烟气脱硫技术范文1
关键词烟气脱硫技术研究
1前言
SO2是造成大气污染的主要污染物之一，有效控制工业烟气中SO2是当前刻不容缓的环保课题。
据国家环保统计，每年各种煤及各种资源冶炼产生二氧化硫（SO2）达2158.7万t，高居世界第一位，其中工业来源排放量1800万t，占总排放量的83％。其中我国目前的一次能源消耗中，煤炭占76％，在今后若干年内还有上升的趋势。我国每年排入大气的87％的SO2来源于煤的直接燃烧。随着我国工业化进程的不断加快，SO2的排放量也日渐增多。
2、烟气脱硫技术进展
目前，烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法；其中最常用的是根据操作过程的物相不同，脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。
2.1湿法烟气脱硫技术
优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80％以上[2]。
缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。
分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
A石灰石／石灰-石膏法：
原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（CaSO4），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90％以上。
B间接石灰石-石膏法:
常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。
C柠檬吸收法：
原理：柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99％以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气，而不适于高浓度SO2气体吸收，应用范围比较窄[3]。
另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
2.2干法烟气脱硫技术
优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。
缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。
分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
A活性碳吸附法：
原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3)，再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4，液态SO2和单质硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30，ZIA0，进一步完善了活性炭的工艺，使烟气中SO2吸附率达到95.8％，达到国家排放标准[4]。
B电子束辐射法：
原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2)，进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收
C荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD．SI):
原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90％[7]，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子；对于一般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。
D金属氧化物脱硫法：
原理：根据SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与SO2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成二次污染等不足，与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。
2.3半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
A喷雾干燥法[5]：
喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种方法的脱硫率65％～85％。其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO、CaSO，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
B半干半湿法：
半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70％tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH)：水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。
C粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:
技术原理：含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。
D烟道喷射半干法烟气脱硫:
该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。
3新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点
最近几年，科技突飞猛进，环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。
3．1硫化碱脱硫法
由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成，由生成物可以看出过程耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液pH值控制在5.5—6.5之间，加入少量起氧化作用的添加剂TFS，则产品主要生成Na2S203，过滤、蒸发可得到附加值高的5H0·Na2S203，，而且脱硫率高达97％，反应过程为：SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。
3．2膜吸收法
以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术，已得到广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体，效果比较显著，脱硫率达90％。过程是：他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以NaOH溶液为吸收液，脱除SO2气体，其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开，SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，SO2与NaOH迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。
3．3微生物脱硫技术
根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这一特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为：在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，细菌从中获取能量。
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H：S为基础；计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50％[6]。无论对于有机硫还是无机硫，一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达98％。
4、烟气脱硫技术发展趋势
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科的最新进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径，例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益，但是还存在一些不足，随着生物技术及高新技术的不断发展，电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。
参考文献:
[1]陈兵，张学学．烟气脱硫技术研究与进展[J]．工业锅炉，2002，74（4）：6-10．
[2]林永明，韦志高．湿法石灰石／石灰一石膏脱硫技术应用综述[J]．广西电力工程，2000．4：92-98．
[3]郭小宏，等．利用活性炭治理华光实业社会福利冶炼厂可行研究报告[R]．2002，6．
烟气脱硫技术范文2
【关键词】锅炉；烟气；湿法脱硫；干法脱硫
煤炭在我国一次能源消费结构中占70%以上，耗煤量约30亿t/a，由此导致大量的二氧化硫排放，对环境造成严重的污染。为了减轻污染，改善人类的生存环境，同时促进工业的发展，我国对烟气脱硫技术进行了大量的研究，有些由于其可行性和经济性等原因而未能得到推广使用。现阶段已大量应用于工业的主要烟气脱硫技术根据所用的吸收剂（反应剂）或吸附剂的不同，分为湿法脱硫和干法脱硫两种方式。
1 湿法脱硫
湿法脱硫是用液体作吸收剂吸收烟气中的二氧化硫的方法。该法所需设备小、投资低、操作方便、脱硫效率高。但烟气经过湿法脱硫后，温度低、湿度大，排出后会笼罩在烟囱周围地区，且难以扩散。根据所使用的吸收剂的不同，湿法脱硫主要分为氨法、钠法、钙法、双碱脱硫法等。
1.1 氨法
氨法是用氨水为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，其吸收率达80%～90%，中间产物为亚硫酸铵和硫酸铵，该法适用于火电厂锅炉烟道气的处理和氨来源充沛的地区。采用不同的方法处理中间产物，回收硫酸铵、石膏和单体硫等副产物。
1.2 钠法
钠法是用氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸钠水溶液为吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫。因为该法具有对二氧化硫吸收速度快，管路和设备不容易堵塞等优点，所以应用比较广泛，吸收液可经无害处理后弃去，或经适当方法处理后获得Na2SO4晶体、CaSO4・2H2O和S等副产物。
1.3 钙法
钙法又称石灰―石膏法，是用石灰石、生石灰或消石灰的浮浊液为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，生成的亚硫酸钙经空气氧化后可得到石膏。该法所用的吸收剂价廉易得，回收的大量石膏可用作建筑材料，由此被国内、外广泛采用，特别是适用于电石法生产PVC的企业，可利用电石渣液作为吸收液，其脱硫率达75%左右。
1.4 双碱脱硫法
双碱脱硫法即用氢氧化钠作为脱硫剂，氢氧化钙作再生剂。其脱硫率达80%，反应产生的石膏可再利用，氢氧化钠可作为脱硫剂循环使用。对于氨法、钠法、钙法及双碱脱硫法，如果需要回收中间产物，必须先进行除尘再脱硫；如不回收中间产物，脱硫除尘可同时进行。如现普遍采用的脱硫除尘为一体的水膜除尘脱硫塔，旋流塔烟气脱硫除尘技术，还有花岗岩水膜旋流高效脱硫除尘技术。其主要的工艺流程为将含有二氧化硫的烟气送入吸收塔。吸收液由塔顶进入，使烟气与碱性水充分接触，生成物从吸收塔下部流出，上清液可重新自塔顶送入循环使用。当碱性水饱和后，要将其排出，并换入新的碱性水。由于碱性水与二氧化硫的反应产物易结晶析出而堵塞喷头，影响布水的均匀性。现开发的旋流塔烟气脱硫除尘技术，即烟气通过旋流板上一定角度的缝隙时所产生的旋流来切割连续送入的碱性水，使水分散成雾状液滴。液滴与烟气充分接触，液滴中的碱性水与烟气中的二氧化硫起化学反应，把二氧化硫生成物由气相移入液相。这种布水方式的优点是结构简单，对水质要求不高，避免了碱性物质结垢等原因导致进水管端与旋流板缝隙处结垢，不影响布水的均匀性，可供水量大，随水进入的脱硫成分有保证。但碱性水的腐蚀是推广湿法脱硫的主要障碍，有待解决。
2 干法脱硫
干法脱硫采用固体粉末或颗粒为吸附剂（或反应剂）。干法脱硫后，烟道气仍具有较高的温度 （100℃以上），排出后易扩散，但设备庞大、投资高、脱硫效率低、技术难度也较大。干法脱硫主要有活性炭法、活性氧化锰吸收法、催化氧化法以及还原法等。常用的有活性炭法和催化氧化法。
2.1 活性炭法
活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附：2SO2+2H2O2H2SO4。在吸附设备中，由于活性炭的工作状态不同，可分为固定床、移动床和流动床活性炭脱硫法等。用水洗脱吸在活性炭表面上的硫酸，其吸收率达98%，回收产物为15%～17%的稀硫酸。水洗脱吸固定床活性炭脱硫设备主要为5个活性炭吸附器，其中4个吸附器进行通气吸附、1个进行脱吸处理，轮换使用，其流程见图1。
2.2 催化氧化法
2.2.1 以氧化铝为载体，氧化铀、硫酸钾或五氧化二钒等为催化剂，使二氧化硫氧化成无水或78%的硫酸。该法是在高温条件下进行的操作，所需费用较高。但是由于技术上比较成熟，目前国内外对高浓度二氧化硫的烟气治理多采用此法。
2.2.2 煤在炉内燃烧过程中进行脱硫，即在煤中加入固硫剂，使煤在燃烧过程中产生的硫氧化物立即与固硫剂结合，转化为硫酸盐类，固定在炉渣中而不以气态硫氧化物的形式排入大气。其原理是：在固硫添加剂中加入强氧化剂，使二氧化硫转化成三氧化硫，并借助添加剂中的催化剂的作用使三氧化硫生成硫酸盐而进入炉渣中。该种方法方便、经济、简单，固硫添加剂直接与原煤混合入炉，不需要另设脱硫装置就可达到环保的要求。如甘肃某公司生产的固硫添加剂，由60%～98%的固硫剂和2%～40%的固硫催化剂制成。实验证明，煤中的硫质量分数为3%时，尾气中的二氧化硫削减量为47%～57%；含硫质量分数低于1.5%时，该削减量可达65%。
以上所列举的锅炉烟气脱硫技术是现阶段普遍采用的脱硫技术。我国当前和今后一段时期的能源仍以煤为主，随着经济的发展，能源的消耗将有很大的增加。相应地，二氧化硫的排放量也将增加，企业应根据实际情况选择合理的脱硫技术，还应该积极开展从烟气中回收二氧化硫，特别是回收低浓度二氧化硫的科学研究工作，争取在较短的时间内控制和消除二氧化硫烟害，保护环境、造福人类。
【参考文献】
[1]都吉明，王书肖，陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制技术手册[S].北京：化学工业出版社，2001.
