湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析_武春锦
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2015年第34卷第12期·4368·
化工进展
湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析
武春锦，吕武华，梅毅，俞宝根
（昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500）
摘要：随着我国经济快速发展，煤炭、石油等化石燃料消耗持续增长，雾霾天气频繁出现，酸雨区域面积不断扩大。针对二氧化硫排放对环境生态的压力徒增的现状，本文简要介绍了干法、半干法和湿法烟气脱硫技术工艺及其优缺点，讨论了石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法、磷矿浆法等湿法烟气脱硫技术的优缺点，重点阐述了新型磷矿浆脱硫法及其脱硫机理，比较了不同湿法脱硫技术的特点和应用范围，进行了磷矿浆与钠法、石灰石-石膏法与镁法湿法烟气脱硫技术经济性分析。分析表明，磷矿浆湿法烟气脱硫运行成本最低，其回收的二氧化硫催化氧化为硫酸后进入磷化工产业链，替代了部分硫酸原料，无副产物，没有二次污染，适用于具有磷矿生产的企业和园区。该技术原理可以推广到湿法冶金企业。
关键词：烟气脱硫；磷矿浆；二氧化硫；技术经济
中图分类号：X 701.3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）12–4368–07
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.12.039
Application and running economic analysis of wet flue gas desulfurization
technology
WU Chunjin，LüWuhua，MEI Yi，YU Baogen
（Institute of Chemical Engineering，Kunming University of Science & Technology，Kunming 650500，Yunnan，China）Abstract：With the rapid development of Chinese economy，the fossil fuel consumption，such as coal，petroleum，etc.，is increasing continually so that the haze appears frequently and the areas of acid rain continue to expand. A large amount of sulfur dioxide emissions have led to the current situation that the pressure on the environment has intensified. This paper briefly introduces the technologies of dry，semi dry and wet flue gas desulfurization and their advantages and disadvantages. Advantages and disadvantages of different wet flue gas desulfurization methods，such as limestone-gypsum method，sodium alkali method，ammonia method，magnesium method，organic amine method，sea water method，phosphate rock slurry method were discussed. The main aim of this paper is to elaborate the new phosphate rock slurry method and its desulfurization mechanism as well as comparing the characteristics and application range of different wet desulphurization technologies. Through economic analysis of phosphate rock slurry and sodium alkali method，limestone-gypsum and magnesium method wet flue gas desulfurization technology，the running cost of phosphate rock slurry wet flue gas desulfurization technology is the lowest among those technologies. The recovery of sulfur dioxide becomes sulfuric acid by catalytic oxidation，getting into phosphorus chemical industry chain and replacing some of the sulfuric acid. The method has no by-products and no secondary pollution and is suitable for enterprises and parks with phosphate rock production. The principle of phosphate rock
收稿日期：2015-05-29；修改稿日期：2015-07-07。
第一作者：武春锦（1990—），男，硕士研究生，主要从事磷矿浆脱除尾气中二氧化硫及动力学研究。联系人：梅毅，教授，长期从事磷化工研究与技术开发工作。E-mail meiyi_412@https://www.360docs.net/doc/b013489427.html,。
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slurry wet flue gas desulfurization technology can be extended to the wet metallurgical enterprises.
Key words：flue gas desulfurization；phosphate rock slurry；sulfur dioxide；technical economy
2003—2013年每年煤炭、石油消耗总量占我国能源消耗总量的87%～91%，其中煤炭消耗量占能源消耗总量的70%左右，标准煤产量从2003年的16.92亿吨上升为2013年的36.1亿吨，十年时间标准煤产量翻了2.13倍[1]。随着我国经济的快速发展，工业化和城市化的步伐不断加快，能源消耗仍将持续攀升，煤炭和石油等一次性能源消耗占主导地位的现状不会改变，我国环境面临更加严峻的挑战。目前频繁出现大区域雾霾天气，如2013年1月，北京空气中PM2.5高达500～800μg/m3，能见度低于100m，发病率和死亡率剧增[2]，环境污染治理刻不容缓。
SO2是大气主要污染物，与雾霾的形成有直接关系，20世纪八大公害事件中的马斯河谷事件、多诺拉事件、伦敦酸雾事件、四日市哮喘事件均与SO2相关。周丽等[3]应用北京白石桥小区的污染物观测资料和北京地区的气象常规资料，得出污染物中对PM2.5影响最显著的是SO2，PM2.5与SO2呈正相关，相关系数为0.72。魏欣[4]对天津市霾日不同能见度区间颗粒物污染特征进行了研究，灰霾日颗粒物中的离子总量远高于非灰霾日，灰霾日PM10、PM2.5中SO42?含量分别为16.46%、20.05%。吴兑等[5]研究了广州番禺大气成分站和深州竹子林站的气体观测数据，显示出现灰霾时，PM2.5和PM10的浓度迅速增大，在形成灰霾的细粒子气溶胶中SO2贡献最大，广州气体中SO2占57.97%，深圳气体中SO2占34%。魏玉香等[6]对南京市雾霾天气水溶性离子的研究发现，SO2在雾霾天气转化率高，更容易转化为二次粒子。与此同时，SO2易形成硫酸型酸雨，造成土壤酸化，使农作物减产、侵蚀建筑物和文物、诱发各种疾病等。2011年全国酸雨城市比例达到城市总数的48.5%[7]，且正向硫酸-硝酸混合型转变[8]，危害更大，因此，降低大气中SO2含量是减少雾霾、减少酸雨危害的关键措施。
1 国内外烟气脱硫现状
