孫麗娜李凱湯立紅劉娜寧平孫鑫張旭
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常見金屬氧化物煙氣脫硫研究進展
孫麗娜1,李凱1,湯立紅1,劉娜1,寧平1,孫鑫1,2,張旭3
(1昆明理工大學環(huán)境科學與工程學院,云南昆明650504;2省部共建復雜有色金屬資源清潔利用國家重點實驗室,云南昆明 650093;3昆明市城市排水監(jiān)測站,云南昆明650034)
對幾種常見金屬氧化物的煙氣脫硫(SO2)進行了研究,分別從干法、濕法以及半干法詳細介紹了常見金屬氧化物的脫硫效果及影響脫硫效果的各種因素。干法脫硫劑主要發(fā)生吸附反應、氧化反應;濕法脫硫主要是液相催化氧化作用;半干法脫硫以CaO為主要脫硫成分。干法脫硫催化劑有再生操作復雜、制備成本較高的缺點;濕法煙氣脫硫效率高、適應范圍廣,成為主要的煙氣脫硫方法,但濕法脫硫也存在占地面積大、技術復雜、脫硫過程中會造成資源浪費等問題。本文對比總結了常見金屬氧化物的脫硫特點及其工業(yè)應用現(xiàn)狀,分析了礦漿脫硫的可行性,同時對礦漿脫硫的研究前景提出展望,從而進一步為工業(yè)廢氣凈化研究奠定基礎。
金屬氧化物;煙氣脫硫;催化劑載體;催化作用;氧化
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展與進步,工業(yè)生產過程中產生的硫化物的量越來越多,加上我國以煤為主要工業(yè)原料,煤炭占一次能源的75%,因此對煤炭的過度依賴導致環(huán)境污染的加劇。我國二氧化硫年排放總量1974.4萬噸,居世界首位,其中煤炭燃燒所排出的SO2占排放總量的93.9%[1]。SO2對人體、植物以及生態(tài)環(huán)境都有很大的危害,對人類的健康危害主要表現(xiàn)在對人體的呼吸道具有很強的刺激性,可對人肺部造成危害;對植物和生態(tài)系統(tǒng)的危害表現(xiàn)在會溶解在雨水中形成酸雨,進而對土壤和植物造成影響,使農作物減產等[2]。大氣污染的日益嚴重對人類日常生活也產生越來越多的影響,國家“十二五”規(guī)劃提出建立資源節(jié)約型社會,出臺了關于SO2排放的新標準,同時也在不斷研究SO2的處理技術。
SO2的脫除方法有很多種,煙氣脫硫方法分為干法脫硫、半干法脫硫以及濕法脫硫。煙氣脫硫裝置如圖1所示,干法和半干法脫硫技術與濕法相比具有投資少、占地面積小、運行費用低、設備簡單等優(yōu)點,但同時也存在脫硫效率低、副產物不能商品化等問題[3-4]。濕法脫硫是采用液體吸收劑吸收煙氣中的SO2。常用方法有石灰/石灰石吸收法、鈉堿法、催化氧化還原法等,濕法煙氣脫硫技術憑借其脫硫效率高、適應范圍廣等優(yōu)點成為主要的煙氣脫硫方法。但濕法煙氣脫硫技術具有投資大、占地面積廣、設備復雜、運行費用和技術要求高等缺點,因此發(fā)展受到限制。脫硫劑要用于工業(yè)應用需要考慮以下方面:①燃煤含硫量;②機組容量;③FGD使用壽命;④化學計量比;⑤原料(吸收劑、動力、水等價格);⑥煙氣流量;⑦脫硫效率;⑧貼現(xiàn)率;⑨通貨膨脹率;⑩建設周期年限。近年來,利用礦漿來脫除煙氣中SO2的研究引起人們廣泛關注,目前礦漿脫硫研究主要集中在對軟錳礦、鎂渣以及銅渣等[5-7]的研究,研究發(fā)現(xiàn)礦漿脫硫機理是礦漿中金屬氧化物的催化氧化作用,該技術實現(xiàn)了以廢治廢的目的。因此,對常見金屬氧化物脫硫研究進展進行綜述具有重要意義。
利用CuO來脫除SO2是將CuO負載在載體上進行脫硫,該法是將活性載體放入銅鹽溶液中進行浸漬,焙燒制得脫硫劑。在脫硫過程中,CuO與SO2反應生成CuSO4,然后在吸收SO2接近飽和的時候通入甲烷等氣體,將CuSO4還原為Cu和高濃度的SO2,然后將高濃度的SO2回收利用,Cu在煙氣當中游離氧的作用下生成CuO而再生。脫硫機理如式(1)。
