工业废气污染状况与脱硫除尘技术

摘要：钢铁工业是国民经济的重要基础产业，除了为城市基础设施建设提供了有力支撑还为城市发展提供了巨额利税和大量的就业岗位，然而城市钢厂的发展也应该考虑所在城市的资源环境承载力。随着城市发展水平的提高和人们对生存环境的要求不断提高，钢厂对城市环境产生的污染日渐被人们重视。钢厂的污染主要是烧结厂的废气污染，其中SO2、粉尘是主要部分，本文介绍了多种废气的多种脱硫除尘技术。

关键词：二氧化硫工业废气污染 脱硫除尘

中图分类号：X131文献标识码： A

Abstract:The steel industry is an important basic industry of the national economy, in addition to urban infrastructure also provided strong support for urban development provides a huge amount of profits and a lot of jobs, but the development of the city mills should also consider environmental carrying capacity of city resources . With the level of urban development to improve people's living environment and increasing demands, mills produced increasingly polluted urban environment is people's attention. Pollution of air pollution is mainly steel sintering plant, where SO2, dust is a major part of this paper describes the various kinds of exhaust gas desulphurization and dust removal technology.

Keywords: Sulfur dioxide Industrial emissionsPollution Desulphurization

1.废气除尘的技术

粉尘对环境及人的身体都会产生很大危害，粉尘不但易爆，对人体的危害还在于它长期侵袭人体诱发疾病，其中最知名的就是尘肺病，因此预防粉尘首先要采用先进生产工艺、技术，防止粉尘产生。

就目前来看除尘方式通常概括为两类，一是干法除尘，二是湿法除尘。干法主要包括旋风除尘、静电除尘和袋式除尘。旋风分离装置已有一百年的历史，初期多用于生产过程中的物料回收及气固分离，随着人们环保要求的日益提高，旋风分离广泛地应用于了气体除尘，并对其提高分离效率、降低压力损失、提高耐磨性能等方面进行了大量研究。静电除尘器是利用静电力将粉尘从气流中除去的一种装置，它具有除尘性能好，能耗低，气流阻力小等优点，并且从低温低压到高温高压均可应用。袋式除尘器是一种高效的烟尘净化设备，其除尘效率可达９９．９９％。袋式除尘技术对高浓度的烟尘有较好的适应性，可处理的烟尘浓度达１０００ｇ／ｍ３以上，适用于半干法／干法烟气脱硫和循环流化床锅炉的烟气处理。

湿式除尘器是利用水形成液网、液膜或液滴与尘粒发生惯性碰撞、扩散效应、粘附、扩散漂移与热漂移、凝聚作用，从废气中搜集分离尘粒，并兼吸收气态污染物的作用。目前国内常用湿式除尘器的有水膜除尘器、喷淋塔、文丘里洗涤器、冲击式除尘器和旋流板塔等。

2废气脱硫技术

世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件，使很多人中毒或死亡。二氧化硫还是酸雨的重要来源，酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。

烟气脱硫是指脱除烟气中的SO。其控制方法多种多样，世界各国研究开发的ＳＯ：控制技术达２００多种。这些技术按燃烧过程可分为三大类：（１）燃烧前脱硫；（２）燃烧中脱硫；（３）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（ＦＧＤ）。后一种脱硫技术是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。

2. 1硫化碱脱硫

利用工业级硫化碱做原料来吸收工业烟气中的SO2 ,并制成具有较高附加值的硫代硫酸钠产品 ,是一 种较为新颖的脱硫工艺。该法的脱硫技术主要优点有:反应在常温 ,常压下即可进行 ,能耗低 ,对烟气 SO2 吸收效果佳 ,所得副产品硫代硫酸钠的价值高 ,不产生 废气、 废液 ,不会对环境造成二次污染 ,因而是一种较有前途的脱硫技术。