我国SO2排放量从2003年的2158万吨上升至2010年的2267.8万吨，工业SO2排放量占SO2排放总量的85%以上[9]，环境总体恶化趋势未根本遏制。《国家环境保护“十二五”规划》规定，到2015年主要污染物排放总量显著减少，其中SO2排放总量由2010年的2267.8万吨降低至2015年的2086.4万吨，SO2排放量削减8%；为了实现这一目标，《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）规定：自2012年1月1日起，现有燃煤锅炉二氧化硫排放限值为200mg/m3或400mg/m3（广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省等地），自2014年7月1日起，新建燃煤锅炉二氧化硫排放限值为100mg/m3或200mg/m3（广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省等地）；我国《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》提出了更高要求，东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3），中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值，以改善大气环境质量，促进社会经济可持续发展。
目前世界各国研究开发的烟气脱硫技术已达200多种，技术成熟和经济可行的大约十几种。按燃烧阶段划分，脱硫技术可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫三类，其中燃烧后脱硫（即烟气脱硫）是当今世界商业化应用较为广泛的脱硫技术。根据脱硫生成物的处理方式，烟气脱硫可分为回收法和抛弃法。前者是将SO2作为产品回收并加以利用，如制备液态SO2、硫酸、硫黄等产品，变废为宝，提高经济效益；后者是将固态脱硫产物处理后填埋。根据脱硫剂的干湿状态，烟气脱硫方法又分为干法、半干法、湿法。干法烟气脱硫的吸收和产物处理都处于干物料状态，工艺副产物是干态混合物，主要包含飞灰、脱硫产生的各种钙基化合物，由于其粒径比粉煤灰更细，含水量低（一般在2%以内），常用于筑路、土壤改良、建筑材料和一般填充物、水泥、固化剂生产等；主要包括活性炭吸附、电子束照射、荷电干式吸收剂喷射、脉冲电晕等离子体等，干法脱硫工艺简单，设备腐蚀较小，无废水、废酸，但效率低，设备占地面积大，反应速率慢，操作技术要求高，难以大规模发展。半干法烟气脱硫具有干法与湿法的一些特点，吸收剂在湿状态下脱硫，脱硫产物在干态下进行处理或脱硫，主要包括喷雾干燥、循环流化床技术、移动床活性
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炭吸附等。该工艺具有流程短、脱硫产物易处理、投资费用低等优点，但吸收剂利用率较低，耗量大，不适用大容量的燃烧设备，特别是脱硫效率低，制约了半干法脱硫的发展。湿法烟气脱硫是目前应用最广泛的脱硫方法，主要包括石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、双碱法、有机胺法、磷矿浆法等。湿法脱硫通过液体或浆液吸收剂在湿态下脱硫和对脱硫产物进行处理，具有脱硫效率高、反应速率快、技术成熟，适合大型燃煤电厂脱硫等优点，但初期投资大，当副产物不能作为产品使用时，存在二次污染等问题。
为了进一步探寻高效、经济、资源化的脱硫技术，光化学氧化技术、超重力技术、离子液体也被众多的研究者应用于湿法烟气脱硫的实验研究。
2 湿法烟气脱硫工艺及特点
2.1 石灰石-石膏法
石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术（简称钙法脱硫）是目前技术最为成熟、应用最广泛的烟气脱硫技术。该法多应用于火力发电行业及现代煤化工企业，其原理是用石灰石（通常石灰石中氧化钙的含量在51.5%～54.88%）或石灰的浆液作为吸收剂，在喷淋塔内喷散成小液滴，与含有SO2的烟气进行逆流接触，发生化学反应，生成亚硫酸钙，再通入空气将亚硫酸钙氧化为硫酸钙（石膏）。在传统的石灰石-石膏湿法基础上，Maina等[10]研究将铁废料与石灰混合以提高吸收剂活性，从而提高脱硫效率；Altun[11]研究用部分大理石废料代替石灰石作为吸收剂，降低生产成本。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺流程简单，运行可靠，脱硫效率高，适应煤种的范围较广，脱硫剂资源丰富、价廉易得，其副产物硫酸钙易于堆存，是目前燃煤电厂主要的脱硫方法。但该工艺系统占地面积较大，管道易结垢、堵塞，对设备、管道的磨损大，需要定时清理和维修，一次性建设投资费用较高，产生大量石膏、废水。
石灰石-石膏湿法废水中含有氟化物、亚硝酸盐、重金属（砷、铅、镉等）和大量可溶性氯化钙、不溶性硫酸钙、细尘，必须加以净化处理，增加了烟气脱硫成本[12]。该法液气比高，料浆循环量大。尽管有大量的研究将脱硫石膏用于制备晶须、混凝土、矿物聚合物等，但由于脱硫石膏品质低，仅仅在建材有部分应用，一般均采用抛弃法堆存，如处理不当会形成二次污染。2.2 钠碱法
钠碱法烟气脱硫是一种高效脱硫技术，多应用于需要硫酸钠原料的企业，适用于中低硫煤。它是以氢氧化钠作为脱硫剂，与烟气中的SO2反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，通过加入新鲜脱硫剂来调节溶液pH值，使溶液保持较高的脱硫率。目前钠碱法在烟气脱硫的同时脱除烟气中氮氧化物成为近期研究热点。王谦等[13]研究在紫外线的照射下，向氢氧化钠溶液中加入双氧水，同时脱除烟气中的NO和SO2。张明慧等[14]将臭氧应用于玻璃窑炉烟气脱硫脱硝中，发现SO2的存在促进了NO x的吸收，且SO2脱除效率在95%以上，但其产业化还有待时日。
钠碱法烟气脱硫的优点为：技术成熟，传质速率快，吸收速率、脱硫率高，无废水排放，吸收过程中无结垢、堵塞等现象，无二次污染。该工艺的不足之处在于：一是对进入脱硫系统的烟尘含量要求高，否则其产品纯度低，难于进一步利用；二是将高价值氢氧化钠的原料转化为低价值的硫酸钠产品，脱硫成本高，企业难于承受；三是钠碱法对管道及设备的腐蚀性严重，设备维护费用及人工成本较高。
2.3 氨法
氨法烟气脱硫是用氨水或液氨来吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸铵或硫酸氢铵，通过加入新鲜的氨水调节吸收液的pH值，以保持高的脱硫效率，亚硫酸铵再被空气氧化为硫酸铵，硫酸铵浆液可以直接应用于具有复混肥生产的企业和工业园区的下一工序，也可以经浓缩、离心、干燥得到固体硫酸铵产品。
氨法脱硫过程中，脱硫效率受气液膜控制，当亚硫酸铵浓度低于0.05mol/L时，SO2的吸收主要由气液膜共同控制；当亚硫酸铵浓度过高时，主要由气膜控制，烟气气速也是脱硫率主要影响因素之一[15]。在脱硫过程中添加催化剂及添加剂有助于提高脱硫率和吸收剂利用率。钟秦等[16]将双氧水添加至氨水中，利用双氧水催化氧化性能可同时脱除烟气中的氮氧化物和二氧化硫，脱硫率达99%。
氨法烟气脱硫的优点是煤种硫分适应范围广，脱硫效率高，运行可靠，无废水产生，无二次污染，在复混肥生产企业使用，副产品硫酸铵可以不用干燥直接进入下一加工环节，减少了物料产品干燥的能源消耗，提高了产品的竞争力。但氨法所获得的副产品硫酸铵溶液若不能直接利用，需要加工为固
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体硫酸铵产品出售时，其面临与钠法相同的问题，即将高价值的合成氨转化为低价值的硫酸铵产品，企业运行成本过高，因此，氨法烟气脱硫工艺适用于现代煤化工所属的化肥领域，如化肥厂、焦化厂、合成氨厂等。
2.4 镁法
镁法烟气脱硫是将氧化镁粉末与工艺水按一定比例混合配制成氢氧化镁浆液，与含有SO2的烟气接触，发生化学反应，生成亚硫酸镁或亚硫酸氢镁，部分亚硫酸镁被空气氧化为硫酸镁的方法。该法脱硫剂为氢氧化镁，是仅次与石灰石的廉价的碱。低pH值、高硫酸根有利于氢氧化镁的溶解，氢氧化镁溶解越多，颗粒半径越小，越有利于二氧化硫的吸收[17]。副产物亚硫酸镁或硫酸镁常见处理方式为“氧化镁再生-二氧化硫制酸”和“镁盐制肥”。
氧化镁再生-二氧化硫制酸是将脱硫产物亚硫酸镁浓缩、离心、干燥，得到固体产品，再通过高温煅烧，得到固态氧化镁和气态SO2，SO2用于生产硫酸。但该工艺要求吸收后浆液中亚硫酸镁浓度较高，抑氧剂成为解决问题的关键。Shen等[18]将硫代硫酸钠作为亚硫酸镁的抑氧剂，当浆液中硫代硫酸根离子与亚硫酸根含量之比为1∶6时，亚硫酸镁的含量保持在95%以上，保证了亚硫酸镁的高产出率。
镁盐制肥是向含有亚硫酸镁和硫酸镁的浆液中通入空气，将亚硫酸镁氧化为硫酸镁，然后浓缩、离心、干燥得到硫酸镁，硫酸镁可作为化肥的原料。del Zerme?o等[19]发现固液比在0.05%～0.15%之间，有利于硫酸镁浓度提高；Shen等[20]发现当溶液中硫酸镁的浓度超过520g/L，pH值在5.5～6.0，脱硫率降低至88%。
镁法烟气脱硫的优点：运行可靠，投资低，脱硫效率高，镁盐的溶解性远高于钙盐，不易造成堵塞，副产物化学性质稳定。但镁法的不足之处为：一是镁矿资源大多集中在少数几个省，原料来源及运输成本制约了该法的应用；二是副产物的有效利用制约了该法的发展，处理工艺系统复杂，硫酸成本难与大型硫酸企业竞争，对烟气的除尘要求高；镁肥应用面小。
2.5 有机胺法
有机胺再生脱硫法是一种新兴的湿法烟气脱硫技术，是壳牌公司子公司康世富科技公司持有的一项专利技术。它是利用有机胺溶液的碱性吸收烟气中的SO2气体，吸收后的富胺通过解吸，使得有机胺再生并且回收高纯度的SO2，有机胺循环使用，
收集的SO2气体可用来生产硫酸、硫磺或液态二氧
化硫。
有机胺是指有机物质与氨水反应生成的有机类
物质，Tailor等[21]将聚第二代、第三代树状叔胺和
聚乙烯亚胺作为吸收剂，提高了脱硫效率。Kim 等[22]开展了腈功能化叔胺与羟基功能化胺脱硫剂
