湿法烟气脱硫化学及废水处理工艺.pdf

第33卷云南电力技术Vol133No15

2005年10月YUNNANELECTRICPOWEROct12005

湿法烟气脱硫化学及废水处理工艺

周年荣

(云南电力试验研究院(集团)有限公司,云南昆明650051)

摘要:结合国内火力发电厂燃煤烟气脱硫工艺系统的应用现状及工程实例,分析了目前应用较多的石灰
石-石膏湿法烟气脱硫系统化学工艺原理,重点说明了脱硫废水处理系统。
关键词:火力发电厂湿法烟气脱硫系统脱硫废水处理
中图分类号:TM62118文献标识码:B文章编号:1006-7345(2005)05-0019-06

硫的氧化物有种、、、和
1前言5:SOS2O3SO2SO3
。其中最重要的是和。是无色
中国电力能源以煤炭资源为主,以燃煤发电SO4,SO2SO3SO2
机组为主的电源结构基本格局不会改变。随着火有强烈刺激性气味的气体,在潮湿的空气中对金

属材料有腐蚀性。烟气中,激发态的SO2分子相
电装机容量的增加,火电厂SO2排放量成为大气

的主要污染源。已经成为制约电力建设的重要因互碰撞能生成介稳态的S2O4,在大气中很少存

素,脱硫成为必要项目。在。SO2在常压下-10℃液化,液体SO2无色透

烟气脱硫(简称FGD)是世界上大规模工明,是良好的制冷剂和溶剂。SO2还被用作漂白
剂、防腐剂、消毒剂和还原剂。作为还原剂
业化应用的脱硫工艺之一,是控制SO2污染最,

为有效的技术手段。众多的烟气脱硫工艺中,SO2可缓慢反应生成SO3。提高温度,平衡向左
湿式石灰石洗涤工艺因利用廉价的石灰或石灰移动;催化剂(如V2O3)作用,平衡向右移动。

石作为吸收剂吸收烟气SO2生成CaSO3,是火力SO2通过克劳斯反应能氧化H2S,生成元素S:

发电厂中应用最为普遍的烟气脱硫工艺,具有SO2在温度(大于1273K)或光(λ=
脱硫效率高,吸收剂利用率高,煤种适应性好,1915μm)的作用下分解:

工艺成熟、运行可靠性高等优势。但脱硫过程SO2+能量→SO+OSO2+能量→SO+SO3
会产生一定量的废水需进行处理。随着国内
,SO能迅速歧化为S和SO2。
火电厂SO排放治理工作深入,云南省越来越
2SO2分子中,S的氧化值为+4,介于其最低
多的大型燃煤电厂配备烟气脱硫装置,相应的
和最高氧化值-2和+6之间。因此,SO2既可作
脱硫废水处理系统也将广泛应用。因此,研究为氧化剂,也可用作还原剂,主要是还原性,例
掌握FGD脱硫及其废水处理技术,对FGD调
如SO2在空气中易被催化氧化为SO3,就是其还
试、运行是十分必要的。
原性的表现:SO2+O2→SO3。SO2的氧化性表现
2烟气脱硫化学基本原理在它与CO反应催化还原:

FGD用化学方法除去烟气SO2,净化烟气。SO2+2CO→2CO3+S(500℃,催化反应)

掌握SO2基本物理、化学性质,是选择适用吸收SO2与金属氧化物反应生成硫酸盐和硫化物。
剂和工艺流程的基础。例如:

211SO2基本性质4SO2+4MgO→3MgSO4+MgS

收稿日期:2005-07-28
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2005年第5期云南电力技术第33卷

在高温下,SO2与某些金属反应生成硫化物:下,吸收剂可按下列原则进行选择:

SO2+3M→MS+2MO1)SO2吸收能力高。以提高吸收速率,减

SO2易溶于水,形成水合物SO21xH2O。常少吸收剂用量,减少设备体积和降低能耗。

说的亚硫酸实际并不存在,习惯将水合物视为2)SO2选择性能好。对其他组分不吸收或

H2SO3,常温下,1体积水可溶解40体积SO2,吸收能力很低。
约相当于质量分析为10%的溶液,呈弱酸性。3)挥发性低,无毒,不易燃烧,化学稳定
亚硫酸的酸性远比硫酸弱。水溶液中,除H+和性好,凝固点低,不发泡,易再生,黏度小,
3-2-比热容小。
HSO外,只有少量的SO3。亚硫酸盐中,除
碱金属和铵盐以外,几乎所有其他正盐均难溶4)不腐蚀或腐蚀性小,以减少设备投资及
于水。所有的酸式盐都易溶于水。FGD工艺正维护费用。
)来源丰富易得价格便宜。
是利用SO2这一重要性质。与SO2类似,亚硫5,
酸和亚硫酸盐的氧化性不及还原性突出,而亚6)便于处理及操作,不易产生二次污染。
硫酸盐的还原性比亚硫酸强,空气中的氧能将完全满足上述要求的吸收剂是很难选择到
它氧化成硫酸盐。传统的湿式FGD工艺利用这的,根据实际情况,权衡多方面的因素有所侧

个性质,脱硫产物强制氧化生产石膏。在钠碱重。石灰(CaO)、氢氧化钙[Ca(OH)2]、碳

湿法FGD流程中,为尽量减少硫酸钠的产生,酸钙(CaCO3)是烟气脱硫较为理想的吸收剂,

采取密封操作,防止空气进入。其中碳酸钙(CaCO3)价格便宜、来源丰富,目
212脱硫过程化学基