第章硫氧化物及其控制

第八章硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放2.燃燒前和燃燒中脫硫技術(shù)與工藝3.燃燒后脫硫技術(shù)及其研究進(jìn)展4.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)綜合評(píng)價(jià)5.中國控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重大行動(dòng)第一節(jié)硫循環(huán)及硫排放早期局地環(huán)境中二氧化硫的濃度升高近100年來二氧化硫等酸性氣體導(dǎo)致的酸沉降最近二氧化硫等氣態(tài)污染物形成的二次微細(xì)粒子硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放人類使用的有機(jī)燃料都含有一定量的硫燃料燃燒時(shí)，其中的硫大部分轉(zhuǎn)化為SO2人為活動(dòng)是造成SO2大量排放的主要原因大部分SO2的控制方法都可以用以下反應(yīng)表示硫循環(huán)與硫排放P.326

表8-1中國歷年能源消費(fèi)總量及構(gòu)成S+02=S02(8-1)CaC03十S02十0.502=CaS04十C02(8-2)硫循環(huán)與硫排放我國SO2排放的年際變化圖8-3P.327硫循環(huán)與硫排放我國SO2排放的地區(qū)分布硫循環(huán)與硫排放我國SO2排放的行業(yè)特點(diǎn)硫循環(huán)與硫排放我國北方城市SO2污染現(xiàn)狀硫循環(huán)與硫排放我國南方城市SO2污染現(xiàn)狀硫循環(huán)與硫排放我國酸雨區(qū)域分布第二節(jié)燃燒前燃料脫硫一.煤炭的固態(tài)加工煤炭洗選物理洗煤化學(xué)洗煤微生物洗煤我國以物理選煤為主。跳汰占59%、重介質(zhì)選煤占23%、浮選占14%1995年我國煤炭洗選能力3.8億噸，入洗量2.8億噸，入洗率22%。燃燒前脫硫二.煤炭的轉(zhuǎn)化煤炭氣化采用空氣、氧氣、CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內(nèi)反應(yīng)生成不同組分不同熱值的煤氣P.329表8-2移動(dòng)床、流化床和氣流床三種方法

煤炭液化通過化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴燃料或化工原料等液體產(chǎn)品直接液化(P.332表8-3)和間接液化煤直接液化圖8-4魯奇氣化弗-托合成法工藝路線燃燒奴前脫浪硫三.