各种脱硫工艺简介
关键词: 脱硫 简介
目前，各国研究的烟气脱硫方法很多，已超过一百种，其中有的进行了中间试验，有的还处于实验室研究阶段，真正能应用于工业生产中的只有十余种。火电厂锅炉烟气脱硫方法的选择主要取决于锅炉容量、燃料的成分、脱硫剂的供应条件及相应的地理条件、副产品的利用等因素。当前应用的烟气脱硫方法，按脱硫工艺的反应状态大致可分为干法、半干法和湿法三类。烟气脱硫法分类见下表。
常用烟气脱硫法分类表
分类脱硫剂可利用副生成物排放副产物湿法石灰石(石灰)-石膏法石灰石/石灰石膏海水脱硫海水海水氨-硫酸铵法液氨/氨水/尿素硫酸铵氨-酸法氨水硫酸铵、硝酸铵双碱法氢氧化钠、氢氧化钙石膏亚硫酸钙氧化镁法氧化镁元素硫氢氧化镁法氢氧化镁硫酸镁磷铵肥法磷矿石、氨磷铵复合肥半干法烟道喷入法石灰灰、渣吸收塔喷入法石灰亚硫酸钙电子束法氨硫铵.硝氨干法回流式循环流化床石灰灰、渣炉内吹入法石灰石灰、渣活性炭吸附法活性炭（吸附剂）硫酸/硫磺NID石灰灰、渣
按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可采用：
燃烧前脱硫，如原煤洗选脱硫；
燃烧中脱硫，如洁净煤燃烧、循环流化床锅炉和炉内喷钙；
燃烧后脱硫，如烟气脱硫。
燃烧后的烟气脱硫(FlueGasDesulphrization),是目前世界上控制SO2污染所采用的主要手段。
上述脱硫工艺中，有的技术较为成熟，已达到工业应用的水平，有的尚处于试验研究阶段。
现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要介绍如下：
1、石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺
石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆。也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。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剂浆。在吸收塔内，吸收剂浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经加热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。由于吸收剂浆的循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。
该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95以上。
石灰石—石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应为：
在脱硫吸收塔内烟气中SO2首先被浆液中的水吸收与浆液中的CaCO3反应生成CaSO3，CaSO3被鼓入氧化空气中的O2氧化最终生成石膏晶体CaSO4·2H2O。其主要化学反应式
为：
吸收过程：SO2 H2O—→H2SO3—→HSO3-
H
CaCO3 2H —→Ca2 CO2 H2O
氧化过程：HSO3- 1/2O2—→SO42- H
Ca2 SO42- 2H2O—→CaSO4·2H2O
典型石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺流程图
按脱硫副产物石膏的处置方式划分，一般有抛弃和回收利用两种方法，脱硫石膏处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求、脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素。抛弃方式，如采用弃置灰场或回填矿坑，以美国为主要代表，抛弃量占86；另一种是综合利用方式，德国及日本采用较多，主要用作水泥缓凝剂和建筑材料等，石膏的利用率达90以上。
九十年代初，重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫装置与两台360MW燃煤机组相配套。
石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫是技术成熟、应用广泛，运行最可靠的工艺。但同时存在着运行费用及占地大，有废水排放，设备、管道易结垢的问题。
2、回流式循环流化床(RCFB干法)烟气脱硫
回流式循环流化床烟气脱硫工艺(简称RCFB)是德国WULFFRolfGraf博士开发的一种较为先进的干法烟气脱硫技术，武汉凯迪电力股份有限公司从德国WULFF公司引进该项技术。
工艺流程：锅炉空预器出来的烟气，从除尘器前也可从除尘器后引进吸收塔底部。吸收塔底部为一文丘里装置，烟气流经时被加速。吸收剂通过一套喷射装置在吸收塔底部喷入。在文丘里的喉部设一喷水装置，喷入的雾化水使烟气降至70-90℃，这是反应的理想温度，高速的烟气使水进一步雾化。增湿的烟气控制在以4m/s的烟速上升与喷入的吸收剂相混合，吸收剂与SO2反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙等。带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入除尘器。大部分的固体颗粒通过除尘器下的在循环系统，返回吸收塔继续参与反应，如此循环可达100次以上，少部分的脱硫渣经过一个中间仓，经灰渣处理系统输入到渣仓。洁净的烟气经除尘器通过引风机排入烟囱。烟气温度高于露点温度，故不需要再加热。
3、NID半干法烟气脱硫
NID半干法烟气脱硫是新型的综合烟气脱硫系统，是瑞典ABB公司在半干法DRYPAC系统上发展而成，它借鉴了半干法DRYPAC技术脱硫原理，有克服了该技术制浆系统的弊端，使其具有干法的廉价、系统简单等优点，又具有湿法脱硫效率高的优点。
吸收剂为CaO,除尘器入口竖直烟道作为反应器。
工艺流程：锅炉空预器出来的烟气，经烟气分布器进入反应器，与增湿的可自由流动的石灰与飞灰混合粉接触，吸收剂与SO2反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙等。带有大量固体颗粒的烟气进入除
尘器除尘，洁净的烟气通过引风机排入烟囱。烟气温度高于露点温度，故不需要
再加热。除尘器下的固体颗粒通过除尘器下的增湿系统进入NID反应器，继续参与反应。少部分的脱硫渣经过一个中间仓，经灰渣处理系统输入到渣仓。
浙江菲达环保科技股份有限公司与ABB(现为ALSTOM)公司签订了NID技术生产许可证转让合同。
4、氨-硫酸铵法
该技术国际上以美国玛苏莱环境技术公司的技术为代表。工艺反应原理如下：
该工艺以氨为脱硫吸收剂，在吸收塔内采用饱和的硫酸铵循环浆液和烟气中SO2充分接触，在吸收塔的喷淋区发生吸收SO2的反应，生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵：
(1)SO2﹢H2O=H2SO3
(2)H2SO3﹢(NH4)2SO4=NH4HSO4﹢NH4HSO3
(3)H2SO3﹢(NH4)2SO3=2NH4HSO3
在反应式(1)中，烟气中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亚硫酸。在反应式（2）（3）中，亚硫酸同溶于水中的硫酸铵和亚硫酸铵起反应。
氨注入吸收塔底部的浆液中，按下列反应中和酸性物质：
(4)H2SO3﹢NH3=NH4HSO3
(5)NH4HSO3﹢NH3=(NH4)SO3
(6)NH4HSO3﹢NH3=(NH4)2SO4
氧化空气注入吸收塔底部使亚硫酸铵氧化成硫酸铵；
(7)(NH4)2SO3﹢1/2O2=(NH4)2SO4
由于化学反应的继续和在烟气里水的蒸发，使硫酸铵溶液得到饱和并进而析出结晶。其蒸发热由烟气中的热量供给：
(8)(NH4)2SO4(水)﹢蒸发热=(NH4)2SO4(固)
在吸收塔里的硫酸铵是以离子形式存在于溶液里，或是以固体结晶的形式存在于浆液里。系统里的主要成分溶解或结晶的硫酸铵均已完全被氧化，在副产品中氮的含量很容易达到大于20.5。