導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇脫硫工藝論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

目前國內一般采用干法脫硫和濕法脫硫兩種辦法對天然氣進行脫硫工藝。濕法脫硫工藝一般用于脫硫大量輕烴、含硫量高、對脫硫精確度要求不高的工藝。它是兩種基本流程相似的化學和物理脫硫法，該操作流程比較復雜，依靠脫硫劑中的吸收劑與天然氣中的硫發生反應，整個工藝過程使用裝備較多，消耗也多，輕烴經過再生塔時會產生吸收劑進行再利用，但需在發生反應的同時一直補充脫硫劑。中間還要處理反應產生的廢液，濕法脫硫工藝并不屬于精準脫硫方式。國內對輕烴脫硫產品的要求是含硫量每立方米要低于5mg，國際對它的要求標準是含硫量在每立方米1mg左右。為了可以滿足相關要求標準我們可以采用干法脫硫，這種方法能源消耗少、需求資金設備少、操作方法流程簡單易操作，使用的固體脫硫劑將硫化物附著在塔內進行反應脫硫,需要兩塔或者三塔串聯完成，用這種方法進行脫硫工藝不會產生廢物，精確度很高。

1.2確定工藝路線

輕烴原料中含有的硫元素會造成硫含量在丙烷和丁烷中超標，要想減少它們的含硫量就應該在進氣裝置前安裝一套脫硫設備，這種先脫硫再加工的方法操作起來比較簡單方便還符合要求，很適合推廣使用。在脫硫劑沒有飽和的情況下有比較長使用壽命，一般有2到3年的使用期。根據實驗考察計算發現，脫硫工藝的溫度應該保持在25℃上下，脫硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脫硫的過程是原料先經過低點排出原液氣使之進入加熱器，由導熱油在輔助的情況下加熱到25℃，原料氣和氧氣混合后會流入脫硫塔，控制溫度在25℃的情況下嚴格控制好空氣補給量，脫硫后原料氣經過在加工過濾凈化，最后進行氣體處理。

1.3選擇脫硫劑

有些脫硫劑中添加了活性炭，在催化劑作用下反應時起到了吸附作用。選擇脫硫劑時要盡量選擇有點多脫硫率高的脫硫劑，做到能量消耗低、反應溫度低、精準度較高，便于使用的同時還要可以簡單操作和更換，而且還要有先進的技術水平。

1.4確定脫硫裝置參數

一般而言,對工藝要求比較低的原液氣處理選擇干法脫硫技術,處理量要求也不高,日處理量不超過240萬立方米由于原液氣壓力比較低,為了保證下游裝置的正常工作,脫硫塔的壓降必須控制在0.05MPa之下,而要調整脫硫劑的孔隙度在30%和35%的范圍內,為了孔隙度調整之后的含硫量不超標,還要設計一個保駕塔,依據前面的脫硫效果,經過分析結果決定是否要投入使用,來確保脫硫精度,填充床層的高徑比為10∶6。而為了驗證脫硫劑的反應溫度的最佳值,通過試驗模擬得出不同的溫度下硫化物的轉化率,當溫度達到5℃以上,原液氣中的H2S已經基本轉化完成了;溫度達到17℃時,原液氣中的有機硫轉化率就可到80%以上,溫度達到26℃時,有機硫的轉化率接近100%,因而反應的最佳溫度一般25℃左右。

2輕烴產品的利用

近年來由于化工業的大力發展，很多進口的丙烷、丁烷逐漸增多，我國的輕烴原料也呈現出了多樣化的特點，輕烴通過加工出來的產品應用在很多行業，不斷提升著輕烴產品的使用價值。輕烴加工后可以用作優質的化工溶劑，在化工中起到裂解材料的使用；輕烴經過脫硫后可以當做液化石油氣供人們使用，也可以用在汽車的火花塞中，這樣可會減少汽車內積碳的含量，不用經常清洗；因為輕烴脫硫后不會含有烯烴元素性能，比較穩定，還沒有臭味，可以用它來制作很多霧化產品，例如殺蟲劑、發膠摩斯等；現在的人們環保意識不斷增強，很多輕烴脫硫后人們把它用于保護臭氧層代替氟利昂的使用。