重油充脫硫在催洽化劑維作用掩下通下過高影壓加絞氫反岡應(yīng)，崖切斷溝碳與漲硫的值化學(xué)王鍵，逐使氫柱與硫仿作用怒形成H2S從重衣油中莖分離直接飾脫硫辜和間低接脫支硫第三皆節(jié)嗎流針化床洽燃燒今脫硫流化貼床燃西燒技列術(shù)氣流備速度換介于執(zhí)臨界炭速度轟和輸暗送速竟度之晃間，視煤粒街保持稍流化始狀態(tài)流化私床利眉于燃覆料的蛛充分企燃燒分類按流區(qū)態(tài)：瞞鼓泡片流化盡床和猜循環(huán)隱流化蠶床按運(yùn)唉行壓寬力：郵常壓買流化唉床和怎增壓粒流化亂床流化齒床燃甚燒脫僚硫流化萄床燃嗚燒脫栽硫流化被床脫哄硫的蹲化學(xué)獲過程脫硫希劑：盯石灰位石（Ca返CO3）、白云遭石（Ca乓CO3?Mg催CO3）爐內(nèi)腔化學(xué)品反應(yīng)流化誰床燃停燒方曬式為可脫硫仔提供維了理基想的寨環(huán)境Ca怒SO4的摩鄭爾體策積大劣于Ca蹦CO3，由膨于孔獵隙堵器塞，Ca蚊O不可拉能完師全轉(zhuǎn)幣化為Ca賴SO4流化秧床燃杏燒脫徑硫流化母床燃績燒脫揭硫的叮影響杏因素1.鈣硫觀比表示豆脫硫纏劑用原量的焰指標(biāo)歪，影驢響最叉大的姑性能剪參數(shù)脫硫艱率（）可以耍用Ca筆/S（R）近蜓似表縮慧達(dá)2.煅燒終溫度存在賽最佳橫脫硫召溫度恭范圍溫度毛低時(shí)干，孔距隙量牢少、禿孔徑仗小，釀反應(yīng)程被限何制在唱顆粒臟外表籮面溫度找過高蠟，Ca弄CO3的燒嚷結(jié)作備用變繳得嚴(yán)宿重m－綜撓合影烈響參喝數(shù)流化神床燃笨燒脫宇硫的畫影響號(hào)因素流化橫床燃忽燒脫櫻硫的柄影響石因素流化葉床燃她燒脫覺硫的裙影響毅因素3.脫硫殿劑的軍顆粒勤尺寸炕和孔諒隙結(jié)骨構(gòu)P.乏33永8圖8-液9顆粒蛇尺寸養(yǎng)小于淡臨界奇尺寸裹時(shí)發(fā)墓生揚(yáng)電析，宋并非把越小制越好顆粒惰孔隙存結(jié)構(gòu)股應(yīng)有躬適當(dāng)框的孔先徑大花小，中既保轎證一挪定孔歸隙容檢積，循又保長證孔萬道不骨易堵秩塞4.脫硫獄劑的坦種類白云均石的白孔徑據(jù)分布袖和低炸溫煅會(huì)燒性樂能好浴，但搜易發(fā)秤生爆季裂揚(yáng)鬼析，竿且用撥量大蕉近兩夾倍流化帶床燃望燒脫懸硫的南影響澇因素圖8-妻9石灰梢石顆神粒尺店寸對(duì)夕脫硫屠率的酷影響脫硫吼劑的罰再生不同琴溫度椅下的瘦再生孕反應(yīng)11咽000C以上適（一纏級(jí)再文生法折）87睛0～93鐮00C（二龍級(jí)再漂生法撲）54框0～70暖00C若脫婦硫劑愈再生絹時(shí)生趙成了Ca籮S，可蓋根據(jù)持以下戰(zhàn)反應(yīng)蛇使Ca織S發(fā)生講分解恥反應(yīng)獄：Ca翠S十202＝Ca抵S04(8溉—1捐I)Ca恒S十1.阻502=Ca歡O+許S02(8澇—1陪2)燃燒皇后煙凳氣脫灘硫技好術(shù)1.高濃錦度SO2尾氣必的回堵收和慘凈化冶煉忽廠、荒硫酸雙廠和棵造紙償廠等批工業(yè)內(nèi)，SO2濃度雁通常2～40％化學(xué)都反應(yīng)阿式反應(yīng)1為放遇熱反鍬應(yīng)，皮溫度劣低時(shí)貍轉(zhuǎn)化窗率高工業(yè)顯上一蟲般采津用多公層催俗化床結(jié)層高濃運(yùn)度SO2尾氣百的回悶收和召凈化高濃幣度SO2尾氣否的回像收和裳凈化第五參節(jié)繪低仇濃度SO2煙氣全脫硫燃燒頑設(shè)施牛直接著排放貴的SO2濃度位通常獄為10-4～10-3數(shù)量姓級(jí)由于SO2濃度強(qiáng)低，絡(luò)煙氣艦流量泄大，輪煙氣孫脫硫雙通常葡比較跳昂貴分類脫硫志產(chǎn)物趣處置換方式竭：拋定棄法拋和再推生法脫硫絨劑狀畜態(tài)：乎濕法程、半俯干法回和干胞法低濃樂度SO2煙氣撈脫硫P.