劉暢(聊城市環(huán)境科學(xué)工程設(shè)計(jì)院 山東 聊城 252000)
我國已經(jīng)把治理大氣污染作為一項(xiàng)發(fā)展任務(wù), 將節(jié)能減排作為了約束性的重要指標(biāo), 充分保證我國未來排放SO2的量能夠有效降低。 根據(jù)我國環(huán)??偩侄嗄杲y(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知,發(fā)電廠排放SO2與NOx 的量占據(jù)了主要位置, 在我國有關(guān)污染物排放總量中二者的排放量大概是1∕2。 我國治理排放的SO2與NOx 關(guān)鍵就是發(fā)電廠中的脫硫脫硝技術(shù)。
我國近些年來SO2大氣污染問題十分嚴(yán)重, 已經(jīng)成為世界上SO2大氣污染最為嚴(yán)重的國家之一。 發(fā)電廠消耗煤炭量以及排放SO2量正在逐漸增加,SO2造成的污染日益加重。 根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì), 我國每年電力工業(yè)排放的SO2大概有25%會擴(kuò)散到附近國家。 SO2大氣污染經(jīng)過空氣擴(kuò)散已經(jīng)形成了區(qū)域性污染,也對全球大氣環(huán)境也造成了影響。
電力工業(yè)排放的SO2會造成多方面污染。 例如危害了人體健康與農(nóng)林植物的生長,破壞了生態(tài)環(huán)境,還會嚴(yán)重影響建筑物與材料等。 其中,最為顯著的破壞就是生態(tài)環(huán)境。 主要原因是大氣中煙氣具有較長時(shí)間的停留,經(jīng)過氧化SO2會產(chǎn)生SO3,并且吸收大量水分產(chǎn)生硫酸, 進(jìn)一步混合降水形成對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞的酸雨。
大體上能夠?qū)⒖刂芐O2技術(shù)劃分為三類, 分別是燃燒之前脫硫、燃燒之中脫硫以及燃燒之后脫硫。 燃燒之前脫硫具體是指在燃燒煤之前將煤中存在的一部分硫進(jìn)行脫除, 脫硫方法主要有化學(xué)、物理以及生物法。 燃燒之中脫硫具體是指選擇在爐內(nèi)進(jìn)行脫硫, 也就是在燃燒過程中添加石灰石以便能夠充分吸收由于燃燒產(chǎn)生的SO2。 燃燒之后脫硫通??梢詣澐譃楦蓾駜煞N方法。 干法主要有干燥法、吸收劑噴入煙道法。 當(dāng)前經(jīng)常使用的方法是濕法,該技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟,石灰石是使用的吸收劑。發(fā)電廠重點(diǎn)應(yīng)用燃燒之中與之后的脫硫技術(shù)。
1 SO2是具有中等強(qiáng)度的酸性氧化物,對其進(jìn)行吸收可以應(yīng)用堿性物質(zhì),最終形成穩(wěn)定的鹽。 2 與堿性土族元素如鈣形成難溶解物質(zhì)。 3 水中的SO2具有中等溶解度, 與水相溶之后生成H2SO3,能夠與陽離子形成比較穩(wěn)定的鹽。4 當(dāng)接觸強(qiáng)氧化劑或者存在催化劑與氧時(shí),可能氧化生成SO3,使用吸收劑容易將其吸收。 5 當(dāng)強(qiáng)還原劑接觸SO2時(shí),可以被還原為硫元素。
把石灰石細(xì)粉末制作成泥漿對SO2進(jìn)行吸收, 副產(chǎn)品就是石膏。 工藝就是冷卻廢氣,使用吸收塔對SO2進(jìn)行吸收,獲得亞硫酸鈣與空氣混合之后在氧化塔內(nèi)實(shí)施氧化,用作回收石膏。
1 脫硫原理:
2 氧化原理:
這個(gè)方法是當(dāng)前使用最為廣泛的一種煙氣脫硫方法,優(yōu)勢:1 具有極高的脫硫效率, 超過了90%;2 具有較高利用吸收劑效率,大于90%;3 運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備效率極高;4 與高、中、低硫煤都十分適合。 不足:設(shè)備較大需要一定的占地面積,投入與操作費(fèi)用較高。
冷卻廢氣,添加氨的同時(shí)使用電子高壓射線進(jìn)行照射,將存在于廢氣中的SO2與NOx 分別制作為硫酸銨與硝酸銨肥料,之后使用集塵設(shè)備進(jìn)行回收。 這個(gè)方法具有的優(yōu)勢就是可以將副產(chǎn)品用作肥料,不會出現(xiàn)廢棄物與廢水等,還能夠同時(shí)進(jìn)行脫硫與脫硝,降低了NOx 污染大氣的概率。不足是需要具有復(fù)雜的控制系統(tǒng),要求十分嚴(yán)格,還會產(chǎn)生高能耗。
該方法主要使用磷銨肥料副產(chǎn)物, 主要目的是為了尋找更高價(jià)值的副產(chǎn)品,以降低脫硫所需費(fèi)用,是我國自行研發(fā)的一種治理SO2污染技術(shù)。 工藝原理是煙氣經(jīng)過高效除塵之后,降溫噴水處理之后進(jìn)入活性碳一級脫硫塔, 經(jīng)過脫硫的煙氣被送入二級脫硫塔,使用磷銨液進(jìn)行洗滌,煙氣凈化處理之后進(jìn)行排放。一級脫硫產(chǎn)生的硫酸可以對磷礦粉進(jìn)行分解, 萃取得到磷酸與氨混合獲得磷銨,可以在二級脫硫中作為洗滌液,二級脫硫之后獲得肥料漿通過氧化、濃縮以及干燥處理之后,獲得氮磷固體復(fù)合肥料。
將石灰漿霧滴噴入熱煙氣之中,SO2與Ca (OH)2混合之后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),形成穩(wěn)定的性質(zhì),最終達(dá)到脫硫目的。 石灰漿霧滴對SO2進(jìn)行吸收時(shí)由于煙氣的干燥加熱,產(chǎn)生了固體粉末,將會與煙氣一起被排出脫硫反應(yīng)塔, 使用除塵器進(jìn)行過濾, 收集粉末,凈化處理之后可以向大氣排入煙氣。 這個(gè)方法操作簡便,使用設(shè)備極少,不需要較大占地面積,不需要二次處理脫硫產(chǎn)品,因此操作費(fèi)用較低。
我國SO2以及酸雨造成的污染逐漸加重。 很多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的SO2大氣污染問題,發(fā)電廠產(chǎn)生的SO2與酸雨污染已經(jīng)嚴(yán)重破壞了我國的生態(tài)環(huán)境。 假如不能對SO2污染有效進(jìn)行控制,我國將會出現(xiàn)更多的SO2超標(biāo)地區(qū)。
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