的对比研究，在吸收效率和再生能力方面，腈功能
化叔胺比羟基功能化胺更好。Mehrara等[23]发现吸
收溶液流速、解吸温度与出口SO2浓度成正相关，SO2进口浓度与出口SO2浓度成负相关，溶液pH
值为3～4时脱硫率较高。
有机胺再生脱硫法的优点为：脱硫率高，无废
水和固体废物的产生，在弱酸性气液相环境中运行，系统腐蚀性小，吸收剂稳定。其不足之处在于：一
次性投资费用高，脱硫剂再生能耗高，蒸汽消耗量大，高温加热解吸过程中溶质易挥发并且容易生成
热稳定性盐，需要及时去除；对进入吸收系统的杂
质含量要求高，如烟尘，气体中会形成热稳定性盐
的杂质等。
2.6 海水法
海水法脱硫是利用天然海水的弱碱性（pH值为7.8～8.3，含有可溶碳酸钠和碳酸钙），经过一系列
物理、化学反应来吸收烟气中的SO2的湿法脱硫技术。烟气中SO2首先进入海水生成亚硫酸，亚硫酸
的氢离子与海水中碳酸盐反应，形成了一定硫容量
的吸收液，再将亚硫酸根氧化为硫酸根，吸收后含
有硫酸根的液体排入大海。
海水法脱硫主要包括4个系统，分别为烟气系统、SO2吸收系统、海水供应和恢复系统。厦门嵩
屿电厂4×300MW机组的海水脱硫运行表明，脱硫
效率达95%以上，各项指标均优于国家标准[24]。兰
天[25]提出在脱硫塔的填料上负载Fe2+、Mn2+，促进
了亚硫酸根氧化为硫酸根的速率，在较低的pH值
下实现了亚硫酸根的氧化。
海水法烟气脱硫具有脱硫效率高、系统工艺简单、投资少、运行成本低、无添加物、无副产物等
优点。其不足之处为：受地域限制，仅适用于沿海
地区；脱硫后的海水显酸性且含有氯离子，具有较
强的腐蚀性，对设备材料要求较高，适用中低硫煤种，污水处理需要的空间较大。
2.7 磷矿浆法
我国磷矿资源丰富，全国磷矿资源储量186.3
亿吨，主要集中在四川、湖北、湖南、贵州和云南
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等五省。磷矿中含有大量的杂质，主要有铁、铝、镁、钙、硅，还有锰、钒、碘、钾、锶等[26]，磷矿浆法烟气脱硫是一种新型的脱硫方法，适合具有燃煤锅炉、磷矿生产的企业。磷矿浆法烟气脱硫以磷矿浆为吸收剂，磷矿中过渡金属铁离子为催化剂，利用烟气中的剩余氧，将溶液中亚硫酸催化氧化为硫酸，不断增加溶液的硫容量和吸收烟气中SO2的能力，同时生成的硫酸与磷矿进一步发生化学反应，达到脱硫的目的。宁平等[27]发明了磷矿浆催化氧化脱除低浓度二氧化硫的方法。梅毅等[28]发明了一种脱除尾气中SO2的方法，利用动力波洗涤器强化传质、成本低廉的特点，与磷矿浆脱硫有效结合，提高单位体积SO2的脱硫率，降低生产装置投资。樊崇生等[29]发明了二氧化硫尾气催化氧化用于磷矿选矿pH值调整剂的方法，以原矿浆中可溶性Fe3+、Ge4+等高价金属离子为催化剂，Cu2+离子为协同剂，添加微量缓冲剂，催化氧化SO2转化为硫酸后分解磷矿浆，形成的磷酸在磷矿浮选中作为pH值调整剂。刘卉卉[30]通过用磷矿浆吸收低浓度SO2，获得的最佳反应条件为：磷矿浆固液比48%、气速0.3L/min、吸收温度为常温、pH值为4～6，二氧化硫氧化成硫酸主要受浆液pH值和O2液膜吸收步骤的控制。
磷矿浆脱硫总反应方程式见式（1）。
SO2(g)+O2(g)+H2O(l) —→H2SO4(aq) （1）反应刚开始时，HSO3?迅速扩散至磷矿固体的外表面或者进一步扩散到颗粒的内表面，在酸性条件下Fe2O3迅速从固相进入液相生成Fe3+，过渡金属离子Fe3+对S4+进行催化氧化，使SO2转化为硫酸。Fe3+对S4+液相催化氧化的反应机理包含氧化还原与催化氧化，与自由基机理与半导体的催化机理相关，Brandt等[31]研究Fe3+在水溶液中自动催化S4+，见式（2）、式（3）。
还原反应
（2）氧化反应
（3）
在上文的氧化与还原反应中，自由基团SO3??是Fe2+氧化与Fe3+还原的纽带，起着传递的作用，SO3??的存在能诱发大量Fe2+的生成，当有氧存在时，SO3??迅速与氧结合生成SO5??，SO5??氧化性很强，可以将Fe2+迅速氧化为Fe3+，当氧消耗完时，液相氧化还原反应终止。
整个反应过程中，Fe3+与HSO3?形成中间络合物，诱发反应的进行，液相中存在大量HSO3?，有利于自由基团SO3??的产生。SO2电离生成亚硫酸根离子，溶液适当的pH值容易诱发中间络合物的生成，促进反应的进行，低pH值使溶液含有大量H+，不利于浆液吸收SO2，因此矿浆pH值对磷矿浆脱硫有着重要影响。
磷矿浆法脱硫的流程如图1所示，来自磨矿装置的磷矿浆与来自燃煤锅炉的SO2烟气在吸收塔内接触，脱硫后的尾气放空，脱硫磷矿浆送至磷酸装置，进一步补充硫酸分解磷矿，得到磷酸产品。
图1 磷矿浆法脱硫的流程图
磷矿浆脱硫实质是将SO2转化为硫酸用于分解磷矿，是在原有的磷矿浆、磷酸生产间耦合了一套脱硫装置，整个脱硫过程中无废物排放，无废水产生，也不分离并获得新的产品；生产所增加的仅仅是固定资产投资以及磷矿浆循环的动力消耗，因此，该法是一条绿色的循环经济路线。该法脱硫效率高，流程简单，运行成本低，适合于与磷化工生产企业的耦合，其原理也可用于湿法冶金企业。但该法不足之处在于需要含有过渡金属离子的矿浆作为吸收剂，不能在所有产生SO2烟气的企业广泛使用。
2.8 不同湿法脱硫方法的比较
不同脱硫方法的比较如表1所示。
3 几种常用湿法烟气脱硫运行经济性分析
表2分析了磷矿浆法与常用的钠法、钙法、镁法的运行成本。
在同等规模下将不同脱硫方法的脱硫费用折算
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表1 不同湿法脱硫技术方法的比较
工艺方案
项目
石灰石-石膏法
氨法 钠法 镁法 海水法 磷矿浆法 技术成熟度 成熟 成熟 成熟 成熟 成熟 较成熟 适用范围
火力发电企业， 现代煤化工企业
复混肥生产企业， 现代煤化工企业
有硫酸钠原料需求企业 热电厂
沿海电厂
磷酸生产企业 或选矿企业 吸收剂 石灰石 氨水 氢氧化钠 氧化镁 海水 磷矿浆 脱硫副产品
副产品的处理
SO 2是否得到利用 处理成本
石膏
少部分作为建材， 大部分作为废物
堆放 未利用 较低
硫酸铵
少部分作为复混肥原料，大部分亏本销售
利用 较高
硫酸钠
使用或销售 利用 高
七水合硫酸镁 或亚硫酸镁 七水合硫酸镁作为肥料；亚硫酸镁制硫酸
利用 高
含硫酸盐的海水 排入大海
未利用 低
无 无 利用 最低
表2 磷矿浆法、钠法、钙法、镁法脱除1t SO 2运行成本表
磷矿浆法
钠法 钙法
镁法 项目
单耗
成本/元?t ?1
单耗
成本/元?t ?1
单耗
成本/元?t ?1
单耗
成本/元?t ?1
水 7.19t 32.36 7.19t 32.36 7.19t 32.36 7.19t 32.36 电 376kW ?h 189.99 212kW ?h 106.81 444kW ?h 224.3 254kW ?h 128.17 脱硫剂 — — 3.13t
2500.22 1.9t
285 0.77t 462 中压饱和蒸汽 — — 1.0t 100 — — 1.1t 109.98 人工费用 8人
1.41
35人
6.17
60人
10.58
60人
10.58
维修费用 — 17.63 — 18.51 — 21.15 — 23.27 折旧费用 — 46.51 — 48.84 — 55.81 — 61.40 大修费用 35.25 37.01 42.30 46.53 管理费用 — 1.41 — 6.17 — 10.58 10.58 销售费用 — — — 19.97 — — — 2.43 副产物收入 1.56t ?703.13 2.22t ?998.48 2.36t
—
1.52t
?121.60
二氧化硫排污费 — ?1200 — ?1200 — ?1200 — ?1200 1tSO 2运行成本
—
?1578.69 677.58
—
?517.92 — ?434.31
为脱除1t SO 2的运行成本进行比较，其中装置气体
处理量为120×104m 3/h ，烟气进、出口SO 2分别按10000mg/m 3、150mg/m 3计算；脱硫装置折旧按12年摊销，残值为5%；每年装置大修费用占总投资的6%；维修费率占总投资的3%；销售费用占销售费的2%，人员工资和福利费用按6万/(人?年)计算；脱硫装置年生产时间7200h ，水费4.5元/t ，蒸汽100元/t ，电费0.505元/(kW ?h)，98%浓硫酸450元/t ，烧碱800元/t （40%NaOH 溶液），硫酸钠450元/t ，硫酸钙不计价（即按零费用外运使用，不计堆存费用，也不计销售处理费用），亚磷酸镁450元/t ，减
少二氧化硫排污征收1200元/t 。表2中的水消耗量
不含磨矿、浓缩等装置的消耗，仅仅包括脱硫过程中水补充量。
从表2可以看出，不考虑将二氧化硫排污费折算为收入的前提下，只有磷矿浆法可以逐渐收回投资成本，而其他脱硫方法都无法收回投资。若将二氧化硫排污费折算为收入，除钠法不能弥补运行费用的亏损外，其余方法均能够运行。因此，磷矿浆湿法烟气脱硫是具有燃煤锅炉、硫酸生产、湿法磷酸生产（或磷矿生产）的最佳选择，适用于具有磷化工生产的企业和园区。
化工进展 2015年第34卷·4374·
4 结语
随着我国经济不断增长、现代化的步伐加快，资源消耗量也不断增加，高硫煤的使用量会越来越大，石油、天然气等能源消耗量也将与日俱增，环境将面临前所未有的巨大压力。为实现国民经济的可持续发展，提高人民的生活质量，必须加强环境治理，而低成本高效率的烟气脱硫是保护环境、减少雾霾的有效措施。不同的脱硫技术具有不同的特点，有不同的使用区域；企业应根据脱硫剂的来源、脱硫产物的应用来选择适宜的脱硫技术，在实现环境生态效益的同时，减少企业脱硫成本。磷矿浆湿法脱硫技术利用磷矿中过渡金属离子的催化氧化作用，开发了适用于磷化工企业的新型脱硫技术，在实现生态环境效益的同时，具有一定的经济效益，是一种值得开发和应用的新技术。
