脱硫技术简介
烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization,FGD）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染的最为有效的和主要的技术手段。
目前，世界上各国对烟气脱硫都非常重视，已开发了数十种行之有效的脱硫技术，但是，其基本原理都是以一种碱性物质作为SO2的吸收剂，即脱硫剂。按脱硫剂的种类划分，烟气脱硫技术可分为如下几种方法。
（1）以CaCO3（石灰石）为基础的钙法；
（2）以MgO为基础的镁法；
（3）以Na2SO3为基础的钙法；
（4）以NH3为基础的氨法；
（5）以有机碱为基础的有机碱法。
世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。
烟气脱硫装置相对占有率最大的国家是日本。日本的燃煤和燃油锅炉基本上都装有烟气脱硫装置。众所周知，日本的煤资源和石油资源都很缺乏，也没有石膏资源，而其石灰石资源却极为丰富。因此，FGD的石膏产品在日本得到广泛的应用。这便是钙法在日本得到广泛应用的原因。因此，其他发达国家的火电厂锅炉烟气脱硫装置多数是由日本技术商提供的。
在美国，镁法和钠法得到了较深入的研究，但实践证明，它们都不如钙法。
在我国，氨法具有很好的发展土壤。我国是一个粮食大国，也是化肥大国。氮肥以合成氨计，我国的需求量目前达到33Mt/a，其中近45%是由小型氮肥厂生产的，而且这些小氮肥厂的分布很广，每个县基本上都有氮肥厂。因此，每个电厂周围100km内，都能找到可以提供合成氨的氮肥厂，SO2吸收剂的供应很丰富。更有意义的是，氨法的产品本身就是化肥，就有很好的应用价值。
在电力界，尤其是脱硫界，还有两种分类方法，一种方法将脱硫技术根据脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态分为湿法、干法和半干（半湿）法。
另一种分类方法是以脱硫产物的用途为根据，分为抛弃法和回收法。在我国，抛弃法多指钙法，回收法多指氨法。
在化学吸收烟气脱硫中，吸收剂的性能从根本上决定了SO2吸收操作的效率，因而对吸收剂的性能有一定的要求。
要求对SO2具有较高的吸收能力，以提高吸收速率，减少吸收剂的用量，减少设备体积和降低能耗。 （2）选择性能好
要求对SO2具有良好的选择性能，对其他组分不吸收或吸收能力很低，确保对SO2具有较高的吸收能力。
（3）挥发性低，无毒，不易燃烧，化学稳定性好，凝固点低，不发泡，易再生，粘度小，比热小。
（4）不腐蚀或腐蚀小，以减少设备投资及维护费用。
（5）来源丰富，容易得到，价格便宜。
（6）便于处理及操作，不易产生二次污染。
完全满足上述要求的吸收剂是很难选择到的。只能根据实际情况，权衡多方面的因素有所侧重地加以选择。石灰（CaO）、氢氧化钙[Ca（OH）2]、碳酸钙（CaCO3），是烟气脱硫较为理想的吸收剂，因而在国内外烟气脱硫中获得最广泛地应用。 工业上利用废碱液吸收燃煤工业锅炉烟气中的SO2，利用锅炉冲渣水和湿法除尘循环水在除尘的同时吸收SO2等，已有成功的范例。从资源综合利用，以废治废，避免和减轻二次水污染角度出发来选择吸收剂，具有更重要的意义。 烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization,FGD）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染的最为有效的和主要的技术手段。 目前，世界上各国对烟气脱硫都非常重视，已开发了数十种行之有效的脱硫技术，但是，其基本原理都是以一种碱性物质作为SO2的吸收剂，即脱硫剂。按脱硫剂的种类划分，烟气脱硫技术可分为如下几种方法。 世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。 烟气脱硫装置相对占有率最大的国家是日本。日本的燃煤和燃油锅炉基本上都装有烟气脱硫装置。众所周知，日本的煤资源和石油资源都很缺乏，也没有石膏资源，而其石灰石资源却极为丰富。因此，FGD的石膏产品在日本得到广泛的应用。这便是钙法在日本得到广泛应用的原因。因此，其他发达国家的火电厂锅炉烟气脱硫装置多数是由日本技术商提供的。 在美国，镁法和钠法得到了较深入的研究，但实践证明，它们都不如钙法。 在我国，氨法具有很好的发展土壤。我国是一个粮食大国，也是化肥大国。氮肥以合成氨计，我国的需求量目前达到33Mt/a，其中近45%是由小型氮肥厂生产的，而且这些小氮肥厂的分布很广，每个县基本上都有氮肥厂。因此，每个电厂周围100km内，都能找到可以提供合成氨的氮肥厂，SO2吸收剂的供应很丰富。更有意义的是，氨法的产品本身就是化肥，就有很好的应用价值。 在电力界，尤其是脱硫界，还有两种分类方法，一种方法将脱硫技术根据脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态分为湿法、干法和半干（半湿）法。 另一种分类方法是以脱硫产物的用途为根据，分为抛弃法和回收法。在我国，抛弃法多指钙法，回收法多指氨法。
湿法烟气脱硫技术的特点是：整个脱硫系统位于烟道的末端，在除尘系统之后；脱硫过程在溶液中进行，吸附剂和脱硫生成物均为湿态；脱硫过程的反应温度低于露点，脱硫后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速率快，脱硫效率高，钙利用率高，在钙硫比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电 站锅炉的烟气脱硫。目前使用最广泛的湿法烟气脱硫技术，主要是石灰石/石灰洗涤法，占整个湿法烟气脱硫技术的36.7%。它是采用石灰或石灰石的浆液在洗涤塔内吸收烟气中的SO2并副产石膏的一种方法。其工艺原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气的SO2，分为吸收和氧化两个阶段。先吸收生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙即石膏。
