煙氣脫硫技術(shù)研究綜述

耿 波

貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550081

目前我國(guó)在二氧化硫排放治理過(guò)程中，會(huì)使用不同類型的脫硫劑材料，因而產(chǎn)生了不同的脫硫模式。在多種脫硫技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)形成了良好的發(fā)展形勢(shì)。本文主要對(duì)煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為二氧化硫排放治理提供參考。

1 煙氣脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)硫化物進(jìn)行脫除凈化處理，主要有濕法與干法兩種技術(shù)形式。對(duì)于濕法煙氣脫硫技術(shù)而言，采用堿性吸收液材料或是使用含光觸媒粒子的溶液，作為煙氣中的二氧化硫脫硫劑，會(huì)生成相關(guān)的濕態(tài)脫硫生成物。在工業(yè)生產(chǎn)中，此類技術(shù)應(yīng)用具備硫容量高的特點(diǎn)，且工藝技術(shù)操作期間的彈性很大，硫元素的處理性能高，適合應(yīng)用在含硫工藝氣體的凈化領(lǐng)域中。對(duì)于干法煙氣脫硫技術(shù)而言，加入干式或是濕潤(rùn)的脫硫劑原材料，可使最終的反應(yīng)產(chǎn)物處于干式的狀態(tài)，可提升凈化水平。煙氣脫硫技術(shù)的相關(guān)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)形式與布局具有簡(jiǎn)易性的特點(diǎn)，工藝技術(shù)應(yīng)用的便利性也很高，甚至還能對(duì)吸收的有機(jī)硫化物進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，多數(shù)均應(yīng)用在煙氣脫碳之后的精脫硫環(huán)節(jié)，有助于提升工藝技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)度與效果，滿足當(dāng)前的實(shí)際工作要求[1]。

2 煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 石灰石-石膏濕法技術(shù)

此技術(shù)是當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)域中較為成熟的技術(shù)，也是應(yīng)用范圍與領(lǐng)域最廣的脫硫技術(shù)。在操作過(guò)程中，該技術(shù)主要將石灰石的漿液當(dāng)作吸收劑材料，在吸收塔設(shè)備的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)煙氣的洗滌；然后在相應(yīng)的反應(yīng)中將其中的二氧化硫去除，并吸收生成的亞硫酸鈣，利用強(qiáng)制氧化形式，生成硫酸鈣；待脫硫工藝完成以后，將脫硫后的煙氣從煙囪中排放出去。在使用此類技術(shù)的流程中（圖1），應(yīng)結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)與規(guī)律，正確地選擇相應(yīng)技術(shù)手段，在每個(gè)環(huán)節(jié)中均需要按照流程特點(diǎn)與實(shí)際情況，正確地采用脫硫技術(shù)方法。

圖1 石灰石—石膏濕法技術(shù)

此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：技術(shù)的應(yīng)用非常成熟，脫硫的效率可以達(dá)到90.0%左右，很容易獲取到相應(yīng)的脫硫劑材料，石灰石也容易獲得，價(jià)格相對(duì)較低，副產(chǎn)品石膏也有廣闊的市場(chǎng)需求。在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，鍋爐在負(fù)荷變化方面，擁有適應(yīng)性良好的優(yōu)勢(shì)，在各種煙氣與二氧化硫的作用之下，相關(guān)脫硫系統(tǒng)依然能夠保證全面進(jìn)行脫硫處理，保證系統(tǒng)區(qū)域的穩(wěn)定性與可靠性。但是，在實(shí)際應(yīng)用期間存在占地面積較大、機(jī)械設(shè)備的初期投資量大、脫硫塔的體積與循環(huán)數(shù)量大、容易出現(xiàn)能源消耗的問(wèn)題，并且在系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢與堵塞現(xiàn)象之后，石膏的出路也會(huì)受到一定影響[2]。

2.2 循環(huán)流化床技術(shù)

在此技術(shù)的實(shí)施中，鍋爐設(shè)備所排放出來(lái)的煙氣會(huì)直接進(jìn)入到流化床中的反應(yīng)塔部分，之后會(huì)與其中的脫硫劑材料發(fā)生反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)脫硫的目的。在完成脫硫工作之后，煙氣會(huì)進(jìn)入到相關(guān)的電除塵器設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)除塵凈化，之后通過(guò)引風(fēng)機(jī)設(shè)備，從煙囪排出，完成相關(guān)的脫硫任務(wù)[3]。