篇2

 

我國二氧化硫排放總量居世界首位，火電行業二氧化硫排放量占我國二氧化硫排放量的50%左右。我國能源結構的特點決定了燃煤生產的二氧化硫仍要增加。論文參考網。隨著環境標準提高，石灰石-石膏法、噴霧干燥法、電子束法、循環流化床煙氣脫硫法等必定會廣泛應用于火電廠的煙氣脫硫中，隨著科技進步會有很多其它脫硫工藝應用于工業實踐。

1.石灰/石灰石—石膏法脫硫方法的發展及應用原理

1.1 石灰/石灰石—石膏法脫硫方法的發展

自20世紀70年代初日本和美國率先實施控制SO2排放以來，許多國家相繼制定了嚴格的SO2排放標準和中長期控制戰略，加速了控制SO2排放的步伐。日本是應用煙氣脫硫技術最早的國家，石灰/石灰石一石膏法煙氣脫硫技術最早是由英國皇家化學工業公司提出的。迄今為止，國內外火電廠煙氣脫硫技術主要采用石灰/石灰石—石膏法，此方法最為成熟、最為可靠且應用最為廣泛，占世界上投入運行的煙氣脫硫系統的85%以上，我國大型燃煤發電機組的脫硫方式以石灰/石灰石—石膏法工藝為主已成為必然的趨勢。

1.2 石灰/石灰石—石膏法脫硫方法的該方法脫硫的基本原理是用石灰或石灰石漿液吸收煙氣中的SO2，先生成亞硫酸鈣，然后將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣。論文參考網。副產品石膏可拋棄也可以回收利用。

反應原理：用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的二氧化硫分為吸收和氧化兩個工序，先吸收生成亞硫酸鈣，然后再氧化為硫酸鈣，因而分為吸收和氧化兩個過程。

（1）吸收過程在吸收塔內進行，主要反應如下

石灰漿液作吸收劑:Ca(OH)2+SO2一CaSO3·1/2H2O

石灰石漿液吸收劑:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3·1/2H2O+CO2

CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2

由于煙道氣中含有氧，還會發生如下副反應。

2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20

（2）氧化過程在氧化塔內進行，主要反應如下。

2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20

傳統的石灰/石灰石一石膏法的工藝流程是：將配好的石灰漿液用泵送人吸收塔頂部，經過冷卻塔冷卻并除去90%以上的煙塵的含Sq煙氣從塔底進人吸收塔，在吸收塔內部煙氣與來自循環槽的漿液逆向流動，經洗滌凈化后的煙氣經過再加熱裝置通過煙囪排空。石灰漿液在吸收SO2后，成為含有亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣的棍合液，將此混合液在母液槽中用硫酸調整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔內送人490kPa的壓縮空氣進行氧化，生成的石膏經稠厚器使其沉積，上層清液返回循環槽，石膏漿經離心機分離得成品石膏。論文參考網。

2.影響脫硫的主要因素及其主要對策

脫硫系統在運行過程中，影響系統脫硫效率的因素很多，如石灰石粉的粒度、漿液的濃度及吸收塔漿液活度/密度、PH值、漿液的流量、進入脫硫系統的煙氣中 SO2的濃度等。這里只探討煙氣中粉塵及漿液濃度等對脫硫效率的影響及其主要對策。