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CFB与NID脱硫工艺技术经济比较
循环流化床（CFB ）脱硫工艺与循环半干法（NID ）的技术经济比较 为了客观、公正、科学地对循环流化床（CFB ）脱硫工艺与循环半干法（NID ）脱硫工艺的技术经济性进行一个比较全面的比较，澄清一些混淆的概念，本文就关系到工艺选择的十一项主要技术经济指标，逐一说明如下： 1、 一次投资： NID ：NID 脱硫工艺采用垂直烟道作为脱硫反应器，高度为15m ～20m 。烟道内的流速大于15m/s ，为了使从混合槽内的物料进入垂直烟道内能迅速充满整个横截面，因此NID 工艺的烟道设计成扁长形，且一个烟道的处理风量不能大于30万m 3/h ，只要烟气流量大于30万m 3/h 就必须将一根烟道分成数根，由于混合槽和配套的消化器与烟道一一对应，这些设备的数量将成倍增加，系统也随之复杂。 图一：NID 烟道反应器（反应器高不到20m ） NID 反应器 预电除尘器 脱硫后电除尘器 底部螺旋
CFB：CFB脱硫工艺采用专门的流化床塔作为脱硫反应器，塔内的流速控制在～5m/s左右，塔高为30m～60m。600MW以下机组，不管多大的规模，均只需一个脱硫塔，相应的工艺设备也只需一套。 图二：CFB脱硫塔实物照片（塔高60m） 因此，虽然CFB的反应塔直径大于NID的反应烟道，且高度是NID的两倍以上，但当机组规模大于25MW或烟气量大于30万m3/h时，由于同样对应一台机组，NID工艺需要多个烟道反应器和相配套的工艺设备，而CFB只需一套，因此在成本上相差不大。随着机组
规模的扩大，与NID相比，CFB工艺的成本优势将越来越大。 另外，由于CFB脱硫工艺所能实现的脱硫率远高于NID，因此在成本上也无法直接对比。 2、喷嘴的位置： NID：NID工艺配套的水喷嘴的位置位于除尘器灰斗下的混合槽上，一个混合槽配套4根普通自来水压力的水喷嘴，水喷入混合槽内，通过搅拌桨将灰和水混合，为了防止混合槽底部物料粘接，在混合槽底部通入一股流化风。（如图三、四所示） 混合了水的物料通过混合槽与烟道反应器之间的法兰口，以溢流方式喂入到烟道反应器内，将温度降低到脱硫反应所需的温度。由于水压低，水的雾化效果差，加上流化风温度低，因此混合槽内的颗粒容易抱团，混合后喂入到烟道反应器内的物料粒径大，比表面积小，吸收剂反应不完全。另外由于物料粒径大，在烟道内停留时间短，物料的水分不容易蒸发，容易对后续的除尘器产生影响，造成电除尘器极板、极线沾灰或布袋除尘器糊袋。 另外，由于水通过与灰混合后在加入到烟道内来实现降温的目的，不能快速响应烟气温度的变化，因此当烟气温度降低，物料的蒸发效果更差，更容易对后续的除尘器产生影响。
动力波烟气脱硫工艺(湿法)
动力波烟气脱硫工艺(湿法) 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式，即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔，经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m以上，甚至更高(此高度为保证烟气在塔内的停留时间)。 其缺点： 1、浪费材料：由于锅炉烟气温度过高，加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用，所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高，一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度，内衬防腐材料用以防腐。 2、一次性投资高：单独设立塔体，要延长烟道，一次性投资费用高。 3、运行不可靠：传统的湿法脱硫工艺，采用的是塔体内喷淋工艺，即通过高压水泵将碱液输送到塔体内，通过喷嘴的雾化，使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的，为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触，就需要碱液的雾化程度很高，这样对喷嘴的要求就高，喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏，维修不方便。 4、运行液气比大，脱硫效率低：由于采用喷淋吸收，为保证烟气和碱液的充分接触，必须大量的碱液，液气比通常为1.5—2，脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大，运行费用高：由于单独设立塔体，增加、改动
烟道，增加脱水器，造成系统阻力增大，影响锅炉出力，同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大，所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重，影响系统运行：由于脱硫液采用石灰水，所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部，导致管路堵塞，影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管，来控制烟气在管内的速度，使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区，在泡沫区内气液充分接触，强烈的湍动使混合强化并使接触面更新，从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高，而靠洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触，这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果，同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m，其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要，可水平安装，也可竖直安装，作为烟道的一部分，直径仅为烟道的1.3倍。 循环液： 循环液采用“双碱流程”工艺，主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前，将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca(OH)2溶液，系统运行时，烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应，生成 Ca(SO4)2和水，其中硫酸钙沉淀在循环池中，可定期打捞，只有OH-
燃煤锅炉烟气脱硫技术经济分析及应用
燃煤锅炉烟气脱硫技术经济分析及应用 发表时间：2018-07-23T09:49:58.510Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：宗涛 [导读] 摘要：随着国内外环境相关法规的不断完善，我国对于燃煤脱硫技术应该加大力度。 大唐吉林发电有限公司吉林省长春市 130021 摘要：随着国内外环境相关法规的不断完善，我国对于燃煤脱硫技术应该加大力度。因燃前脱硫技术的成本最低，短期我国中小型锅炉的燃煤脱硫的主攻方向仍是燃前脱硫技术，燃中脱硫与燃后脱硫为适当补充。火力发电厂等大型锅炉采用燃后脱硫技术，更加注重工艺过程的改进，以提高脱硫除尘的效率，降低生产成本。 关键词：燃煤锅炉；烟气脱硫；技术；经济分析；应用 1 导言 空气净化技术:介绍了当前国内外主要的火电厂烟气脱硫工艺，进行了技术经济分析与比较，在此基础上得出关于火电厂进行脱硫工艺选择的原则并给出了建议。关键词：热能动力工程；烟气脱硫；技术经济分析二氧化硫大量排放，是造成我国酸雨污染加重的首要原因。电力行业是燃煤大户,循环水，我国现有的３亿多千瓦发电机组中,超纯水器，约有２.４亿千瓦是火电机组，每年发电耗煤约占全国煤炭消费总量的６０％以上，二氧化硫排放占全国工业二氧化硫排放的比例由1998年的41.6%上升到2002年的54.9%，上升了13个百分点。预计2010年火电装机容量将达到4.2亿千瓦，若不采取控制措施，二氧化硫排放量将占全国总排放量的三分之二。因此，削减和控制燃煤电厂污染，是我国能源和环保部门面临的严峻挑战,软水机。国家最新颁布实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223－2003 )对火电厂的二氧化硫排放提出了更加严格具体的限制要求，其中二氧化硫和烟尘的控制限值已接近发达国家和地区的要求。这对火电厂烟气排放脱硫提出了更高的要求，选择先进且高效的脱硫工艺显得尤为重要。烟气脱硫工艺技术经济分析相关的主题文章：舟山水处理处理-循环流化床锅炉炉内脱硫系统金华水处理处理-“十二五”期间火电厂脱硫技术要求更高.html 漂莱特树脂-低温等离子体除臭技术水处理是指通过一系列水处理设备将被污染的工业废水或河水进行净化处理，以达到国家规定的水质标准。