烟气脱硫技术范文3
关键词：催化裂化装置；烟气；脱硫脱氮技术
催化裂化装置之中所使用的原料油中一般包含着许多含硫化合物，并且在整个反应过程中转化成为硫化氢等成分存在于生产的成品和焦炭之中。但是含硫的焦炭一旦在再生器之中发生氧化反应，排出的废气将会直接污染大气。因为在整个催化裂化过程之中，出现的氮氧化物主要来自含氮化合物，所以对于大气的污染不容我们忽视。如何对于烟气进行脱硫脱氮，是目前炼油行业中高度关注的课题。而现阶段社会中存在着多种脱硫脱氮技术，我们对其进行分析，从而选择合适的处理方案。
1 催化裂化装置烟气脱硫脱氮技术的简要分析
1.1 脱硫
现阶段我国流行对烟气进行脱硫的技术有三种，分比为干法、半干法和湿法。这三种方法不同之处在于选择使用的吸收剂不同，干法主要使用的是例如石灰石等干粉来作为主要的吸收剂，使用回收系统对于吸收剂的颗粒进行回收。而半干法则是将一些湿的吸收剂制作成为干剂进行吸收。而湿法则是采用液体作为主要的吸收剂进行吸收。
干法脱出的硫产物一般呈现出一种干燥的粉状，工艺十分的简单，并且所需要的成本少，但是产物的利用率也明显低于其他的方式，甚至可能会出现二次污染的情况。而利用湿法进行脱硫，不仅仅能够脱硫还能够脱出颗粒物，甚至利用液体处理系统来去除二次污染的危险。
现阶段国内主要使用的方法是利用国外的湿法技术，主要技术有以下几种：
（1）EDV脱硫技术
这一技术只要是利用洗涤系统和处理洗涤液双重系统构成，洗涤系统主要使用的是喷林塔、过滤器以及分离液滴器组成。使用的吸收剂一般是使用NaOH，并且效率极高，一般≥95%。
（2）LABSORBTM再生式二氧化硫脱除工艺
这一工艺主要是在洗涤器中循环使用吸收剂磷酸钠溶液，并且与烟气中的SO2产生反应，从而将其脱出，继而将溶液流入再生装置之中。一般的脱除率维持在90%至95%之间，成本投入小，工作效率高都是它突出的优势。
1.2 脱氮技术
脱氮主要是使用物理化学过程，将烟气中的NO3加以还原或者氧化继而去除，主要有以下三种技术：
（1）催化脱氮技术
这一技术主要是将氨气稀释进入水蒸气之中，然后注入到烟气之中去脱氮，在此反应之下生成氮气和水。一般使用的催化剂为金属氧化物。
（2）非催化脱氮技术
这一技术主要是将还原剂喷入炉内，与NO3选择性的发生反应，这一技术并不适用催化剂，但是对于温度的要求极高，一般维持在850℃～1100℃之间。
（3）低温氧化技术
这一技术是在烟气温度饱和之后，在臭氧器之中产生臭氧，并且在被氧化之后使用胆酸盐的形式使用洗涤剂进行洗除。
2 两种技术之间的比较和选择
现阶段我国国内主要使用的是湿法工艺装置，并且在脱除SO2的同时还要一起将NO3以及颗粒物脱除。
2.1 动力波逆喷塔脱硫技术
一般是将催化烟气加热到200℃，并且烟气直接从管道的顶部进入到塔内，继而接触塔内的液体形成泡沫区域，在这个泡沫区域内部液体表面温度骤降，并且用极快的速度进行更新，也使得SO2一并被吸收。加热后的温度进入管道之后，温度会瞬间降到50℃～60℃左右，同时作为吸收剂的粉尘也洗涤下来。净化后的烟气通过专门的管道排到外部。剩下的液体则是返回到泡沫区，形成新的泡沫。
这一技术所具有的特点体现在以下几点：（1）技术十分的成熟可靠，并且操作简便，容易上手，所需要的设备少，整个工艺流程能够在同一个环境内部完成。（2）液体喷头是大口径，在整个加工容器内部不会出现雾化和堵塞的现象，并且整个运行十分的稳定，控制操作十分简单。（3）可以采用各种脱硫剂进行脱硫除尘，脱硫率在95%以上。（4）反应区/吸收区被限制在进料逆流喷塔中进行，减少了高等级合金钢的使用；在同一塔中将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，减少了后续的处理设施数量。（5）烟气上进下出，逆流接触。（6）运行费用高，系统阻力降较大，需要增压风机。（7）没有相应的脱氮技术。
2.2 湿法洗涤系统烟气脱硫脱氮及数
EDV系统由喷射塔、过滤器和液滴分离器组成。喷射塔内部有多组设计独特的喷嘴，通过喷嘴喷出的洗涤液能够形成非雾化的液滴。烟气由底部进入喷射塔后，立即被急冷洗涤到饱和温度，同时脱除了烟气中的SO2和粉尘。设计独特的喷嘴是该技术的重要组成部分，具有防堵塞、耐磨耐腐蚀、能处理高浓度液浆等特点。经过喷射塔后，烟气会携带部分洗涤液通过过滤器和液滴分离器，除去大部分雾滴，净化后的烟气经烟囱排出。经过洗涤烟气压降为1.5-2.0kPa。为达到严格的环保要求，Belco公司研发了LoTOxTM烟气的NO2脱除技术，该技术是在EDV脱硫技术的基础上，将臭氧通入烟气中，把NOx氧化成可溶性（N2O5）化合物，再把这种化合物从洗涤塔中除掉。
该技术的特点如下：（1）技术成熟可靠，操作简单，设备较少，尾气的急冷、酸性气体脱除以及固体粉尘的脱除可在同一塔中完成。（2）特殊的喷头设计，塔内不雾化、无堵塞，运行稳定，系统控制简单。（3）可以采用各种脱硫剂进行脱硫除尘，脱硫率在95%以上，NO二脱除效率为90%。（4）模块化和集成化，单一系统控制所有污染物。（5）烟气下进上出，有利于烟道布置。（6）可将脱硫脱氮在同一洗涤塔中完成。（7）运行费用较高，氧化部分在塔外，便于维修。（8）该技术的专利设备喷嘴具有良好的耐磨蚀和耐腐蚀性能，能确保脱硫设施长周期运行，能够满足催化裂化主体装置“三年一修”的运行周期要求。
新建的重油催化裂化装置的再生烟气出CO预热锅炉后，压力通常为常压或微负压，在保证脱硫效率的前提下，烟气洗涤部分的压降越低越好，这样有利于节能。鉴于美国Belc。公司EDV-LoTOxTM脱硫脱氮技术具有系统阻力小、不需要增压风机、系统具备脱氮功能等特点，更符合新建的重油催化裂化装置烟气脱硫脱氮需求。从国内外催化裂化装置使用情况来看，该技术较为成熟可靠。因此，上海石化的3.5Mt/a重油催化裂化装置选用EDV-LoTOxTM烟气脱硫脱氮技术。
结束语
随着环保要求的日益严格，催化裂化再生烟气污染物排放限值越来越低，传统的干法和半干法烟气脱硫脱氮工艺将不能满足严格的减排要求。同时，传统工艺还存在设备投资高、占地面积大、系统复杂等缺点。
EDV-LoTOxTM烟气脱硫脱氮技术将湿法烟气脱硫技术与低温氧化脱氮技术的组合，不仅能有效地脱除烟气中的SO3和SO2，而且能很好地脱除NOx和粉尘，实现了脱硫、脱氮、除尘一体化解决方案的目标。
参考文献
[1]郭大为等.催化裂化烟气脱硫、脱氮吸附剂的初步研究[J].石油学报（石油加工），2011，27（02）：192-197.