2. 2 双碱法烟气脱硫

“双碱法” 是一种发展前景很好的烟气脱硫技术。 它首先用一种碱(通常是NaOH或者Na2CO3)溶液吸收 SO2 ,生成亚硫酸氢钠 ,然后在再生池用石灰或石灰石将亚硫酸氢钠再生成亚硫酸钠 ,在将亚硫酸钠溶液送 回吸收塔内吸收 SO2生成亚硫酸氢钠 ,之后再循环再 生和吸收。 “双碱法” 有如下特点: (1)清液吸收; (2)吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在吸收塔外 ,减少了塔内结垢的可能性 ,可以用高效的振式塔或填料塔 代替目前广泛使用的喷淋塔 ,从而大大减少吸收塔的 尺寸及操作液气化 ,降低脱硫成本; (3)技术成熟可靠 , 脱硫效率达 90 %以上。国外已有多家电力发电厂使用 “双碱法” 进行烟气脱硫 。此外 , “双碱法” 中还可采用钠碱溶液或氨水吸 收 SO2 ,所生成的溶液再与碱(石灰或石灰石粉)反应 , 将被吸收的 SO2转换为不溶解的 CaSO4 ,并可使吸收液 再生。此法的特点是可以使用廉价的石灰石处理废气 ,既经济 ,效率又高。

2. 3湿式脱硫除尘

针对窑炉的烟气净化问题 ,张德见等开发了 “新型 炉窑烟气湿式脱硫除尘技术”。此项技术利用离心泵原理在系统内进行气、 液分离 ,进口烟气的速度为 15～22 m/ s ,温度为 140 ℃,可用于烟气量大于 30 000 m3/ h的烟气 ,其除尘效率达 98. 5 % ,脱硫率达 80 %以 上。该装置运行稳定可靠 ,寿命长。

2. 4水除尘脱硫

水泥立窑用的水除尘器 ,具有结构简单 ,投资小的优点。它既有以水降高温 ,以水冲粘附 ,以水抗结露的能力 ,又有除尘、 脱硫、 氟的 3 种功能。但其除尘率和脱硫率都较低 ,应采用不同机理的除尘形式和具有 较高脱硫的技术设备进行组合 ,从而提高其除尘率与脱硫率。

2. 5 活性炭吸附脱硫

活性炭吸附 SO2 ,在干燥无氧条件下主要是物理吸附 ,若在有氧气和水蒸气存在的条件下会发生化学 吸附。例如 ,糠醛渣活性炭无需添加任何活性组分便 具有良好的脱硫性能。而活性炭吸附 ,其平衡吸附量 比一般活性炭大 5～6 倍 ,且吸附解吸速度快 ,具有物 理吸附及化学吸附特征。由此可见 ,活性吸附是一种理想的脱硫技术 ,若把这两种脱硫技术结合起来 ,其脱硫率更高 ,成本更低。

2. 6电解除硫

电解除硫有二氧化铅 ― 二连亚硫酸法和熔融盐膜除硫法两种。其电解体系一般由阳极 ,阴极和两极之间的电解质组成。电解方法的选取 ,是根据电极材料 ,电解质组成 ,电解槽和吸附器是否分设等的不同来决定的。如电解槽和吸附器不分设的叫电池模式(直接法) ,若分设的则叫外电池模式(间接法) 。电解除硫技术每年的投资费 ,运输费和维护费比常规的石灰石洗涤脱硫技术可节约80 %的费用。

2. 7 高能辐射电子束激活除硫

高能辐射电子束激活除硫是一种新型的烟气脱硫技术 ,都是利用高能电子将烟气中分子激活 ,电离或裂解 ,从而产生强氧化性的活性离子。如:O、 O3、 OH、HO2 等 ,使 SO2 和 NOX 全部或部分地氧化成相应的酸 ,在反应过程中均添加氨 ,酸砀铵和硝铵)混合物 ,然后通过除尘器收集 ,作为农用肥料 ,不产生二次污染。高能电子束(5002800 K eV) 是阴极发射再经电场加速后形成的 ,此法的实质是用电子加速器净化烟气 ,其流程短 ,效率高 ,但成本昂贵 ,工业化生产困难。早在20世纪 70 年代初提出的电子束辐射照法 ,此法需大功率的加速装置和稳定性能好的电子枪 ,还需解决 X射线屏蔽的问题。20世纪80 年代提出脉冲电晕法 ,利用等离子体的高能电子将 HO2H及 O2O 键打开 ,使之成为自由基或活性粒子可以与 SO2 及NOx反应。此法还可同时脱除烟气中的 SO2、 NOx及重金属。

3.烟气脱硫技术发展趋势

目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某一项新技术的产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科的最新进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空问。随着人们对环境治理的重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。随着生物技术及高新技术的不断发展，电子束脱硫技术等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。

参考文献：

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