CuO載體種類有很多,不同載體具有不同的脫硫效果以及適用范圍。常用的載體是活性炭,活性炭(AC)具有較大的比表面積、良好的孔結構以及適中的脫硫反應溫度,因此其被選作脫硫劑的載體。徐硯等[8]研究發(fā)現(xiàn),以活性炭(AC)為載體,負載CuO脫硫劑的脫硫率隨著活性組分負載量以及焙燒溫度的增加而先升高后降低,載銅量大概在5%~7.5%是最合適的;最優(yōu)焙燒溫度是400℃;最適宜的焙燒時間是3h。郭姍姍等[9]研究發(fā)現(xiàn),將活性炭經45%的HNO3預處理能提高活性炭的親水性,讓活性炭更容易和活性組分結合;同時可以通過添加1%的CeO2提高CuO在催化劑表面的分散度,這一過程能明顯提高催化劑的活性與穩(wěn)定性。王禹蘇等[10]研究了雙金屬負載劑來提高脫硫效率,通過添加不同種類的堿金屬(K、Na、Ca)進行比較,其中以活性炭(AC)為載體,負載CuO-K2O催化劑的脫硫活性最優(yōu)。最優(yōu)制備條件為CuO負載量為9%、K2O負載量為6%、焙燒溫度400℃、焙燒時間3h,該條件下100%脫除率可以維持45min。CuO/AC脫硫劑失活可利用氨氣吹掃對催化劑進行再生,NH3僅將CuSO4中的SO42–還原成SO2,未與Cu2+發(fā)生反應,無單質銅生成,保持了銅物種高的分散性,呈現(xiàn)高的二次脫硫活性[11]。再生機理如式(2)。
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γ-Al2O3也是一種常用的載體,RAHMANINEJAD等[12-14]研究CuO/γ-Al2O3催化劑對硫的吸收效果,該催化劑具有催化效率高、使用壽命較長的優(yōu)點。齊景麗等[15]認為用干混法制備脫硫劑時,添加活性組分的含量是可以控制的,活性組分的最高濃度可以達到70%~80%,脫硫效果十分明顯。干混法制備脫硫劑最佳活化溫度在450℃左右。沈德樹等[16]對浸漬過程中的影響因素進行了研究,浸漬液的濃度是影響催化劑活性的一個很重要的因素,研究發(fā)現(xiàn)進行兩次浸漬效果會更好,其浸漬液硝酸鹽濃度為8mol/L,活化溫度和活化時間分別為450℃和2h。馬新靈等[17-20]的研究認為用Cu(NO3)2溶液做浸漬液,用等體積浸漬法制備脫硫劑效果比過量浸漬法效果更好,在400~430℃之間進行脫硫反應,載銅量6%左右最合適,脫硫率能達到90%左右。由于CuO/γ-Al2O3只有上邊附著的一層CuO能參與吸附反應,因此只能是單層吸附,同時由于顆??讖降膯栴},催化劑容易被煙氣中的粉塵堵塞,也會產生較大的流體阻力,很難應用于工業(yè)領域,所以研發(fā)出蜂窩狀的催化劑[21-23]。蜂窩狀催化劑就是利用蜂窩狀堇青石為第一負載體,氧化鋁為第二負載體,因為蜂窩狀堇青石具有很好的力學性能以及較高的熱穩(wěn)定性而被選作第一載體,這種吸附劑是由CuO負載于涂有Al2O3的堇青石載體上構成的。在反應中加入Na可以提高催化劑吸附硫的容量,但是一部分由鈉的添加而增加的硫容是不可恢復的,因此需要控制鈉的加入量。蜂窩狀堇青石基催化劑的最適宜載銅量為6.0%,載鈉量為2.0%。這種催化劑在溫度為400℃時脫除效果最好,在空速為2300h–1以下的情況下脫硫率可以長時間維持在80%以上。鋁基氧化銅失活后,通入還原性氣體(如氫氣、甲烷等)進行再生[24],將CuSO4初步還原成單質銅。再生后的單質銅能夠迅速被空氣中的氧氣氧化為CuO,從而使脫硫劑完全再生,循環(huán)使用。脫硫劑再生時釋放的SO2經濃縮后可制成硫酸或單質硫。整個再生過程在硫化反應相同的溫度范圍內進行,系統(tǒng)無需再加熱。主要反應如式(3)~式(5)。