烟气脱硫技术范文4
关键词：烟气 脱硫 脱硝
随着我国经济的快速发展，排放的NOX和SO2也不断增长。由煤炭燃烧所释放的SO2占总排放量的85%，NOX占总排放量的60%，二者所引起的酸雨量占总酸雨量的82%。据有关研究指出，我国每年排放 SO2造成的经济损失约亿万元，现在每年我国和酸雨污染造成的经济损失约5000亿元，其中每年由NOX带来的经济损失高达1100亿元。
自上世纪70年代开始，发达国家在多年烟气SO2排放控制技术研究的基础上，开始工业烟气中SO2和NOX同时脱除的研究。目前，脱硫脱硝一体化技术多处于研究阶段，都没有得到大规模的工业应用。开发技术简单，运行成本低，具有良好运行性能的脱硫脱硝一体化技术将是未来烟气综合治理技术的发展方向。
一、传统烟气脱硫脱硝一体化技术
当今国内外广泛使用的脱硫脱硝一体化技术主要是Wet-FGD+SCR/SNCR组合技术，就是湿式烟气脱硫和选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)技术脱硝组合。湿式烟气脱硫常用的是采用石灰或石灰石的钙法，脱硫效率大于90%，其缺点是工程庞大，初投资和运行费用高，且容易形成二次污染[1]。
选择性催化还原脱硝反应温度为250～450℃时，脱硝率可达70%～90%。该技术成熟可靠，目前在全球范围尤其是发达国家应用广泛，但该工艺设备投资大，需预热处理烟气，催化剂昂贵且使用寿命短，同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。选择性非催化还原温度区域为870～1200℃，脱硝率小于50%。缺点是工艺设备投资大，需预热处理烟气，设备易腐蚀等问题。
二、干法烟气脱硫脱硝一体化技术
干法烟气脱硫脱硝一体化技术包括四个方面：固相吸收/再生法、气/固催化同时脱硫脱硝技术、吸收剂喷射法以及高能电子活化氧化法。
（一）固体吸附/再生法
主要有碳质材料吸附法、NO×SO法、CuO吸附法和Pahlman法。
1.碳质材料吸附法
根据吸附材料的不同又可分为活性炭吸附法和活性焦吸附法两种，其脱硫脱硝原理基本相同。活性炭吸附法整个脱硫脱硝工艺流程分两部分：吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一个吸附塔，塔分两层，上层脱硝，下层脱硫，活性焦在塔内上下移动，烟气横向流过塔。
该方法的主要优点有：①具有很高的脱硫率(98%)和低温(100~200℃)条件下较高的脱硝率(80%)；②处理后的烟气排放前不需加热；③不使用水，没有二次污染；④吸附剂来源广泛，不存在中毒问题，只需补充消耗掉的部分；⑤能去除湿法难去除的SO2；⑥能去除废气中的HF、HCl、砷、汞等污染物，是深度处理技术；⑦具有除尘功能，出口排尘浓度小于10mg/m3；⑧可以回收副产品，如：高纯硫磺、浓硫酸、液态SO2、化学肥料等；⑨建设费用低，运转费用经济，占地面积小[2]。
日本的I. Mochida提出了一种新的活性炭纤维脱硫脱硝技术。该技术是将活性炭制成直径20μm左右的纤维状，极大地增大了吸附面积，提高了吸附和催化能力。经过发展，现在该技术脱硫脱硝率可达90%[3]。
近年来有人将活性炭吸附和微波技术结合起来，提出了微波诱导催化还原脱硫脱硝技术。该技术用活性炭作为氮氧化物载体，利用微波能诱导可实现脱硫脱硝率达到90%以上[4]。
2.NO×SO法
美国的NO×SO公司在1982年开始进行活性氧化铝吸附法脱硫脱硝技术的研究。该法的吸附剂是以r-氧化铝为载体，用碱或碱成分盐的溶液喷涂载体，然后将浸泡过的吸附剂加热、干燥，去除残余水分而制成。吸附剂吸附饱和后可以再生，再生过程是将吸附饱和的吸附剂送入加热器，在温度600℃左右加热使得NOX被释放，然后将NOX循环送回锅炉的燃烧器中。在燃烧器中NOX的浓度达到一个稳定状态，且形成一个化学平衡。这样就不会再生成NOX而只能是N2，从而抑制NOX生成。在再生器中加入还原气体，就会产生高浓度的SO2、H2S混合气体，利用克劳斯法可以进行硫磺的回收[5]。
3.CuO吸附法
CuO吸附脱硫脱硝工艺法采用CuO/Al2O3或CuO/SiO2作吸附剂（CuO含量通常在4%-6%）进行脱硫脱硝，整个反应分两步：1）在吸附器中：在300℃～450℃的温度范围内，吸附剂与二氧化硫反应，生成CuSO4；由于CuO和生成的CuSO4对NH3还原氮氧化物有很高的催化活性，结合SCR法进行脱硝。2）在再生器中：吸附剂吸收饱和后生成的CuSO4被送到再生器中再生，再生过程一般用H2或CH4对CuSO4进行还原，再生出的二氧化硫可通过Claus装置进行回收制酸；还原得到的金属铜或Cu2S在吸附剂处理器中用烟气或空气氧化成CuO，生成的CuO又重新用于吸收还原过程。该工艺能达到90%以上的二氧化硫脱除率和75%～80%的氮氧化物脱除率[6、7]。
CuO吸附法反应温度要求高，需加热装置，并且吸附剂的制各成本较高。近年来随着研究的进展，出现了将活性焦/炭(AC)与CuO结合的方法。二者结合后可制各出活性温度适宜的催化吸收剂，克服了AC使用温度偏低和CuO/Al2O3活性温度偏高的缺点。刘守军[8]等人研究了用CuO/AC低温脱除烟气中的SO2和NOX，新型CuO/AC催化剂在烟气温度120～250℃下，具有较高的脱硫和脱硝活性，明显高于同温下AC和CuO/Al2O3的脱除活性。
4.Pahlman法
美国EnviroScrub Technologies公司开发了一种新工艺―Pahlman工艺[9]，采用一步法干式洗涤，可脱除烟气中99%以上的硫氧化物，并可选择性地或同时除去99%的氮氧化物，排放尾气完全符合环境标准。由于它采用无机化合物作吸收剂，而不是传统工艺中的氨，因此其副产物是可回收的硝酸盐和硫酸盐，而不是需要堆埋的污染环境的石膏副产物。该工艺适用于以天然气或煤为燃料的发电厂，目前仍在实验阶段，未见诸工业应用。
（二）气/固催化同时脱硫脱硝技术
此类工艺使用催化剂降低反应活化能，促进二氧化硫和氮氧化物的脱除，比起传统的SCR工艺，具有更高的氮氧化物脱除效率。该类工艺包括WSA-SNOx、DESONOx、SNRB、Parson FGC和Lurgi CFB。
1.SNOx工艺
由丹麦Haldor Topsor公司开发的SNOx（Sulfur and NOx abatement） 联合脱硫脱硝技术，是将SO2氧化为SO3后制成硫酸回收，并用选择性催化还原法SCR去除NOx。此工艺可脱除95%的SO2、90%的NOx和几乎所有的颗粒物[10]。
2.DESONOx工艺
