工業(yè)尾氣脫硫技術應用與研究

1、工業(yè)尾氣脫硫新技術的研究與運用摘 要隨著工業(yè)化程度的不斷提高，認為產(chǎn)生的空氣污染物所占空氣總污染物的比例在不斷增加、對人類自身健康的危害在不斷增大。脫硫在防止設備腐蝕、保護催化劑、進化及保證產(chǎn)品質量上起著很重要的作用,遍布于化工化肥、燃氣和冶金等領域。大型燃煤電廠煙氣脫硫裝置目前采用石灰石石膏法技術,除部分石膏產(chǎn)品利用外,部分石膏應得不到利用而拋棄。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視,有效地控制二氧化硫的污染已成為國家規(guī)劃的一部分。濕法煙氣脫硫應用最為廣泛,而其中占絕對統(tǒng)治地位的石灰/石灰石-石膏法十米全世界上最成熟、運行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝。關鍵詞: 脫硫 污染 催化劑 環(huán)境保護目錄 TOC o

2、1-3 h z u HYPERLINK l _Toc9505 前言 PAGEREF _Toc9505 5 HYPERLINK l _Toc21086 第1章 國內脫硫技術發(fā)展應用 PAGEREF _Toc21086 6 HYPERLINK l _Toc5801 1.1提出背景 PAGEREF _Toc5801 6 HYPERLINK l _Toc32757 1.2發(fā)展應用 PAGEREF _Toc32757 7 HYPERLINK l _Toc4855 第2章 干濕法脫硫技術 PAGEREF _Toc4855 9 HYPERLINK l _Toc22763 2.1濕法脫硫技術及應用研究 PAG

3、EREF _Toc22763 9 HYPERLINK l _Toc1808 2.1.1 濕法脫硫技術的優(yōu)缺點 PAGEREF _Toc1808 9 HYPERLINK l _Toc17873 2.2 半干法脫硫技術及應用研究 PAGEREF _Toc17873 9 HYPERLINK l _Toc4722 第3章 煙氣循環(huán)流化床脫硫技術 PAGEREF _Toc4722 11 HYPERLINK l _Toc9360 3.1研究介紹 PAGEREF _Toc9360 11 HYPERLINK l _Toc3619 3.1.1 主要反應過程 PAGEREF _Toc3619 11 HYPERLI

4、NK l _Toc6612 3.2 技術特點及工藝流程 PAGEREF _Toc6612 11 HYPERLINK l _Toc25841 3.2.1 技術特點 PAGEREF _Toc25841 11 HYPERLINK l _Toc8894 3.2.2 工藝流程 PAGEREF _Toc8894 12 HYPERLINK l _Toc3804 第四章 生物脫硫技術 PAGEREF _Toc3804 13 HYPERLINK l _Toc4389 4.1 生物脫硫技術的概述 PAGEREF _Toc4389 13 HYPERLINK l _Toc20686 4.2生物技術的機理與優(yōu)點 PAG

5、EREF _Toc20686 13 HYPERLINK l _Toc12022 4.3微生物脫硫存在的問題 PAGEREF _Toc12022 14 HYPERLINK l _Toc11015 第五章 雙堿法脫硫技術研究應用 PAGEREF _Toc11015 15 HYPERLINK l _Toc26988 5.1雙堿法脫硫技術工藝基本原理 PAGEREF _Toc26988 15 HYPERLINK l _Toc29667 5.2雙堿法脫硫優(yōu)缺點 PAGEREF _Toc29667 16 HYPERLINK l _Toc11067 第六章 我國脫硫技術發(fā)展狀況 PAGEREF _Toc11

6、067 18 HYPERLINK l _Toc18923 6.1 我國目前國情現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc18923 18 HYPERLINK l _Toc1252 6.1.1 我國燃煤尾氣脫硫現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc1252 18 HYPERLINK l _Toc8013 6.2 國內燃煤脫硫技術 PAGEREF _Toc8013 19 HYPERLINK l _Toc31943 第7章 其他技術的介紹應用 PAGEREF _Toc31943 20 HYPERLINK l _Toc29228 7. 1 氨法脫硫技術由來及優(yōu)點 PAGEREF _Toc29228 20 HYPERLIN

7、K l _Toc27826 a）氨法對煤中硫含量適應性廣 PAGEREF _Toc27826 20 HYPERLINK l _Toc8303 c) 無二次污染 PAGEREF _Toc8303 20 HYPERLINK l _Toc16637 7.2海水脫硫技術 PAGEREF _Toc16637 21 HYPERLINK l _Toc31472 第八章 結束語 PAGEREF _Toc31472 23 HYPERLINK l _Toc19829 謝 辭 PAGEREF _Toc19829 24 HYPERLINK l _Toc6970 參考文獻 PAGEREF _Toc6970 25前言隨著

