什么是干法脱硫工艺 什么是干法脱硫?有什么优缺点?

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目前最常用的几种烟气脱硫技术的优缺点

摘要：本文阐述了烟气脱硫当中的几中脱硫技术之间的优缺点。

关键词：烟气脱硫 高脱硫率工艺 中脱硫率工艺 低脱硫率工艺

前言

我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等，伦敦正是由于光化学烟雾的原因，整天被雾所笼罩着，所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的污染源之一。

中国的能源消费占世界的8%～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2023年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2023年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。

随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。

正文

烟气脱硫经过了近30年的发展已经成为一种成熟稳定的技术，在世界各国的燃煤电厂中各种类型的烟气脱硫装置已经得到了广泛的应用。从烟气脱硫技术的种类来看，除了湿蔽兆式洗涤工艺得到了进一步的发展和完善外，其他许多脱硫工艺也进行了研究，并有一部分工艺在燃煤电厂得到了使用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨的有效手段之一，根据脱硫工艺脱硫率的高低，可以分为高脱硫率工艺、中等脱硫率工艺和低脱硫率工艺；最常用是按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类可以分为三种：湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。

湿法烟气脱硫工艺是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。

半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔（洗涤塔），脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。

干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔，脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程，干法脱硫技术则档与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。

自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进孙并乱步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。

传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。

本文主要论述了高脱硫率工艺——湿式洗涤工艺，主要是石灰石—石膏工艺；中脱硫率工艺——喷雾干燥工艺、炉内喷钙加湿活化工艺、烟气循环流化床和电子束照工艺；低脱硫率工艺——炉内喷射工艺和管道喷射工艺。

1．低脱硫率工艺 脱硫率≤70%

低脱硫率工艺主要包括炉内喷射工艺和管道喷射工艺。这些工艺的特点是投资费用低，但运行成本高，在煤中含硫量高。此工艺适用于剩余寿命短或现场安装空间有限的调峰机组的改造。

低脱硫率的烟气脱硫工艺的特征

特性

脱硫工艺

炉内喷钙

管道喷射

SO2脱除率（%）

35%~50%

50%~70%

使用的吸收剂

石灰

石灰石

石灰

脱硫副产品的处置与利用

灰场堆放

土地回填

灰场堆放

土地回填

对电厂现有设备的影响

由于灰量增加，除尘器效率应提高

对烟气压降影响最小

由于灰量增加，除尘器效率应提高

对烟气压降影响最小

对电厂的发电机组和设备运行的影响

锅炉水冷壁管有结焦的可能

空预器堵塞

粉尘排放增加

电耗增加很少

无废水排放

飞灰综合利用困难

烟道中可能会积灰

电耗增加很少

水耗增加很少

飞灰综合利用困难

运行经验

已经有商业化运行

供应厂商不多

示范运行

供应厂商不多

费用

约为机组投资3%

运行费用高

约为机组投资3%

运行费用高

以上表格内容是低脱率工艺的二种工艺的特性总结。

2．中脱硫率工艺脱硫率70%~90%

中等脱硫技术包括三种工艺：炉内喷钙加增湿活化工艺（LIFAC），烟气循环流化床（CFB，包括喷钙和常规）和喷雾干燥工艺。与低脱硫效率的工艺相比，脱硫效率有所提高，运行费用相对减少，设备较复杂，因而投资费用增加。与高效率的湿法工艺相比具有启停方便，负荷跟踪能力强的特点。适用于燃用中低含硫量的现有机组的脱硫改造。

(1) LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃～1150℃部位喷入，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位（一般在空气预热器与除尘器之间）装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2,进一步吸收SO2,提高脱硫率。

LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。

LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点，脱硫率为60％～80％；但该技术需要改动锅炉，会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。

(2) 炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是：在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石，起到部分固硫作用，在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器，炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内，在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流破碎，为SO2反应提供更大的表面积，从而提高了整个系统的脱硫率。

该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上，美国EEC(Enviromental Elements Corporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内，以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内，吸收剂被增湿活化，并且能充分的循环利用，而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎，为脱硫反应提供更大反应表面积。

本工艺流程的脱硫效率可达95％以上，造价较低，运行费用相对不高，是一种较有前途的脱硫工艺。

(3) 喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器，投资低于湿法工艺，在全世界范围内得到广泛应用，在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。

该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中，与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触，并与其中SOX反应，生成粉状钙化合物的混合物，再经过除尘器和吸风机，然后再将干净的烟气通过烟囱排出，其反应方程式为：

SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O

SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 + H2O

该技术一般可分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段，与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴，这样便极大增加了吸收剂的比表面积，使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低，一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题，故该技术意味着要承担双倍的额外费用，即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的副产品，然后还要将其中的一部分花钱倒掉。

3.高脱硫率工艺 脱硫率>90%

湿法烟气脱硫工艺是目前碚硫率的FGD技术，一般在Ca/S为1.05左右，脱硫效率达到90%以上。湿法工艺包括了许多不同类型的工艺流程，但是使用最多的还是以石灰石作为吸收剂的石灰石/石灰——石膏烟气碚硫工艺。根据吸收塔的型式不同，石灰石/石灰——石膏工艺又可分为三类：逆流喷淋塔，顺流填料塔和喷射流泡反应器。

