烟气脱硫技术的研究现状及进展

象。鼓入氮气的锌离子最高去除率为49.44%，比不鼓氮气的最高去除率提高了6.37%。(3)锌的返溶速率与时间呈近似线性关系，不鼓入氮气时返溶速率常数为1.528，鼓入氮气时为0.543，返溶速率常数降低64.46%。参考文献：[1]陈熙，徐新阳，赵冰，李海波.喷射床电沉积法处理铜、镍混合废水[J].化工学报，2015,66(12):5060-5066.[2]陈熙，徐新阳，高天阳，李秋平，白立远.喷射床电沉积法处理含铜废水的试验研究[J].安全与环境学报，2015，15(3)：212-215.[3]蔡鲁晟,陈文婷,黄琳.含锌废水处理研究进展[J].化工时刊,2006,20(3):68-70.[4]向中兰.补锌过量对人体的危害[J].现代医药卫生,2001,17(9):727.[5]张佳.电镀废水净化的双金属的羟基氧化物形成调控及污泥衍生催化剂对环境污染气体的分解应用[D].上海大学,2014.[6]孙小刚.电镀废水沉泥中有价金属回收工艺研究[D].西安建筑科技大学,2012.作者简介：黄宇(1997- )，女，满族，辽宁铁岭人，本科，研究方向：重金属废水电化学处理。烟气脱硫技术的研究现状及进展周银(西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730124)摘要：任何工业生产都离不开能源的消耗，矿物燃料包括煤、石油等的燃烧将产生大量的工业废气，其中含有的大量的颗粒污染物、气态污染物等。在这些污染物中二氧化硫直接导致酸雨形成，对建筑物、土壤产生巨大污染。针对目前的烟气脱硫问题，本文将浅析该项技术的研究现状以及最新进展，以推动该领域科学技术的发展。关键词：烟气脱硫；现状；进展0 引言煤炭在我国的能源结构中占据主导地位，这是由我国的基本国情决定的。随着工业发展，环境问题日益突出，国家大力倡导环境保护，提倡绿色能源、清洁能源，并且加大对新能源的科研投入和扶持力度，但这一主导地位仍将保持较长一段时间。在煤炭、石油等化石燃料的形成过程中，不可避免的掺杂含硫物质，这就直接导致在燃料燃烧过程中产生二氧化硫等污染物。烟气中含的硫作为工业废气中的主要污染物，已经引起广泛关注。所谓烟气脱硫是采用和化学或物理措施把存在于烟气中的二氧化硫固定和除去[1-3]。1 烟气脱硫的必要性八十年代初期，由于生态环境尚未遭到严重破坏，酸雨只发生于我国西南等少数地区。然而随着改革开放的进行，虽然在经济建设领域我们取得了辉煌的成绩，但随之而来的是环境的恶化。目前我国酸雨已经逐步发展到长江以南，并且在四川盆地的大部分地区甚至是人员活动较少的青藏高原地区都已经出现酸雨。根据国际评价酸雨的标准，pH值小于5.6的降水即视为酸雨，而根据相关统计结果我国已经有接近30%的国土面积属于酸雨地区。燃料燃烧是我国产生酸雨危害的主要原因。化石燃料中的硫在燃烧过程中形成二氧化硫，在降雨过程中烟气中的二氧化硫将溶解到雨水中形成的酸雨。酸雨不仅会对人体产生直接危害，比如将印发皮肤病，引起呼吸系统疾病，而且酸雨落到地表将改变土壤的酸碱性[4-6]。由于多数建筑物均采用水泥陶瓷等材料，酸浆将与这些材料发生化学反应，对建筑表面产生不可修复的损害。酸雨将随着地表径流进入到江河湖泊等水体中，对水体生态系统产生巨大影响。在经济不断发展的同时，我们也要重视生态环境问题，不能继续走“先发展、再治理”的老路，要采取适当的措施保住我们的绿水青山势在必行。由此，针对工业烟气中的硫进行有效的处理，具有十分重要的意义，尤其是八十年代以来，相关科研部门进行了大量的烟气脱硫技术研究，并且在很多现场应用中取得较大成功。在线投稿启示 为方便广大作者投稿要求，本刊设置在线“作者投稿系统”，已测试开通。作者可以在网络上点击链接“http://fggl.cbpt.cnki.net”登陆。在线投稿方式与传统投稿方式比较，更加快捷、方便，优先安排稿件审核及编排，有利于作者与审稿专家及时沟通。欢迎作者使用。2 烟气脱硫的主要方法2.1 石灰石—石膏湿法石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用价格相对便宜、来源较广泛的石灰石作为烟气中硫的吸收剂。在该工艺中，石灰石经过破碎2018年7月 | 103环保与节能磨细后，加水制备成烟气吸收液。在吸收塔内，工业废气中的二氧化硫由于呈现酸性，将与呈碱性的石灰乳浊液接触后发生化学反应，并且在氧气的参与下，最终生成石膏。石膏作为脱硫渣以固体形式排出，在该工艺中石膏经过脱硫渣处理后

[7]

