*部分 脫硫技（jì）術

       目前煙氣脫硫技（jì）術（shù）種類達幾十種，按脫硫過程是否（fǒu）加水和脫（tuō）硫產物的幹濕形態，煙氣脫硫分為：濕法、半（bàn）幹法、幹法三大類脫（tuō）硫工藝。濕法脫硫技術較為成熟，效率高，操作簡單。

       一、濕法煙氣脫硫（liú）技術

       優點：濕法煙氣脫硫技術為氣液反應，反應速度快，脫硫效率高，一般均高於90％，技術成熟，適用麵廣。濕（shī）法脫硫技術比較成熟（shú），生產運行安全可靠，在眾多的脫硫技術中（zhōng），始終占據主導地位，占脫硫總裝機容（róng）量的80％以上。

       缺點：生成物（wù）是液體（tǐ）或淤（yū）渣，較難處理，設備腐（fǔ）蝕性嚴重，洗滌後煙氣需再熱，能耗高，占地麵積大，投資和運行費用高。係統複雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用於大型電廠。

       分類：常用的濕（shī）法（fǎ）煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法（fǎ）、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

       A、石灰石／石灰（huī）-石膏法（fǎ）：

       原理：是利用石灰石（shí）或石灰漿液吸收（shōu）煙氣（qì）中的SO2，生成亞硫（liú）酸鈣，經分離的亞硫酸鈣（CaSO3）可以（yǐ）拋棄，也可以氧（yǎng）化為硫酸鈣（CaSO4），以石膏形式回收。是目前*上技術*成熟、運行狀況*穩定的脫硫工藝，脫硫效率達到90％以上。

       目前傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工（gōng）藝（yì）在（zài）現在的中國市場應用是比較廣泛的（de），其采（cǎi）用（yòng）鈣基（jī）脫（tuō）硫劑吸收（shōu）二（èr）氧化硫後生成的亞（yà）硫酸鈣、硫酸鈣，由於其溶解度較小，極易在脫硫塔（tǎ）內及管道內形（xíng）成結垢、堵塞現象（xiàng）。對比石灰（huī）石法脫硫技術，雙堿法煙氣脫硫技術則克服了石灰石—石灰法容易結垢的缺點。

       B、間接石灰石-石（shí）膏法（fǎ）:

       常見的間接石灰石-石膏（gāo）法有：鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀（xī）硫（liú）酸吸（xī）收法等。原理：鈉堿、堿（jiǎn）性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或（huò）稀硫（liú）酸（suān）（H2SO4）吸收SO2，生成（chéng）的吸收液與石灰石反應而得以再生，並（bìng）生成石膏。該法操作簡單，二次汙染少，無結垢和堵（dǔ）塞問題，脫硫效率高，但是生成的石膏（gāo）產品質量（liàng）較差。

       C、檸檬吸（xī）收法：

       原理：檸檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液（yè）具有較好的緩衝性能，當SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時（shí），煙氣中的SO2與水（shuǐ）中H發生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸（xī）收率在99％以上。這種方法僅適於低濃度SO2煙氣，而不（bú）適於（yú）高濃度SO2氣體吸收，應用範圍（wéi）比較（jiào）窄。另外，還有海（hǎi）水脫硫法、磷銨複肥法、液（yè）相催化法等濕法（fǎ）煙氣脫硫技術。

       二、幹法煙氣脫硫技術

       優點：幹法煙氣脫硫技（jì）術為氣同反應，相對於濕法脫（tuō）硫係統來說，設備簡單，占地麵積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗（hào）低、生成物便於（yú）處置、無（wú）汙水處理係統等。

       缺（quē）點：但反應速度慢，脫（tuō）硫率低，先（xiān）進的可達60-80％。但目（mù）前此種方法（fǎ）脫硫效率（lǜ）較低，吸收劑利用率低，磨損、結垢（gòu）現象（xiàng）比（bǐ）較嚴重，在設備（bèi）維（wéi）護方麵難度較大，設（shè）備運行的穩定性、可靠性不高，且壽命較（jiào）短，限製了此種方法（fǎ）的應用。

       分類：常用的幹法煙氣脫硫技術有活（huó）性碳吸附法、電子束輻射法、荷電幹式吸收劑噴射法、金屬氧（yǎng）化物脫硫法等。

       典型（xíng）的（de）幹法脫硫係統是將脫硫劑(如石灰石、白雲石或消石灰)直接噴入爐內（nèi）。以石灰石為例，在高溫下煆燒時，脫（tuō）硫劑煆燒後形成多孔的氧化鈣顆粒，它（tā）和煙氣中的SO2反應生成硫酸（suān）鈣，達到脫硫的目的。