DESONOx工艺由Degussa、Lentjes和Lurgi联合开发，该工艺除了将烟气中的SO2转化为SO3后制成硫酸，以及用SCR除去NOx外，还能将CO及未燃烧的烃类物质氧化为CO2和水[11]。此工艺脱硫脱硝效率较高，没有二次污染，技术简单，投资及运行费用较低，适用于老厂的改造。
3.SNRB工艺
SNRB工艺是一种新型的高温烟气净化工艺，由B&W公司开发。该工艺能同时去除二氧化硫、氮氧化物和烟尘，并且都是在一个高温的集尘室中集中处理[12]。SNRB工艺由于将三种污染物的脱除集中在一个设备上，从而降低了成本并减少了占地面积。其缺点是由于要求的烟气温度为300℃～500℃，就需要采用特殊的耐高温陶瓷纤维编织的过滤袋，因而增加了成本。
4.Parsons烟气清洁工艺
Parsons烟气清洁工艺已发展到中试阶段，燃煤锅炉烟气中的SO2和NOx的脱除效率能达到99%以上。该工艺是在单独的还原步骤中同时将SO2催化还原为H2S，NOx还原为N2，剩余的氧还原为水；从氢化反应器的排气中回收H2S；从H2S富集气体中生产元素硫[13]。
5.烟气循环流化床（CFB）联合脱硫脱硝工艺
循环流化床技术最初是由德国的LLB（Lurgi Lentjes Bischoff）公司研究开发的一种半干法脱硫技术。该技术在最近几年得到了快速发展，不仅技术成熟可靠，而且投资运行费用也大为降低[14]，为了开发更经济、高效、可靠的联合脱硫脱硝方法，人们将循环流化床引入烟气同时脱硫脱硝技术中。
烟气循环流化床（CFB）联合脱硫脱硝技术是由Lurgi GmbH[15]研究开发，该方法用消石灰作为脱硫的吸收剂脱除二氧化硫，产物主要是CaSO4和10%的CaSO3；脱硝反应使用氨作为还原剂进行选择催化还原反应，催化剂是具有活性的细粉末化合物FeSO4・7H2O，不需要支撑载体，运行温度在385℃。该系统在德国投入运行的结果表明，在Ca/S比为1.2～1.5、NH3/NOx比为0.7～1.03时，脱硫效率为97%，脱硝效率为88%[16]。
（三）吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术
将碱或尿素等干粉喷入炉膛、烟道或喷雾干式洗涤塔内，在一定条件下能同时脱除二氧化硫和氮氧化物。脱硝率主要取决于烟气中的二氧化硫和氮氧化物的比、反应温度、吸收剂的粒度和停留时间等。不过当系统中二氧化硫浓度低时，氮氧化物的脱除效率也低。因此，该工艺适用于高硫煤烟气处理。
1.炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺
炉膛石灰（石）/尿素喷射同时脱硫脱硝工艺由俄罗斯门捷列夫化学工艺学院等单位联合开发。该工艺将炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR）结合起来，实现同时脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。喷射浆液由尿素溶液和各种钙基吸收剂组成，总含固量为30%，pH值为5～9，与干Ca(OH)2吸收剂喷射方法相比，浆液喷射增强了SO2的脱除，这可能是由于吸收剂磨得更细、更具活性[17]。Gullett等人采用14.7kW天然气燃烧装置进行了大量的试验研究[18]。该工艺由于烟气处理量太小，不能满足工业应用的要求，因而还有待改进。
2.整体干式SO2/NOx排放控制工艺
整体干式SO2/NOx排放控制工艺采用Babcock& Wilcox公司的低NOXDRB-XCL下置式燃烧器，这些燃烧器通过在缺氧环境下喷入部分煤和空气来抑制氮氧化物的生成。过剩空气的引入是为了完成燃烧过程，以及进一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃烧器预计可减少50%的氮氧化物排放，而且在通入过剩空气后可减少70%以上的NOx排放[19]。无论是整体联用干式SO2/NOx排放控制系统，还是单个技术，都可应用于电厂或工业锅炉上，主要适用于较老的中小型机组。
（四）高能电子活化氧化法
目前主要有电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。
1.电子束照射法
利用阴极发射并经电场加速形成高能电子束，这些电子束辐照烟气时产生自由基，再和SOX和NOX反应生成硫酸和硝酸，在通入氨气(NH3)的情况下，产生(NH4)2SO4和NH4NO3氨盐等副产品。
日木荏原公司经过20多年的研究开发，己从小试逐步走向工业化。脱硫率90%以上，脱硝率80%以上。但耗电量大(约占厂用电的2%)，运行费用高[20]。
2.脉冲电晕等离子体法(PPCP)
Masuda等人1986年发现电晕放电可以同时脱除二氧化硫和氮氧化物，该方法由于具有设备简单、操作简便，显著的脱硫脱硝和除尘效果以及副产物可作为肥料回收利用等优点而成为国际上脱硫脱硝的研究前沿[21-23]。脉冲电晕等离子体技术和电子束法均属于等离子体法.脉冲电晕与传统的液相（氢氧化钙或碳酸氢铵）吸收技术相结合，提高了烟气二氧化硫和氮氧化物的脱除效率，实现脱硫、脱硝的一体化[24-25]。脉冲电晕放电脱硫脱硝有着突出的优点，在节能方面有很大的潜力，对电站锅炉的安全运行也没有影响[26]。
三、湿法烟气脱硫脱硝一体化技术
湿法烟气同时脱硫脱硝工艺通常在气/液段将NO氧化成NO2，或者通过加入添加剂来提高NO的溶解度。湿式同时脱硫脱硝的方法目前大多处于研究阶段，包括氧化法和湿式络合法。
（一）氧化法
氯酸氧化工艺（又称丁Tri-NOx-NOxSorb工艺）是采用湿式洗涤系统，在一套设备中同时脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物[27]。Tri-NOx-NOxSorb工艺采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺，在脱除二氧化硫和氮氧化物的同时脱除有毒微量金属元素，如As、Be、Cd、Cr、Pb、Hg和Se[28]。Isabelle等[29]研究了在酸性条件下利用双氧水将NOX和SO2氧化成硝酸和硫酸的工艺。
黄磷氧化法是将NO氧化为NO2，与液态的碱性吸收浆液反应生成硫酸盐和硝酸盐，对二氧化硫和氮氧化物的去除率达到95%以上，但黄磷具有易燃性、不稳定性和一定的毒性，需用预处理的方法解决这些问题[30]。
3.2 湿式络合吸收工艺
