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烟道气生物脱硫技术进展

作者：程凯[2006-03-05]

摘要：本文简述了烟道气脱硫技术的进展，并主要介绍了生物脱硫的原理及应用前景。

关键词：烟道气；生物脱硫

一、烟道气脱硫技术进展

1.1湿法烟气脱硫技术

湿法脱硫的优点是：硫氧化物的吸收反应速度快,设备体积小，建设费用较低，建筑用地较少，
二次污染减少。缺点是：由于排烟温度降到60℃左右，排烟的散效果差；需要大量的水。

1.1.1石灰/石灰石－石膏法

湿法烟气脱硫应用最为广泛，占脱硫总装机容量的83.02%，而其中占绝对统治地位的石灰/石灰
石－石膏法是目前世界上最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺。该法最早是由美国Eschellman在1909
年提出来的，1931年美国Battersea电站建成了第一套石灰/石灰石脱硫系统。在该工艺中,石灰石或石

灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离后即可抛弃也可以石膏的
形式回收。80年代，随着吸收塔、吸收槽内腐蚀和结垢问题的解决，新设备、新技术以及电子计算机
的使用都使得该法更具有生命力。目前，该法已在很大程度上进行了改进和完善，比较常用的技术如
传统的双碱法、由德国鲁奇公司于80年代末开发的CFB-CFB新型脱硫工艺、日本开发的煤灰干式脱

硫法以及黄磷和碱水乳液法等。该过程存在的主要问题是：当SO2的浓度波动时，脱硫剂石灰粉末或
浆液的投入量难以控制，吸收塔中的吸收液不能处于最佳吸收状态，影响脱硫率；低值副产物石膏还
有待于解决含水率高和综合利用的问题；整体装置和运行费用仍偏高；脱硫效率不高。

1.1.2海水脱硫工艺

海水脱硫是近年来发展起来的一项新技术。该工艺利用天然的纯海水作为烟气中SO2的吸收剂，
无需其它任何添加剂，也不产生任何废弃物，具有工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高等特点。

1.1.3液柱喷射烟气脱硫除尘集成技术

该技术是清华大学的专利技术，液柱喷射烟气脱硫除尘集成系统主要由脱硫反应塔、脱硫及制备
系统、脱硫及产物处理系统、控制系统和烟道系统组成，其中液柱反应塔是其核心装置。该技术投资
低，脱硫率达85％以上，脱硫剂的利用率为90％以上,除尘效率达95％以上,运行成本低,脱硫成本

每千克SO2约为0.45元。脱硫产物主要是CaSO4，可以用作建筑材料和盐碱地的改造。

1.1.4其它湿法工艺

除前述的传统方法外,还有MgO法、亚硫酸铵法、Wellman-Lord法、柠檬酸钠－磷酸钠法和千
代田法、液相湿式生物还原法等。通常可根据原材料来源及副产物销路，合理选用。

1.2半干法烟气脱硫技术

半干法脱硫工艺的特点是，反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，
使最终产物为干粉状，脱硫废渣一般抛弃处理。喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺，该工艺利用石灰石

浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器与SO2边反应边干燥。在反应器出口，随着水分的蒸发，形成干

的混合颗粒物。该法可脱除70%～95%的SO2。另外由于喷雾干燥法的操作是在近似绝热饱和温度下
进行的，为使喷雾干燥器稳定运行，要求控制吸收液的加入量，这使操作变得较为困难。

1.2.1旋转喷雾干燥法

旋转喷雾干燥法是用碱性吸收剂的悬浮液或溶液通过高速旋转雾化器雾化成细小的雾滴喷入吸

收塔中，并在塔中与经气流分布器导入的热烟气接触，水蒸气和碱性吸收液在湿干两种状态下同SO2
反应，干燥产物则在气液后侧用除尘器除去。

1.2.2炉内喷钙增湿活化法

此法是在炉内喷钙的基础上发展起来的，即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉，并在锅炉空

气预热器和除尘器之间加装一个活化反应器，喷水增湿，促进脱硫反应，脱除烟气中的SO2。

1.3干法烟气脱硫技术

干法脱硫的工艺特点是，反应在无液相介入的完全干燥状态下进行，反应产物为干粉状。其主要
优点是能处理大量的排烟，排出烟气的温度下降比较小，对烟囱周围地区来说，由于烟雾而引起的二
次污染较少，用水量少。缺点是由于硫氧化物的吸收反应速度慢，因而排烟设备体积大，建设费用高。

1.3.1荷电干式喷射脱硫法

该法的作用原理是，吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区后，在其表面上形成静电荷，由于同

种电荷相互排斥，使吸收剂颗粒很快在烟气中扩散，形成均匀的悬浮状态，从而增加与SO2反应的机
会。此外由于离子的电晕，可增强其活性，缩短反应所需滞留时间，从而有效提高脱硫率。该法的缺
点是，脱硫率低，吸收剂利用率不高。

1.3.2电子束法

电子束是采用高能电子束照射烟气,使烟气中的N2、O2和水蒸气被激活,电离甚至裂解，产生大

量离子及自由基等活性离子。由于它们的强氧化性，使SO2被氧化为SO3，这些高价的硫氧化物与水

蒸气反应生成雾状的