       幹法煙氣脫（tuō）硫（liú）技術在鋼鐵行業中已經有應用於於大型轉爐和高爐的例子，對於中小型高爐該方法則不太適用。幹法脫硫技術（shù）的優點是工藝過程簡單，無汙水、汙酸處（chù）理問（wèn）題，能耗低，特別是淨化後煙氣溫度較高，有利於煙囪排氣擴散，不會產生“白煙”現象（xiàng），淨化後的煙氣不（bú）需要二次加（jiā）熱，腐蝕性小；其缺點是脫硫效率（lǜ）較（jiào）低，設備龐大（dà）、投（tóu）資大、占地麵積大，操（cāo）作技術要（yào）求高。常（cháng）見的幹法脫硫技術有（yǒu）。

       A、活性碳吸附法

       原理：SO2被活性碳吸附並被催化氧化為（wéi）三氧化硫(SO3)，再與水反應生成H2SO4，飽（bǎo）和後（hòu）的活性碳可通過水洗或加熱再生，同時生成稀H2SO4或高濃度（dù）SO2。可獲得副（fù）產（chǎn）品H2SO4，液態SO2和單（dān）質硫，即可以有效地（dì）控製SO2的排放，又可以回（huí）收硫資源。該技術經西安交通大學對活性炭進行了改（gǎi）進，開發出成本低、選擇吸附性能強的ZL30，ZIA0，進一步完善了（le）活（huó）性炭的工藝，使煙氣中（zhōng）SO2吸附率達到95.8％，達到*排放標準。

       B、電子束輻射法

       原理：用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質，將（jiāng）煙氣中的SO2和氮（dàn）氧化物氧化為SO3和二氧（yǎng）化氮(NO2)，進一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，並被氨(NH3)或石（shí）灰石(CaCO3)吸收（shōu）劑吸收。

       C、荷電幹（gàn）式吸收劑噴射脫硫法(CD．SI)

       原理：吸收劑以高速流過噴射單（dān）元產（chǎn）生的高壓靜電（diàn）電（diàn）暈充電區，使吸收劑帶有靜（jìng）電荷，當吸收劑被（bèi）噴射到煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而互相排（pái）斥，表（biǎo）麵充分暴露，使脫（tuō）硫效率大幅度提高（gāo）。此方法為幹法處（chù）理，無設備汙染及結垢（gòu）現象，不產生廢水廢（fèi）渣，副產品還可以作為肥料使用，無二（èr）次汙染物產生，脫硫率大於90％，而且設備簡單（dān），適應性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產生高（gāo）能電子；對於一（yī）般的大型企業（yè）來說，需大功率的電子槍，對人體有害，故還需要防輻射屏（píng）蔽，所以（yǐ）運行和維（wéi）護要求高。四川成都熱電廠建（jiàn）成一套電子脫硫裝置，煙氣中SO2的脫硫達到*排放標準。

       D、金（jīn）屬氧化（huà）物脫硫法

       原理：根據SO2是一種（zhǒng）比較活潑的氣體的特性，氧化（huà）錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化（huà）銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸（xī）附性，在常溫或低溫下，金屬氧化物對SO2起吸（xī）附作用，高溫情況下，金屬氧化物與SO2發生化學反應，生成金屬鹽（yán）。然後對吸附物和金屬鹽通（tōng）過熱（rè）分解法、洗滌法等使氧化物再生（shēng）。這是（shì）一種幹法脫硫方法，雖然沒有汙水、廢酸，不造成（chéng）汙染（rǎn），但是此方（fāng）法也沒有得到推廣，主要是（shì）因為脫（tuō）硫效率比較低，設備龐大，投資（zī）比較大（dà），操作要（yào）求較（jiào）高，成本高。該技術的關（guān）鍵是開發新的吸附劑。

       以上幾種SO2煙氣治理技術目前應用比較廣泛的，雖然脫硫率比（bǐ）較高，但是工藝複雜，運行費用（yòng）高，防（fáng）汙不徹底，造成二次汙染等不足，與我國實現經濟和環境和（hé）諧發展的大方針不相（xiàng）適（shì）應，故有必要對新的脫硫技（jì）術進行探索和研究。

