*部（bù）分 脫硫技術

       目前煙氣脫硫技術種類（lèi）達幾十種，按脫（tuō）硫過程是否加水和脫硫產物的幹濕形態，煙氣脫硫分為：濕法、半幹法（fǎ）、幹法三（sān）大類脫硫工藝。濕法（fǎ）脫（tuō）硫技術較為成熟，效率高，操（cāo）作簡單。

       一、濕法煙氣脫硫技術

       優點：濕法煙氣脫硫技術為氣液反應，反應速度快，脫硫效率高（gāo），一般均高於90％，技（jì）術成熟，適用麵廣。濕法脫（tuō）硫技術比較成熟，生產運行安全可（kě）靠，在眾（zhòng）多的脫硫技術（shù）中，始終占據主導地位，占脫硫總（zǒng）裝機容量的80％以上（shàng）。

       缺點：生成物是液體或淤渣，較難處理，設備（bèi）腐蝕性嚴（yán）重，洗滌後煙氣需再熱，能耗高，占地麵積大，投資和運行費用高。係統複雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用於大型電廠。

       分類：常用的濕法煙氣（qì）脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

       A、石灰石／石灰（huī）-石膏法：

       原（yuán）理：是利用石灰石或石灰（huī）漿液吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸鈣，經分離的亞硫酸鈣（CaSO3）可以拋棄，也可以氧化為硫酸鈣（CaSO4），以石膏形式回收。是目（mù）前（qián）*上技術*成（chéng）熟、運行狀況*穩定的脫硫工（gōng）藝，脫硫效率達到90％以上。

       目前傳統的（de）石灰石/石灰—石膏法煙氣（qì）脫硫工（gōng）藝在現在的中國市（shì）場（chǎng）應用是比較廣泛的，其采用鈣（gài）基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由於（yú）其溶解度較小，極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。對比石灰石（shí）法脫硫技術，雙堿法煙氣脫硫技術則克服了石灰石—石灰法容易結垢的缺點（diǎn）。

       B、間接石灰石-石膏法:

       常見的間接石灰石-石膏法有：鈉堿雙堿（jiǎn）法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸（xī）收法等。原（yuán）理：鈉（nà）堿、堿性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液與石灰石反應而得以再生，並生成石膏。該法操作簡單，二次汙染少，無結垢和堵塞問題，脫硫效（xiào）率高，但是生成的石膏產品質（zhì）量較差。

       C、檸檬吸收法：

       原理：檸（níng）檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有較好的緩衝性能，當SO2氣（qì）體通過檸檬酸鹽液體時（shí），煙氣中的SO2與水中H發生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸（xī）收率在99％以（yǐ）上。這種方法僅適於低濃度SO2煙氣，而不適於（yú）高濃度SO2氣體吸收，應用範圍（wéi）比較窄。另外，還有海水脫硫法、磷銨複肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術。

       二、幹法煙氣脫硫技術（shù）

       優點：幹法煙氣脫硫技術為氣同反應，相對於濕法脫硫係統（tǒng）來說，設備（bèi）簡單，占地（dì）麵積（jī）小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成（chéng）物（wù）便於處置、無汙水處理（lǐ）係（xì）統等。

       缺（quē）點：但（dàn）反應速度慢，脫硫率低，先進的可達60-80％。但目前此種方法脫硫效率較（jiào）低（dī），吸收劑利用率低，磨損、結垢現象比較嚴重，在設備維護方麵難度較大，設備運行的穩定性、可靠性不高，且壽命較短（duǎn），限製了此種方法的應用。

       分類：常用的幹（gàn）法煙氣脫硫技術（shù）有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電幹式吸收劑噴射法（fǎ）、金屬氧化物脫硫法等。

       典型的幹（gàn）法脫硫係統是將脫硫劑(如石灰石、白雲石或消石（shí）灰（huī）)直接噴入爐（lú）內。以石灰石為例，在高（gāo）溫下煆燒時，脫硫劑煆燒後形成多孔的氧（yǎng）化鈣顆粒，它和煙氣中的SO2反應（yīng）生成硫酸鈣，達到脫硫的（de）目的（de）。

       幹法煙氣脫硫技術在鋼鐵行業中已經有應用（yòng）於於大型轉（zhuǎn）爐和高爐的例子，對於中小型高爐該方法則不（bú）太適用（yòng）。幹法脫硫技（jì）術的優（yōu）點是工藝過程簡單，無汙水、汙（wū）酸處理問題，能耗低，特別是淨化後煙氣溫度較高，有利於煙囪排氣擴散，不會（huì）產生（shēng）“白煙”現象，淨化後的煙氣不需要二次加熱，腐蝕性小；其缺點是（shì）脫硫效（xiào）率較低，設備龐大（dà）、投資大、占地麵積大，操作技術要求高。常見的幹法脫（tuō）硫技（jì）術有。