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GAUDIN等[25-28]的研究認為介孔二氧化硅基是一種較好的吸附劑,以介孔二氧化硅(KIT-6)為載體負載CuO-Ce的催化劑具有很好的脫硫效果,在400℃時脫硫效果最好。WANG等[29-30]的研究認為以有序介孔材料(MCM-41)為載體,673K在氧化鈰以及氧化鋰的協(xié)同作用下構成的吸附劑具有很好的吸附效果。CuO負載在不同載體的最適條件見表1。
表1 CuO負載在不同載體的最適條件
目前國內外對CuO脫硫劑的實驗研究已經很成熟,但是工業(yè)應用較少,造成這種現(xiàn)象的原因是氧化銅脫硫劑的孔徑很容易被堵塞,而且這種脫硫方法不利于催化劑再生[31]。
氧化鐵吸收SO2的機理是在反應過程中Fe2O3與SO2反應生成Fe2(SO4)3,反應式如式(6)。
3SO2+O2+Fe2O3—→Fe2(SO4)3(6)
氧化鐵脫硫劑具有脫硫率高、硫容大和可再生的優(yōu)點。氧化鐵在脫硫過程中不產生溫室氣體CO2,而且可以利用工業(yè)廢棄物(如電廠飛灰、鋁廠赤泥、鋼廠粉塵等)來替代,實現(xiàn)“以廢治廢”,具有非常好的環(huán)境效益和經濟效益,脫硫劑是以氧化鐵為主體,經加工制作成的多孔顆粒,其性能不僅與氧化鐵本身的化學活性有關,還與其孔結構、抗壓碎強度及壽命等物理性能有關[32]。
郝鵬鵬等[33]研究認為,氧化鐵催化劑制備前處理的最優(yōu)條件是350℃在馬弗爐里焙燒2h,然后冷卻24h,最后磨成40~80目的顆粒。反應過程中在300~450℃的溫度區(qū)間內,隨著反應溫度升高,硫容先升高后降低,最佳反應溫度是400~420℃。對于反應裝置的研究,劉世斌等[34]對固定床及流化床的吸附特性進行了比較,發(fā)現(xiàn)移動床具有床層利用率高、空速大、可連續(xù)的優(yōu)點。在合適的空速和固體物料流量條件下經過長時間運行后證明移動床的脫硫率高,床層利用率可達95%,因此提高了催化劑的使用壽命。對于氧化鐵種類的選擇,吳菊賢等[35]發(fā)現(xiàn)3種氧化鐵晶體脫硫劑(Fe3O4、γ-Fe2O3和α-Fe2O3)在380~450℃的溫度范圍,F(xiàn)e3O4的脫硫速率最快;而對于再生后的脫硫劑,不同類型的氧化鐵晶體都轉化成α-Fe2O3,且其活性較比原始的α-Fe2O3有很大程度的提高。吸收劑在645℃下能夠再生,脫硫劑再生的化學反應方程式如式(7)。
Fe2(SO4)3—→Fe2O3+3SO2(7)
單一氧化鐵脫硫劑存在精度低的問題,需要與其他金屬氧化物配合使用,因此單一氧化鐵脫硫劑很難用于工業(yè)應用。
氧化鎂基吸附劑干法脫硫可以克服常規(guī)濕法脫硫所帶來的初期投資高、運行費用較高、占地面積大、灰渣二次污染等不利因素,適宜在我國鎂礦資源豐富的地區(qū)實施。氧化鎂脫除SO2機理如式(8)所示,氧化鎂脫硫劑失活后用氫氣進行再生,再生機理如式(9)、式(10)。
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氧化鎂吸附劑的煙氣脫硫過程是一個多相反應的過程,整個脫硫過程不但存在表面反應,還要考慮吸附(脫附)和擴散等問題,脫硫的關鍵過程是SO2與O2反應生成SO3,同時SO2或SO3與氧化鎂基吸附劑內外表面中的氧化鎂晶體結合[36]。PRZEPIORSKI等[37]認為,將氧化鎂附著在多孔炭上是一種可以在低溫脫除SO2的吸附劑,MgO在550℃的煅燒溫度下產生的顆粒有高的活性。超過550℃時,氧化鎂會出現(xiàn)輕微燒結,活性降低的現(xiàn)象[38]。該催化劑的最佳工藝條件為:焙燒溫度550℃,焙燒時間為2h,此時吸附劑的比表面積可達22m2/g,硫容為6.8mg/g,在氧氣存在情況下,對于濃度為4000mg/m3的SO2,催化劑的100%脫除率可以維持20min。