2.1 煙塵對脫硫效率的影響及對策

（1）煙塵對脫硫效率的影響主要有：①煙塵對脫硫設備的磨損。在實際運行中由于脫硫系統前面的電除塵效果不好，使進入脫硫系統的煙塵含量遠遠超過起設計要求，對引風機、增壓風機的通流部分嚴重磨損。②煙塵在脫硫系統煙道內存積致使煙氣流速變小。③煙塵對脫硫系統設備GGH的灰堵影響，使得吸收塔部分起到了除塵的作用。④對吸收SO2反應的影響。由于煙塵被漿液截留，使得漿液的PH值不好控制，直接影響對 SO2的吸收效果；同時由于漿液中混有大量的煙塵，使得對漿液的密度控制也很不準確。⑤影響石膏品質。在進行脫硫石膏脫水時，這些煙塵轉入到石膏中，從而影響著對脫硫石膏的有效利用。

（2）治理煙塵的對策主要有：①加強電除塵設備的運行維護或改造電除塵。由于煤種的變化較多，煙塵的比電阻特性變化也較大，因此應根據煙塵的比電阻特性來調整除塵電場的工作電壓；同時加強對電除塵的設備的運行維護，確保其運行參數能在正常范圍之內，尤其是真打除灰設備必須工作正常。③加強對GGH運行管理與沖洗。加強對GGH運行管理，正常情況下吹灰器能全部覆蓋GGH，能有效地起到減少積灰對GGH運行效果的影響；對GGH的沖洗需要停運GGH，由于環保的要求，可能只有在停機時才可進行沖洗工作。

2.2循環漿液濃度對脫硫效率的影響及其主要對策

（1）循環漿液濃度對脫硫效率的影響主要有：漿液濃度的選擇應控制合適，因為過高的漿液濃度易產生堵塞、磨損和結垢，但漿液濃度較低時，脫硫率較低且pH值不易控制。

（2）控制循環漿液濃度的主要對策：在磨機循環泵出口的循環管路上設有一段旁路管路，在這段旁路管路上安裝有密度計，磨機系統就是通過這只密度計控制旋流器分配至成品漿液箱的漿液密度，循環管內的漿液密度與成品漿液密度有著對應關系，正常情況下成品漿液的密度控制在1220kg/m3左右，此時需將漿液循環管漿液的密度控制在1450 kg/m3左右，旋流器入口壓力為120kpa。密度左右偏差不宜超過30kg/m3，漿液循環管的密度過大，成品漿液的顆粒度就會變大，還會造成管道堵塞，漿液循環管漿液的密度過小，又會影響成品漿液的濃度，降低磨機出力，因此需要控制循環箱補水流量來控制漿液循環管漿液密度在一個合理范圍，保證成品漿液的品質。石灰漿液濃度一般為10％—15%。石灰石漿液濃度為20%—30％。

3.結論

篇3

前言

防治煙氣中二氧化硫對大氣污染的途徑分為爐前脫硫、爐中脫硫、爐后脫硫三種。

所謂濕法煙氣脫硫，其特點是脫硫系統位于煙道的末端、除塵器之后，靠噴淋或其他形式使煙氣跟吸收液充分接觸，通過吸收液中的堿來捕獲煙氣中的SO2，從而達到煙氣脫硫的目的。由于是氣液反應，其反應速度快、效率高、脫硫劑利用率高，適合各種工況的煙氣脫硫。

1、二氧化硫控制技術的比較

當前實際使用中常用的濕法煙氣脫硫技術，按脫硫劑的不同，主要有石灰石/石灰―石膏法、雙堿法、氧化鎂法等。

1）、石灰石-石膏法

石灰石（石灰）―石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當采用石灰作為吸收劑時，石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被吸收脫除，最終產物為石膏。脫硫后的煙氣依次經過除霧器除去霧滴，加熱器加熱升溫后，由增壓風機經煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。從最近幾年的運行情況來看，該工藝的脫硫效率在90%-95%，環境特性很好。不過，設備存在一定的結垢現象，防腐方面的研究也有待加強。