由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。 2 燃煤锅炉烟气脱硫技术经济分析及应用 煤炭在我国一次能源消费结构中占70%以上，耗煤量约30亿t/a，由此导致大量的二氧化硫排放，对环境造成严重的污染。为了减轻污染，改善人类的生存环境，同时促进工业的发展，我国对烟气脱硫技术进行了大量的研究，有些由于其可行性和经济性等原因而未能得到推广使用。现阶段已大量应用于工业的主要烟气脱硫技术根据所用的吸收剂（反应剂）或吸附剂的不同，分为湿法脱硫和干法脱硫两种方式。 2.1 湿法脱硫 湿法脱硫是用液体作吸收剂吸收烟气中的二氧化硫的方法。该法所需设备小、投资低、操作方便、脱硫效率高。但烟气经过湿法脱硫后，温度低、湿度大，排出后会笼罩在烟囱周围地区，且难以扩散。根据所使用的吸收剂的不同，湿法脱硫主要分为氨法、钠法、钙法、双碱脱硫法等。 2.1.1 氨法 氨法是用氨水为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，其吸收率达80%～90%，中间产物为亚硫酸铵和硫酸铵，该法适用于火电厂锅炉烟道气的处理和氨来源充沛的地区。采用不同的方法处理中间产物，回收硫酸铵、石膏和单体硫等副产物。 2.1.2 钠法 钠法是用氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠水溶液为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫。因为该法具有对二氧化硫吸收速度快，管路和设备不容易堵塞等优点，所以应用比较广泛，吸收液可经无害处理后弃去，或经适当方法处理后获得Na2SO4晶体、CaSO4?2H2O和S等副产物。 2.1.3 钙法 钙法又称石灰―石膏法，是用石灰石、生石灰或消石灰的浮浊液为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，生成的亚硫酸钙经空气氧化后可得到石膏。该法所用的吸收剂价廉易得，回收的大量石膏可用作建筑材料，由此被国内、外广泛采用，特别是适用于电石法生产PVC的企业，可利用电石渣液作为吸收液，其脱硫率达75%左右。 2.1.4 双碱脱硫法 双碱脱硫法即用氢氧化钠作为脱硫剂，氢氧化钙作再生剂。其脱硫率达80%，反应产生的石膏可再利用，氢氧化钠可作为脱硫剂循环使用。对于氨法、钠法、钙法及双碱脱硫法，如果需要回收中间产物，必须先进行除尘再脱硫；如不回收中间产物，脱硫除尘可同时进行。如现普遍采用的脱硫除尘为一体的水膜除尘脱硫塔，旋流塔烟气脱硫除尘技术，还有花岗岩水膜旋流高效脱硫除尘技术。其主要的工艺流程为将含有二氧化硫的烟气送入吸收塔。吸收液由塔顶进入，使烟气与碱性水充分接触，生成物从吸收塔下部流出，上清液可重新自塔顶送入循环使用。当碱性水饱和后，要将其排出，并换入新的碱性水。由于碱性水与二氧化硫的反应产物易结晶析出而堵塞喷头，影响布水的均匀性。现开发的旋流塔烟气脱硫除尘技术，即烟气通过旋流板上一定角度的缝隙时所产生的旋流来切割连续送入的碱性水，使水分散成雾状液滴。液滴与烟气充分接触，液滴中的碱性水与烟气中的二氧化硫起化学反应，把二氧化硫生成物由气相移入液相。这种布水方式的优点是结构简单，对水质要求不高，避免了碱性物质结垢等原因导致进水管端与旋流板缝隙处结垢，不影响布水的均匀性，可供水量大，随水进入的脱硫成分有保证。但碱性水的腐蚀是推广湿法脱硫的主要障碍，有待解决。 2.2 干法脱硫 干法脱硫采用固体粉末或颗粒为吸附剂（或反应剂）。干法脱硫后，烟道气仍具有较高的温度（100℃以上），排出后易扩散，但设备庞大、投资高、脱硫效率低、技术难度也较大。干法脱硫主要有活性炭法、活性氧化锰吸收法、催化氧化法以及还原法等。常用的有活性炭法和催化氧化法。 2.2.1 活性炭法 活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附： 2SO2+2H2O→2H2SO4。在吸附设备中，由于活性炭的工作状态不同，可分为固定床、移动床和流动床活性炭脱硫法等。用水洗脱吸在活
湿法烟气脱硫技术的研究现状与进展
1.研究背景 众所周知，二氧化硫是当今人类面临的主要大气污染物之一，根据15年来60多个国家监测获得的统计资料显示，由人类制造的二氧化硫每年达1.8亿吨，比烟尘等悬浮粒子1.0亿吨还多，己成为大气环境的第一大污染物。 在我国的能源结构中，能源结构中煤炭所占比例高达73%，石油为21%，天然气和水能仅占2%和4%。这个比例在一个相当长的时期内不会有根本性的改变。而据对主要大气污染物的分类统计分析，在直接燃烧的燃料中，燃煤排放的大气 污染物数量约占燃烧排放总量的96%，大气中90%S0 2，71%CO，85%的CO 2 ，70%的 NO以及70%的粉尘来自煤炭的直接燃烧。因此，我国的大气环境污染仍然以煤烟 型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。目前我国S0 2 年排放量连续超过2000 万吨，超过欧洲和美国，使我国成为世界S0 2 排放第一大国。 二氧化硫污染对人类造成的危害己被世人所知，二氧化硫的污染属于低浓度、长期的污染，它的存在对自然生态环境、人类健康、工农业生产、建筑物及 材料等方面都造成了一定程度的危害。S0 2 污染排放问题已成为制约我国国民经 济发展的一个重要因素，对S0 2 排放的控制与治理己刻不容缓。其中，火力发电机组二氧化硫排放量的削减更成为了重中之重。 与此同时，气候变暖也已经成为一项全球性的环境问题,受到了许多国家的关注。人类活动所释放的二氧化碳是导致全球变暖的最重要的温室气体。其中火 电厂燃用矿物燃料所释放的CO 2 ,是全球二氧化碳浓度增加的主要原因之一。 随着我国经济的快速发展，控制能源消耗造成的环境污染，特别是控制燃煤造成的二氧化硫污染和二氧化碳的排放成为保证社会和经济可持续发展的迫切要求。 烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。湿法石灰石一石膏烟气脱硫作为一种相对较成熟、脱硫效率较高的脱硫技术，得到了广泛的应用。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫因其脱硫效率高、工艺成熟、安全性可靠性高、系统运行稳定、维护简单、投资成本与运行成本较低、脱硫副产物可综合利用等优势而成为目前火电厂烟气脱硫最常采用的工艺。世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3）、石灰（CaO)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。 2.湿法石灰石/ 石膏脱硫工艺原理 当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经经破碎磨细成粉状后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的So2与浆液中的碳酸钙进行化学反应、再通过鼓入空气氧化，最终产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排人烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 石灰或石灰石法主要的化学反应机理为：
石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
湿法烟气脱硫的原理
湿法烟气脱硫的原理 湿法烟气脱硫的原理 1 湿法烟气脱硫的基本原理 （1）物理吸收的基本原理 气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。 物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 （2）化学吸收法的基本原理 若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。 在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中，瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气，如单独应用物理吸收，因其净化效率很低，难以达到SO2的排放标准。因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 （3）化学吸收的过程 化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中，被吸收的气体在液相中进行溶解，当气液达到相平衡时，被吸收气体的平衡浓度，是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的
烟气脱硫基本原理及方法