石灰的主要成分主要是CaO,運用石灰-石膏脫硫法[39-40]是使用的最久也是最廣的一種脫硫方法。該方法用石灰當脫硫劑,用石灰漿液吸收塔來吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鈣,然后被氧化成硫酸鈣,最后生成副產物石膏。脫硫之后的煙氣經過除霧器來去除水分,然后加熱升溫從煙囪排出。石 灰-石膏法脫硫具有處理煙氣量大、脫硫效率高、脫硫原材料來源范圍廣、價格低廉、煤種適應性好、技術發(fā)展快速且脫硫裝置的運行不影響鍋爐性能的優(yōu)點,但是也存在占地面積廣、在反應過程中容易結垢以及煙氣溫度過低等問題。反應的適宜條件為:10%~15%石灰漿液,pH為8左右,煙氣溫度50~60℃,在該反應條件下物料循環(huán)脫硫效率可以達到90%以上[41]。脫除過程中發(fā)生如式(11)~式(18)的反應[42]。
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對于石灰-石灰石反應,可以通過添加添加劑來延長反應時間,添加劑分為無機添加劑和有機添加劑兩種,對于無機添加劑來說,硫酸鎂、硫酸鈉能夠有效地提高脫硫效率,適宜的添加濃度為0.2mol/L[43-44]。對于有機添加劑,OLAUSSON[45]和EDEN[46]等研究發(fā)現(xiàn),加入己二酸能夠提高脫硫效率。對于反應中結垢的現(xiàn)象,可能造成的原因有以下幾個:①溶液的水分蒸發(fā),造成固體析出;②Ca(OH)2或CaCO3結晶析出;③CaSO3或CaSO4從溶液中結晶析出。結垢問題的解決方法如下:①保持吸收塔中液體的含量不變,將氣液相對速度提高,通過增大氣液接觸速率來解決;②向溶液中加入二水硫酸鈣來控制吸收液過飽和的現(xiàn)象;③使用添加劑如氯化鈣、硫酸鎂、氫氧化鎂和己二酸來防止設備結垢。在煙氣的溫降過程中,通過增加水和煙氣的接觸時間可以提高脫硫效率,但是會使溫度降得非常低,會影響煙氣的抬升速率,造成大氣污染,解決這一問題的方法是改進水的霧化方式,并在不影響脫硫效率的情況下縮減水與煙氣的接觸時間[46]。
石灰-石膏法廣泛用于電廠煙氣、冶煉廢氣等的凈化。運用石灰-石膏法脫硫的工藝主要有稀鈣漿噴淋法和兩級噴淋式脫硫兩種[47]。稀鈣漿噴淋法:噴淋式吸收塔是使石灰石漿滴與煙氣有效接觸反應,除去煙氣中的SO2的裝置,經增稠器和離心分離機濃縮、分離獲得可利用的石膏。這種工藝使亞硫酸鈣在循環(huán)罐中充分接觸氧化成硫酸鈣。兩級噴淋式脫硫工藝是在噴淋式脫硫工藝的基礎上發(fā)展起來的,基本工藝是在單級噴淋塔的前部再加一級噴淋塔,石灰漿液在每級噴淋塔內形成獨立的循環(huán)回路,脫硫產物分別進入增稠器制成石膏。
氧化鎂脫硫劑具有高效脫硫效率、脫除過程中脫硫劑的消耗量較少、系統(tǒng)比較簡單、設備面積小、施工時間短、安裝時間快,初期投資較少且反應生成的副產物能夠在一定的條件下進行回收利用,不容易形成二次污染,能耗低,操作簡單以及成本較低的優(yōu)點,所以氧化鎂脫硫劑被廣泛研究[48]。同時通過硫酸鎂回收以及對硫酸鎂廢水處理能夠節(jié)省基建投資和運行成本。