湿式络合吸收工艺一般采用铁或钴作催化剂。在水溶液中加入能络合NO的络合剂后，使之结合成络合物。与络合剂结合的NO可与溶液中的SO32-/HSO3-发生反应，形成一系列N-S化合物，并使络合剂再生[31]。该工艺需通过从吸收液中去除连二硫酸盐、硫酸盐和N-S化合物以及三价铁螯合物还原成亚铁螯合物而使吸收液再生[32]。
湿式络合吸收法工艺可以同时脱硫脱硝，但目前仍处于试验阶段。影响其工业应用的主要障碍是，反应过程中螯合物的损失和金属螯合物再生困难、利用率低，因而存在运行费用高等问题。
四、结论与建议
脱硫脱硝一体化工艺已经成为各国控制烟气污染的研发热点，目前大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研究阶段，尽管已经有少量示范工程应用，但由于运行费用较高制约了其大规模推广应用。
开发适合我国国情，投资少、运行费用低、效率高、副产品资源化的脱硫脱硝一体化技术成为未来发展的重点。
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烟气脱硫技术范文5
【关键词】有色金属；金属冶炼；烟气脱硫；SO 2烟气
不可否认，随着我国科学技术水平的迅猛发展，有色金属冶炼工艺也得到了有力提升，然而这个提升虽然能大幅提高有色金属产量，却也大幅提高了烟气中SO2浓度。
一方面SO 2易被人体吸收，进而导致各种疾病，如肺气肿、上呼吸道感染等疾病的发生，且溶于水汽会引发酸雨，能降低各种生产生活设施的安全性、影响水质、破坏土壤，减少SO 2的排放，对改善环境意义重大；另一方面，硫又是可综合利用的宝贵资源，我国每年都需进口数百万吨的硫产品，以供生产需要，如果能从含硫烟气中回收硫资源，生成可直接使用的硫产品，将有利于我国经济建设的可持续发展。
一、烟气脱硫技术在我国的应用现状
（一）高浓度SO 2烟气的脱硫技术得到了大规模应用
对于SO 2含量高于3%的烟气，一般采用催化制酸的方式，进行烟气脱硫，回收硫资源。该方法在我国起步很早，早在60年前我们就已经能通过钒催化剂的催化作用生产硫酸了，最早建成的制酸装置位于葫芦岛锌厂，至今仍能正常使用。据统计，1997年通过这种方式生产的硫酸就达到了2.78Mt，此后每年通过高浓度SO 2烟气的催化制酸所生产的硫酸量都超过了年总产量的10%，可见这一技术的应用之广泛。
（二）低浓度SO 2烟气的脱硫技术起步晚，应用程度不尽人意。
对于SO 2含量低于3%的烟气，我们主要是通过引进国外的烟气脱硫技术或针对中小锅炉采取简易的脱尘除硫方式，进行烟气脱硫的。具体方法可分为干法和湿法两类。
1、干法处理技术。干法处理设备简单、反应过程无腐蚀、不产生废水、废杂，应用前景良好，然而其技术尚不成熟、脱硫效果有待提高，还未得到大面积应用，现阶段得到实际推广的主要有活性焦烟气脱硫法、荷电干粉喷射脱硫法和电化学脱硫法。其中活性焦法主要使用了活性焦的吸附和催化特性，荷电干粉喷射法将石灰干粉充电后喷射到烟气中，增加与SO 2的反应机会，电化学法则通过电化学氧化反应进行硫的脱除。
2、湿法处理技术。湿法处理反应迅速，技术成熟且吸收效果好，因而在工业实际应用中地位突出，常见的方法主要有石灰石-石膏烟气脱硫法、氧化锌-酸解烟气脱硫法、麻石水膜除尘脱硫工艺等等，在我国的烟气脱硫市场上，占有率超过80%。其中石灰石-石膏法主要利用了碱性石灰浆液与SO 2的化学反应特性，氧化锌-酸解利用了氧化锌溶液的化学特性，而麻石水膜对含硫量低的烟气作用非常明显。然而湿法处理技术也有一些显著缺陷，比如说设备的腐蚀严重、二次污染严重、运行维护成本高昂、对水资源需求较高等。
从上面的讨论不难看出有色金属冶炼烟气的脱硫技术，在我国的应用面非常广。为了更好地适应国家的可持续发展需要，我们必须加强相关技术的研究，尤其针对低浓度SO2烟气的脱硫技术，更需注意。
二、烟气脱硫技术应用上存在的问题以及发展方向
（一）应用上存在的问题
烟气脱硫一直受到有关部门的着重强调，在近60年的发展中，理应产生不少实际效果，然而现实却远非如此，烟气脱硫在我国推广应用还亟待增强，这一方面受经济实力的限制，与我国国情密切相关，一方面又和盲目引进国外技术有关。
1、脱硫投资高、产物出路差。受具体国情影响，从国外购买的脱硫装置往往价格高昂，运行与维护成本极大，以重庆珞璜电厂为例，其购入的日本产“石灰石-石膏烟气脱硫装置”，仅购买费用就超过了4000万美元，而且运行成本在4000万人民币/每年以上，普通有色金属冶炼厂往往难以负担。而即便购入了这类先进的烟气脱硫装置，正常运行并净化了烟气，其生产出的硫产品却往往因为卖不出去，而不得不作为废弃物被丢弃，使得投入得不到回报，影响企业的正常发展。
2、不联系国内实际，盲目引进国外技术。诚然，国外的先进脱硫技术对国内的有色金属冶炼烟气脱硫工作非常有价值，但是盲目引进，一方面将滞后自主化技术水平的提高，一方面国情不一样，又会对实际的经济效益产生影响。举个很简单的例子，日本本土对“石灰石-石膏烟气脱硫技术”的应用广泛，主要是因为其国内缺乏石膏资源，采用该技术，一方面能有效解决烟气脱硫问题，一方面能生产石膏供本国使用，而与之相对，我国石膏资源充足，采用同种技术必将造成副产物找不到出路等问题，使企业陷入循环不良的情况。
（二）烟气脱硫技术的发展方向
从上面的讨论不难看出，湿法脱硫技术将在很长一段时间内占据我国烟气脱硫市场的主导地位，然而其设备投资大、运行维护困难，从发展的角度而言，应综合考虑合理取舍。就目前的国情而言，针对中小锅炉烟气脱硫技术和设备的开发和制造前景广阔、意义重大，值得相关科研人员积极进行探索与推广。
例如新型的电化学脱硫技术、电子束脱硫技术，既保证了脱硫效果，又保证了脱硫成本，在国内已有相关示范项目，值得同行消化利用。又如针对中小机组对投资和占地面积的要求，所研发的烟气循环流化床脱硫工艺，兼具效率高和成本低的特点，值得大为推广。
除此之外，针对目前广为使用的湿法脱硫技术，有必要从各个方面降低成本，并着重找出副产品的有效出路。
首先，各有色金属生产企业需积极推广节能减排技术，加大转型力度，关闭部分能耗严重、环境污染大的生产机组，从管理上减少SO 2的产出量；其次，还应关注前期脱硫技术的发展，从减少原料矿石的含硫量为基础，来减少烟气的硫含量；再次，加强对有色金属冶炼新工艺的研究，从冶炼过程入手，减少含硫废气的排放量；最后，还应积极进行防腐材料、防垢材料的研究，进而提高湿法脱硫技术的适应性。
三、结束语