2）、MgO濕法煙氣脫硫技術

該法用氧化鎂漿液[Mg（OH） 2]吸收煙氣中SO2，得到含結晶水的亞硫酸鎂和硫酸鎂的固體吸收產物，經脫水、干燥和煅燒還原后，再生出氧化鎂循環吸收使用，同時副產高濃度SO2氣體。工藝系統主要包括：煙氣系統、SO2吸收系統、脫硫劑漿液制備系統、副產物處理系統、事故漿液系統、工藝水系統等。

氧化鎂法可處理大氣量的煙氣，技術成熟可靠，脫硫率≥95%，無結垢問題，可長期連續運轉，煅燒氣含SO210～13%，可用于制酸或硫磺。缺點是副產品回收困難，并且脫硫劑氧化鎂的成本較高。

3）、雙堿法

雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰對吸收液進行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。鈉鈣雙堿法是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的S02，然后再用石灰或熟石灰作為第二堿，處理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循環使用。

由于采用鈉堿液作為吸收液，不存在結垢和漿料堵塞問題，且鈉鹽吸收速率比鈣鹽速率快，所需要的液氣比低很多，可以節省動力消耗。雙堿法脫硫同樣是目前國內的主要脫硫工藝之一，其脫硫效率≥90%。

玻璃窯爐煙氣治理難點分析

通過對國內目前脫硫技術的了解，我們可以發現石灰石-石膏法、MgO法、雙堿法是目前國內脫硫技術主流中的高效脫硫技術，在大部分污染行業的煙氣治理上是滿足國內環境保護排放標準的。但往往應用在玻璃窯爐煙氣治理時，效果不理想，普通的石灰石-石膏法、MgO法、雙堿法技術使用后煙氣中的二氧化硫排放濃度一般在300mg/Nm3-400mg/Nm3之間，高于國家的大氣污染物綜合排放標準（200mg/Nm3）。

要想提高現有的脫硫技術，首先我們要先了解玻璃窯爐煙氣的特性及煙氣成分。玻璃窯爐煙氣的主要特點：煙氣溫度高、煙氣流量適中、煙氣中SO2的含量較高、粉塵的含量較低，排放二氧化硫濃度為6000mg/m3左右，排放煙塵濃度為350mg/m3左右，排放煙氣黑度為1-2級；

通過上述對玻璃窯爐煙氣特點的敘述，我們發現兩個問題：

1）在進行煙氣治理的工程設計時，我們往往因為玻璃窯爐粉塵的含量較低的特點放棄除塵，而放棄除塵設備，而脫硫塔噴淋時確實能夠減低一部分粉塵，但是煙塵中所含的硅、鋁的氧化物經過循環系統沉淀后總量逐漸增加，而當其進入吸收塔后與煙氣中的F離子形成氟化鋁絡合物，從而影響SO2的溶解吸收，影響脫硫效率。

2）玻璃窯爐煙氣中的二氧化硫濃度為6000mg/m3左右，而現行濕法脫硫技術一般穩定運行時，脫硫效率為95%，按理論計算6000mg/m3×（1-95%）=300mg/m3；

2、玻璃窯爐煙氣治理的解決方法

a 增設除塵裝置。璃窯爐煙氣含酸堿度高，黏性強，無法使用袋式除塵器，因此水膜脫硫除塵器就成為了首選。水膜脫硫除塵器的成本低，除塵效率高，能夠成功降低煙氣中的煙塵含量，避免粉塵中的硅、鋁的氧化物進入脫硫塔。

b 同時在水膜脫硫除塵器的漿液中加入適量的堿液，能夠起到一級脫硫的作用，處理煙氣中的部分二氧化硫，稀釋空氣中的二氧化硫含量，一級脫硫效率一般能夠達到40%左右。

c 煙氣經過過濾后進入濕式脫硫塔，此時進入濕式脫硫塔的二氧化硫濃度大約在6000mg/m3×（1-40%）=3600mg/m3，二級脫硫我們選擇雙堿法脫硫，雙堿法脫硫效率高，系統穩定性高，投資費用低，運行費用低，并且無二次污染。同時因為二氧化硫的濃度降低，在保證脫硫系統的正常脫硫效率下，按理論計算3600mg/m3×（1-95%）=180mg/m3；這樣既能保證二級脫硫后達標排放，又降低了設備的運行成本。