郭晴等[49-50]提出我國氧化鎂礦產的儲量占世界礦產儲量的80%,資源豐富,具備使用鎂法脫硫的良好條件。同時我國也是硫酸的生產和消耗大國,利用再生法吸收煙氣中的二氧化硫生產硫酸,可以變廢為寶,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。氧化鎂脫硫的原理是氧化鎂漿液吸收SO2,生成MgSO3或者繼續(xù)氧化為MgSO4[51-52]。反應過程如式(19)~式(23)。
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鎂法脫硫共有3種:拋棄法、再生法、氧化回收法[53]。最經典的脫硫方法是再生法,工藝過程主要包括:氧化鎂漿液制備、煙氣中二氧化硫吸收、固體分離和干燥、亞硫酸鎂再生。對于脫硫吸收塔的研發(fā),RAIMOHAN等[54]提出了一種新型雙流噴霧脫硫塔,該塔能夠對SO2質量濃度在400~1200mg/m3范圍內工業(yè)排放氣體具有很高的脫除率,脫硫效率能夠達到99%以上,可以用于不同領域低濃度SO2氣體的脫除。袁剛[55]的實驗發(fā)現(xiàn)氧化鎂脫硫可分為兩個階段,當pH>6的時候,隨著pH降低脫硫效率也明顯下降;當pH<6時,pH下降的時候脫硫效率基本保持恒定,即這時候的pH對于脫硫效率基本沒有影響。在脫除過程向氧化鎂脫硫劑中加入等量的硫酸鎂將提高脫硫速率。
氧化鎂脫硫技術是目前相對發(fā)展很完善且應用較廣的一種脫硫方法,國外很早就開始研究氧化鎂脫硫劑,在國內鎂基濕法煙氣脫硫工藝已經被越來越多地應用于工業(yè)鍋爐煙氣脫硫中。例如南通乙酸纖維有限公司的煤粉鍋爐[56],南纖公司氧化鎂脫硫工藝包括二氧化硫吸收系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、MgO卸料系統(tǒng)、MgO消解系統(tǒng)和硅藻土溶解系統(tǒng)。氧化鎂脫硫工藝是中小型鍋爐新上脫硫裝置及老機組改建添加脫硫裝置的優(yōu)選。
對于氧化錳脫硫劑,最早的應用是用錳離子進行脫硫,童志權等[57]提出用含Mn2+的吸收液催化氧化脫除煙氣中二氧化硫。Mn2+的脫硫率與pH有一定的關系,最適合的pH大概在5~6,脫硫率可以達到70%以上,反應隨著進氣口SO2濃度增加,吸收速率變慢。氧化錳可以用軟錳礦來代替,軟錳礦的主要成分是MnO2,在酸性溶液中具有較強的氧化性,煙氣中的SO2在水溶液中與軟錳礦粉主要發(fā)生以下氧化還原反應[58]:MnO2吸收SO2生成MnSO4或者MnS2O6,反應如式(24)、式(25)。
—→(25)
氧化錳煙氣脫硫中可能的影響因素有5種,這5種影響因素影響程度大小為:煙氣SO2進口濃度>液氣比>空塔氣速>液固比>溫度[59]。溫度越高,脫硫率下降的越快,同一時刻錳的浸出率升高,SO42–的生成量增大;礦漿pH越低(pH≈1),脫硫率下降的越快,同一時刻錳的浸出率升高,SO42–的生成量增大;液固比越高,高脫硫率的持續(xù)時間越短,即脫硫率下降的越快,同一時刻錳的浸出率升高,SO42–的生成量減小;攪拌速度越大,脫硫率下降的越快,相同時刻錳的浸出率越高,生成SO42–的量越多[60]。
氧化錳脫硫劑的工業(yè)應用中多使用低品位軟錳礦來代替氧化錳,燃煤鍋爐煙氣脫硫資源化利用中試系統(tǒng)包括燃煤鍋爐煙氣脫硫和后續(xù)處理兩部分,燃煤鍋爐煙氣脫硫部分主要由噴淋鼓泡脫硫塔、加熱器、風機等組成,后續(xù)處理部分包括脫硫液凈化除雜、高溫氧化處理等。燃煤鍋爐煙氣脫硫資源化利用中試研究的適宜工藝條件為:軟錳礦粒徑為0.125mm,礦漿中硫酸濃度為20g/L,液固比為5∶1,反應溫度為80℃,反應時間為7h,礦漿流量為50m3/h。在適宜工藝條件下,煙氣脫硫率為90.2%,錳浸出率為91.5%[61]。