謎34黎3表8-塊4濕法系統(tǒng)娘指利領(lǐng)用堿拌性吸慌收液希或含碼觸媒磚粒子教的溶殊液，刃吸收風(fēng)煙氣守中的S02。干法系指糖利用饞固體消吸附垂劑和趣催化張劑在棕不降喚低煙麻氣溫泊度和攤不增腸加濕白度的畏條件季下除獸去煙紅氣中基的S02。噴霧隨干燥萌法工煉藝采株用霧懲化的盈脫硫卵劑漿甚液進(jìn)疫行脫稱硫，施但在蒸脫硫蜓過程市中霧塘滴被西蒸發(fā)鑒干燥排．最鄰后的看脫硫慮產(chǎn)物交也呈宿干態(tài)蟻，因湯此常號(hào)稱為懶濕干至法或半干而法。低濃支度SO2煙氣邊脫硫低濃敬度SO料2煙氣醒脫硫主要芒煙氣完脫硫刺工藝1.石灰躍石/石灰釋法洗劇滌目前表應(yīng)用若最廣羨泛的妥脫硫廢技術(shù)石灰看石/石灰-石膏唱濕法宵工藝始在國背際占兵市場寨份額85％－90燦%主要啄煙氣售脫硫威工藝1.石灰嫌石/石灰搭法脫拳硫反致應(yīng)原義理P.焦34伏6表8-枯6[例8—常1]假定哥溶液徹中各沖種反字應(yīng)達(dá)賤到平臟衡狀拋態(tài)，盡試確奇定石趙灰法輔脫硫進(jìn)的最搶佳pH。P.漂34漸7-嘩34識(shí)8主要原煙氣疫脫硫石工藝1.石灰相石/石灰忙法洗辟滌（跪續(xù)）平流而塔U型平縱流塔主要筑煙氣只脫硫舉工藝1.石灰減石/石灰王法洗漿滌（通續(xù)）需解居決的剝問題設(shè)備匹腐蝕醋：籠防止Cl-累積結(jié)垢務(wù)和堵窄塞：客防止發(fā)固體湯沉積疾（濕插干結(jié)隱垢、焰沉積淚或結(jié)塞晶析羨出除霧遣器阻督塞：桌及時(shí)株清洗脫硫竄劑的泰利用舅率：脫硫腰劑在幼循環(huán)桌池中眼停留辦時(shí)間5～10分鐘脫硫梁產(chǎn)物奴及綜勸合利蕩用：半水簽亞硫童酸鈣鋪是較易細(xì)的刃片狀買晶體振，難閃以分笑離；易二水麻硫酸提鈣是趟大的遺圓形掩晶體福，易避于析蒜出和恭過濾杯。P.掉35趣2表8-稀8脫硫寨過程敢中汞燒的遷晚移煤中范所含扭的汞泊在燃鏈燒過栽程中橫以氣底態(tài)單郵質(zhì)汞譽(yù)（Hg0）、抬氣態(tài)跨二價(jià)捷汞（Hg2+）或頓者顆織粒汞膝（Hgp）的貨形式趴進(jìn)入候煙氣庭中，閥在通景過煙橡氣脫槍硫系允統(tǒng)時(shí)脾，其濕中大部招分的Hg2+被漿齊液捕垃集下咸來，進(jìn)入樂脫硫或石膏爆中。劫進(jìn)入渡脫硫養(yǎng)石膏途中的蟻汞的架量與村煤種淡有關(guān)戲。但剖有關(guān)怨研究拜表明使，進(jìn)入盈脫硫羅石膏敲中的倆汞可歷高達(dá)珠煤中杜汞的20朗%～30肥%。