8、工業(yè)化程度的增高，各國的生產(chǎn)技術得到了快速的發(fā)展,隨之產(chǎn)生的工業(yè)尾氣濃度持續(xù)增大,對空氣的組分產(chǎn)生重大影響,大氣污染已經(jīng)發(fā)展到了不容小覷的地步。對于大氣中硫的濃度增大已經(jīng)很明顯了，所以控制硫污染勢在必行。目前為止，國內外工業(yè)尾氣脫硫技術已經(jīng)快速發(fā)展了,而且技術工藝很成熟,對控制工業(yè)尾氣硫的污染有很大的貢獻。如今,尾氣脫硫技術達到了幾十種，比較常用高效的有煙氣脫硫、干濕法脫硫技術、煙氣循環(huán)流化床脫硫技術、生物脫硫技術、雙堿法脫硫技術、石膏法脫硫技術等。還有一些如氨法脫硫、海水脫硫等，這些技術已經(jīng)成為目前脫硫所運用的，在高效脫硫的工程中取得了很大的成績。目前國家對環(huán)保要求的日趨嚴格，國內外的形勢變

9、得越來越緊張,因此,大幅度的圍繞環(huán)境問題正在逐步展開,有效地為環(huán)境問題所出現(xiàn)的問題積極的響應。大氣污染、固體廢棄物的污染、水污染環(huán)境問題已經(jīng)慢慢顯現(xiàn)出來，所以必須高度重視。尤其在近代的發(fā)展情況下，大氣污染已經(jīng)嚴重的影響了環(huán)境問題，大氣中硫的含量越來越多，這必須引起我們的關注，脫硫技術已經(jīng)展開應用，其規(guī)模不容小覷。我國脫硫技術的發(fā)展為我們解決了很多問題，也給我們啟示，只要堅持創(chuàng)新和實踐研究，發(fā)現(xiàn)和解決實際中遇到的問題，我國脫硫和干法脫硫全面優(yōu)化，脫硫技術軟硬結合，不但擁有高質量的硬件，而且擁有高水平的軟件包，在很大程度上的效果很明顯。不論脫硫技術還是應用基礎理論研究，都將會在國際氣體凈化領域占有

10、重要的位置。希望本文對脫硫技術的發(fā)展起到一定的參考作用。第1章 國內脫硫技術發(fā)展應用1.1提出背景隨著世界各國工業(yè)化進程的不斷增高，SO2污染已經(jīng)超過煙塵污染成為了大氣環(huán)境的第一大污染物。煙氣脫硫（FGD）有別于其他脫硫方式是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫方法，是控制酸雨和SO2污染的最為有效的和主要的技術方法。目前，世界各國對煙氣脫硫都非常重視，已經(jīng)研發(fā)運行了幾十種有效的脫硫技術，其中最多采用的煙氣脫硫技術有:石灰/石灰石濕法石灰/石灰石石膏濕法，具有適用煤種寬、原料廉價易得、脫硫率高（可達90%以上）等諸多優(yōu)點，占據(jù)最大的市場份額，但是投資和運行費用大，運行維護量大。(2)氨法煙氣脫硫氨

11、法除硫通常以合成氨為原料，產(chǎn)物為硫氨等。需要鄰近合成氨工廠及化肥廠。 (3)旋轉噴霧半干法（LSD）旋轉噴霧法脫硫率較濕法低（能達到80%85%），投資和運行費用也略低于濕法。產(chǎn)物為亞硫酸鈣（CaSO3）。(4)海水煙氣脫硫法海水煙氣脫硫技術，工藝簡單，系統(tǒng)運行可靠，脫硫率高（可達90%以上）運行費用低。脫硫系統(tǒng)需要設置在海邊且海水溫度較低，溶解氧（OC）較高。(5)爐內噴鈣增濕活化法(LIFAC)爐內噴鈣尾部增濕法，脫硫率可達70%80%，工程造價較低。產(chǎn)物為亞硫酸鈣（CaSO3）,易造成爐內結渣。簡易濕式脫硫除塵一體化技術 簡易濕式脫硫除塵一體化技術，脫硫率低（60%左右），造價較低原料為

12、工業(yè)廢堿及燒堿，需要臨近有廢堿液排放的工廠，中和后，廢水需排入污水廠進行處理。煙氣脫硫的技術及裝置雖然逐漸完善，但在大多數(shù)國家，尤其是在能源結構中煤炭占較大比例的國家中，其推廣和普及卻舉步維艱，就我國來說，近20年來花巨資引進的技術和裝置難以推廣，巨額的投資和高昂的運行費用使企業(yè)背上了沉重的負擔，很難承受。所以說具有真正推廣普及意義的技術和裝置還有待于繼續(xù)研究和開發(fā)。在現(xiàn)在國際國內市場競爭異常激烈的條件下，要研究開發(fā)一種新的技術和設備裝置，使其能大規(guī)模普及應用，應具備以下幾個特征：（1）原料（中和劑）廉價易得，脫硫率高。（2）工程投資和運行費用要低到應用企業(yè)能承擔得了。（3）工藝流程簡單，運行

