張 威 頓 磊，2 曹曉潤(rùn) 李玉春

1河南建筑材料研究設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司（450002）

2 河南省科學(xué)院質(zhì)量檢驗(yàn)與分析測(cè)試研究中心（450002）

0 引言

隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，大氣污染成為全世界需面對(duì)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。工業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化硫（SO2）是大氣的主要污染物之一，早在100 年前就有人進(jìn)行煙氣脫硫技術(shù)的研究，目前SO2控制技術(shù)已超過(guò)200 種， 這些技術(shù)歸納起來(lái)可分為三大類(lèi)：燃燒前脫硫，如洗煤、微生物脫硫；燃燒中脫硫，如工業(yè)性煤固硫、爐內(nèi)噴鈣；燃燒后脫硫，即煙氣脫硫（FGD）。FGD 法是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化的脫硫技術(shù)， 主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的SO2，并使其轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的硫化物。

吸收法處理是利用液態(tài)吸收劑處理氣體混合物以除去其中某一種或幾種氣體的過(guò)程。在這一過(guò)程中， 既有某些氣體在溶液中溶解的物理吸收，也有氣液中化學(xué)物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)吸收。吸收法的特點(diǎn)是既能吸收有害氣體，又能除掉排氣中的粉塵，化學(xué)吸收不是純?nèi)芙膺^(guò)程，吸收效率高，是目前應(yīng)用較多的有害氣體處理方法。

現(xiàn)階段燃燒后煙氣脫硫技術(shù)以濕法為主，其工藝相對(duì)成熟可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、管理方便，其中“石灰石-石膏法”和“鈉鈣雙堿法”的應(yīng)用較為廣泛。

1 石灰石- 石膏法

石灰石-石膏法是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)，我國(guó)大多數(shù)火力發(fā)電廠煙氣脫硫均采用此技術(shù)。 石灰石-石膏法的工藝原理為：將石灰石粉與定量的水混合制成漿液， 再與煙氣完全混合在一起； 煙氣中所含的碳酸鈣與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鈣； 空氣的氧又與亞硫酸鈣發(fā)生氧化反應(yīng)，形成硫酸鈣，在達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，慢慢結(jié)晶為二水石膏；煙氣通過(guò)洗滌除去SO2后，經(jīng)加熱（或不加熱）通過(guò)煙囪進(jìn)入大氣。石灰石粉一般容易獲得，價(jià)格相對(duì)低廉；脫硫產(chǎn)物易處理，對(duì)工人操作水平要求低；但由于循環(huán)系統(tǒng)比較復(fù)雜，附屬設(shè)施較多，用電量大；此法廣泛應(yīng)用于電廠和大型集中供熱項(xiàng)目。

石灰石-石膏法的反應(yīng)原理如下：

溶解吸收反應(yīng)：

氧化結(jié)晶反應(yīng)：

石灰石-石膏法脫硫工藝的脫硫效率高達(dá)95%，工藝相對(duì)成熟，設(shè)備投資低、運(yùn)行可靠、運(yùn)維費(fèi)用少，但需處理好結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。

石灰石-石膏法煙氣脫硫的副產(chǎn)物是含水量小于10%的石膏，副產(chǎn)石膏本身具有純度高、表面潮濕、顆粒松散細(xì)小等特征，具有很高的黏附性，所以容易附著在設(shè)備上，并導(dǎo)致管道堵塞等問(wèn)題。 副產(chǎn)石膏綜合利用途經(jīng)較多，可用作水泥生產(chǎn)輔料、筑路材料、建材等，基本不產(chǎn)生二次污染。

2 鈉鈣雙堿法

鈉鈣雙堿法脫硫的工藝原理：先用鈉基吸收液進(jìn)行煙氣脫硫， 然后再用石灰石粉再生脫硫劑脫硫；鈉基脫硫劑吸收二氧化硫，因?yàn)闅溲趸c是強(qiáng)堿，所以二氧化硫的溶解度很高，不會(huì)造成結(jié)晶問(wèn)題，也就不會(huì)導(dǎo)致堵塞；脫硫產(chǎn)物被排進(jìn)再生池內(nèi)，并與氫氧化鈣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成的鈉基脫硫劑重新進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)使用。

如今的鈉鈣雙堿法煙氣脫硫技術(shù)得到了高速發(fā)展，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程是在液、氣相之間進(jìn)行，避免了系統(tǒng)結(jié)垢問(wèn)題。

鈉鈣雙堿法的反應(yīng)原理如下：

吸收反應(yīng)：

再生反應(yīng)：

鈉鈣雙堿法脫硫工藝簡(jiǎn)單、吸收效率高、節(jié)省投資費(fèi)用，但運(yùn)維成本高，一般適用于中小型燃煤鍋爐脫硫和石油焦煅燒脫硫，其系統(tǒng)脫硫率能夠達(dá)到90%以上。

鈉鈣雙堿法能節(jié)省堿耗，其脫硫產(chǎn)物最終是石膏漿， 具體為CaSO3、CaSO4、 部分被氧化的Na2SO4及粉塵。 少量不能再生的Na2SO4帶入石膏漿液中，使得石膏漿中含有固體雜質(zhì)，影響石膏的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

石灰石-石膏法脫硫工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)相對(duì)成熟、脫硫效率高，副產(chǎn)物為石膏；鈉鈣雙堿法脫硫工藝吸收效率高，可避免系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞，副產(chǎn)物成分較為復(fù)雜。

目前應(yīng)用中的濕法煙氣脫硫工藝均有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，有必要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，并拓寬副產(chǎn)石膏綜合利用的有效途徑。