半干法脫硫技術有噴霧煙氣干燥脫硫、NID干燥脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫等,這3種技術主要是以CaO為主要原材料。脫硫的機理是將干的脫硫劑噴入塔中,然后與噴入的水與煙氣接觸,發(fā)生氧化反應[62]。其中噴霧煙氣干燥脫硫是使用最早的一種半干法脫硫技術,主要是由主吸收劑制備和供給系統(tǒng)、吸收和干燥系統(tǒng)、除塵及物料循環(huán)系統(tǒng)等組成,脫硫率能達到80%~90%,這種脫硫方法中除塵器大部分使用袋式除塵器[63]。NID是一種高效的脫硫方法,對于高濃度的SO2具有很好的脫除效果,柳龍等[64]對進氣濃度不同情況下的脫硫效果進行了研究,低濃度下脫硫效率更高,在進氣濃度為2800mg/m3、反應溫度為120℃、Ca/S為1.6、循環(huán)倍率為150時、脫硫效果最高,可以達到91%。
對于煙氣中SO2脫除的研究,國內外學者已經研究了很多年,不同的金屬氧化物脫硫的濃度以及脫硫效果都不同,可以根據(jù)不同的需要進行選擇,每一種方法都有他們各自的優(yōu)勢及弊端。干法脫硫中目前最常用的是氧化銅脫硫,氧化銅脫硫具有很好的脫硫效率,且氧化銅可根據(jù)需要選擇不同的載體進行吸附,因此可以處理多種濃度的SO2。氧化鐵脫硫劑是一種研發(fā)歷史較早,而且可以實現(xiàn)資源節(jié)約的一種脫硫劑,但是脫硫效果一般,沒有實現(xiàn)廣泛應用。濕法脫硫中石灰法和氧化鎂脫硫都是常用的脫硫方法,但是因為鈣基引起脫硫設備的結垢而引起堵塞,使得脫硫系統(tǒng)需要經常維護,無法長期穩(wěn)定運行,而氧化鎂脫硫劑則不存在結垢、堵塞、腐蝕等問題因此被廣泛應用。氧化錳脫硫劑是新興的脫硫劑,可以利用礦漿等物質來代替氧化錳,可以節(jié)約資源,實現(xiàn)物質的循環(huán)利用,因此有很好的發(fā)展前景。
因為這些方法都是用金屬氧化劑進行脫硫,而現(xiàn)在大量的有色金屬廢渣以及尾礦的處理也面臨著巨大的問題,全國礦產地有大量的有色金屬廢渣以及尾礦堆積造成大量的環(huán)境污染。云南是有色金屬王國,尾礦種類復雜,有鐵、鉛鋅、銅、錫、鈦、錳、鎳、鎢、銻、銀、鈉、鉬等尾礦,其中,鉛鋅、銅、錳等有色金屬尾礦產量較大,這幾種尾礦庫的數(shù)量占全省尾礦庫的47%,有色金屬殘渣中較為常見的有銅渣、鋅渣、鋁渣、鎳渣等。除此之外,還有從鋁土礦提煉氧化鋁時排出的赤泥、軋鋼過程中產生的氧化鐵渣等。有色金屬廢渣中含有有色金屬以及貴金屬,可以提取有色金屬廢渣以及尾礦中的成分選擇合適的催化劑來脫除硫,例如現(xiàn)在研究的赤泥脫硫等,這是一種很具有研發(fā)前景的脫硫劑,這樣不僅可以實現(xiàn)對資源的節(jié)約,而且可以實現(xiàn)對固體廢棄物進行回收利用,可以從源頭控制污染,實現(xiàn)資源、環(huán)境和效益的有機結合。
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Research progress of common metal oxides for flue gas desulfurization
SUN Lina1,LI Kai1,TANG Lihong1,LIU Na1,NING Ping1,SUN Xin1,2,ZHANG Xu3
(1Faulty of Environmental Science and Engineering,Kunming University of Science &Technology,Kunming 650093,Yunnan,China;2State Key Laboratory of Clean and Exploitation of Complex Non-ferrous Metal Resources,Kunming 650093,Yunnan,China;3Kunming Urban Drainage Stations,Kunming 650034,Yunnan,China)