13、可靠，易于調控且對鍋爐正常運行無不良影響。（4）對各種含硫煤（油）具有較好的適應性。（5）不造成二次污染，諸如水污染、粉塵、噪聲等。1.2發(fā)展應用（1）原料（中和劑）煙氣脫硫項目一般都需要投入大量資金，如果原料和工藝依賴于臨近的工廠（如合成氨、化肥、廢堿排放等），那么這個項目很可能由于這些工廠的關停并轉而中途停止運轉，使該項目投資得不到應有的經(jīng)濟和社會效益。以石灰為中和劑成本高于石灰石，且需要設備、構筑物及監(jiān)測設備較多；使用石灰石成本低且反應易于控制，是最具實用性的中和劑。傳統(tǒng)的“石灰石石膏法煙氣脫硫”需要將石灰石粉磨至200300目，這樣就需要建一座粉磨站，既增加投資，又造成了一定程度的“噪

14、聲”和“粉塵”污染，且其產(chǎn)物與反應物混合在一起，造成鈣硫比的提高，增加了運行費用。如果采用石灰石顆粒（粒徑36mm）只需要將石灰石粉碎即可，方便、環(huán)保、運行費用低、又能減少設備投資。（2）產(chǎn)物濕法脫硫，脫硫率最高（可達90%以上），中和產(chǎn)物有兩種，硫酸鈣CaSO4和亞硫酸鈣CaSO3，通常是兩種物質的混和物，中和產(chǎn)物被完全再利用的可能性不大，如果亞硫酸鈣（CaSO3）一但進入水體，由于它具有很強的還原性，會迅速耗盡水中的溶解氧，使水中魚類大量死亡，甚至滅絕，因為它溶解速度很慢，其污染物會在很長時間內存在，嚴重破壞水體生態(tài)環(huán)境，所以中和產(chǎn)物中不含亞硫酸鈣（CaSO3）最為安全，既可再利用創(chuàng)造價值

15、也可安全排放。（3）鈣硫比鈣硫比（Ca/S）是決定運行費用的重要因素，Ca/S=1是經(jīng)濟運行的極限狀態(tài)，也就是說哪種脫硫工藝Ca/S實現(xiàn)或接近1，那么它就可能實現(xiàn)真正意義的經(jīng)濟運行。目前的濕法脫硫，剩余反應物與脫硫產(chǎn)物混合在一起被排除掉無法分離，所以很難實現(xiàn)理想的Ca/S, 如果反應物以顆粒狀態(tài)存在，解決這個問題，實現(xiàn)理想的Ca/S較為容易，而且設備和資金投入也隨之減少，有利于實現(xiàn)真正意義的經(jīng)濟運行。綜上所述，最理想的煙氣脫硫工藝應該是：（1）濕法脫硫（脫硫率可達90%以上）。（2）中和劑為石灰石顆粒（36mm）。（3）鈣硫比（Ca/S）為1。（4）產(chǎn)物為硫酸鈣且不含亞硫酸鈣雜質。（5）投資少

16、，工藝簡單，運行費用低廉，無二次污染。（6）控制參數(shù)少，測控設備成熟，可實現(xiàn)全線自動控制。（7）運行中的中間循環(huán)物質由鍋爐及電廠廢液補充，對周邊企業(yè)無依賴性。（8）充分吸收與利用煙氣余熱。這個理想的模型如果能夠實現(xiàn)，很可能成為煙氣脫硫技術中最為理想的運行模式，它的推廣和應用可以創(chuàng)造巨大的市場機會和社會價值，但要真正實現(xiàn)這種理想模式卻很難，主要原因是： (1)石灰石顆粒要迅速溶解，PH值必須小于4，但PH值小于4時CaCO3的溶解物對SO2幾乎不吸收。 (2)SO2溶于水生成的H2SO3及被氧化生成的H2SO4，與石灰石顆粒反應后生成的CaSO3和CaSO4會附著在石灰石顆粒的表面，而且越反應堆

