浅谈烟气脱硫脱硝技术

摘要：本文系统整理了各种脱硫技术，并切根据浅述了每种技术的施工过程。随着社会的发展，在当代社会严重污染的今天，烟气脱硫技术的推广也越来越重要。

关键字：脱硫；施工技术；排放

前言:近年来，随着我国经济的快速发展和工业化水平的显著提高，大气污染状况日益严重，我国SO2的排放量已经位居世界第二位，NOx排放量也在持续增长。烟气脱硫、脱硝已成为我国的一项重要任务，“十一五”规划将“节能减排”列为重要的约束性指标，要求确保在2010年将我国的SO2排放量降低10％，目前“十一五”时间已经接近尾声，根据国家发改委的统计2008年底，我国已投运火电厂烟气脱硫装机容量超过3.79亿千瓦，约占煤电装机总容量的66%，脱硫建设进入了高峰期。烟气脱硝方面，已进入大规模工业示范阶段，全国累计已有数十个脱硝项目在建设过程中

1.烟气脱硫脱硝技术推广意义

在我国一次能源构成和消费中，煤炭所占的比例高达70%，其中燃煤电厂又是我国耗煤和二氧化硫及氮氧化物排放的大户。因此控制燃煤电厂排放的二氧化硫及氮氧化物，是目前我国大气污染控制领域最为紧迫的任务之一.占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。

2.主要技术

2.1磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术

磷铵肥法（Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP），是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。其脱硫率≥95％，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状， 回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。

2.2活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术

活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。该技术脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h.t， 而ACF可达104Nm3/h.t）。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。

2.3软锰矿法烟气脱硫资源化技术

MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90％，锰矿浸出率为80％，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求（GB1622－86）。常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25％以上， 加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提高

2.4电子束氨法烟气脱硫脱硝技术

电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEB－EPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。CAEB－EPS技术是利用高能电子束（0.8~1MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。

2.5脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术

脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(5～20eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。

2.6石灰石/石膏湿法

该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术，采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。优点：①脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%)；②吸收剂利用率高，可达90%；③设备运转率高(可达90%以上)。缺点：成本较高、副产物产生二次污染等。

2.7“MN法”烟气脱硫技术

该技术采用新型脱硫剂MN进行烟气脱硫，脱硫效率高于95％，吸收剂再生容易，损失率小，无阻塞现象，在脱硫过程种再生可回收利用，投资和运行费用低于类似的“W－L”法脱硫技术。

2.8“柠檬酸盐法”烟气脱硫技术

该法采用柠檬酸进行烟气脱硫，脱硫效率高于90％，由于采用添加剂，吸收剂再生容易，SO2可回收利用，投资和运行费用较低。

2.9催化氧化法烟气脱硫技术

该法采用适用低浓度的新型催化剂，通过催化氧化，在脱硫过程中，将SO2转化为硫酸，其脱硫效率高于90%,产品有市场，以国内有关研究为基础，通过与国外合作研究、国内留学基金资助，其技术正逐步成熟，有望成为一种有竞争力的新型烟气脱硫技术。

2.10造纸黑液烟气脱硫技术 该技术利用造纸黑液脱除烟气中SO2，既治理了SO2烟气污染又使造纸黑液得以处理，并同时回收生产木质素。

2.11烟气除尘脱硫一体化技术 以碱性液体（石灰、石灰石、其他碱液废液）为吸收剂，在一结构紧凑、功能齐全的装置中去除烟气中SO2，脱硫效率50～95％，除尘效率>90％，投资省，运行费低，占地面积小，阻力小，适用于35t/h以下锅炉使用。

2.12微生物烟气脱硫技术研究

利用微生物作用，将千代田法脱硫的低价铁氧化为高价铁，循环使用，脱硫与尾液处理并用。脱硫率>90%，在常温常压下，效率优于千代田法,为国家自然科学基金。

2.13等离子法烟气脱硫技术

烟气SO2中在高压脉冲电压作用下，与加入的NH3反应生成(NH4)2SO4,脱硫效率大于90％，已完成400m3/h的实际燃煤烟气试验。该法为国家自然科学基金资助项目。

2.14磷酸盐法烟气脱硫技术 该法在对几十种磷酸盐进行烟气脱硫试验基础上，优选出一些我国较为丰富价廉的磷酸盐作为脱硫剂进行烟气脱硫,其脱硫率高，价廉的磷酸盐经过脱硫升值较高。如磷矿石脱硫除镁新工艺。其脱硫率高达90％，还得到副产品MgSO4,具有较好的市场前景。

2.15络合铁法烟气脱硫技术

该法由我校和美国劳伦斯国家实验室合作研究，并获国家回国人员资金资助，有关研究表明，采用络合铁法烟气脱硫，脱硫效率可达90％以上，硫可回收利用，脱硫剂再生容易，损失率低。

3.发展与趋势

烟气脱硫脱硝的工业系统大多数为连续式物料反应和加工过程，它处理的主要是物质－能量流，涉及复杂的化学反应和物理状态变化，连续性和多变量是其显著特点。其次，新的工艺过程层出不穷，系统日趋大型化、复杂化，现代的研究和开发工作投资大、周期短、风险大、竞争激烈；过程装备与生产工艺即加工流程性材料紧密结合，有其独特的过程单元设备和工程技术，与一般机械设备完全不同，有其独特之处。因此，现有的一些工程技术方法和经典计算技术在某些场合显得力不从心，有必要从宏观整体上对过程系统作出描述和把握。现有的烟气脱硫脱硝工艺开发大都沿用传统的思维模式，主要有因次分析、经验放大、数学模型等方法，基于这些方法进行"设计-台试-小试-中试-工程应用"的逐级放大过程，旷日持久且费用高昂。

4.结束语

通过对我国在烟气脱硫、脱硝技术领域现状的分析，针对我国烟气脱硫、脱硝技术开发过程中遭遇的难以突破的瓶颈，提出了在突发的社会需求、国外技术抢占市场的条件下，开发出一种在较少资金投入、较短时间内开发出技术成熟度高、满足市场要求的烟气脱硫、脱硝技术的共性开发设计平台。希望通过在烟气脱硫、脱硝共性开发设计技术领域的探索能够为我国烟气脱硫、脱硝工程技术的发展提供参考，同时希望我国积极支持环保开发设计技术的共性化和平台化创新，为我国环保工程技术的发展提供可靠技术保证。

参考文献:

[1]每日环境信息。中国环境在线[R].国家环保总局宣传中心。.

[2]贾双燕，陆涛，李晓云，等。选择性摧毁还原烟气脱硝技术及其在我国的应用研究[J].电力环境保护.