做好有色金属冶炼烟气的脱硫处理，一方面有利于治理环境污染、促进我国相关硫产品工业的高速发展，一方面有利于有色金属冶炼企业的长远发展，对提高企业竞争力、降低运营成本意义重大，值得我们投入时间精力进行深入研究。目前在我国，高浓度SO2烟气的脱硫技术得到了大规模应用，成果喜人，但低浓度SO2烟气的脱硫技术却还处于起步阶段，与此同时，烟气脱硫技术在应用上还是存在着不少问题，需要我们积极解决。笔者相信，随着我国科技水平的进一步提高，有色金属冶炼烟气脱硫技术必将得到长远发展，更好地满足国民生产发展的需要。
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烟气脱硫技术范文6
近年来，世界各发达国家在烟气脱硫方面均取得了很大进展，美国、德国、日本等发达工业国家在2000年前已基本完成烟气脱硫。随着我国经济的快速发展，二氧化硫的排放量也在不断增加。为控制大气污染物排放，国家环保总局和国家发展和改革委员会采取了加强二氧化硫污染防治的措施，先后施行《排污费征收使用管理条例》和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)，2014年7月1日起，将要实施《石油炼制工业污染物排放标准》。为适应国家环保要求，炼厂和电厂等纷纷上马烟气脱硫项目。因此，分析国外烟气脱硫技术应用情况，对我国相关项目技术选择具有一定的指导意义。
目前，国外常用烟气脱硫技术有很多，按照脱硫方式和产物形态的不同，烟气脱硫技术可分为湿法、半干法、干法三大类。在诸多烟气脱硫工艺中，针对炼厂催化裂化装置烟气脱硫的技术主要有EDV技术、WGS技术、动力波逆喷塔技术、Labsorb技术、Cansolv技术等；针对热电厂锅炉烟气的脱硫工艺主要有石灰石-石膏湿法、炉内喷钙法、半干法、氨法技术等。
本文在论述这些技术主要特点、优缺点和应用情况的基础上，分析比较各类技术，对我国炼厂和电厂选择应用烟气脱硫技术具有一定的参考价值。
2湿法烟气脱硫工艺
湿法脱除SOi的工艺有多种，大部分在20世纪70年代初期由美国和日本开发，多用于处理锅炉和炼油厂的加热炉烟气。湿法烟气脱硫技术的最大优点是脱硫率高达95%，装置运行可靠性高，操作简单，SO2吨处理成本低。在世界各国现有的烟气脱硫技术中，湿法脱硫约占85%左右，以湿法脱硫为主的国家有日本（占98%)、美国（占92%)和德国(占90%)。国外主要应用的烟气脱硫工艺分述如下。
2.1非再生湿法脱硫工艺
非再生湿法脱硫工艺主要是以NaOH、MgOH、Na2CO3、石灰等水溶液作为吸收剂，对催化烟气进行洗涤，吸收脱除烟气中的SO2，与SO2反应生成亚硫酸盐、硫酸盐，吸收剂不进行再生。此类工艺具有流程简单、占地面积小、投资省、公用工程消耗少、可靠性高等优点，脱硫效率在95%以上；缺点是吸收剂不可再生，化学药剂消耗量较大，有二次废弃物产生，并需进一步处理。在催化裂化烟气脱硫应用上，最具代表性的是贝尔格(Belco)公司的非再生湿气洗涤工艺(EDV)、Exxon公司的湿法洗涤工艺(WGS)和美国孟莫克公司的动力波工艺。
2.1.1钠碱洗涤法
目前，世界上应用最多的FCC烟气脱硫技术即是以苛性钠或苏打灰为吸收剂，吸收产物氧化为Na2SO4并随废水排放。钠碱洗涤法吸收效率高，工艺简单，装置占地小，脱硫产物水溶性好，但吸收剂费用高，分述如下：
(1)美国贝尔格公司的非再生湿法洗涤工艺(EDV)
贝尔格公司开发的EDV湿法洗涤技术，属于非再生湿法洗涤钠法工艺，用于同时脱除催化裂化烟气SO。颗粒物。该工艺使用碱性溶液作为吸收剂(洗涤液)。由洗涤吸收塔、集液槽(含喷嘴)和液滴分离器组成。EDV湿法洗涤工艺主要包括EDV湿法洗涤系统和排出液处理系统，使用碱性溶液作为吸收剂(洗涤液)，采用阶段式的烟气净化程序。
EDV湿法洗涤系统的工艺采用阶段式的烟气净化程序。其主要优点是：系统压降低，烟气系统压降不大于3.5kPa。脱除SO效率大于95%。不会产生浓雾，器壁不结垢。气液比大，正常操作时气液比在330以上。由于有滤清模块，可以适应重催装置工艺中含尘量波动大的特点。采用该技术，只需稍作改动，即可变为该公司的LoTox技术，可同时实现烟气脱硝。该技术的主要特点见表1。
EDV技术的主要缺陷，是其所排放的高浓度含盐污水难以处理。对于含盐污水，目前可以采取的可靠处理方法为结晶处理，回收高纯度的Na2SOg,但这样做会消耗大量蒸汽，将导致该技术的能耗及处理成本大幅攀升。
迄今，国内外有超过71套催化裂化装置配套了EDV湿法洗涤系统设施。国内的中石化燕山分公司2000kt/a催化裂化烟气湿法除尘脱硫项目、中石化广州分公司1000kt/a重油催化裂化装置烟气脱硫项目、中石油兰州石化公司3000kt/a重油催化裂化装置烟气脱硫项目及北海炼油异地改造项目1700kt/a重油催化裂化烟气脱硫项目，均采用BELCO?钠法湿法脱硫技术。
(2)美国Exxon公司的非再生湿气洗涤工艺(WGS)
美国Exxon公司的非再生湿气洗涤工艺(WGS)是专为处理催化裂化再生烟气开发的。该工艺第一套示范装置于1974年工业应用。迄今为止，Exxon公司的湿气洗涤工艺(WGS)已建成15套，其中1990年产的有7套。该技术可使烟气SO2浓度从50~1000^g/g降到7.5~61^g/g，即达到94%以上的脱除率，完全满足环保要求。
该工艺与EDV湿法工艺相类似，分为两部分：湿法气体洗涤装置(WGSR)和净化处理装置(PTU)。使用碱性溶液作为吸收剂(洗涤液)。烟气首先进入WGSR，并在其中脱除颗粒和SOi。WGSR主要包括一个文丘里管和分离塔，吸收剂与烟气同向进入文丘里管，吸收过程发生在文丘里管湍流部分。吸收剂液体在缩径段的壁上形成一层薄膜，然后在咽喉段的入口被分割成液滴，由于相对速度差的存在，气体与液滴间发生惯性碰撞，催化剂颗粒在咽喉段被捕捉，用缓冲溶液洗涤除去；SOi在咽喉段和扩径段被吸收，生成亚硫酸钠及硫酸钠。
用于催化裂化烟气脱硫的文丘里洗涤器有两种，即高再生烟气的压力（目前通用）洗涤器和低再生烟气的压力洗涤器(采用抽空器)。其中，高再生烟气的压力洗涤器，在文丘里管喉部以上注射洗涤液，通过文丘里管时压力下降，将液体雾化。要求气液比(进口烟气体积与循环洗涤液体积比)在370~1400，CO锅炉出口烟气压力大于10kPa。若CO锅炉出口烟气压力小于10kPa，文丘里洗涤器必须采用抽空器类型，即采用更小的气液比75~150。使洗涤液能高速进入文丘里管喉部雾化。该技术的电耗、洗涤液消耗和水消耗很高。
为了满足清除烟气中NOi的要求，湿法洗涤工艺(WGS)技术也可以在喷水塔内设脱硝空间，但Hamon工艺包中没有专有的脱硝技术，采用较为常见的脱硝方式。使用强氧化剂(NaClO〗或NaClO)，氧化剂的费用较高，但操作简单、平稳。