17、積越多，使反應很難繼續(xù)進行下去。（3）CaSO4與CaSO3同為吸收產(chǎn)物，使CaSO4析出且不產(chǎn)生CaSO3是比較困難的。第2章 干濕法脫硫技術2.1濕法脫硫技術及應用研究濕法除塵就是讓煙氣與水接觸,把脫硫劑加到水中,除塵的同時又能脫硫,也就是說脫硫除塵一起同時進行。煙氣與水或洗滌液接觸的方式主要有以下幾種:1)利用霧化器把含有脫硫劑的洗滌液霧化成細小液滴,噴灑到煙氣中。比如噴霧室煙氣洗滌器就是利用這個原理。2)在慣性情況的作用下,讓煙氣和水互相混合。3)利用煙氣洗滌,即讓煙氣通過吸收液層,煙氣以氣泡形式與吸收液接觸。4)在靜電力情況的作用下,讓煙氣中的顆粒和液膜互相混合。它的處理過程為:1)

18、讓顆粒和水互相混合沾濕后,蒸汽以塵為凝結核凝結,增強塵料的凝聚性,強化上述除塵作用。2)利用一些物理特性慣性,比如表面張力,布朗運動，在力的作用下沾附塵粒。3)利用熱泳力、靜電力使得塵粒在液面上聚集。濕式脫硫除塵器的脫硫機理是液體吸收煙氣的二氧化硫,是一種化學吸收作用。慣性、重力、靜電力、表面張力對二氧化硫的化學吸收不起作用,起作用的是氣體和液體分子、離子的擴散運動以及氣體、液體的對流和混合。2.1.1 濕法脫硫技術的優(yōu)缺點濕法煙氣脫硫技術優(yōu)點是脫硫效率高、鈣硫比低、技術應用成熟、適應范圍廣、副產(chǎn)物石膏可做商品出售,已經(jīng)成為世界上最常用的煙氣脫硫方法。但是由于濕法煙氣脫硫技術投資大、占地面積大

19、、設備復雜、動力消耗大、運行費用和技術要求高等缺點，所以限制了它的發(fā)展速度。2.2 半干法脫硫技術及應用研究循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術是近幾年國際上新興起的比較先進的煙氣脫硫技術，它的優(yōu)點是投資相對較低，脫硫效率較高，設備可靠性高，運行費用相對較低，所以它的適用性很廣，受到了許多國家的歡迎。該技術主要的依據(jù)是流化床理論，讓煙氣和液膜互相接觸，在沾濕的情況下進行脫硫，完美的達到預定的效果，從而來提高脫硫效率。使用循環(huán)懸浮式半干法最大益處是：他利用淋水使得反應溫度控制在良好的狀態(tài)下，讓反應告訴進行,高效率的反應,達到完美的脫硫效率；使得脫硫效率在這種情況下能夠在適當?shù)臈l件下長時間進行，每一個反應

20、機理都與預定的工藝有著密切的連理,能夠更加確切的控制技術工藝,提高脫硫效率。與濕法煙氣脫硫相比，優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、造價較低，所產(chǎn)生的最終產(chǎn)物容易處理。技術特點循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術是在集成浙大和國外環(huán)保公司半干法煙氣脫硫技術基礎上，結合中國的煤質和石灰品質及國家最新環(huán)保要求，經(jīng)優(yōu)化、完善后開發(fā)的第三代半干法技術。它是在鍋爐尾部利用循環(huán)流化床技術進行煙氣凈化，脫除煙氣中的大部分酸性氣體，使煙氣中的有害成分達到排放要求。與第一、第二代半干法相比，第三代循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術具有以下特點：1、在吸收塔喉口增設了獨特的文丘里管，使塔內的流場更均勻。2、采用比第二代更完善的控制系統(tǒng)，操作更簡捷

21、。3、在吸收塔內設置上下兩級雙流噴嘴，霧化顆?？蛇_到50um以下，精確的灰水比保證了良好的增濕活化效果，受控的塔內溫度使脫硫反應在最佳溫度下進行，從而取得較高的脫硫效率，較長的濾料使用壽命。4、采用成熟的國產(chǎn)原材料和設備，降低成本，節(jié)約投資.5、占地少，投資省，運行費用低，無二次污染。6、固體物料經(jīng)袋式除塵器收集，再用空氣斜槽回送至反應器，使未反應的脫除劑反復循環(huán)，在反應器內的停留時間延長，從而提高脫除劑的利用率，降低運行成本。8、非常適合中小型鍋爐的脫硫改造。7、輸灰采用上引式倉泵，輸灰管路不易堵塞耗氣量小，使用壽命長。同時，在倉泵和布袋之間增設中間灰倉，使倉泵運行更穩(wěn)定可靠。9、根據(jù)煙氣凈