烟气脱硫基本原理及方 法 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法： 1 、基本原理： ＝亚硫酸盐（吸收过程） 碱性脱硫剂＋ SO 2 亚硫酸盐＋ O ＝硫酸盐（氧化过程） 2 ，先反应形成亚硫酸盐，再加氧氧化成为稳定的硫酸盐，然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此，任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为： （ 1 ）钙法（以石灰石 / 石灰－石膏为主）； （ 2 ）氨法（氨或碳铵）； （ 3 ）镁法（氧化镁）； （ 4 ）钠法（碳酸钠、氢氧化钠）； （ 5 ）有机碱法； （ 6 ）活性炭法； （ 7 ）海水法等。 目前使用最多是钙法，氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰－石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法，循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等，其中
用得最多的为石灰石 / 石灰－石膏法。氨法亦多种多样，如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等，以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介： ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术： 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构，具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高，有大幅度降低工程造价的可能性等特点。
石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1、石灰石-石膏法主要特点 (1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95％以上。 (2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上,特别就是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。 (3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论就是含硫量大于3％的高硫燃料,还就是含硫量小于1％的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。 (4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。 (5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％,就是很好的建材原料。 (6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 (7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。 2、反应原理 (1)吸收剂的反应 购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 (2)吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下: SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－(溶解) Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中与) H2CO3→CO2+H2O 总反应式:SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 (3)氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下: CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) (4)其她污染物
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关，又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， 3、气液界面处：参加反应的主要是SO 2和HSO 3 －，它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO 2 在气流中的扩散， 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应） 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、
还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO 2 无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质：由二氧化硫SO 2 催化氧化而得，无色易挥 发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物，SO 3 极易溶于水，溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热， ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点 为10.4℃，沸点338℃，密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热，具有强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO 2被液相吸收的反应：SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 －和氢离子H＋，当PH值较高时， HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2－，要使SO 2 吸收不断进行下去，必须中和 电离产生的H＋，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H＋当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸 度迅速提高，PH值迅速下降，当SO 2溶解达到饱和后，SO 2 的吸收就告停止，脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应：固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解， 固体石灰石的溶解速度，反应活性以及液相中的H＋浓度（PH值）影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应，以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤，因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去， 3、氧化反应：亚硫酸的氧化，SO 32－和HSO 3 －都是较强的还原剂，在痕量过渡金属 离子（如锰离子Mn2+）的催化作用下，液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2－。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气，烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出：当中和反应产生的Ca2+、SO 32－以及氧化反应产生的SO 4 2－，达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物： ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的，系统易产生硬垢。
脱硫超低排放技术改造及经济性研究