4、經濟分析

雖然增設的除塵裝置，煙氣脫硫系統的成本有所增加。但水膜脫硫除塵器的成本較低，同時經過了一級脫硫處理后，脫硫塔的負荷減輕，可以對二級脫硫系統進行從容的布置，達到降低成本的要求。

5、結論

本文對玻璃窯爐的煙氣治理進行了研究和分析，同時了解了目前國內的脫硫技術，并綜合現有的脫硫除塵技術對玻璃窯爐的煙氣治理提出了一套切實可行的治理方案。

由于時間有限和條件上的限制，本論文還有很多不足之處，有待進一步完善。希望本論文提出的治理方案能夠在玻璃窯爐煙氣處理的工程設計和實際操作上，實現它的可參考價值和現實的指導意義。

參考文獻：

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施亞軍等 氣體脫硫 上海科技出版社 1986

篇4

中圖分類號：X701.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0173-01

1、前言

近年來隨著我國城市霧霾等極端天氣增多，大氣污染物排放已得到廣泛關注。鋼鐵行業能耗以煤和煤炭為主，是我國大氣污染物的排放大戶，其中球團過程造成的SO2排放占鋼鐵生產全流程的50%以上，與燒結同為是鋼鐵企業SO2控制的重點[1-4]。我國頒布了較為嚴格的政策和標準來控制鋼鐵行業的大氣污染物。目前，國內大、小型鋼廠已經逐步上馬了一系列脫硫裝置，主要有石灰/石灰石―石膏法以其脫硫效率高，運行穩定等優點在鋼鐵行業中占有重要的份額。

本文通過設計唐山銀水球團石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝，該工程的成功運行表明，此工藝適合球團煙氣的脫硫、除塵。

2、項目設計

唐山銀水實業集團球團廠為消減2-8m2豎爐煙氣中的SO2排放量，新建煙氣脫硫裝置，采用石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝，該工程已運行一年，脫硫效率≥95%，各項指標均達到環保要求。

2.1 工藝原理

從豎爐排出的含硫原煙氣經過電除塵器除塵后引入吸收塔。煙氣與來自吸收塔上部噴淋層的漿液逆流接觸，發生傳質和吸收反應，煙氣中的SO2及HCl、HF等酸性氣體被脫除。凈化后的煙氣經吸收塔頂部兩級除霧器除去煙氣中夾帶的液滴后，通過塔頂返回到原煙囪排入大氣。副產物為石膏。

主要化學反應是：

（1）漿液制備

CaO+ H2OCa （OH）2

Ca （OH）2Ca2++2OH

（2）SO2吸收

SO2+ H2OH2SO3

H2SO3H++HSO3-

HSO3-H++ SO32-

Ca （OH）2 + SO2 CaSO3?1/2H2O + 1/2H2O

Ca （OH）2 + SO3 CaSO4?1/2H2O + 1/2H2O

（3）氧化結晶過程

CaSO3?1/ 2H2O + 1/2O2 CaSO4?1/2H2O

2.2 設計條件

2.2.1 設計參數

2.2.2 工藝流程

1）煙氣系統

煙氣系統將未脫硫的煙氣引入脫硫裝置，在吸收塔內脫硫凈化。由于原引風機余壓可克服脫硫裝置系統的壓降，項目中不另設增壓風機。

2）吸收劑制備及供給系統

生石灰粉主要成份如下：CaO≥80%，雜質

由密封罐車將生石灰粉運輸至脫硫區域，經氣力輸送至制漿區的生石灰粉倉儲存。儲存于粉倉中的生石灰粉在氣化風機的流化下，通過旋轉給料閥進入消化罐制備成濃度為30-35%的消石灰漿液，經振動篩除渣后進入漿液箱，加水配制成濃度為10-15%的消石灰漿液，然后經漿液輸送泵送至吸收塔和循環泵入口。

