燃煤脱硫技术使用情况及发展前景(下)

石灰石固硫的化学反应方程式为: CaCO3→CaO+CO2 -183kJ/mol (1) CaO+SO2+1/2O2→CaSO4 +486kJ/mol (2) 3)燃烧后脱硫技术 煤燃烧后进行脱硫处理,即对尾部烟气进行脱硫处理,净化烟气,降低烟气中的SO2排放量。亦即烟气脱硫,是在烟道处加装脱硫设备对烟气进行脱硫的方法。是目前世界上大规模商业化应用的脱硫技术,它是控制SO2最行之有效的途径。典型的技术有石灰石/石膏法,喷雾干燥法,电子束法,氨法等。 a)湿法脱硫工艺 湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂,是目前使用最广泛的脱硫技术。 b)半干法脱硫工艺 半干法的工艺特点是反应在气、液、固三相中进行,利用烟气的湿热蒸发吸收剂中的水分,使最终产物为干粉。典型工艺有喷雾干燥法和吸着剂喷射法。 喷雾干燥法是20世纪70年代中后期发展起来的脱硫新技术,其基本原理是利用快速离心喷雾机将吸收剂喷射成极其细小且均匀分布的雾粒,雾粒与热烟气接触,一方面吸收剂吸收烟气中的SO2,另一方面水分迅速蒸发而形成含水量很低的固体灰渣,从而达到净化烟气中SO2的目的。脱硫率可达75%~90%。该方法具有设备简单、投资小、运行维护方便及运行费用低等优点,从而得到较广泛的应用。 吸着剂喷射法按所用吸着剂的不同可分为钙基和钠基工艺。吸着剂可以是干态、湿润态或浆液,喷入部位可以为炉膛、省煤器或烟道。该方法比较适合老电厂改造,因为在电厂排烟流程中不需增加任何设备就能达到脱硫的目的。 c)干法脱硫工艺 干法脱硫工艺利用粉状或颗粒状吸收剂,通过吸附、催化反应或高能电子电解等作用除去烟气中的SO2。反应在无液相介入的完全干燥状态下进行,反应物亦为干粉状,不存在腐蚀和结垢等问题。相对于湿法脱硫技术,干法脱硫技术具有耗水量少、不造成二次污染、硫便于回收等优点,但由于气固反应速率较低,致使脱硫过程空速低、设备庞大,脱硫率不及湿法。 近年来,对干法脱硫技术的研究呈上升趋势,出现了不少新的技术,其中,研究较多的是20世纪70年代发展起来的用于同时脱硫、脱硝的等离子体法。 等离子体法主要是利用高能电子使烟气中的N2O2和水蒸气等发生辐射反应,生成大量离子、自由基、原子、电子和各种激发态原子等活性物质,将烟气中的SO2,NOx等氧化为SO3和NO2,并与水蒸气反应生成雾状硫酸和硝酸,在注入氨的情况下生成硫铵和硝铵化肥,根据高能电子的来源,等离子体法可分为电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。 根据我国高硫煤大多数以无机硫为主,且解离粒度相对较粗的特点,用物理脱硫法即可脱除大部分黄铁矿。我们应该把以选煤为主的物理脱硫方法放在首位,进一步完善与提高物理脱硫法,研究和发展先进的选煤方法,积极开展以选煤、脱硫、选硫为龙头的高硫煤综合洁净利用。同时开展化学脱硫法的研究,广泛进行国内外合作,加强学术交流,使煤炭成为洁净、高效能源。 以上综合介绍了目前国内外较成熟的燃煤脱硫技术及其使用情况,脱硫技术的发展和应用前景,以促进我国对燃煤脱硫的重视,改进脱硫技术和设备,提高脱硫效率,降低投资和运行成本。控制煤燃烧过程中污染物的生成,并采取措施减少其排放量以减少煤燃烧产生的烟尘。