       三、半幹法煙氣脫硫技術

       半幹法脫硫包括噴霧幹燥法脫硫、半幹半濕（shī）法脫硫、粉末一（yī）顆粒噴動床脫硫、煙道（dào）噴射脫硫等。

       A、噴霧幹燥法（fǎ）

       噴霧幹燥脫硫方法（fǎ）是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧（wù）狀（zhuàng）液滴（dī），霧（wù）狀液滴與煙氣（qì）形成比較大的接觸表麵積，在氣液（yè）兩相之間發生的一種熱量交換、質（zhì）量傳遞和化學反應的脫硫方法。一般用的吸（xī）收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等，目前絕大多數裝（zhuāng）置（zhì）都使用石灰乳（rǔ）作（zuò）為吸收劑。一般情況（kuàng）下，此種方法的脫硫率65％～85％。其優點：脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行，工藝設備簡單，生成物為幹態（tài）的（de）CaSO 、CaSO ，易處理（lǐ），沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況，耗水也比較少。缺點（diǎn）：自動化要求比較（jiào）高，吸收劑的用量難以控製，吸收效率（lǜ）不是很高。所以，選擇（zé）開（kāi）發合理的吸收劑是解決此（cǐ）方法麵臨的新難題。

       B、半幹半濕法

       半幹（gàn）半（bàn）濕法是介於濕法和幹法之間的一種脫硫方法（fǎ），其（qí）脫硫（liú）效率和脫硫劑利用率等參數也介於（yú）兩者之間，該方法（fǎ）主要適用於中（zhōng）小鍋（guō）爐的煙氣治理。這種技術的特點是：投資少、運行費用低（dī），脫硫率雖（suī）低於濕法脫硫技術，但仍可達到（dào）70％tn，並且腐（fǔ）蝕性小、占地麵積少，工（gōng）藝可靠。工業中常用的半幹半濕法（fǎ）脫硫係統與濕法脫硫係統相比，省（shěng）去（qù）了製漿係統，將濕法脫硫係統（tǒng）中的（de）噴入Ca(OH)：水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)：粉末和水霧。與幹法脫硫係統相比，克服了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時間長的缺點，提高了脫硫（liú）劑的利用率，且工藝（yì）簡單（dān），有很好的發展前景。

       C、粉末一顆粒噴動床（chuáng）半千法煙氣脫硫法

       技術原理：含SO2的煙（yān）氣（qì）經過預熱器進入（rù）粉粒噴動（dòng）床，脫硫劑製成粉末狀預先與水混合，以漿料（liào）形式從噴動床的頂部連續噴人（rén）床內，與（yǔ）噴動粒子充分（fèn）混合，借助於和熱煙氣的接觸（chù），脫硫與幹（gàn）燥同時進行。脫硫反應後的（de）產物以（yǐ）幹態（tài）粉末（mò）形式從分離器中吹出。這種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫（tuō）硫劑。具有很高的脫硫率（lǜ）及脫硫劑利用率，而且對環境的影響很小。但進氣溫度、床內相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求，在漿料的含濕量和反應溫度控製（zhì）不當時，會有脫硫劑粘壁現象發生。

       D、煙道噴射（shè）半幹法煙氣脫硫

       該方法利用鍋爐與除（chú）塵器之間的煙道作為反（fǎn）應器進行脫硫，不需（xū）要另外加吸收容器，使工藝投資大大降低，操（cāo）作簡單，需場（chǎng）地較小，適合於（yú）在我國開發應用。半幹法煙道（dào）噴（pēn）射（shè）煙氣（qì）脫硫即往煙道中噴人（rén）吸收劑漿液，漿滴邊蒸發邊反應，反應產物以幹態粉末出煙道。

       四（sì）、新興的煙氣脫硫方法

       *近幾年，科技突飛猛進，環（huán）境問題已提升到法律高度。我國的（de）科技工作者研製出了一些新的脫硫技術，但大多還處於試驗階段，有待於進一步的工業應用驗證。

       1、硫化堿脫硫法

       由Outokumpu公司開發研製的硫化堿脫硫法主要利用工（gōng）業（yè）級硫化納作為原（yuán）料來吸收SO2工業煙氣，產品以生成硫（liú）磺為目的。反應過程相當複雜，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質生成，由生成（chéng）物可以看出過程耗能較高，而且副產品價值低，華南理工大（dà）學的石林經過研究表明（míng）過程中的各種硫的化合物含量隨（suí）反應條件的改變而改（gǎi）變，將溶液pH值控製在5.5—6.5之間，加入少量起氧化作用的添加劑TFS，則產品主要生成Na2S203，過濾、蒸發可得到附（fù）加值高的5H 0·Na2S203，，而且脫硫率（lǜ）高（gāo）達97％，反應（yīng）過程為：SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術已通過中試，正（zhèng）在推廣應用。