22、化需要，添加適量的活性炭等添加劑可改變循環(huán)物料組成，有效的吸附脫除二噁英和重金屬等毒性大、難去除的污染物，達到特殊凈化效果。采用了大量的技術改良和優(yōu)化，目前掌握的第三代半干法煙氣脫硫技術克服了第一代半干法脫硫裝置易塌床、易磨損、系統(tǒng)阻力大、效率較低、運行不可靠及第二代半干法脫硫裝置塔內易結垢等缺點，具有先進、高效、低維護要求、可靠的特點，適用于200MW以下發(fā)電機組的尾部煙氣凈化工程。第3章 煙氣循環(huán)流化床脫硫技術3.1研究介紹簡稱：HYPERLINK CFB-FGD從鍋爐空氣預熱器出來的溫度為120180左右的煙氣，從底部通過文丘里管進入循環(huán)流化床吸收塔內。在文丘里管出口擴管段設一套噴水裝置

23、，創(chuàng)造了良好的脫硫反應溫度。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術的主要化學反應原理如下：在自然界垂直的氣固兩相流體系中，在循環(huán)流化床狀態(tài)(氣速46m/s)下條件適宜,工藝原理精煉,有適宜的速度。因為SO2的濃度過高,給反應帶來了不便,所以要完美的控制反應所需的技術要領,在不同的狀態(tài)下,需要不同的反應過程。由于顆粒的激烈湍動導致顆粒間不斷的碰撞，使脫硫劑氫氧化鈣顆粒的表面不斷更新，以及脫硫灰的不斷再循環(huán)使用，從而很大程度上提高了氫氧化鈣的利用率。3.1.1 主要反應過程在循環(huán)流化床內，SO2與Ca（OH）2的反應生成副產(chǎn)物CaSO31/2H2O，同時還與SO3、HF和HCl反應生成相應的副產(chǎn)物CaSO41/2

24、H2O、CaF2、CaCl2等。主要化學反應方程式如下：Ca(OH)2+ SO2=CaSO31/2 H2O +1/2 H2OCa(OH)2+ SO3=CaSO41/2 H2O +1/2 H2OCaSO31/2 H2O+ 1/2O2=CaSO41/2 H2OCa(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2OCa(OH)2+ 2HCl=CaCl22H2O2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2Ca(OH)22H2OCa(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O3.2 技術特點及工藝流程3.2.1 技術特點1、脫硫效率高，達95%以上；2、工藝簡單，操作方便，系統(tǒng)可靠性高；3、煙氣無需再加熱；4、能

25、同時脫除SO3，煙囪無需防腐；5、脫硫副產(chǎn)物為干態(tài)，無廢水產(chǎn)生；6、占地面積小、投資省、維護費用低。3.2.2 工藝流程一個典型的CFB-FGD系統(tǒng)由預電除塵器、吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、注水系統(tǒng)、脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成。福建龍凈環(huán)保股份有限公司是國內擁有此項成熟技術的惟一一家環(huán)保企業(yè)。第四章 生物脫硫技術4.1 生物脫硫技術的概述生物脫硫，又稱生物催化脫硫(簡稱BDS)，是一種在常溫常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環(huán)化合物中結合硫的一種新技術。當前生物催化脫硫技術發(fā)展的很迅速，21世紀能夠降低石油產(chǎn)品硫含量的廉價的有效途徑。石油中含的硫主要以無機硫如H2S、S、無機硫化

26、物及有機硫的形式存在，無機硫在煉油過程中的脫除比較容易，而噻吩類化合物和含硫雜環(huán)化合物的脫除難度則很大，所以成品油燃燒時也會放出大量的SOx氣體，很大程度上對大氣造成污染。為實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，各國政府紛紛進行相關立法，同時大力發(fā)展有效的石油脫硫技術，生物催化石油脫硫（BDS）技術就是在這種背景之下應運而生。當前，工業(yè)上主要的石油脫硫方法是催化加氫脫硫（HDS）。該方法是在催化劑的作用下，在高溫、高壓下對石油進行脫硫處理，將有機硫轉化為無機硫、H2S，再進一步通過催化反應將其變?yōu)閱钨|硫（硫磺）進行回收。HDS技術的關鍵之一就是催化劑，而目前所開發(fā)的催化劑還不能滿足深度脫硫的要求。該法雖

27、然能夠有效地脫除無機硫和部分有機硫，但對噻吩類和雜環(huán)類含硫有機物等的脫除效率卻很低，不能滿足當今越來越高的對于燃油中硫含量的要求。因此，近年來BDS這種新興技術逐漸成為各國研究開發(fā)的熱點。 BDS法的出現(xiàn)源于酶對人們的啟發(fā)。作為生物催化劑，酶存在于蛋白質和微生物細菌中，它可以在生物體能夠生存的溫和條件下進行催化反應，反應的定向性很好，選擇性接近 100%于是，人們就想到用生物催化劑來代替現(xiàn)用于石油脫硫（HDS）中的催化劑，在常溫、常壓下進行脫硫反應，達到油品脫硫的目的。BDS技術是在溫和的條件下，利用適宜的細菌或酶代謝過程催化特定的脫硫反應，釋放出硫同時將烴類保留下來的過程。在該過程中，細菌的