此技術(shù)具有能夠降低系統(tǒng)的阻力，保證鍋爐設(shè)備的合理運(yùn)作，加快斷面區(qū)域風(fēng)速，減小流化床的體積，減少占地面積等優(yōu)勢(shì)，有助于改造既有的煙氣脫硫技術(shù)，并且在一定程度上還能對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，可應(yīng)用在負(fù)荷波動(dòng)較高的區(qū)域，尤其是相關(guān)系統(tǒng)尚未對(duì)含塵量提出較高要求。所使用的操作方式與技術(shù)方法非常簡(jiǎn)單，甚至在系統(tǒng)運(yùn)作期間可直接進(jìn)行煙道方面的運(yùn)作與處理，有助于提升系統(tǒng)的可用率。但是，在設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用中，我國(guó)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)作基本效率通常在79.0%左右，適用范圍較小，只能進(jìn)行一個(gè)鍋爐、一個(gè)反應(yīng)塔或是兩個(gè)鍋爐、一個(gè)反應(yīng)塔的使用，穩(wěn)定性很低。

2.3 氧化鎂濕法技術(shù)

此技術(shù)主要包括煙氣類型、二氧化硫吸收類型、脫硫劑的漿液制備類型、副產(chǎn)物的處理類型、施工漿液類型與工藝水類型的系統(tǒng)。

此技術(shù)具有技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠的優(yōu)勢(shì)。此技術(shù)的成熟度與鈣法脫硫技術(shù)相較呈現(xiàn)出相似的特點(diǎn)，目前日本與美國(guó)已經(jīng)開(kāi)始在工業(yè)生產(chǎn)中使用此技術(shù)，我國(guó)當(dāng)前也已經(jīng)開(kāi)始使用此技術(shù)。例如：某工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在2016年4月使用氧化鎂的濕法脫硫技術(shù)方式，在化學(xué)反應(yīng)活性的研究中，發(fā)現(xiàn)其比鈣元素方面的脫硫劑材料反應(yīng)率高出很多，這主要因?yàn)檠趸V的分子量比碳酸鈣、氧化鈣小，所以在各種條件相同的狀況之下，氧化鎂材料的脫硫效果比鈣法脫硫的效果好，可以達(dá)到96.0%～98.5%，并且所生成的副產(chǎn)品亞硫酸鎂還能應(yīng)用在造紙領(lǐng)域中，屬于高質(zhì)量的化工原材料，應(yīng)用的效率以及水平均很高。但是，在此類技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)品回收困難的問(wèn)題，主要因?yàn)橄嚓P(guān)的亞硫酸鎂產(chǎn)物在一定程度上會(huì)出現(xiàn)水溶解的問(wèn)題，如果使用蒸發(fā)結(jié)晶的技術(shù)形式，會(huì)導(dǎo)致很多能源消耗與浪費(fèi)。所以，在采取此類技術(shù)工作時(shí)，應(yīng)合理地進(jìn)行研究與綜合性分析，編制相關(guān)的計(jì)劃內(nèi)容，在詳細(xì)分析煙氣脫硫技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)的情況下，將相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與作用充分發(fā)揮出來(lái)，以此提升工作水平。

2.4 氮-肥技術(shù)

此類技術(shù)就是將水溶液當(dāng)中的二氧化硫及氨氣作為反應(yīng)的基礎(chǔ)形式，利用氨氣對(duì)工業(yè)煙氣中的二氧化硫進(jìn)行脫除處理，得到亞硫酸銨的中間反應(yīng)物質(zhì)，之后使用壓縮空氣的方式，直接實(shí)現(xiàn)亞硫酸銨的氧化，并借助于煙氣當(dāng)中的熱量濃縮結(jié)晶，進(jìn)行硫銨產(chǎn)品的生產(chǎn)。

此類技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是可以通過(guò)相關(guān)設(shè)備對(duì)二氧化硫成分與氨成分進(jìn)行合理的處理，將其轉(zhuǎn)化成為硫酸銨化肥材料，尤其是二氧化硫含量很高的區(qū)域，脫硫效率甚至能夠達(dá)到91.0%～94.0%。但是，此類技術(shù)還存在很多缺點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)特點(diǎn)與需求等，正確地進(jìn)行分析與研究，以此更好地完成煙氣脫硫工作任務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為預(yù)防煙氣中二氧化硫產(chǎn)生的空氣污染，應(yīng)合理使用先進(jìn)的煙氣脫硫技術(shù)方式，遵循因地制宜的工作原則，按照當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)情況與特點(diǎn)等，正確選擇煙氣脫硫技術(shù)方式，以此提升工作水平，達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。