脱硫超低排放技术改造及经济性研究 发表时间：2019-07-08T16:29:59.837Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：刘文骏 [导读] 摘要：本文以我电厂为例，分析了脱硫超低排放技术改造的具体方案，大致介绍了改造后的效果，分析了改造的经济效益。 （大唐甘肃发电有限公司景泰发电厂甘肃景泰 730400） 摘要：本文以我电厂为例，分析了脱硫超低排放技术改造的具体方案，大致介绍了改造后的效果，分析了改造的经济效益。 关键词：脱硫超低排放技术;经济性;现状; 1 引言 受大唐景泰发电厂委托，中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司于2016年12月11日～14日对2号机组进行了超低排放改造后脱硫系统性能测试。本次测试是为了检验大唐景泰发电厂2号机组脱硫系统性能是否满足保证值要求，为脱硫系统达标投产提供技术依据。 2 现状分析 调查统计显示,燃煤电厂投产的烟气脱硫装置占全国火电机组容量的82.8％，占全国燃煤电厂装机容量的92.8％。新建于2015年并于当年投入运行的火电厂烟气脱硫装置产能接近5500万千瓦。截至年底，全国投入运行的火电厂烟气脱硫装置的容量高达8.2亿千瓦。其中,石灰石-石膏湿法所占的比例高达93%,此外,还包括烟气循环流化床法、氨法、海水法。自"十三五"实施以来,我国二氧化硫排放量呈下降趋势,这与电力行业脱硫改造技术的提升密切相关。我国燃煤脱硫机组容量正呈现不断增长的趋势,为达到严格的污染物排放标准。 2.1 当前脱硫技术 超低除尘技术主要是电袋复合深层除尘技术、电除尘+湿式除尘技术、管束深层除尘技术等，近年来取得了良好的性能。静电除尘袋式除尘+湿式电除尘技术是电力系统的主要除尘设施。袋式除尘器是近十年来开发的除尘技术，但目前仅有的两种技术都达到了超低排放标准。大多数采用混合技术或结合湿式静电除尘技术实现烟尘的超低排放，但存在系统复杂、占地面积大、投资大、能耗高等问题。管束深度除尘技术是近几年来发展起来的深度除尘技术,由于其效果稳定、设备结构简单、占地面积不增加、因此发展迅速。目前，应用此案例的电力系统较多，效果良好。此外，电力系统的主要脱硫技术还包括石灰石 - 石膏脱硫系统。实现超低排放的主要途径是单塔旋风联结回路、单塔单回路、托盘塔技术和双塔双循环。托盘塔技术在吸收塔中增加了一层多孔合金托盘，使烟气均匀分布在托盘的横截面上，并在烟气从托盘底部流动时有效吸收二氧化硫。目前，Babcock-Wilcox的专利技术托盘应用是最常见的，而中国的武汉凯迪电力环保有限公司也推出了这项技术。火电机组可在现有脱硫塔的基础上进行改造，提高SO2吸收效率，降低脱硫能耗等。日前,该技术在长兴电厂、玉环电厂的实际应用结果显示:排放烟气中p(SO2),20 mg/Nm3,表明该项技术在超低排放方面取得了巨大的突破,实现了燃煤机组"超低排放"。 3 脱硫除尘超低排放技术改造分析 3.1 合理选择改造方案 (1)超低脱硫系统及介绍 1)单塔流程的主要优点:流程简单，由于富吸收油和脱吸气不进入气压机出口的冷凝冷却器,所以,冷凝冷却负荷较小。但最明显的缺点是:吸收和解吸为两个相反的过程,吸收所具有的条件为低温、高压;解吸需要的条件为高温、低压。因此在同一塔内此矛盾难以得以解决。如果想要提高C3的吸收效率,C2的解吸率就要受到一定影响；相反,要保证C2的解吸率,就会影响C3的回收率。操作中较难同时达到最佳的C3吸收率和C2解吸率。 2)双塔流程较复杂,但吸收和解吸条件可分别调整,解决了相互干扰问题。因此,可以提高吸收率和解吸率。但由于解吸气要进入气压机出口的冷凝冷却器,所以解吸塔的操作压力较吸收塔高,这对解吸塔是不利的。但可用提高温度的办法来解决，提高压力并不影响解吸的选择性。 3)单塔旋汇耦合脱硫效率高,一般高达95-98%，塔内无偏流现象(大直径塔)；能耗低,比同类脱硫装置总体降低耗电量8-10%；适应性强,旋适用于不同工况、不同的直径原料、适用于各种各样的煤种、系统稳定性强；系统设备国产化率在90％以上，设备国产化率高。基于多相湍流混合的强传质机理，耦合器采用气体动力学原理，通过特殊的旋风耦合装置为气液旋转吨位产生空间。气体、液体和固体完全接触，大大减少了气体和液体。防止膜传质，提高传质速率，快速完成传质过程，从而达到提高脱硫效率的目的。与同类脱硫技术相比，该技术具有Mitta-jet的防堵功能和维护简单的优点。由于分裂速度的提高，还具有脱硫效率高，重量除去效率高的优点。随着超低排放改造的逐步实施，热电厂的原始CEMS设备，特别是基于非分散红外吸收（NDIR）分析原理的多组分分析仪，难以满足超低排放监测的要求以及低排放、监督要求。主要表现在两个方面：一是范围过大，特别是超低排放出口范围过大，其次是测量精度不足。因此，需要修改或替换原始CEMS系统。从CEMS分析原理来看，采用稀释提取法的CEMS分析仪可以轻松满足超低排放的要求。 (2)超低除尘系统 旋汇耦合及管束除尘一体化技术 当前我国的烟气治理的趋势为多种污染协同治理,超净脱尘。在于已经在役的火电机组,烟气治理系统如果按传统方案经行改造,将包含静电除尘器改造、除雾器改造、脱硫塔改造,有些电厂可能还需要加装湿式电除尘器。这种传统的改造方案存在的主要问题是不仅改造工期长，而且投资大,改造也难度大,运行费用高。于是某公司提出并采用了脱硫除尘一体化深度净化解决方案。该技术方案达到超净排放的同时,还具有投资省、改造工期短、改造难度小、不额外用改造用地、运行简便、维护简便等优点。此项技术只需要利用原有吸收空间进行改造,系统只需在塔内进行改造,不改变吸收塔外部任何结构；既不增加新系统,也不改变塔外的原系统,操作简便,系统稳定可靠。可解决电厂当前问题。通过对单塔流程进行改造,脱硫率可高达99%,脱硫除尘二者皆达到超净排放指标,彻底消除"石膏雨"。 4 改造分析 根据实际背景工程的实际情况，单塔自旋耦合脱硫超低排放技术改造主要涉及三个方面：（1）提高脱硫高度，增加喷射层上方的管道除尘装置，实现深层粉尘清除；（2）在喷涂层下加入脱硫效果环，保持原有的4层脱硫喷淋系统不变，并根据吸收塔的入口高度增加旋流耦合装置；（3）进行其他辅助改造，如内部冲洗系统，超洁净在线监测系统等。 5 经济性分析 本研究所采用数据皆通过调研、统计等方法获取,因素定值设定如下:煤质发热量Q。取20934kJ/kg,燃煤锅炉,根据现行市场价格调研,石灰石价格取130元/t,工艺水价格取5元/t,上网电价取0.3365元/(kW﹒h),经计算A值为0.1633。本文选择了影响脱硫设施运行的一些关键因素，包
湿法烟气脱硫除尘一体化技术
湿法烟气脱硫除尘一体化技术 根据世界卫生组织对60个国家10~15年的监测发现，全球污染最严重的 10个城市中我国就占了8个，我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度 是世界上最高的。大气环境符合国家一级标准的不到1%，62%的城市大气中 二氧化硫年日平均浓度超过了3级标准（100mg/m3）。全国酸雨面积已占国土资源的30%，每年因酸雨和二氧化硫污染造成的损失高达1100亿元。1997 年下半年，世界银行环境经济专家的一份报告指出：中国环境污染的规模居世 界首位，大城市的环境污染状况在目前是世界上最严重的，全球大气污染最严 重的20个城市中有10个在中国。大气中的二氧化硫和氮氧化物与降水溶合成酸雨，现在中国是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。大气污染严重破坏生态 环境和严重危害人体呼吸系统，危害心血管健康，加大癌症发病率，甚至影响 人类基因造成遗传疾病。 我国政府对二氧化硫和酸雨污染十分重视。1990年12月，国务院环委会 第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》；1992年国务院批准在贵州、长沙等九大城市开展征收工业烧煤二氧化硫排污费和酸雨结合防治试点工 作。1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污 染防治法》，规定在全国划定酸雨控制区和二氧化硫控制区，并在“两控区 ”内强化对二氧化硫和酸雨的污染控制。1998年1月，国务院正式批准《酸 雨控制区和二氧化硫控制区划分方案》。为了实现两控区的控制目标，国务 院文件还具体规定：新建、改造烧煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫的 设施。现有烧煤含硫量大于1%的电厂，要在2010年前分期分批建成脱硫设 施或采取其他相应结果的减排SO2的措施。 削减二氧化硫的排放量，控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量， 是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。 二氧化硫污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但 是，烟气脱硫也是有效削减SO2排放量不可替代的技术。烟气脱硫的方法甚 多，但根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法 三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法。吸收法通常 是指应用液体吸收净化烟气中的SO2，因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿 式烟气脱硫。 湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，设备小，投资省，易操作，易控制， 操作稳定，以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫有：石灰石/石灰— —石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法、威尔曼——洛德法及氧化镁法等。 1 湿法烟气脱硫的基本原理 （1）物理吸收的基本原理
石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 8月
1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。（4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。 （5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分