脫硫擦石膏譯被大寸量運(yùn)查用在頸墻板宅和其飄他建遺筑材局料的慘制造沖中，僅其中款經(jīng)過趨許多傷高溫煤加工極過程怎，有可殼能導(dǎo)對(duì)致石藥膏中院汞的本二次尼排放魯。但是強(qiáng)，目館前對(duì)脫硫朋石膏和中汞景的存蜻在形瀉態(tài)及睛其在太綜合縣利用買過程膊中的展排放匪機(jī)理亭仍不歉明確，有零待進(jìn)數(shù)一步深研究筒。3、主釘要工鳴藝參叮數(shù)：漿辟液pH、石陷灰石潮粒度天、液飽氣比讓、鈣再硫比疾、氣覆流速務(wù)度、糞漿液包的固旁體含肥量、SO2濃度熱、吸蚊收塔北結(jié)構(gòu)說等。P.生35某2-擇35嘆3表8-覺9表8-啦9石灰童石和紅石灰棄法煙匹氣脫吊硫的詢典型慘操作賣條件石灰石灰石氣體中SO2濃度/10-640004000漿液固體含量/%10-1510-15漿液pH7.55.6鈣/硫比1.05-1.11.1-1.3液/氣比/L*m-34.7﹥8.8氣流速度/m*s-13.03.0主要稀煙氣捐脫硫蠅工藝4.改進(jìn)鄭的石寒灰石/石灰斑濕法副煙氣省脫硫加入鐘己二越酸的菠石灰扮石法（消耗恩量小溪于5k添g/嶄t石灰榴石）己二隱酸的派緩沖爸作用橡抑制抄了氣厘液界血面上SO2溶解恒而導(dǎo)交致的pH值降熔低，孝使液菜面處SO2濃度元提高水，加認(rèn)速了鞋液相東傳質(zhì)遭。己二橡酸鈣祖的存競在增國加了芒液相卻與SO2的反岡應(yīng)能彼力降低偉了鈣朝硫比添加博亞硫填酸鎂SO2以可灰溶性醋鹽的汗形式綠吸收亮，解遮決結(jié)酒垢問都題。加入Mg廈SO3增加照了吸餓收SO2的容稼量，覆并且銀消除戚了洗斯滌塔達(dá)內(nèi)的綿結(jié)垢時(shí)，系忘統(tǒng)能側(cè)量消刊耗甚沖至可含以降門低50％。一般月采用0.鑄3-1.復(fù)0m符ol／L的Mg拜SO3溶液悠。其中遣主要哥化學(xué)芳反應(yīng)存有四掘種：SO2+鞠H2O→縫H2SO3H2SO3+妨Mg盲SO3→M凳g2++2HS坑O3-在碳矛酸鈣碎存在延情況目下，Mg盒SO3得以晴再生展：Mg2++2HS嬌O3-十Ca聞CO3→M臨gS踩O3十Ca2+十SO32-十CO2十H2O最后于，發(fā)孩生沉意降反現(xiàn)應(yīng)：Ca2+十SO32-十2H2O→約Ca蘆S御O3·2H2O主要差煙氣假脫硫姜工藝4.改進(jìn)躍的石爹灰石/石灰公濕法旱煙氣懂脫硫江（續(xù)徐）雙堿窩流程用堿琴金屬吸鹽類否或堿賣類水纖溶液賤吸收SO2，后器用石貴灰或踩石灰描石再分生解決眉結(jié)垢礎(chǔ)問題謙和提挽高SO2的去模除率來自曉再生通系統(tǒng)臣的OH-2O師H-+S鞋O2→S理O32-+H2OOH-+S用O2→H母SO3-以Na2CO3形式亞加入毫的鈉偏鹽，繼也能避吸收SO2：CO32-+2羨S趕O2+H2O→戲2讓HS較O3-+C視O2HC愉O3-+秋SO2→H冊(cè)SO3-+C徑O2再生監(jiān)反應(yīng)察取決嘆于所慨用再估生劑仙種類鄰，當(dāng)壤用熟仙化石形灰再聚生時(shí)何：Ca虜(O仗H)2+2健H晃SO3-→S伯O32-+C紀(jì)aS貍O3·2H2OCa齡(O牙H)2+S木O32-+2舞H2O→枯2撓OH-+C撤aS鵝O3·2H2OCa聰(O悔H)2+S殼O42-+2瀉H2O→日Ca移S嶄O4·2H2O+鑒2O珠H-當(dāng)用攻石灰悔石作敘為再屆生劑然時(shí)：Ca走CO3+2初H涂SO3-+2撞H2O→窮SO32-+Ca綠SO3·2H2O+CO25.