28、生存是以硫而不是碳為能量，在生化反應過程中可以再生或自身補充。4.2生物技術的機理與優(yōu)點生物催化劑脫硫和一般性催化劑脫硫的機理相似，歸納為兩種催化脫硫機理：一是 4-S硫代謝過程，即將有機硫經(jīng)過生物催化氧化變?yōu)闊o機硫酸鹽從有機物中除去；二是碳代謝Kadama生物催化還原過程，即將有機硫通過生物催化劑轉變H2S，然后進一步催化反應為單質硫。第二種過程由于沒有氧的存在，可以防止烴類物質的氧化，減少油品熱值的損失，但其脫硫能力差，很難應用于工業(yè)生產(chǎn)，現(xiàn)多傾向于采用氧化過程。與HDS法比較，BDS法有很多優(yōu)點：可以在低溫、低壓下操作；節(jié)省操作費用10%-15%，靈活性好；成本低，比HDS法少投資約50

29、%，可用于處理原油、中餾分油、FCC汽油、石腦油、殘渣燃料油等各種物流；不需要氫氣，節(jié)省能源，減少了CO2排放。而且還能有效脫除 HDS裝置難以處理的含硫雜環(huán)化合物?？傮w來說，生物脫硫技術工業(yè)化的障礙在于催化劑的活性、穩(wěn)定性和發(fā)酵產(chǎn)率方面，因此需要開發(fā)和篩選穩(wěn)定性和再生性好的專一性脫硫菌種即生物催化劑，要把這些菌種，即生物催化劑從生物體系中分離出來，進行定向培養(yǎng)，生產(chǎn)出有足夠工業(yè)應用價值的生物催化劑。同時，還要設計出一個適合于生物催化劑進行催化脫硫反應的生物催化反應器，建立一套能將油品、生物脫硫產(chǎn)物、生物催化劑分離和生物催化劑再生的油品生物催化脫硫工藝流程。4.3微生物脫硫存在的問題從目前國內

30、外發(fā)展狀況看,微生物脫硫技術離大規(guī)模的應用還有很長一段距離,利用微仍處于初始研究階段,此方法目前存在一些問題如:(1)穩(wěn)定的脫硫作用。由于其機理工藝特殊,需要不同的條件下才能進行,因此在脫硫這方面很是穩(wěn)定。 (2)微生物脫硫技術引用范圍不廣。微生物脫硫技術首先需要的是培養(yǎng)微生物，所以在生物方面得受到很大的限制。(3)副產(chǎn)物的產(chǎn)生會影響工藝。由于產(chǎn)生一些不利于工藝的產(chǎn)物,降低了脫硫效率的提高，因此，在這方面必須得加以控制。(4)生物培養(yǎng)基的選擇。因為微生物生長的條件很特殊，必須在培養(yǎng)基下成長，所以在選擇培養(yǎng)基的時候得小心，培養(yǎng)基的使用可能會影響微生物的生長，所以生物培養(yǎng)基選擇應用很重要。第五章

31、雙堿法脫硫技術研究應用5.1雙堿法脫硫技術工藝基本原理該技術發(fā)展的時間很長了,由于其工藝的傳統(tǒng)性比較普遍，所以發(fā)展工藝過程很迅速，但是由于應用的很廣發(fā)，所以在這過程中出現(xiàn)了很多問題。雙堿法脫硫技術是依據(jù)石灰石的問題來研究的，傳統(tǒng)的石灰石/石灰煙氣脫硫工藝由于很容易產(chǎn)生結垢，出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，所以其發(fā)展工藝在研究上要采用一些特別的方法來進行，正常的脫硫系統(tǒng)在一些問題上很是難以解決，所以必須更好的使用新的研究方法來解決。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的反因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統(tǒng)比如曝氣系統(tǒng)，必須增加開始投資和運行費用，用低價的脫硫劑容易造成結垢堵塞問題，光采用鈉基脫硫劑運行費用高并

32、且脫硫產(chǎn)物不容易處理，二者矛盾相互制約，雙堿法煙氣脫硫因此工藝得以發(fā)展，所以該工藝很好的解決了上述矛盾問題。該工藝的要領是將處理好的啟動器氫氧化鈉溶液通過脫硫塔來進行，通過沖洗的作用達到進化二氧化硫的目的，脫硫過程中使用到的技術工藝必須按照反應的條件來進行。雙堿法脫硫技術工藝主方法有：(1)煙氣流過脫硫塔；(2)煙氣與水相互混合；(3)吸收過程中的反應；(4)吸收劑的選??；(5)產(chǎn)生副產(chǎn)物的過程。流程見圖51.圖51脫硫工藝流程圖該工藝的處理過程與其他的工藝技術不同，具有其特自的方式，先將煙氣中的顆粒吸附在吸收液中，反應過程中產(chǎn)生一些離子，機理為：脫硫反應：Na2SO3 + SO2 NaSO3

