硫氧化物治理方法.docVIP

硫氧化物治理方法 应用排烟脱硫、燃料脱硫和高烟囱排放等方法，减轻或控制工业废气中硫氧化物对环境的污染。 　　硫氧化物是大气的主要污染物之一，是无色、有刺激性臭味的气体,它不仅危害人体健康和植物生长,而且还会腐蚀设备、建筑物和名胜古迹。它主要来自含硫燃料的燃烧、金属冶炼、石油炼制、硫酸 H2SO4 生产和硅酸盐制品焙烧等过程。废气中的硫氧化物主要有二氧化硫 SO2 和三氧化硫 SO3 。全世界每年向大气排放的SO2约为1.5亿吨。SO3只占硫氧化物总量中的很小部分,排至大气的SO2可缓慢地被氧化成SO3,其数量取决于氧对SO2的氧化速度。SO3毒性10倍于SO2。燃烧过程中,SO3生成量，取决于燃烧的温度、时间和燃料中含的金属化合物的催化作用。通常燃烧形成废气中的SO3量约为硫氧化物总量的1.0～5.0％。SO2治理除采用或少污染工艺技术外，还有三种方法，即排烟脱硫、燃料脱硫和高烟囱排放。这些方法通常也适用于SO3的治理。 　　排烟脱硫 　从燃料燃烧或工业生产排放的废气中去除SO2的技术出现于19世纪 80年代。1884年英国有人用石灰水在洗涤塔中吸收燃烧硫磺形成的SO2,回收硫酸钙 CaSO4 。1897年日本本山冶炼厂用石灰乳【Ca OH 2】脱除有色金属冶炼烟气中高浓度SO2（SO2浓度大于3％），脱硫率为21～23％。1930年英国伦敦电力公司完成了用水洗法脱除烟气中低浓度 SO2 SO2浓度小于3％ 的研究工作，并在泰晤士河南岸巴特西电站，建造一套用泰晤士河水调制白垩料浆洗涤烟道气中SO2的装置。 　　排烟脱硫的方法有80多种，按使用的吸收剂或吸附剂的形态和处理过程，分为干法和湿法两大类。 　　干法 用固态吸附剂或固体吸收剂去除烟气中的SO2的方法。此法虽然出现较早,但进展缓慢,如美国和日本只有少数几套干法排烟脱硫工业装置投产。中国湖北省松木坪电厂采用活性炭吸附电厂烟气中 SO2已试验成功。干法排烟脱硫存在着效率低、固体吸收剂和副产物处理费事、脱硫装置庞大、投资费用高等缺点。目前在工业上应用的干法排烟脱硫主要有石灰粉吹入法、活性炭法和活性氧化锰法等。　　石灰粉吹入法:将石灰石 CaCO3 粉末吹入燃烧室内，在1050℃高温下,CaCO3分解成石灰 CaO ,并和燃烧气体中的SO2反应生成CaSO4。CaSO4和未反应的CaO等颗粒由集尘装置捕集。吹入的石灰石粉通常为化学计量的 2倍。此法脱硫率约为40～60％。 　　活性炭法：用多孔粒状、比表面积大的活性炭吸附烟气中SO2。由于催化氧化吸附作用,SO2生成的硫酸附着于活性炭孔隙内。从活性炭孔隙脱出吸附产物的过程称为脱吸（或解吸）。用水脱吸法可回收浓度为10～20％的稀硫酸；用高温惰性气体脱吸法可得浓度为10～40％的SO2；用水蒸汽脱吸法可得浓度为70％的SO2。 　　活性氧化锰法 DAP-Mn法 ：用粉末状的活性氧化锰 MnOx·nH2O 在吸收塔内吸收烟气中的SO2，其流程如附图。在这一过程中，有部分MnOx·nH2O生成硫酸锰 MnSO4 。MnSO4同泵入氧化塔内的NH3 氨 和空气中的O2作用，再生成MnOx·nH2O,可循环使用。此法回收产物为硫酸铵【 NH4 2SO4】。　　此外，还有氧化铜法、熔融盐法、催化氧化法和催化还原法等，但应用不多。 　　湿法 　用液态吸收剂吸收烟气中的SO2的方法。湿法排烟脱硫装置具有投资比较小、操作维护管理较容易、反应速度快、脱硫效率高等优点，所以近年来兴建的大多是这种脱硫装置。湿法排烟脱硫根据使用吸收剂的种类或副产物的不同可分为：氨吸收法、石灰石或石灰乳吸收法、氧化镁 MgO 吸收法、钠（钾）吸收法和氧化吸收法等。 　　氨吸收法：用氨水吸收烟中的 SO2，生成亚硫酸铵【 NH4 2SO3】和亚硫酸氢铵 NH4HSO3 。此法最早用于冶炼烟气脱硫。因氨蒸汽分压较高,在脱硫过程中,氨有损失，当吸收液在50℃、pH值大于6时,吸收液中的 NH4 2SO3和NH4HSO3易生成微粒状白烟；当pH值小于6时,白烟消失，NH3的损失减小，但SO2的吸收率降低。为提高吸收率,应不断补给氨水以控制吸收液的pH值在6左右。NH3法吸收生成的 NH4 2SO3和 NH4HSO3经氧化可得 NH4 2SO4。对吸收SO2后的吸收液采用不同的处理方法，可回收不同副产物。 　　根据回收的副产物不同,氨吸收法可分为：①氨-硫酸铵法：在吸收液中加入氨水可生成 NH4 2SO3,在氧化塔中用空气加压氧化,可回收 NH4 2SO4；在吸收液中加入H2SO4,则得到 NH4 2SO4,并回收浓SO2。②氨－石膏法：用氨水调整吸收液的pH值,在氧化生成 NH4 2SO4的溶液中加入Ca OH 2生成CaSO4和氨水，氨水为吸收剂可循环使用。③