SO2，反应如下： SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) （4）其它污染物 烟气中的其它污染物如SO3、Cl－、F－和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石，按以下反应式发生反应： SO2＋H2O→2H＋＋SO32－ Ca CO3 +2HCl<==>CaCl2 + H2O+ CO2 Ca CO3 +2HF <==>CaF2 +H2O+ CO2 3.工艺流程
【CN110038415A】一种湿法烟气脱硫塔【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910312805.2 (22)申请日 2019.04.18 (71)申请人 中国能源建设集团湖南省电力设计 院有限公司 地址 410007 湖南省长沙市雨花区劳动西 路471号 (72)发明人 易超 王新 胡署根 李学军 (74)专利代理机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 43205 代理人 李林凤 宁星耀 (51)Int.Cl. B01D 53/78(2006.01) B01D 53/48(2006.01) (54)发明名称 一种湿法烟气脱硫塔 (57)摘要 一种湿法烟气脱硫塔，包括塔体，塔体内从 下至上依次设有脱硫浆液池、托盘、浆液喷淋层 和普通除雾器，普通除雾器上方还设有加热式除 雾器，加热式除雾器包括烟气入口集箱、入口母 管、散热管、散热片、出口母管和连接烟道，烟气 入口集箱与入口母管连通，入口母管与散热管连 通，散热管与出口母管连通；散热管上设有散热 片；所述出口母管通过连接烟道与塔体内托盘下 部空间连通。本发明能够从源头上降低“石膏雨” 和“有色烟羽（冒白烟）” 出现的可能。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 110038415 A 2019.07.23 C N 110038415 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110038415 A 1.一种湿法烟气脱硫塔，包括塔体，塔体内从下至上依次设有脱硫浆液池、托盘、浆液喷淋层和普通除雾器，其特征在于：所述普通除雾器上方还设有加热式除雾器，所述加热式除雾器包括烟气入口集箱、入口母管、散热管、散热片、出口母管和连接烟道，所述烟气入口集箱与入口母管连通，入口母管与散热管连通，散热管与出口母管连通；所述散热管上设有散热片；所述出口母管通过连接烟道与塔体内托盘下部空间连通。 2.如权利要求1所述的湿法烟气脱硫塔，其特征在于：所述烟气入口集箱引出多根入口母管，每根入口母管斜下方引出两组散热管，组成三角形布置的分单元。 3.如权利要求2所述的湿法烟气脱硫塔，其特征在于：所述加热式除雾器的每个三角形布置的分单元内部设有上、下两根除雾器冲洗管道。 4.如权利要求1-3之一所述的湿法烟气脱硫塔，其特征在于：所述散热片呈折流板形。 5.如权利要求1-3之一所述的湿法烟气脱硫塔，其特征在于：所述散热管的截面为椭圆形。 2
湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析_武春锦
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2015年第34卷第12期·4368· 化工进展 湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析 武春锦，吕武华，梅毅，俞宝根 （昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500） 摘要：随着我国经济快速发展，煤炭、石油等化石燃料消耗持续增长，雾霾天气频繁出现，酸雨区域面积不断扩大。针对二氧化硫排放对环境生态的压力徒增的现状，本文简要介绍了干法、半干法和湿法烟气脱硫技术工艺及其优缺点，讨论了石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法、磷矿浆法等湿法烟气脱硫技术的优缺点，重点阐述了新型磷矿浆脱硫法及其脱硫机理，比较了不同湿法脱硫技术的特点和应用范围，进行了磷矿浆与钠法、石灰石-石膏法与镁法湿法烟气脱硫技术经济性分析。分析表明，磷矿浆湿法烟气脱硫运行成本最低，其回收的二氧化硫催化氧化为硫酸后进入磷化工产业链，替代了部分硫酸原料，无副产物，没有二次污染，适用于具有磷矿生产的企业和园区。该技术原理可以推广到湿法冶金企业。 关键词：烟气脱硫；磷矿浆；二氧化硫；技术经济 中图分类号：X 701.3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）12–4368–07 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.12.039 Application and running economic analysis of wet flue gas desulfurization technology WU Chunjin，LüWuhua，MEI Yi，YU Baogen （Institute of Chemical Engineering，Kunming University of Science & Technology，Kunming 650500，Yunnan，China）Abstract：With the rapid development of Chinese economy，the fossil fuel consumption，such as coal，petroleum，etc.，is increasing continually so that the haze appears frequently and the areas of acid rain continue to expand. A large amount of sulfur dioxide emissions have led to the current situation that the pressure on the environment has intensified. This paper briefly introduces the technologies of dry，semi dry and wet flue gas desulfurization and their advantages and disadvantages. Advantages and disadvantages of different wet flue gas desulfurization methods，such as limestone-gypsum method，sodium alkali method，ammonia method，magnesium method，organic amine method，sea water method，phosphate rock slurry method were discussed. The main aim of this paper is to elaborate the new phosphate rock slurry method and its desulfurization mechanism as well as comparing the characteristics and application range of different wet desulphurization technologies. Through economic analysis of phosphate rock slurry and sodium alkali method，limestone-gypsum and magnesium method wet flue gas desulfurization technology，the running cost of phosphate rock slurry wet flue gas desulfurization technology is the lowest among those technologies. The recovery of sulfur dioxide becomes sulfuric acid by catalytic oxidation，getting into phosphorus chemical industry chain and replacing some of the sulfuric acid. The method has no by-products and no secondary pollution and is suitable for enterprises and parks with phosphate rock production. The principle of phosphate rock 收稿日期：2015-05-29；修改稿日期：2015-07-07。 第一作者：武春锦（1990—），男，硕士研究生，主要从事磷矿浆脱除尾气中二氧化硫及动力学研究。联系人：梅毅，教授，长期从事磷化工研究与技术开发工作。E-mail meiyi_412@https://www.360docs.net/doc/b013489427.html,。