(3)美国孟莫克公司动力波逆喷洗涤塔技术[2:动力波(DynaWave)逆喷塔技术是一个用于烟道气脱硫的单元操作技术，它能同时完成烟道气急冷、脱除酸性气体、脱除固体粉尘三个功能。
该技术工艺过程大致为：约90%的烟气从动力波进料管的顶部进入动力波吸收塔，在进料管内部气液接触的位置附近，持续不断地形成高湍流区，称之为泡沫区。该泡沫区内液体表面以极快的速率更新，并将气体急冷至绝热饱和温度，二氧化硫也随之被吸收；这样，吸收过程和相关反应在低温下进行，从而维持气相中较低的二氧化硫分压；接触后，气液混合物进入分离槽，液滴落入分离槽下部，气体通过两层液气分离器而从上部排除，所收集的液体经循环泵返回逆喷头，以保证系统长期、稳定操作。洗涤塔排出的烟气与没进洗涤塔的原10%脱硝烟气相混合，使混合烟气温度升到85°C以上，超过酸露点温度，从而减轻腐蚀。
该技术的核心逆喷头是大口径敞口设计的喷头，由它喷出的液体可以产生所需的泡沫区。喷头由耐磨蚀的碳化硅材料制成。强制氧化可以在同一塔中进行，使亚硫酸钠和亚硫酸氢纳完全氧化为硫酸钠，是动力波技术的一个特点。该技术不含排液处理系统，排出液直排污水处理场，所夹带的固体颗粒依托污水处理场在污水池内沉降。
该技术可用于多个工业领域，如冶金工业的炉窑，电厂，水泥厂，工业废弃物焚烧，钛白粉厂，炼焦厂，炼油厂，锅炉等。自1985年以来，已在世界各国建造了300余套装置，其中有13套用于炼油厂。2.1.2氢氧化镁法
日本的柯斯莫(Cosmo)石油制油所、三菱石油水岛制油所和我国的台湾等，都有以氢氧化镁为吸收剂的FCC烟气脱硫装置，吸收塔分别为喷淋填料塔和喷淋塔等，SO2去除率在90%以上，吸收产物
MgSO4随废水排放。氢氧化镁法吸收效率高，但其装置占地较钠碱洗涤法大，其受资源分布的影响，在世界上应用相对较少。
2.1.3湿式石灰法
湿法石灰法也称为湿法钙法，是采用石灰或石灰石的浆液在洗涤塔内吸收烟气中的SO2并副产石膏的一种方法。根据脱硫产物硫酸钙是否回收，该技术可分为抛弃法、回收法和双循环湿式钙法。
湿法石灰法的技术特点是整个脱硫系统位于烟道的末端，在除尘系统之后；脱硫过程在溶液中进行，吸附剂和脱硫生成物均为湿态。相对于氢氧化镁洗涤法，湿式石灰法的试剂费用更加低廉，但固体产物量大，吸收效率低，装置投资和占地规模大，故障率也高。且有废水排放，必须配套建设废水处理系统，管路系统容易结垢。
目前，湿法石灰法在锅炉脱硝应用市场的占有率在80%以上，以日本应用最多。我国重庆珞璜电厂采用的是日本三菱公司的技术。湿式石灰法FCC烟气脱硫装置相关的报道很少。
2.1.4海水洗涤法
用海水洗涤FCC再生烟气已经实现商业化。代表性的技术有ALSTOM公司的填料吸收塔海水脱硫技术。该技术利用海水的弱碱性，洗涤烟气中的SO2，达到烟气净化的目的。海水采用一次通过的方式吸收烟气中的SO2，烟气中的SO2首先在吸收塔中被海水吸收，生成亚硫酸根离子SO32-和氢离子H+。SO产不稳定，容易分解。H+显酸性，海水中H+浓度的增加，导致海水pH值下降成为酸性海水，吸收塔排出的酸性海水依靠重力流入海水处理场。
在海水处理场的曝气池中鼓入大量的空气，SOf与空气中的氧气发生反应，从而生成硫酸根离子SO/-(SO/-稳定、不易分解），以确保氧化过程(SO^-SO/-)的完成。在曝气池中鼓入大量的空气，还加速了二氧化碳的生成释放，有利于中和反应，使海水中溶解氧达到接近饱和水平。在曝气池中利用海水中的碳酸根CO32-和重碳酸根HCO3-离子，中和吸收塔排出的H+。
ALSTOM公司的海水脱硫技术大多应用于电厂烟气脱硫，在炼油厂催化装置应用业绩较少。
2.1.5氨法
氨法脱硫工艺是采用NHg作为吸收剂，除去烟气中的S02的工艺。氨法脱硫系统是一个稳定的气液反应系统，系统阻力小，脱硫率高，可达95%以上，操作简便快速，副产物是利用价值较高的硫酸铵。在上世纪90年代开始应用于烟气脱硫，多用于锅炉脱硫。近年来，氨法脱硫以其效率高、无二次污染等优势受到广泛关注。
国外发展氨法技术的公司主要有美国环境系统工程公司（GE氨法）、德国LenjetsBischoff公司、日本钢管公司(NKK氨法)。
氨法脱硫主要用于火电厂烟气脱硫，市场应用约占烟气脱硫市场的1%。值得注意的是，氨法技术不能同时用于脱硝，需要单独再建设脱硝系统。
2.1可再生湿法脱硫工艺
可再生湿法脱硫工艺的原理是采用可再生的吸收剂溶液对烟气进行洗涤，将烟气中的S02吸收，生成不稳定性的盐类富吸收溶液，再进一步对盐类富吸收溶液进行加热再生，再生后的吸收剂循环使用。再生释放出的S02纯度大于99%，既可作为炼油厂内硫磺回收装置的原料生产硫磺，也可压缩后直接制成液体SO〗产品。
该类工艺净化度高，脱硫效率可以达到96%以上。以美国贝尔格公司的Labsorb可再生湿气洗涤工艺和加拿大Cansolv公司的Cansolv可再生湿法脱硫工艺最具代表性。
2.2.1美国贝尔格公司的可再生湿气洗涤工艺(Lab-sorb)
Labsorb工艺使用一种可再生的非有机药剂-磷酸钠溶液来吸收SO2，磷酸钠溶液在EDV洗涤器中循环，与烟气中SO〗反应将其脱除，富含SO〗的溶液送入Labsorb再生系统再生。富含SO:的溶液再生之前，先与再生后的贫溶液换热，并用蒸汽进一步加热后，送入Labsorb双循环蒸发系统，通过两次加热、分离、冷凝后分离出水分和SO:，不含SO:的贫溶液返回洗涤系统；蒸发后的水分和SO:再进入汽提塔，汽提塔顶设置冷凝装置，气体由冷凝液冷却，冷却后SO:浓度达到90%，送到硫磺回收装置，汽提塔底排出的贫溶液返回洗涤系统。
该工艺的优点是烟气净化度高，溶剂为常规的化工原料(NaOH+HPOJ，价格便宜，热稳定性和化学稳定性好，年消耗量仅为开工用量的2%。系统压降仅为1.8kPa。缺点是流程较复杂，投资较高，操作较复杂；因SO2纯度仅为90%，不能直接生产SO2成品，只能采用硫磺回收或生产硫酸的工艺处理；投资较高。到目前为止，该工艺已应用于多套催化裂化装置烟气脱硫。
2.2.2加拿大Cansolv公司的可再生湿法脱硫工艺(Cansolv)
Cansolv工艺可再生湿法脱硫工艺属于可再生胺法脱硫技术，以有机二胺溶剂为吸收剂，由烟气预洗涤、溶剂吸收、溶剂再生、热稳定盐净化等系统组成。自催化裂化来的高温再生烟气在预洗涤器(文丘里)与急冷水直接逆向接触，再生烟气被急冷并饱和，其中的粉尘及微量SOg被吸收。急冷水经冷却后循环使用，部分急冷水用过滤器连续过滤，过程烟气急冷降温产生的含尘废水经注碱处理后排入污水处理场处理。急冷后的烟气与再生系统来的贫胺溶剂逆向接触，烟气中的SO2被胺溶剂吸收，净化后的再生烟气与烟气换热后排入催化烟囱放空。吸收了SO2的富溶剂经泵加压和贫富液换热器后入再生塔，塔底由重沸器供热，塔顶气体经冷却后进入分液罐，分离出的酸性气，即为高纯度的SO2，送至硫磺回收装置；分离出的酸性液经泵返塔作为回流。塔底贫液经贫富液换热器换热并进一步冷却后，泵送至吸收塔循环使用。在贫液进吸收塔前，分流少量的贫液，送入热稳定盐净化设施，脱除其中的热稳定盐。
