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A活性碳吸附法:
原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過(guò)水洗或加熱更新,同時(shí)生成稀H2SO4或高濃度SO2?色@得副產(chǎn)品H2SO4,液態(tài)SO2和單質(zhì)硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。該技術(shù)經(jīng)西安交通大學(xué)對活性炭進(jìn)行了改進(jìn),開(kāi)發(fā)出成本低、選擇吸附性能強的ZL30,ZIA0,進(jìn)一步完善了活性炭的工藝,使煙氣中SO2吸附率達到95.8%,達到國家排放標準。
B電子束輻射法:
原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質(zhì),將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。
C荷電干式吸收劑噴射脫硫法(CD.SI):
原理:吸收劑以高速流過(guò)噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區,使吸收劑帶有靜電荷,當吸收劑被噴射到煙氣流中,吸收劑因帶同種電荷而互相排斥,表面充分暴露,使脫硫效率大幅度提高。此方法為干法處理,無(wú)設備污染及結垢現象,不產(chǎn)生廢水廢渣,副產(chǎn)品還可以作為肥料使用,無(wú)二次污染物產(chǎn)生,脫硫率大于90%,而且設備單,適應性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子;對于一般的大型企業(yè)來(lái)說(shuō),需大功率的電子槍?zhuān)瑢θ梭w有害,故還需要防輻射屏蔽,所以運行和維護要求高。四川成都熱電廠(chǎng)建成一套電子脫硫裝置,煙中SO2的脫硫達到國家排放標準。
D金屬氧化物脫硫法:
原理:根據SO2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發(fā)生化學(xué)反應,生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過(guò)熱分解法、洗滌法等使氧化物更新。這是一種干法脫硫方法,雖然沒(méi)有污水、廢酸,不造成污染,
但是此方法也沒(méi)有得到推廣,主要是因為脫硫效率比較低,設備龐大,投入資金比非常大,操作要求較高,成本高。該技術(shù)的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新的吸附劑。
以上幾種SO2煙氣治理技術(shù)目前應用比較廣泛的,雖然脫硫率比較高,但是工藝復雜,運行費用高,防污不完全,造成二次污染等不足,與我國實(shí)現經(jīng)濟和環(huán)境和諧發(fā)展的大方針不相適應,故有必要對新的脫硫技術(shù)進(jìn)行探索和研究。
三、半干法煙氣脫硫技術(shù)
半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動(dòng)床脫硫、煙道噴射脫硫等。
A噴霧干燥法:
噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成較細小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比非常大的接觸表面積,在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等,目前絕大多數裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。其優(yōu)點(diǎn):脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進(jìn)行,工藝設備簡(jiǎn)單,生成物為干態(tài)的CaSO、CaSO,易處理,沒(méi)有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。缺點(diǎn):自動(dòng)化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開(kāi)發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。
B半干半濕法:
半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術(shù)的特點(diǎn)是:投入資金少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù),但仍可達到70%tn,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統與濕法脫硫系統相比,省去了制漿系統,將濕法脫硫系統中的噴入Ca(OH):水溶液改為噴入CaO或Ca(OH):粉末和水霧。與干法脫硫系統相比,克服了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時(shí)間長(cháng)的缺點(diǎn),提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡(jiǎn)單,有很好的發(fā)展前景。
C粉末一顆粒噴動(dòng)床半千法煙氣脫硫法:
技術(shù)原理:含SO2的煙氣經(jīng)過(guò)預熱器進(jìn)入粉粒噴動(dòng)床,脫硫劑制成粉末狀預先與水混合,以漿料形式從噴動(dòng)床的頂部連續噴人床內,與噴動(dòng)粒子充分混合,借助于和熱煙氣的接觸,脫硫與干燥同時(shí)進(jìn)行。脫硫反應后的產(chǎn)物以干態(tài)粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術(shù)應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,而且對環(huán)境的影響很小。但進(jìn)氣溫度、床內相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求,在漿料的含濕量和反應溫度控制不當時(shí),會(huì )有脫硫劑粘壁現象發(fā)生。
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