33、 + CO2 （1）2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O （2）Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3（3）其中：式（1）為啟動階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應；式（2）為再生液pH值較高時（高于9時），溶液吸收SO2的主反應；式（3）為溶液pH值較低（59）時的主反應。氧化過程(副反應)Na2SO3 + 1/2O2 Na2SO4 （4）NaHSO3 + 1/2O2 NaHSO4 （5）再生過程Ca(OH)2 + Na2SO3 2 NaOH + CaSO3 （6）Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Na2SO3 + CaSO31/2H2O +3/2H2O （7）氧

34、化過程CaSO3 + 1/2O2 CaSO4 （8）式（6）為第一步反應再生反應，式（7）為再生至pH9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應。脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)，再生的NaOH可以循環(huán)使用。5.2雙堿法脫硫優(yōu)缺點雙堿法脫硫技術與其他的工藝過程不同，其工藝特性主要表現(xiàn)在：（1）其工藝操作簡單，利用率高，有明顯的可操作性；（2）利用吸收劑脫硫，有適宜的條件，所以脫硫效率高；（3）副產(chǎn)物的來源穩(wěn)定，有利用效率，沒有副作用，使得工藝運行性可靠，降低了成本；同時該工藝廣泛應用，有可以替代的反應物，所以，應用廣泛；（4）運行成本低，節(jié)能。缺點是： 由于副產(chǎn)物的較難產(chǎn)生，

35、所以需要加入催化劑來促使反應的進行。而且也會降低副產(chǎn)物的質量。總之，雙堿法脫硫技術工藝需要在催化劑的作用下使用,這就限制了該工藝的發(fā)展性，但對于小型的企業(yè)很是受歡迎。第六章 我國脫硫技術發(fā)展狀況6.1 我國目前國情現(xiàn)狀我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，而且是世界上唯一以煤為主要能源的大國，煤炭資源占我國能源消費總量的70%以上，煤炭提供了我國75%的工業(yè)燃料、76%的發(fā)電能源和80%的民用商品能源。據(jù)統(tǒng)計2006年全國煤炭消費量達到了23.7億t二氧化硫排放量達到了2549萬t；依據(jù)國家環(huán)?？偩?004年中國環(huán)境狀況報道,我國二氧化硫年均濃度達到國家二級標準（0.06mg/m3）的城市占7

36、4.3%，超過國家三級標準（0.10 mg/m3）的城市占統(tǒng)計城市的9.1%，出現(xiàn)酸雨的城市298個（占統(tǒng)計城市的41.4%)，這已經(jīng)導致了嚴重的環(huán)境污染問題,引起了國際社會的高度重視,是全世界共同面臨的挑戰(zhàn)。自工業(yè)革命以來,工業(yè)化的技術已經(jīng)在很大程度上引領了世界前進的腳步,先是由國外的先進技術沖擊了以前老中國落后的現(xiàn)狀,在這種情況下,我們國家必須做出選擇,是跟著時代的腳步還是繼續(xù)停留在當前的落后時期,最終,我們國家毅然決然的跟在工業(yè)化革命的后面慢慢研究,這也將導致了我們國家現(xiàn)在的環(huán)境問題,因此,現(xiàn)在解決這個問題是刻不容緩的。燃煤脫硫技術的引用為我國的處理污染問題給了很大的幫助，所以我們在如今

37、的現(xiàn)狀下必須緊跟時代的腳步，處理好這一切很自然的問題。6.1.1 我國燃煤尾氣脫硫現(xiàn)狀隨著工業(yè)化的技術已經(jīng)在很大程度上引領了世界前進的腳步,先是由國外的先進技術沖擊了以前老中國落后的現(xiàn)狀,我們國家毅然決然的跟在工業(yè)化革命的后面慢慢研究,這也將導致了我們國家現(xiàn)在的環(huán)境問題,最終,在這種情況下,我們國家必須做出選擇,是跟著時代的腳步還是繼續(xù)停留在當前的落后時期,因此,現(xiàn)在解決這個問題是刻不容緩的。燃煤脫硫技術的引用為我國的處理污染問題給了很大的幫助，所以我們在如今的現(xiàn)狀下必須緊跟時代的腳步，處理好這一切很自然的問題。 大幅度的圍繞環(huán)境問題正在逐步展開,有效地為環(huán)境問題所出現(xiàn)的問題積極的響應。大氣污