可循环利用。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前运行相对稳定的脱硫工艺，但是由于该工艺基础建设投资较大，只适用于为大型企业配套脱硫。基于此原因，针对于该工艺的研究方向主要为工艺流程的简化，由此可带来设备投资、基建投资的降低，同时小型化、精简化的工艺配置也将更加受到中小企业的青睐。系统的运行可靠性已达90%以上，通过添加有机酸可使脱硫效

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率提高到95%以上。

高的要求。为保护操作人员安全要求设备具有防辐射功能。该工艺由于技术含量非常高，目前仅在少数企业中试运行。在该工艺的研究中，仍需投入大量科研经历。

2.6 循环流化床锅炉脱硫工艺

该工艺采用的吸收剂仍然是石灰石。其设备主要包括吸收塔、高压雾化喷嘴及相关连接烟道，该工艺的基本原理是燃料和作为吸收剂的石灰石粉送入燃烧室下部，当脱硫反应后的含 尘气体由吸收塔进入布袋除尘器。同时从布风板下鼓入风，该风成为一次风，从燃烧室中部送入的风成为二次风。

燃料颗粒、石灰石粉和灰一起送入燃烧室。在风产生的气流的作用下，使燃料颗粒、石灰石粉和灰的混合物在循环床内充分混合并充满整个燃烧室。磨细的石灰石粉在燃烧室内由于高温而分解产生氧化钙和二氧化碳，其中的氧化钙和工业废气中的二氧化硫结合成亚硫酸钙。由于该工艺投资较少、脱硫率较高，近年来受到越来越多的关注。

2.2 旋转喷雾半干法脱硫工艺

其原理与石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺具有一定的相

似性，也是采用石灰为脱硫吸收剂。石灰经过消化后形成的乳浊液由泵打入位于吸收塔内。在吸收塔内部装有雾化装置，在吸收塔内被雾化成小液滴的吸收液与烟气中的二氧化硫充分接触。发生化学反应，其产物为固体的亚硫酸钙，烟气中的硫随着脱渣的分离而被脱除。该工艺流程较为简单，基础设施建设以及设备投资较小，但是仍可达到80%-85%的脱硫率。由于烟气的热量将用来干燥吸收剂，使其水分不断蒸发，因此该工艺将无废水排出。由于该工艺对技术管理的要求较高，因此后期的运营成本将不会很低，并且需配套相应的除尘设备以降低粉尘浓度，避免产生二次粉尘污染。

3 结语

工业的发展与环境保护的矛盾日益突出，如何更加有效地治理、降低工业污染是目前很多科研学者共同的研究课题。在烟气脱硫技术领域，除上述的较为成熟的工艺以外，仍有很多前沿工艺处于研究探索过程中。目前的各种脱硫工艺各有利弊，但随着科学技术进步，现有的工艺必将更加完善，同时也将探索出更多的新式脱硫工艺。

2.3 海水烟气脱硫工艺

海水烟气脱硫工艺是利用海水的碱度，使其与酸性的烟气接触而除去其中的二氧化硫。含硫烟气经过除尘后，在吸收塔内与大量海水接触，烟气中的二氧化硫被吸收脱出。该工艺具有投资少、维护成本低等优点，并且没有产生二次污染，可以获得较高的脱硫率。但该工艺只适用于近海地区，海水获取较为方便，并且对烟气中硫含量有一定的要求。

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[4]宋华，王雪芹，赵贤俊，张文超，吕宝航，柳艳修.湿法烟气脱硫技术研究现状及进展[J].化学工业与工程，2009,26(5):455.

[5]张新民,柴发合,王淑兰,等.中国酸雨研究现状[J].环境科学研究,2010,23(05):527-532.

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[8]金晶.火电厂对脱硫工艺的选择[J].电力环境保护，2001，(1)：28-29,32.

2.4 炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺

该工艺所采用的吸收剂主要为磨细的石灰石，石灰石受热后分解为氧化钙和二氧化碳，烟气中的二氧化硫与氧化钙反应生成亚硫酸钙。由于该反应发生与气相和、固相之间，两相之间分子扩散速度较慢，发生化学反应较慢，因此脱硫效率较低。改进后的炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺通过在尾部喷施高压水滴，由于成雾状的水滴具有较大的比表面积，部分未参与反应氧化钙与水反应生产氢氧化钙后，氢氧化钙再与烟气中的残余的二氧化硫进行二次反应，进行二次脱硫，因此脱硫效率大大提高。

2.5 电子束烟气脱硫工艺

电子束脱硫技术的工艺流程相对于其他的烟气脱硫工艺，其技术含量较高，这就造成了基础设备投资的增大，也造成了后期设备维护成本的增加。改烟气脱硫工艺主要包括排烟冷却、氨的喷入，电子束照射与副产品收集等工序。由于所需的设备相对较为精密，而烟气中的二氧化硫对精密仪器有较高强的腐蚀性，因此该工艺中的大部分设备都要进过防腐蚀处理。电子照射反应装置电子束透过力、贯穿力强，对现场环境提出更

104 | 2018年7月作者简介：周银(1998- )，男，湖北洪湖人，本科在读，单位：西北民族大学化工学院，研究方向：化学工程与工艺。