其他騎濕法脫硫熟工藝氧化脆鎂法主要徒煙氣易脫硫銀工藝5.其他乒?jié)穹孛摿蚣艄に嚧颍ɡm(xù)坐）海水盞脫硫悟法主要特?zé)煔獬昝摿蛴彻に?.其他悔濕法弦脫硫廁工藝率（續(xù)恭）氨法氨水爹做吸駁收劑新氨傻法(N騙AD卡S)P.貓36囑7主要躍煙氣軌脫硫臣工藝6.噴霧例干燥頸法煙膜氣脫求硫(半干龍法)一種串濕－播干法戒脫硫新工藝捷，市勝場份凈額僅艙次于帥濕鈣會(huì)法脫硫眠過程SO2被霧怕化的Ca掀(O捷H)2漿液(2第5-筆20氏0m)或Na2CO3溶液閑吸收(1妻~2萬r/藍(lán)mi雞n)溫度麗較高說的的砍煙氣徒干燥芽液滴仔形成困干固既體廢憂物干廢燒物由禮袋式始或電井除塵半器捕服集設(shè)備牌和操顆作簡聽單，拴廢物帆量小透，能錢耗低腰（濕厘法的1/咱2~侵1/礎(chǔ)3)主要醋煙氣援脫硫份工藝主要碗煙氣輪脫硫替工藝6.噴霧查干燥研法煙各氣脫懶硫(續(xù)）主要禮過程吸收胳劑制危備吸收火和干肚燥固體閥捕集固體印廢物棕處置主要噸煙氣單脫硫鄰工藝7.干法丟脫硫弟技術(shù)干法墊噴鈣鍛脫硫主要艷煙氣炮脫硫干工藝7.干法毫脫硫關(guān)技術(shù)循環(huán)導(dǎo)流化逢床煙宵氣脫救硫煙氣穿脫硫獻(xiàn)工藝近的綜藏合比盞較主要史涉及棕因素P.漂37劑0-逗37震2脫硫邀效率鈣硫皆比脫硫淹劑利氏用率脫硫割劑的蒸來源脫硫晶副產(chǎn)將品的但處理鎖處置對(duì)鍋蠢爐原董有系再統(tǒng)的愿影響對(duì)機(jī)洞組運(yùn)丟行方幅式適初應(yīng)性醉的影遭響占地摸面積流程跑的復(fù)調(diào)雜程喜度動(dòng)力疏消耗工藝晝成熟卵度燃煤判二氧陰化硫團(tuán)污染自控制劫技術(shù)在綜合歇評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)技指標(biāo)1.技術(shù)誘成熟懇度。腳依脫浸硫技寧術(shù)目芳前所與處的掙開發(fā)屠階段擦，分集為實(shí)扔驗(yàn)室喊，中確試，次示范牢和商賣業(yè)化限四個(gè)瘦階段2.技術(shù)擋性能啞。包患括脫虜硫效嚴(yán)率，趙處理纖能力睡，技搜術(shù)復(fù)思雜程焰度，填占地水情況降，再己熱需萌要及曠副產(chǎn)紛品利育用等尺，反隨映技櫻術(shù)的品綜合灰性能3.環(huán)境落特性科。環(huán)飼境特并性根減據(jù)處太理后映煙氣毒的SO2排放泥量與昨排放蹤蝶標(biāo)準(zhǔn)尸比較符進(jìn)行戰(zhàn)評(píng)價(jià)4.經(jīng)濟(jì)封性。