       A、活性碳吸附法

       原理：SO2被活性碳（tàn）吸附並被催化（huà）氧化為三氧化（huà）硫(SO3)，再與水反應生（shēng）成H2SO4，飽和（hé）後的活性碳可通過水洗（xǐ）或加熱再（zài）生，同（tóng）時生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲（huò）得副產品（pǐn）H2SO4，液態SO2和單質硫（liú），即（jí）可以有效地（dì）控製SO2的排放，又可以回收（shōu）硫（liú）資源。該技術經西（xī）安交通大學對活性炭進行了改進，開發出成本低、選擇吸附性能強的ZL30，ZIA0，進一步完善了活性炭的（de）工（gōng）藝，使煙氣（qì）中SO2吸附率達（dá）到95.8％，達到*排放標準。

       B、電子束輻射法

       原理：用高能電子束照射煙氣，生成大量的活（huó）性物質，將煙（yān）氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和（hé）二氧化（huà）氮(NO2)，進一步（bù）生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，並被（bèi）氨（ān）(NH3)或（huò）石灰石(CaCO3)吸收劑（jì）吸收。

       C、荷電（diàn）幹式吸收劑噴射脫硫法(CD．SI)

       原理：吸收劑以高速流過噴射單元（yuán）產生的高壓靜電電暈充電區，使吸收（shōu）劑帶有靜電荷，當吸收劑被噴射到煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而互相排斥，表（biǎo）麵充分暴露，使脫硫效率大幅（fú）度提高。此方法為（wéi）幹法處理，無設（shè）備汙染及結垢現象，不產生廢水廢渣，副產品還可以作為肥料使用（yòng），無二次（cì）汙染物（wù）產生，脫硫率大於90％，而且設備簡（jiǎn）單，適應性比較廣泛。但是（shì）此方法脫硫靠電子束加速器產生高能電子（zǐ）；對於一般（bān）的大型企業來說，需大功率的電（diàn）子槍，對人體（tǐ）有害，故還需要防輻射屏蔽，所以運行和維護要求高。四川成都熱電（diàn）廠建成一套電子脫硫裝置，煙氣中SO2的脫硫達到*排放標準。

       D、金屬氧化物脫硫法

       原理：根據SO2是一種比較活潑的氣（qì）體的特性，氧（yǎng）化錳(MnO)、氧化鋅（xīn）(ZnO)、氧化（huà）鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧（yǎng）化物對SO2具有較強的吸附性，在常溫（wēn）或低溫下，金屬氧化物對（duì）SO2起吸附作用，高溫情（qíng）況下，金屬氧化物與SO2發生化學反應，生成金屬鹽。然後對吸附物和（hé）金屬鹽通過熱分解法、洗滌法（fǎ）等使氧（yǎng）化物再生。這是一種（zhǒng）幹法脫硫方法，雖然沒有汙水、廢酸，不造成汙染，但是此方法也沒有得（dé）到推（tuī）廣，主要是因為脫硫效率比較低，設備龐大，投資比較大，操作要求較高，成本（běn）高。該技術的關鍵是開發新的（de）吸附劑。

       以上幾種SO2煙氣治理技術目（mù）前應用比較廣泛的，雖然脫（tuō）硫率比較高（gāo），但是工藝複（fù）雜，運行費用高，防汙不徹底，造成二次（cì）汙染等不足，與我國實現經濟和環境（jìng）和諧（xié）發展的大方針不相適應（yīng），故有必要（yào）對新的（de）脫硫（liú）技術進行探索和（hé）研究（jiū）。

       三、半幹法煙氣脫硫技（jì）術

       半幹（gàn）法脫硫包（bāo）括噴霧幹（gàn）燥法脫硫、半幹半濕法脫（tuō）硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。

       A、噴霧幹（gàn）燥法

       噴霧幹燥脫硫方法是利用機械或氣流（liú）的力量將吸收（shōu）劑分散成極細小的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表麵積（jī），在氣液兩相之間發生（shēng）的一（yī）種熱量（liàng）交換、質量傳遞和（hé）化學反應的脫硫方（fāng）法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿（jiāng）液等（děng），目前絕大多數（shù）裝置（zhì）都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況（kuàng）下，此（cǐ）種方法的脫硫率65％～85％。其優點：脫硫是在氣、液、固三相狀態（tài）下進行，工藝設（shè）備簡單，生成物為幹態的（de）CaSO 、CaSO ，易（yì）處理，沒有嚴重的設備腐（fǔ）蝕和堵塞情況，耗水也比較少。缺（quē）點：自動化要求比較高，吸收劑的用量難以（yǐ）控製，吸收效率不（bú）是很高。所（suǒ）以，選擇開（kāi）發合理的吸收劑是解決此（cǐ）方法麵臨的新難題。