高脱硫率烟所脱硫工艺的特征

特性

FGD工艺

逆流喷淋塔

顺流填料塔

喷射流泡反应器

脱硫效率（%）

90~95%以上

90~95%以上

90~95%以上

使用的吸收剂

石灰或石灰石

石灰或石灰石

石灰或石灰石

脱硫副产品的处置和利用

商业化石膏、堆入灰场、回填

商业化石膏、堆入灰场、回填

商业化石膏、堆入灰场、回填

对电厂现有设备的影响

对除尘器没有影响、吸收塔烟气压降为1.2-1.4kPa、烟气对烟道和烟囱有腐蚀

对除尘器没有影响、吸收塔烟气压降为1.2-1.4kPa、烟气对烟道和烟囱有腐蚀

对除尘器没有影响、吸收塔烟气压降为2.4-3.6kPa、烟气对烟道和烟囱有腐蚀

对发电机组的影响

电耗大、水耗增加

电耗大、水耗增加

电耗大、水耗增加

运行经验

许多全尺寸电厂应用实例、多年运行经验

若干全尺寸电厂应用实例、若干运行经验

全尺寸电厂应用实例较少、若干运行经验

费用

约投资占电厂10%运行费用较少

约投资占电厂10%运行费用较少

约投资占电厂10%运行费用较高

除上述所说的几种脱硫技术外还有：电子射线辐射法烟气脱硫技术、填充式电晕法烟气脱硫技术、荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）、干式循环流化床烟气脱硫技术等在烟气脱硫中都有各自不同的优劣。

目前对现有的机组进行烟气脱硫技术改造方面投入了大量的精力，正在多个领域展开研究工作，其中在干法烟气脱硫方面研究较多的是循环流化床烟气脱硫技术及电子射线辐射法烟气脱硫技术，电晕法烟气脱硫技术目前研究的也较多。烟道气脱硫技术最显著改造之一是吸收器规格的增大，采用单个吸收器，据报道安装一台脱硫装置可服务于两台大型锅炉的烟气脱硫装置，以这种方式增大设备规格，大大降低了投资成本。研究与开发出一种新的烟气脱硫装置是烟气脱硫技术的发展趋势之一。其研发方向为SO2脱硫率高、可靠性强、辅助耗电低、采用单个吸收器、副产品可售或可利用，为保障这些技术要求，应该在脱硫技术的工艺、设备和材料方面进行进一步研究。

参考文献：

[1]胡金榜,王风东等.喷雾干燥法烟气脱硫的实验研究.环境科学.2001(8)23～26

[2]李广超.大气污染控制技术.第一版,北京,化学工业出版社.2001.5,142～144

[3]马广大等.大气污染控制工程,第一版.北京.中国环境科学出版社.1985

[4]马果骏.燃煤电厂烟气脱硫技术概况.中国环境保护产业协会.2004.1

什么是脱硫?

脱硫是一种通过化学或物理方法去除燃烧过程中产生的硫化物化合物（如二氧化硫）的技术过程。这种技术主要应用于燃煤、工业生产和发电等行业中。脱硫的目的是降低二氧化硫排放，减少大气污染和酸雨的产生。脱硫可以通过吸收、氧化和还原等过程达到去除硫化物化合物的效果。

SDS干法脱硫是一种有效的烟气脱硫技术，具有较高的脱硫效率和广泛的适用性。本文将重点介绍SDS干法脱硫的原理及其优势，帮助读者更好地了解这一技术。

1. SDS干法脱硫的原理

SDS干法脱硫利用吸附剂对烟气中的二氧化硫（SO2）进行吸附，通过一系列化学反应将SO2转化为硫酸盐或硫酸氢钙等固态产物。主要包括以下几个步骤：

首先，烟气通过布袋除尘器进行固体颗粒物的过滤和清除，以保证后续反应的顺利进行。

其次，经过预处理后的烟气进入干法脱硫系统，在吸附剂的作用下，SO2与吸附剂表面的活性位点发生化学反应，并被吸附在吸附剂上。

然后，密封设备保持了干法脱硫过程的相对稳定性，防止外界湿度影响吸附剂。

最后，随着SO2的吸附，吸附剂逐渐饱和，需要定期进行再生。再生过程中，吸附剂受到热风的作用，将吸附的SO2转移到氧化剂媒体中，再通过循环系统排出。

2. SDS干法脱硫的优势

（1）高效脱硫：SDS干法脱硫技术采用高活性吸附剂，具有较强的吸附能力，可以快速有效地降低烟气中的SO2浓度。

（2）适应性广：SDS干法脱硫技术对于烟气中SO2的浓度变化和烟气负荷的波罩高态动具有较强的适应性，能够稳定地保持脱硫效果。

（3）资源回收利用：SDS干法脱硫过程中产生的硫酸盐固体可以作为化肥原料或其他工业材料的补充，实现了废弃物资源化的目标。

（4）操作维护简单：SDS干法脱硫系统设备结构简单，操作维护方便，能够有效降低运维成本。

SDS干念历法脱硫技术物源是一种可持续发展的烟气处理技术，通过吸附剂对烟气中的SO2进行吸附和转化，可以高效、灵活地降低烟气中的SO2浓度，同时实现资源的回收利用。这种技术具有广泛的适应性和操作维护的简便性，对于燃煤电厂等工业领域的烟气净化具有重要意义。

如果您需要了解更多关于SDS干法脱硫技术的信息，欢迎联系我们，我们将为您提供更详细的解决方案和技术支持。

干法脱硫和湿法脱硫主要有哪些工艺

湿法脱硫，特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后，脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应，其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，如用石灰做脱硫剂时，当Ca/燃数S=1时，即可达到90%的脱硫率，适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是，湿法烟气脱硫存在废水处理问题，初投资大，运行费用也较高。

干法烟气脱硫定义：喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO，与烟气中的SO2发生反应，生成硫酸钙；采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸氨或硫酸，统称为干法烟气脱耐桥硫技术。

优缺点

它的优点是昌段猛工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小；其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。

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