目前煙氣脫硫技術(shù)種類達(dá)幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法煙氣脫硫技術(shù)最為成熟,已得到大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,但由于投資成本高還需對工藝和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化;干法煙氣脫硫技術(shù)不存在腐蝕和結(jié)露等問題,但脫硫率遠(yuǎn)低于濕法脫硫技術(shù),一般電廠都不會選用,須進(jìn)一步開發(fā)基于新脫硫原理的干法脫硫工藝;半干法脫硫技術(shù)脫硫率高,但不適合大容量燃燒設(shè)備。不同的工況選擇最符合的脫硫方法才會得到最大的經(jīng)濟(jì)效益,
優(yōu)點:濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng),反應(yīng)速度快,脫硫效率高,一般均高于90%,技術(shù)成熟,適用面廣。濕法脫硫技術(shù)比較成熟,生產(chǎn)運行安全可靠,在眾多的脫硫技術(shù)中,始終占據(jù)主導(dǎo)地位,占脫硫總裝機(jī)容量的80%以上。
缺點:生成物是液體或淤渣,較難處理,設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重,洗滌后煙氣需再熱,能耗高,占地面積大,投資和運行費用高。系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、耗水量大、一次性投資高,一般適用于大型電廠。
優(yōu)點:干法煙氣脫硫技術(shù)為氣同反應(yīng),相對于濕法脫硫系統(tǒng)來說,設(shè)備簡單,占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等。
缺點:但反應(yīng)速度慢,脫硫率低,先進(jìn)的可達(dá)60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低,吸收劑利用率低,磨損、結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重,在設(shè)備維護(hù)方面難度較大,設(shè)備運行的穩(wěn)定性、可靠性不高,且壽命較短,限制了此種方法的應(yīng)用。
半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。
最近幾年,科技突飛猛進(jìn),環(huán)境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術(shù),但大多還處于試驗階段,有待于進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用驗證。
1.硫化堿脫硫法
由Outokumpu公司開發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級硫化納作為原料來吸收SO2工業(yè)煙氣,產(chǎn)品以生成硫磺為目的。反應(yīng)過程相當(dāng)復(fù)雜,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質(zhì)生成,由生成物可以看出過程耗能較高,而且副產(chǎn)品價值低,華南理工大學(xué)的石林經(jīng)過研究表明過程中的各種硫的化合物含量隨反應(yīng)條件的改變而改變,將溶液pH值控制在5.5—6.5之間,加入少量起氧化作用的添加劑TFS,則產(chǎn)品主要生成Na2S203,過濾、蒸發(fā)可得到附加值高的5H0˙Na2S203,而且脫硫率高達(dá)97%,反應(yīng)過程為:SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術(shù)已通過中試,正在推廣應(yīng)用。
2.膜吸收法
以有機(jī)高分子膜為代表的膜分離技術(shù)是近幾年研究出的一種氣體分離新技術(shù),已得到廣泛的應(yīng)用,尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創(chuàng)造性地利用膜來吸收脫出SO2氣體,效果比較顯著,脫硫率達(dá)90%。
過程是:他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器,以NaOH溶液為吸收液,脫除SO2氣體,其特點是利用多孔膜將氣體SO2氣體和NaOH吸收液分開,SO2氣體通過多孔膜中的孔道到達(dá)氣液相界面處,SO2與NaOH迅速反應(yīng),達(dá)到脫硫的目的。此法是膜分離技術(shù)與吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù),能耗低,操作簡單,投資少。
3.微生物脫硫技術(shù)
根據(jù)微生物參與硫循環(huán)的各個過程,并獲得能量這一特點,利用微生物進(jìn)行煙氣脫硫,其機(jī)理為:在有氧條件下,通過脫硫細(xì)菌的間接氧化作用,將煙氣中的SO2氧化成硫酸,細(xì)菌從中獲取能量。
生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理脫硫相比,基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件,均為常溫常壓下操作,而且工藝流程簡單,無二次污染。國外曾以地?zé)岚l(fā)電站每天脫除5t量的H:S為基礎(chǔ);計算微生物脫硫的總費用是常規(guī)濕法50%。
無論對于有機(jī)硫還是無機(jī)硫,一經(jīng)燃燒均可生成被微生物間接利用的無機(jī)硫SO2,因此,發(fā)展微生物煙氣脫硫技術(shù),很具有潛力。四川大學(xué)的王安等人在實驗室條件下,選用氧化亞鐵桿菌進(jìn)行脫硫研究,在較低的液氣比下,脫硫率達(dá)98%。
目前已有的各種技術(shù)都有自己的優(yōu)勢和缺陷,具體應(yīng)用時要具體分析,從投資、運行、環(huán)保等各方面綜合考慮來選擇一種適合的脫硫技術(shù)。隨著科技的發(fā)展,某一項新技術(shù)要產(chǎn)生都會涉及到很多不同的學(xué)科,因此,留意其他學(xué)科的最新進(jìn)展與研究成果,并把它們應(yīng)用到煙氣脫硫技術(shù)中是開發(fā)新型煙氣脫硫技術(shù)的重要途徑,例如微生物脫硫、電子束法脫硫等脫硫新技術(shù),由于他們各自獨特的特點都將會有很大的發(fā)展空間。
隨著人們對環(huán)境治理的日益重視和工業(yè)煙氣排放量的不斷增加,投資和運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的脫硫技術(shù)必將成為今后煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。
各種各樣的煙氣脫硫技術(shù)在脫除SO2的過程中取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)保效益,但是還存在一些不足,隨著生物技術(shù)及高新技術(shù)的不斷發(fā)展,電子束脫硫技術(shù)和生物脫硫等一系列高新、適用性強(qiáng)的脫硫技術(shù)將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方法。
上海力皇集團(tuán)是一家專業(yè)從事VOCs有機(jī)廢氣治理、煙氣脫硫脫硝除塵、VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)的環(huán)保公司,公司集研究開發(fā)、設(shè)計制造、工程總包及設(shè)施運營為一體的創(chuàng)新企業(yè)。公司擁有自主核心技術(shù),在行業(yè)擁有豐富的經(jīng)驗并取得多項技術(shù)專利,與同濟(jì)大學(xué)等多所院校建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,是華東理工產(chǎn)學(xué)研實習(xí)基地,我們針對客戶需求和實際情況為客戶提供量身定制的專業(yè)治理綜合解決方案。