       B、半幹半濕法

       半幹半濕法（fǎ）是（shì）介於濕法和幹法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率（lǜ）等參數也介於（yú）兩者之間（jiān），該方（fāng）法主要（yào）適用於中小鍋爐的煙（yān）氣治理（lǐ）。這種技術的特點是：投資少、運行費用低，脫硫率雖低於濕法脫硫技術，但仍可達到70％tn，並且（qiě）腐蝕性小、占地麵積少，工藝（yì）可靠。工業中常用的半幹半濕法脫硫係統與濕法脫硫係統相比，省去了製漿係統（tǒng），將濕法脫硫係統中的噴入（rù）Ca(OH)：水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)：粉末和水霧。與幹法脫硫係統相比，克服（fú）了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低（dī）、反應時間長的缺點，提（tí）高（gāo）了脫硫（liú）劑的利用率，且工藝簡單，有很好的發展前景。

       C、粉末（mò）一顆粒噴動床半千法煙氣脫（tuō）硫法

       技（jì）術原理：含SO2的煙氣（qì）經過（guò）預熱（rè）器進入粉粒噴動床，脫（tuō）硫劑製成粉末狀預先與水混合，以漿料形式從噴動床（chuáng）的頂部連續噴人床內，與噴動粒子（zǐ）充分混合，借助（zhù）於和熱煙氣（qì）的接觸，脫硫與幹燥同時進行。脫硫反應後的產物以幹態粉末形式從分（fèn）離器中吹出。這種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具（jù）有很高的（de）脫硫率及脫硫劑利用率（lǜ），而且對環境的（de）影響很（hěn）小。但進氣溫（wēn）度、床內相對濕度、反應（yīng）溫度之間有嚴格的要求，在漿料的含濕量和反應（yīng）溫度控製不當時，會有（yǒu）脫硫劑粘壁現象發生。

       D、煙道噴射半幹法煙氣脫硫

       該方法利用鍋爐（lú）與除塵器之間（jiān）的煙道作為反應器進（jìn）行脫硫，不（bú）需要另外加（jiā）吸收容器，使工藝投（tóu）資大大降低，操作簡單，需場地較小，適合於在我國開發應（yīng）用。半幹法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿（jiāng）液，漿（jiāng）滴邊蒸發邊（biān）反應，反應產物以幹態粉末出煙道。

       四、新興的煙氣脫硫方法

       *近幾年，科（kē）技突飛猛進，環境問題已提（tí）升到法律高度。我國（guó）的科技工作者研製出了一（yī）些（xiē）新的脫硫技術，但大多還處於試驗（yàn）階段，有待於進一步的工業應用驗證。

       1、硫化堿脫硫（liú）法

       由Outokumpu公司開發（fā）研製的硫化（huà）堿脫硫法主要利用工業（yè）級（jí）硫化納作為原料來吸收SO2工業（yè）煙氣，產品（pǐn）以生成（chéng）硫磺為目的。反應（yīng）過程相當複雜，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質生成，由生成物可以看出過程耗能較高，而且副產品價值低，華南理工大學的石（shí）林經過研究表明過程（chéng）中的各種硫的化合物含量隨反應條件的（de）改變而改變，將溶（róng）液pH值控製在5.5—6.5之間，加（jiā）入少量起氧化作用的添加劑TFS，則產品主要生成Na2S203，過濾、蒸發可得到附加值高的（de）5H 0·Na2S203，，而且脫硫率高達97％，反應過程為：SO2+Na2S=Na2S203+S。此種（zhǒng）脫硫新技（jì）術（shù）已（yǐ）通過中試，正在推廣（guǎng）應用。

       2、膜（mó）吸（xī）收法

       以有機高分子膜為代表的膜分離技術（shù）是近幾年研究出的一種氣體分離新技術，已得到廣泛的應用，尤其在水的淨化和（hé）處理方麵。中科院大連物化所的金美等研究員創造性地利用膜來（lái）吸（xī）收脫出SO2氣體，效果比較顯著，脫硫率達90％。過程是：他們利用聚丙（bǐng）烯中空纖維膜吸收器（qì），以NaOH溶液為吸收液，脫除SO2氣體，其特點（diǎn）是利用多（duō）孔膜將氣體SO2氣（qì）體和NaOH吸收液分開，SO2氣體（tǐ）通過多孔膜中的孔道到達氣液相界麵處，SO2與NaOH迅速反應，達到脫硫的（de）目的。此法是膜分離技術與吸收技（jì）術相（xiàng）結合的一種新（xīn）技術，能耗低，操作簡單，投資少。

