目前烟气脱硫有哪几种主要技术

烟气脱硫的主要技术:

为了控制空气体的污染,限制二氧化硫排入空气体的总量,许多国家都规定了污染物排放的浓度标准。因此,传统的烟囱高空排放的方法已经不再适用,烟气脱硫装置和方法越来越多。目前烟气脱硫方法按脱硫剂物相分为干法和湿法,按副产物处理分为丢弃法和回收法。干法无废酸和废水排放,操作要求高。湿法通常采用碱性溶液吸收SO2,效率高且稳定,设备简单,操作要求低。处置方法简单,成本低,但占用场地多,浪费硫资源,造成二次污染。投资和运行成本高,但资源利用充分,二次污染小。目前工业脱硫方法主要是湿法。

第一,湿法脱硫

(一)氨水吸收法

氨水(NH3·H2O)作为吸收剂吸收废气中的SO2。由于氨具有挥发性,实际上这种方法是利用氨水与SO2反应生成的亚硫酸铵溶液作为吸收剂进行SO2吸收。主要反应如下:

(NH4)2SO3对SO2有很好的吸收能力。随着吸收,NH4HSO3增加,吸收能力下降。此时,需要向吸收溶液中加入NH3·H2O,即再生反应:

然后通过空气体氧化、浓缩、结晶等过程回收硫酸铵[(NH4)2SO4]。如加入石灰或石灰石乳液,反应得到石膏。产生的NH3被水吸收并作为吸收剂返回。例如,通过加热分解(NH4)2SO3溶液,然后通过H2S还原,从而可以获得单体硫。

(二)石灰-石灰石法这种方法是当今燃煤电厂最广泛使用的烟气脱硫工艺。该方法以石灰石、生石灰(CaO)或熟石灰[Ca(OH)2]的乳液为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫,并得到副产品石膏。

(3)钠碱法

该方法以氢氧化钠、碳酸钠或亚硝酸钠的水溶液为吸收剂,与SO2反应生成的Na2SO3继续吸收SO2。该方法具有吸收SO2速度快、管道和设备不易堵塞的特点,应用广泛。

当NaOH或Na2CO3用作吸收剂时,吸收反应如下:

正常盐NaSO3具有吸收SO2的能力,并继续反应:

亚硫酸氢钠可以与碱反应:

这种方法的主要副反应是:

因为氧化消耗了Na2SO3,但生成的Na2SO4不吸收SO2,吸收能力下降。

该法生产的吸收液为Na2SO3和NaHSO3的混合物,根据其在工业上的主要吸收方式可分为亚硫酸钠法、亚硫酸钠循环法和钠石膏法。用NaOH中和吸收溶液中的NaHSO3以获得Na2SO3。由于Na2SO3的溶解度低于NaHSO3,所以它会从溶液中结晶出来,分离后可以得到副产物Na2SO3。结晶母液作为吸收剂循环使用。这种方法被称为硫酸钠压制法。如果将吸收溶液中的亚硫酸氢钠加热再生,可以得到高浓度的副产品二氧化硫。所得Na2SO3晶体经分离溶解后,返回吸收系统循环使用。这种方法称为亚硫酸钠回收法。该方法可处理大气烟气,吸收效率可达90%以上。

主要的湿法脱硫方法有氧化镁法、碱性硫酸铝-石膏法、海水法等。,这里不做描述。二、干法脱硫

(1)吸附法

吸附脱硫是用活性固体吸附剂吸附烟气中的SO2,然后通过一定的方法将吸附的SO2释放出来,使吸附剂再生。目前,应用最广泛的吸附剂是活性炭。活性炭吸附时发生物理吸附和化学吸附。物理吸附的吸附能力有限,主要靠化学吸附。在氧气和水蒸气的存在下,被吸附的SO2在活性炭表面的催化下被烟气中的O2氧化成SO3,然后SO3与水蒸气反应生成硫酸。产生的硫酸用水洗涤或加热分解,产生用于制酸的高浓度SO2。

这种方法虽然不消耗酸、碱等原料,无污水排放,但由于活性炭的吸附能力有限,再生操作麻烦,不适合处理大气烟气。

(2)催化氧化法

这种方法使用催化剂将二氧化硫氧化成SO3。干法以V2O5为催化剂,二氧化硅为载体。当除尘废气进入催化转化器时,SO2在催化剂的作用下被氧化成SO3,转化率可达80% ~ 90%。主要反应如下:

干法脱硫还包括电子束法和利用粉煤灰的移动床脱硫技术。还有一些半干法脱硫工艺。

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