       2、膜（mó）吸收法

       以有機高分子膜為代表的膜分離技術是近幾年研究出的一種（zhǒng）氣體分離新技術，已（yǐ）得到廣泛的應用，尤其在水的淨化和處理方麵。中科院大連物化所的金（jīn）美等研究員創造性地利用膜來吸收脫出（chū）SO2氣體，效果比較顯著，脫硫率達90％。過程是：他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器，以NaOH溶液（yè）為吸（xī）收液，脫除SO2氣體，其特點是利用多孔膜將氣體SO2氣體和（hé）NaOH吸收液分開，SO2氣體（tǐ）通過（guò）多孔膜中的孔道到達氣液相界麵處（chù），SO2與NaOH迅速反應，達到脫（tuō）硫的目的。此法是（shì）膜（mó）分離技術與吸收技術相結（jié）合的一種新技術，能耗低，操作簡單，投資少。

       3、微生物脫硫技（jì）術

       根據微生（shēng）物參與硫循（xún）環的各個過程，並獲得能量這一特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理為：在有氧條件（jiàn）下（xià），通（tōng）過脫硫細（xì）菌的間接氧化作用，將煙氣中的SO2氧化成硫酸，細（xì）菌從中獲取能量。

       生物法脫硫與（yǔ）傳統的化學和物理脫硫相比，基本沒有（yǒu）高溫、高壓、催化劑等（děng）外在條件，均為常溫（wēn）常壓下操（cāo）作，而且工藝流程簡單，無二次汙染。國外曾以地熱（rè）發電站每天脫除5t量的H：S為基礎；計算（suàn）微生物脫硫的總費用是常規濕法50％。無論對於（yú）有機硫還是無機硫，一經燃（rán）燒均可（kě）生成被微（wēi）生物間接利用的無機硫SO2，因此，發展微生物煙氣脫硫技術，很具有潛力。四川（chuān）大學（xué）的（de）王安等（děng）人在實驗室條件下，選用氧化亞鐵杆菌進行脫硫研究，在較低的液（yè）氣（qì）比下，脫硫率達（dá）98％。

       4、煙氣（qì）脫硫技術發展趨勢（shì）目前已有的各種技術都有自己的優勢和缺陷，具體應用時要具體分析，從投資、運行、環保等各方麵綜合（hé）考慮來選（xuǎn）擇一種（zhǒng）適合的脫硫技術。隨（suí）著科技的發展，某一項新技術韻（yùn）產（chǎn）生（shēng）都會涉及到很（hěn）多不同的學科，因此，留意其他學科的*新進展與研究成果（guǒ），並把它們應用到煙氣脫硫技術中是開發新型煙氣脫硫技術的重要途（tú）徑，例如微生物脫硫、電子束法脫硫等脫（tuō）硫（liú）新技術，由於他們各自獨（dú）特的特點都將會有很大的發展空間。

       隨著人們（men）對環境治理的日益重視和工業煙氣排放量的不斷增加，投資和運（yùn）行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、汙染少、無二次汙染的脫硫（liú）技術必（bì）將成為今後煙（yān）氣脫硫（liú）技術發展的主要趨勢。

       各種（zhǒng）各樣的煙氣脫硫（liú）技術在脫除SO2的過程中取得了一定的經濟、社會和環保效益，但是還存在一些不足，隨著生物（wù）技術及高新技術的不斷發展，電子束脫硫技術和生（shēng）物脫（tuō）硫等一係列高新、適（shì）用性強的脫硫技術將會代替傳統的脫（tuō）硫方（fāng）法。

       第二部分 脫硝技術

       常見的脫硝技術中，根據氮氧化物的形成（chéng）機理，降氮減排（pái）的（de）技術（shù）措施可以分為兩大類：

       一類是（shì）從源頭上治理。控製煆（duàn）燒中生成NOx。其技術措（cuò）施：①采用低氮燃燒器；②分解（jiě）爐（lú）和管道（dào）內（nèi）的分段燃燒，控製燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑（jì），降低熟料燒成溫度（dù）。

       另一類是從末端治理。控製煙氣（qì）中排放的NOx，其技術措施：①“分級燃燒（shāo）+SNCR”，國內已有試點；②選擇（zé）性非催化還（hái）原法（SNCR），國（guó）內已有（yǒu）試點；③選（xuǎn）擇性催化還原法（SCR），目前歐洲隻有三條線實驗；③SNCR/SCR聯合脫硝技術（shù），國內水泥脫硝還沒有成功經驗；④生物脫（tuō）硝技術（正處於研發階（jiē）段）。

國內的脫硝技術，尚屬探（tàn）索示（shì）範階段，還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行是否可靠？脫（tuō）硝（xiāo）效率、運行成本、能耗、二次汙染（rǎn）物排（pái）放有多（duō）少（shǎo）等都將經受實踐的檢驗。