湿式钙法通常有抛弃法、回收法和双循环湿式钙法等，抛弃法和回收法区别在脱硫产物是否再利用。其中回收法的脱硫产物为二水石膏（CaSO4.2H2O），此法以日本应用最多。石膏的主要用途是作为建筑材料，高质量石膏作为石膏板材的原料。我国重庆珞磺电厂引进日本三菱公司的技术就是这种方法。但是，目前再我国脱硫石膏很难找到大规模的用途。
对于湿法脱硫产物，值得注意的是，脱硫石膏应用途径可以参考磷肥工业中的石膏制硫酸过程。在该过程中，石膏被C（无烟煤或焦碳）还原SO2 和CaO。SO2（以5%左右浓度的空气混合物形式存在）可进一步被转化为硫酸。CaO则循环到脱硫吸收装置作为脱硫剂循环使用。因此，理论上，这个过程回收了烟气中的SO2生产工业浓硫酸[98%（质量分数）]，不消耗脱硫剂。而其还原剂煤在电厂也是十分丰富和方便。这个过程对高硫煤发电厂具有一定价值。
双循环或回路石灰石洗涤脱硫法，是对传统湿式石灰石-石膏法的一种改进。它也是利用石灰石浆液作为吸收剂，吸收烟气中的SO2，产物为商用石膏。该法特点是将一个吸收塔分为上下两段，使两段吸收处在不同的pH值下进行操作。因而具有较高效率和高的石灰石利用率，并提高了系统的稳定性和运转可靠性，被广泛应用于燃煤发电厂的烟气脱硫。自20世纪70年代以来，美国的各种电站锅炉中，安装此系统的有7800MW以上机组。这一技术于20世纪80年代初转让到德国的诺尔-克尔茨（Noell-KRC）公司，得到进一步的发展。
我国目前是世界上最大的二氧化硫排放国之一，年排放量超过千万吨。在我国的电力构成中，火力发电占了75%，而火电中有90%以上是用煤做燃料。目前火电厂排放的二氧化硫占全国排放总量的1/3，预计到2010年，将占到2/3以上。
对于削减二氧化硫排放量，国家电力公司正在采取多种措施：一是关停那些煤耗高、效益低、设备老化、污染控制水平低的小火电机组。预计到2004年，将有1400万千瓦的小火电机组被关停，关停的对象主要是5万千瓦以下的凝汽式机组；二是电厂改烧低硫煤，但是电厂能不能使用低硫煤，还要受多种条件的制约，比如煤炭的运输成本，燃料是否适合电厂的锅炉以及是否能满足排放标准等等；三是电厂实行烟气脱硫。在我国，火电厂控制二氧化硫的根本途径还是烟气脱硫。
国家电力公司环境保护办公室主任王志轩说，从世界上火电厂烟气脱硫的历史看，火电厂脱硫的动力主要取决于法规的要求，而不是企业环境意识的提高。对于火电厂来说，烟气脱硫需要很大的一次性和持续性投入，却没有相应的利润回报，产生的效益主要是环境效益和社会效益，而且由于发电成本增高，使火电厂与其他能源的竞争力下降。因此，没有法规的强制性要求就没有火电厂的烟气脱硫。
制约火电厂烟气脱硫的另一个主要因素是电价问题。因为烟气脱硫是需要巨额资金投入的，这笔钱对企业来说是一个沉重的经济负担。随着竞价上网政策的推行，采取烟气脱硫的火电厂势必由于上网电价高而在竞争中处于不利的地位，因而脱硫难以推行，需要国家出台一些配套的政策来扶持这项事业。
SO2和由它形成的酸雨对人类和社会的危害是无法计算的。 1．SO2对人体健康的危害
SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如：上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸盐气溶胶，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10μg/m3 左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%； 2. SO2对植物的危害
研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。据1983年对我国13个省市25个工厂企业的统计，因SO2造成的受害面积达2.33 万公顷，粮食减少1.85万吨，蔬菜减少500 吨，危害相当严重。 3. SO2对金属的腐蚀
大气中的SO2对金属的腐蚀主要是对钢结构的腐蚀。据统计，发达国家每年因金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%～4%。由于金属腐蚀造成的直接损失远大于水灾、风灾、火灾、地震造成损失的总和。且金属腐蚀直接威胁到工业设施、生活设施和交通设施的安全。 4. 对生态环境的影响
SO2形成的酸雨和酸雾危害也是相当的大，主要表现为对湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物构成腐蚀。同时，长期的酸雨作用还将对土壤和水质产生不可估量的损失。 随着我国进入世界贸易组织和全球环保意识的加强，控制和治理SO2污染成为我国当前和今后相当一段时间内最为紧迫的环保任务之一。因为这不仅关系到我国社会和经济的健康和可持续发展，也由于SO2和酸雨污染是全球性的，关系到我国的国际形象。
因此，加强对SO2污染的治理，不但具有经济效益，同时，它所带来的社会效益和环境效益更是不个估量的。 | 
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发表于 2007-11-28 08:44:34
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