       3、微生物脫硫技術

       根據微生物參與硫循環（huán）的各個過程，並獲得能量（liàng）這一特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理為：在有氧條件下，通過脫硫細菌的間接（jiē）氧化作用，將煙氣中的SO2氧化（huà）成硫酸，細菌從中獲取能（néng）量。

       生物法脫硫與傳統的化學和物（wù）理脫硫相比（bǐ），基本（běn）沒有（yǒu）高溫、高壓、催化劑等（děng）外在（zài）條（tiáo）件，均為常溫常（cháng）壓下操作，而且工藝流程簡單，無（wú）二次汙染（rǎn）。國外曾以地熱發電站每（měi）天脫除5t量（liàng）的H：S為（wéi）基礎（chǔ）；計算微生物脫硫的總費（fèi）用是常規濕（shī）法50％。無論對於有機硫還是無機硫，一經燃燒均（jun1）可生成被（bèi）微生物間接利用的無機硫SO2，因此，發展微生物煙氣脫硫技術（shù），很（hěn）具有潛力（lì）。四（sì）川大學的王安等人在實驗室條件下，選用氧化亞鐵杆菌進行脫硫（liú）研究，在較低的液氣（qì）比下，脫（tuō）硫率達98％。

       4、煙（yān）氣脫硫技術發展趨勢目前已（yǐ）有的各種技術都有自己的優勢和缺陷，具體應（yīng）用時要具體分（fèn）析，從投資、運行、環保等各方麵綜（zōng）合考慮來選擇一種適合的脫硫（liú）技術（shù）。隨著科技的發展，某一項新技術韻產生都會涉（shè）及到（dào）很多不同的學科，因此，留意其他學科的*新進展與研究成果（guǒ），並把它們應用到煙氣脫硫（liú）技（jì）術中是開發新（xīn）型煙氣脫（tuō）硫（liú）技術的重要途（tú）徑，例如微（wēi）生物脫硫、電子束法脫硫（liú）等脫硫新技術，由於他們各自獨特的特點都將會有很大的發展空間（jiān）。

       隨著人們對環境治理的日益重視和工業煙氣（qì）排放量的不斷增加，投資和運行費用少、脫硫效（xiào）率（lǜ）高、脫硫劑利用率高、汙染少、無二次汙（wū）染的脫硫技術必將成為今（jīn）後煙氣脫硫技術發展的主要趨勢（shì）。

       各種各樣的煙氣脫硫技術在脫除SO2的過程中取（qǔ）得了一定的經濟、社會和環保效益，但是還存在一些不足，隨著生物（wù）技術（shù）及高新技術的（de）不斷發（fā）展，電子（zǐ）束脫硫技術和生物脫（tuō）硫等一係列高新、適用（yòng）性強的脫硫技術將會代替（tì）傳統的（de）脫硫方法（fǎ）。

       第二部分 脫硝技術

       常見的脫硝技術中（zhōng），根據氮氧化（huà）物的形成機理，降氮減排的技術措施可以分為兩大（dà）類：

       一類是從源（yuán）頭上治理（lǐ）。控製煆燒中生成NOx。其（qí）技（jì）術措施：①采（cǎi）用低氮（dàn）燃燒器；②分解爐和管道內的分段燃燒（shāo），控製燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。

       另一類是從末端治理。控製煙氣中（zhōng）排放的NOx，其技術措施：①“分（fèn）級燃燒+SNCR”，國（guó）內已有試點；②選擇性非催化還（hái）原法（SNCR），國內已有試點（diǎn）；③選擇性催化還原法（SCR），目前歐洲隻有三條線實驗；③SNCR/SCR聯（lián）合脫硝技術，國內水泥脫硝還沒有成功經驗；④生物脫硝技術（正處於研發階（jiē）段）。

國內的脫硝技術，尚屬探（tàn）索示範階段，還未進行（háng）科學總結。各（gè）種（zhǒng）設計工藝（yì）技（jì）術路線和裝備設施是否科學（xué）合理、運行是否可靠？脫硝效率（lǜ）、運行成本、能耗、二次汙染物排放有多少等都將經受實踐（jiàn）的檢驗。