脫硝（xiāo）技（jì）術具體可以分為：

燃燒前脫硝：

1）加氫脫硝

2）洗選

燃燒中脫硝

1）低溫燃燒

2）低氧（yǎng）燃燒

3）FBC燃燒技術

4）采用低NOx燃燒器

5）煤（méi）粉濃淡分離

6）煙氣再循環技術

燃燒後脫硝

1）選擇性非催化還原脫硝（SNCR）

2)選擇性催化還原脫硝（SCR）

3）活性炭吸附（fù）

4）電子束脫硝（xiāo）技術

       其中SNCR脫硝效率在大型燃煤機組中可達 25%～40% ,對小型機組可（kě）達 80%。由於該法受鍋爐結構（gòu）尺寸影（yǐng）響很大，多用作低氮燃燒技術的補充（chōng）處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地麵積小，適合老廠改造，新廠可（kě）以根據鍋爐設計配合使用。

       而選擇性（xìng）催化還原技術（SCR)是目前*成熟的煙氣脫硝（xiāo）技術, 它是一種爐後脫硝方法,*早由日本於 20世紀 60~70年（nián）代後期完成商業運行,是利用還原劑(NH3,尿（niào）素)在金屬（shǔ）催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2氧化, 故稱為“選擇性”。目前*上（shàng）流行的 SCR工（gōng）藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是（shì）利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將NOx (主要是NO)還原（yuán）為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。

       目前，在SCR中使（shǐ）用的（de）催化劑大（dà）多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分，製成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用於煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）、中溫催化劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃），不（bú）同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低（dī），催化（huà）劑的（de）活性會降低，導致脫硝效率下降，且如果催化劑持續在（zài）低溫下（xià）運（yùn）行（háng）會使催（cuī）化劑發（fā）生永久性損壞；如果反應溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還（hái）會引起催化劑材料的相變，使（shǐ）催化劑的活性退化。目前，國內外SCR係統大多（duō）采用高（gāo）溫催化劑，反應溫度區間為315℃～400℃。

       該方法在實際應用（yòng）中的優缺點如下：

       優點：該法脫硝效率高，價格相（xiàng）對（duì）低廉，目前廣泛應用（yòng）在國內外（wài）工程中，成為電（diàn）站煙氣脫（tuō）硝的主流技術。

       缺點（diǎn）：燃料中含有硫分, 燃燒（shāo）過程中可生成一定量的（de）SO3。添加（jiā）催（cuī）化劑後, 在有氧條件下, SO3 的生成（chéng）量（liàng）大幅增加, 並與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導致尾部煙道設備損壞。雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的（de）影響不可低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。

       第三部分 鍋爐企業的脫硫脫硝技術應用

       鍋爐企業的脫硫脫（tuō）硝（xiāo）技術，在國內現有鍋爐（lú）生（shēng）產廠家（jiā）中（zhōng）多以煤或煤氣作為燃燒介質，對（duì）於燃煤鍋爐，國內應用*成（chéng）熟的工藝是FGD法（利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的二（èr）氧化硫（liú））脫硫技術，脫硝則以（yǐ）選擇性催化還原法SCR技術為主。


       SCR法脫硝技術是*上*主流（liú）的去除NOx的方（fāng）法，這種方法可以在現有的FGD工藝下（xià）加入脫硝裝置，在含氧氣氛下，還原劑有（yǒu）限與廢氣中NO反應的催化過程稱為選擇性催化還原，合適的催化劑和還原劑應具有特點如下：

1）還（hái）原劑應具有高的反應性。

2）還原劑可選擇性的與NOx反應，而不與煙氣中大量存在的氧化性物質反應（yīng）。

3）還原劑必須價格低廉，以（yǐ）使脫除過程的低成本（běn）運作。

4）催化劑應大大降低NOx還原溫度。

5）催化（huà）劑應具有高（gāo）的催化活（huó）性，以（yǐ）利於煙氣中低濃（nóng）度NOx的有效還原。

6）催化劑選擇性的與還原劑與NOx的（de）反（fǎn）應形成N2，而對還原劑與（yǔ）煙氣（qì）中其他氧化性物質的反應表現（xiàn）惰性。

7）催化劑應具有結構穩定。

8）催化劑不收煙氣其他祖墳的毒化。

       對於（yú）鍋爐行業來說，一定要研究同時（shí）脫硫脫硝技術，目前國內多為單獨脫硫脫硝技（jì）術，這種方式造成設備重複建（jiàn）設，能耗大，人員成本、運行成本高，而同時脫硫脫硝（xiāo）技術則可以在一定程度上避（bì）免此類問題的發生。