In this paper,the desulfurization effect of several common flue gas desulfurization metal oxides(SO2)and the influence factors were studied,from the aspects of dry,wet and semi-dry desulfurization factors in detail. Dry desulfurization mainly includes adsorption reaction and oxidation reaction,while wet desulfurization mainly has liquid phase catalytic oxidation,and the main components of desulfurization of semi-dry desulfurization is calcium oxide. Dry desulfurization catalyst has the disadvantages of complex regeneration operation and high preparation cost,while wet flue gas desulfurization technology has high desulfurization efficiency,and wide range applications,which makes it a major method of flue gas desulfurization. However,wet desulfurization also requires large space,and complicated technology,and has the resource wastes and other issues. In this paper,we also compare and summarize the common metal oxide desulfurization characteristics and industrial application situation,analyze the feasibility of pulp desulfurization. The prospects of pulp desulfurization research,which provide a foundation for the research of industrial waste gas purification.
metal oxide;flue gas desulfurization;catalyst support;catalysis;oxidation
X511
A
1000–6613(2017)01–0181–08
10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.023
2016-04-14;修改稿日期:2016-06-10。
孫麗娜(1993—),女,碩士研究生,研究方向為大氣污染控制。E-mail xiaohai311521@163.com。聯(lián)系人:孫鑫,博士,講師,主要從事大氣污染控制及資源化技術的研究。E-mail sunxin_kmust@163.com。