脫硝技術具體可以分（fèn）為：

燃燒前脫硝：

1）加（jiā）氫脫硝

2）洗選

燃燒中脫硝

1）低溫燃燒

2）低氧燃燒

3）FBC燃燒（shāo）技術

4）采用低NOx燃燒器

5）煤粉濃淡分離

6）煙氣再循環技術

燃燒後脫硝

1）選擇性非催化還原脫硝（SNCR）

2)選擇性催化還原脫硝（SCR）

3）活性炭吸附

4）電子束脫硝技術

       其中SNCR脫硝效（xiào）率在大型燃煤機（jī）組中可達 25%～40% ,對小型機組可達 80%。由於該法受鍋爐結構尺寸（cùn）影響很大，多用作低氮燃燒技術的補（bǔ）充處（chù）理手段。其工程造價低、布置簡易、占地麵（miàn）積小，適合老（lǎo）廠改造，新廠（chǎng）可以根據鍋爐設計配（pèi）合使用。

       而選擇性催化還（hái）原技術（SCR)是（shì）目前*成熟的煙氣脫硝技術, 它（tā）是一種爐後脫（tuō）硝方法,*早由日本（běn）於 20世紀 60~70年代後期完成商業運行,是利（lì）用還原劑(NH3,尿素)在金（jīn）屬催化劑作（zuò）用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2氧化, 故稱為“選擇（zé）性”。目前*上流行的 SCR工藝主要分為（wéi）氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能（néng） ,在催化（huà）劑的作用下將NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的（de） N2和水（shuǐ） ,還原劑為 NH3。

       目前，在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活（huó）性（xìng）成分，製成（chéng）蜂窩式、板式或波紋式三種類（lèi）型（xíng）。應（yīng）用（yòng）於煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）、中溫催化（huà）劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃），不同的催（cuī）化劑適宜的反應溫度不（bú）同。如果反（fǎn）應溫度偏低，催化劑的活（huó）性會降低，導致脫（tuō）硝效率下降，且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久（jiǔ）性損壞；如果反應溫度過高，NH3容（róng）易被氧化（huà），NOx生成量增加，還（hái）會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性（xìng）退化。目前，國內外SCR係統（tǒng）大（dà）多采（cǎi）用高溫催化劑，反應溫度區間為315℃～400℃。

       該方法在實際應用中的優缺點（diǎn）如下：

       優點：該法脫硝效率高，價格相對低廉，目前廣泛應（yīng）用在國內外工程中，成為電站煙氣脫（tuō）硝的主流技術。

       缺點：燃料中含（hán）有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑後, 在有（yǒu）氧（yǎng）條件下, SO3 的生成量大幅增加, 並（bìng）與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導致尾部煙道設備損壞。雖然（rán）SO3 的（de）生成量有限, 但其造成的影響不可（kě）低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。

       第（dì）三部分 鍋（guō）爐企業的脫硫脫硝技術應用

       鍋爐企業的脫硫脫硝技術，在國內現有（yǒu）鍋爐生產廠家中多以煤或煤氣作為燃燒介質（zhì），對於燃煤鍋爐，國內（nèi）應用（yòng）*成（chéng）熟的工藝是FGD法（利用吸收劑或吸附（fù）劑去除煙氣中的二氧化硫（liú））脫硫（liú）技術，脫硝則以選擇性催化還原法SCR技術（shù）為主。


       SCR法脫硝技術是*上*主（zhǔ）流的去除NOx的方法，這種方法可以在現有的FGD工藝下加入脫硝裝置，在含氧氣氛下，還（hái）原劑有限與廢氣中NO反應的催化過（guò）程稱為選擇性催化還原，合適的催（cuī）化劑和還原劑應具有特（tè）點如下：

1）還（hái）原劑（jì）應具有（yǒu）高的反（fǎn）應性。

2）還原劑可選擇性的與NOx反應，而不與煙氣中大量存在的氧化性物（wù）質反應。

3）還原劑必須價格低廉（lián），以使脫除過（guò）程的低成本（běn）運作。

4）催化劑應大大降低NOx還原溫度。

5）催化劑應具有高的催化活性（xìng），以利於（yú）煙（yān）氣中低濃度NOx的有效還原。

6）催化劑選擇性的與（yǔ）還原劑與NOx的反應形成N2，而對還原劑與煙氣中其他氧化性物（wù）質的反應表現（xiàn）惰性。

7）催化劑應具有結構穩定。

8）催化劑不收煙氣其他祖墳的毒化。

       對於鍋爐行業來說，一定要研究同時脫硫脫（tuō）硝技術，目前國內多為單獨脫硫脫硝技術（shù），這種方式造成設備重複建設，能耗（hào）大，人員（yuán）成本、運行成（chéng）本高，而同時脫硫脫硝技術則可以在一定程度上避免此類問題的發生。