38、染、固體廢棄物的污染、水污染環(huán)境問題已經(jīng)慢慢顯現(xiàn)出來，所以必須高度重視。尤其在近代的發(fā)展情況下，大氣污染已經(jīng)嚴重的影響了環(huán)境問題，大氣中硫的含量越來越多，這必須引起我們的關注，脫硫技術已經(jīng)展開應用，其規(guī)模不容小覷。我國脫硫技術的發(fā)展為我們解決了很多問題，6.2 國內燃煤脫硫技術據(jù)最近一項研究指出，中國很多地方受到酸雨的影響，造成了很大的損失，除此之外，還有一些污染也在上演著危害化的情景，已經(jīng)對很多地區(qū)造成了很大的影響。來自國家環(huán)?？偩值墓賳T指出，中國一些酸雨地區(qū)已經(jīng)不在控制范圍之內了，所以這就很大程度上了造成了很大的損失，在南方更加嚴重。導致國內酸雨污染日益嚴重主要來源于兩個方面：一個是汽車使

39、用量的增加，第二個是在高速發(fā)展的狀態(tài)下能源資源不夠用的情況下，我國發(fā)電的主要來源是靠煤炭的燃燒來供應，這就導致了在資源本來就不夠用的情況下其他的能源也沒法獲得，據(jù)了解我國電力資源來源的問題中，有超過大半的發(fā)電廠是靠煤炭能源來供應的。但是與此同時，也正是這些來自煤炭燃燒的污染排放，把中國變成了世界上煤煙和硫磺二氧化物(SO2)的主要排放源之一。因此控制SO2的污染勢在必行:山東德州熱電廠、蘭州石化公司自備電廠、杭州鋼鐵集團第二熱電廠、和廣州造紙有限公司自備電廠等。近年來我國的脫硫工作在應用方面取得了很大成績，脫硫設備的制造已走向產(chǎn)業(yè)化，設備的國產(chǎn)化率已達90%以上，引進的石灰石一石膏濕法煙氣脫硫

40、工藝中，增壓風機、漿液循環(huán)泵、氣氣換熱器、真空皮帶脫水機和煙氣擋板等關鍵設備，都已具備了批量生產(chǎn)加工能力。近十幾年來，我國政府有關部門多次組織了中小型燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術的研究，先后開發(fā)出了一批具有自主知識產(chǎn)權的脫硫技術，包括噴射石灰-石灰石、鐵法、氨法、循環(huán)法以及炭法等40余種新的脫硫技術，其中一些技術運行較為穩(wěn)定，脫硫效率也能達到國家標準。依據(jù)我國的國情及脫硫產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，這些技術應該得到鼓勵和推廣。第7章 其他技術的介紹應用7. 1 氨法脫硫技術由來及優(yōu)點氨法脫硫是用氨水處理含SO2的廢氣，形成 (NH4)2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液體系，該溶液中(NH4)2SO3對SO2

41、具有很好的吸收能力，并已實現(xiàn)工業(yè)化的氨法脫硫工藝，是氨法中的主要吸收劑，吸收SO2以后的吸收液用不同的方法處理，獲得不一樣的副產(chǎn)品。其中濕式氨法在某些區(qū)域是有很高的脫硫效率的，該技術應用相對很成功。在某些工藝中，脫硫脫氮一體化在這個工藝中很是常見，聯(lián)合脫硫脫氮技術在很多的方面有很大的需要。該工藝工藝過程在脫硫方面，有很重要的作用，首先，先除去煙氣中的有害硫成分，進一步在除去煙氣中的氮，運用到聯(lián)合脫硫脫氮的技術工藝。氨法脫硫技術相對比較成熟，其具有以下優(yōu)點：a）氨法對煤中硫含量適應性廣氨法脫硫對煤中硫含量的適應性廣, 低、中、高硫含量的燃煤脫硫基本上都能適應, 特別適合于中高硫煤的脫硫。用石灰石或石膏法時, 煤的含硫量越高, 石灰石用量就越大, 費用也就越高; 采用氨法脫硫時，由于脫硫副產(chǎn)物的價值較高, 煤中含硫量越高, 脫硫副產(chǎn)品硫酸銨的產(chǎn)量越大, 也就越經(jīng)濟。b) 脫硫塔不容易結垢 由于氨有很高的反應活性, 而且硫酸銨的化學特性是極易溶解的, 所以氨法脫硫系統(tǒng)不容易出現(xiàn)結垢現(xiàn)象。c) 無二次污染氨是生產(chǎn)化肥的原料。以氨法進行脫硫產(chǎn)生化肥,變廢為寶循環(huán)利用,能夠帶來經(jīng)濟和資源重復利用