该工艺的优点是烟气净化度高，溶剂热稳定性和化学稳定性好、年消耗量为开工用量的20%~30%。缺点是能耗较高，1t溶剂循环量需要低压蒸汽200~300kg/h；系统压降大，对于固体含量在200mg/m3的烟气，系统压降为5.5kPa；投资较高。到目前为止，该工艺应用于催化裂化烟气脱硫的工程案例仅有2套，装置位于美国特拉华州炼油厂。
3半干法和干法脱硫工艺
干法和半干法脱硫工艺优点是不降低排气温度，扩散效果好，没有水污染处理问题。缺点是其吸附反应仅在固体表面进行，而内部反应时间长，要求物料进行循环吸收，需要设置布袋(或电)除尘器，反应钙硫比较高。
3.1半干法脱硫工艺
3.1.1烟气循环流化床脱硫技术
烟气循环流化床脱硫技术是20世纪80年代后期由德国鲁奇公司(Lurgi)研发成功的适用于燃煤电厂的一种半干法脱硫工艺。该技术以循环流化床为基础，通过物料在床内的内循环和高倍率的外循环，使得吸收剂与S02间的传质传热较为强烈，大大提高了吸收剂的利用率和脱硫率。
目前，该技术已应用于多台机组，最大的应用机组是位于奥地利的Theiss电厂的270MW燃油机组。国内投运的机组包括油国电小龙潭发电厂（1X100MW)、浙江台州发电厂（1X135MW)等。在烟气循环流化床脱硫技术基础上，德国Wulff公司开发了回流式烟气循环流化床脱硫工艺，丹麦F丄.Smith公司开发了气体悬浮吸收技术(GSA)，这些工艺的脱硫效率均可达到85%以上。
3.1.2旋转喷雾干燥法(SDA)脱硫工艺
旋转喷雾干燥法(SDA)脱硫工艺，是一种可以灵活应用的脱硫技术，是采用石灰粉制浆作为脱硫剂，利用高速旋转的喷雾器喷入蒸汽反应塔，利用锅炉配置的除尘器将脱硫灰和飞灰一起捕集下来。其特点是系统简单，投资较少，操作简单，无废水排放，占地较少，脱硫效率_般在90%左右。
该技术从上世纪70年代末开始工业化，目前已经在世界各地广泛应用。在美国、欧洲和世界其他地方，已经建成了13132MW以上的电厂配套的脱硫装置。我国在河南焦作有两套135MW机组[4]。
3.2干法烟气脱硫工艺
干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO〗。其优点是工艺过程简单，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。
3.2.1炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺(LI-FAC)
炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺(LIFAC)，主要用于燃煤锅炉烟气脱硫。其技术原理是在炉膛内喷入石灰石粉脱除部分SO2，再在锅炉尾部烟道设置的活化反应器喷入增湿水，使未利用的石灰石粉进一步得到利用，以提高脱硫效率，利用锅炉配置的除尘器将脱硫灰和飞灰一起捕集的工艺。其特点是系统简单，投资较低，无废水排放，占地面积较少。但其脱硫剂利用率较低，一般在75%左右。
该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到了较多的应用，目前采用该技术的最大单机容量已达到300MW。国内目前使用该技术的电厂有南京下关电厂和浙江钱清电厂125MW机组。
3.2.2NID干法烟气脱硫技术
NID(NovelIntegratedDesulphurization)干法烟气脱硫技术是在半干法脱硫装置的基础上开发的新-代烟气干法脱硫技术，它采用生石灰(CaO)的消化及石灰循环增湿的一体化设计，保证新鲜的消石灰[Ca(OH)2]立刻投入循环脱硫反应。脱硫副产物为干态，系统无水产生。最终产物流动性好，适宜用气力输送。脱硫后烟气不必再加热，可直接排放。脱硫效率高，脱硫效率可达90%以上，除尘效率大于99.9%。因此具有投资低、设备紧凑的特点，适用于300MW及以下机组应用。
4主要烟气脱硫工艺的对比分析
4.1炼厂催化裂化烟气脱硫技术对比
以上所述的几种烟气脱硫技术，它们的污染物脱除率基本相同，排放均满足环保标准，但每种技术各有不同的特点：
①EDV湿法洗涤技术，压力降较小，对催化装置的各种事故工况有较强的适应性，能够实现长周期运行；预留的脱硝系统运行成本较高；建设周期短，占地面积小。
②WGS技术需要大功率的循环浆液泵产生喷射流，对烟气增压，以便烟气产生大约10kPa的压力透过洗涤塔，在催化烟气携带大量催化剂等不正常工况下会对催化装置造成严重影响。但该工艺建设周期短，占地面积小。
③ALSTOM公司填料吸收塔海水脱硫技术存在当催化烟气携带大量催化剂等不正常工况下，几乎不能投用的问题，需走旁路，直接排空；但该技术采用海水作为吸收剂，吸收剂的费用低廉，具有一定的优势，但铺设管道工程量大，施工周期长；另外，全年直排大海COD总量达到400t以上，对现有海滨浴场可能会造成影响；加之该技术电耗太大，维护成本较高。
④动力波技术由于需要增压风机，所以在催化烟气携带大量催化剂等不正常工况下会受到-定影响；但动力波技术具有总投资费用低，运行费用低，污水排放量少，占地面积小等优势；但是预留生一定的阻碍作用。
SCR脱硝系统采用催化剂床层，可能对烟气产几种碱法洗涤技术的简单对比见表2。
3.1锅炉烟气脱硫石灰石-石膏湿法脱硫、氨法脱硫、喷雾干燥法脱硫
锅炉烟气脱硫方面，目前技术较为成熟、在电和炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫等。几种常用脱厂烟气脱硫中有一定应用业绩的脱硫工艺主要有：硫工艺对比见表3。
采用的石灰石-石膏湿法脱硫工艺是最为成熟的烟气脱硫技术，国内外已有数百套装置投入商业运行，在脱硫市场上占有份额超80%。任何煤种均可采用这种脱硫方式，脱硫率高（>95%)，单塔处理量大，对高硫煤、大机组更具有适用价值。采用石灰或石灰石作为吸收剂，成本低廉并且易得，所得产物石膏可以作为建筑材料。该工艺的缺点是需要消耗大量的水，且容易造成结垢堵塞，加添加剂(氯化钙、镁离子、氨等)能防止结垢，但会增加成本。石膏若销路不好，仍旧造成固体排放物的堆积问题，产生二次污染。针对具体某一项目而言，技术选择还应根据现场条件、吸收剂资源、副产品处理和综合利用等情况，选择最佳脱硫方案。