犯選用杰技術(shù)婦的總亡投資編和SO2單位備脫硫均成本琴為綜載合經(jīng)勇濟(jì)性跳的評(píng)載價(jià)指巨標(biāo)P.般37蘿3-唇37尾4表8-誓14煙氣生脫硫央技術(shù)耕綜合顧評(píng)價(jià)P.急37督3-窗37嫌4表8-層14中國醬酸雨張及二叫氧化肢硫污磨染控型制時(shí)丈間蛾政捉府癥行登動(dòng)19騾90年12月川國稠務(wù)院讓環(huán)委別會(huì)第19次會(huì)佛議通擁過《關(guān)于強(qiáng)控制狼酸雨發(fā)展艘的意罪見》，提蹲出在政酸雨米監(jiān)測涂、酸別雨科辯研攻巧關(guān)、二氧投化硫?qū)m控制摸工程屢和征牽收二瘦氧化俊硫排樹污費(fèi)倡四個(gè)兆方面開拳展工床作19邪91年閣國玻家環(huán)復(fù)保局惱組織蝕開展閥征收罰工業(yè)陸燃煤接二氧農(nóng)化硫傍排污費(fèi)翼研究綿工作19落92年士國艷務(wù)院器批準(zhǔn)弟在貴普州、摟廣東待兩省暑和柳聰州、絹南寧催、桂林駐、杭讓州、件青島鹽、重姐慶、硬長沙惕、宜生昌和珍宜賓等九踩市開登展征斗收工災(zāi)業(yè)燃獸煤二梁氧化騰硫排棟污費(fèi)點(diǎn)和酸雨猴綜合瓦防治套試點(diǎn)藝工作中國飯酸雨眉及二匯氧化外硫污凳染控厲制時(shí)享間釀?wù)指承新?lián)動(dòng)19醉92年以罪來貍工業(yè)閑污染餓物排合放標(biāo)耳準(zhǔn)中疏逐步皆制定劃二氧陰化硫俗排放室限值去。19灣96年，6個(gè)部石門二待氧化外硫排猴放標(biāo)灘準(zhǔn)頒稿布實(shí)邀施19歲95年8月踏全窗國人火大常零委會(huì)序通過表了新漠修訂佩的《大氣艷污染紡防治聽法》，專門丙規(guī)定“國務(wù)酸院環(huán)設(shè)境保曬護(hù)主僚管部軍門會(huì)熟同國劣務(wù)院直有關(guān)部門居，根驚據(jù)氣覆象、箭地形殊、土閉壤等辟自然憲條件蛋，可智以對(duì)已經(jīng)約產(chǎn)生痰、可郵能產(chǎn)六生酸災(zāi)雨的超地區(qū)壩或者剛其他和二氧勁化硫污染躁嚴(yán)重篇的地耽區(qū)，儉經(jīng)國素務(wù)院姨批準(zhǔn)慕后，繭劃定罷為酸毫雨控制區(qū)頃或者薪二氧蜘化硫柜污染俗控制版區(qū)”（兩遠(yuǎn)控區(qū)拌）19續(xù)95年底綠國虹家環(huán)尸保局方組織都開展“我國都酸雨缺及二燥氧化蘆硫控慈制區(qū)劃分”工作中國衛(wèi)酸雨穩(wěn)及二炸氧化貌硫污急染控叔制時(shí)都間冬政慕府往行怒動(dòng)19枯96年括全痛國人積大批孩準(zhǔn)《國民郊經(jīng)濟(jì)捎和社燙會(huì)發(fā)愉展“九五”計(jì)劃匯和20輝10年遠(yuǎn)悄景目艷標(biāo)綱津要》，國供務(wù)院怪批復(fù)《國務(wù)舉院關(guān)而于環(huán)境鐘保護(hù)甩若干邀問題菊的決燭定》，提壤出重紐奉點(diǎn)治書理兩須控區(qū)污染市，要境