3）SO2吸收系統

吸收塔設計為噴淋、吸收和氧化一體的單塔，吸收塔頂部建濕煙囪，煙塔合一結構。2爐一塔。待處理的煙氣進入直徑為6.5m的吸收塔與噴淋的石灰漿液逆流接觸，3層噴淋層對應3臺循環泵，單元制運行。吸收塔內部自下而上分為氧化區、噴淋區、除霧區。煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣發生化學反應后生成亞硫酸鈣。亞硫酸鈣被就地氧化成硫酸鈣。生成的石膏通過吸收塔排漿泵排入石膏脫水系統中。凈化后的煙氣由塔頂濕煙囪排入大氣。

4）石膏脫水系統

由吸收塔排出的石膏漿液經石膏旋流器一級脫水后，再由真空皮帶脫水機進行二級脫水，得到合格的副產物成品石膏。

5）工藝水系統

工藝用水主要用于漿液制備系統的補給水、除霧器沖洗水、氧化風增濕、設備冷卻水等。

2.3 重要設計參數選取

石灰-石膏法是由石灰石-石膏法演變而來，且濕法脫硫最早應用于電廠，鋼鐵行業的煙氣具有自身濕法設計應由于脫硫劑石灰漿液為強堿性，不能完全照搬傳統石灰石-石膏法在設計參數。

2.3.1 氧化倍率

鋼廠豎爐中的煙氣含氧量較高，自身氧化能力較強，氧化倍率可選擇1.5～2。

2.3.2 液氣比

由于氫氧化鈣為強堿性，塔內吸收反應主要發生在液面上，且反應快[5]，液氣比應低于石灰石-石膏法，可選擇3～7 l/m3。

2.3.3 煙氣接觸時間

由于環保要求日益嚴格，煙氣接觸時間應適當延長，選擇4.5～5s。

2.3.4 pH

石灰作為脫硫劑，塔內pH控制在6左右。

2.4 調試與運行情況

唐山銀水球團廠豎爐煙氣脫硫系統實際運行中，煙氣入口溫度在100～130℃之間，SO2濃度在500～1500mg/Nm3之間，粉塵濃度在80～100 mg/Nm3之間。SO2排放濃度在50～80 mg/Nm3，粉塵排放濃度30～50mg/Nm3，滿足環保要求和業主要求。

3、結語

唐山銀水球團廠豎爐煙氣石灰-石膏法脫硫系統目前已成功運行一年，脫硫效果理想，基本達到了安全、穩定、高效的運行目的。通過運行證明，根據處理對象合理選擇設計參數，該脫硫工藝可以滿足豎爐煙氣脫硫、除塵的需要，不僅脫硫率可達到95%以上，而且出口粉塵排放也能滿足50mg/Nm3的環保要求。該脫硫工藝為石灰-法煙氣技術在處理鋼廠煙氣脫硫中應用又一成功案例，同時也增加了濕法脫硫比選工藝。

參考文獻

[1] 趙羚杰.中國鋼鐵行業大氣污染物排放清單及減排成本研究[D].杭州，浙江大學碩士論文，2016.

[2] 蘭國謙.鋼鐵行業燒結煙氣脫硫技術現狀和發展趨勢[J].中國環保產業，2014，6：42-46.

篇5

【關鍵詞】火電廠；煙氣脫硫、脫硝系統；生物處理技術

【Keywords】 thermal power plant； flue gas desulfurization and denitrification system； biological treatment technology

【中圖分類號】X78 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0183-02

1 引言

目前，社會經濟的不斷發展，人們對電力的需求逐漸增加。以煤炭為燃料的火電廠在進行發電的同時，還會排放出大量的SOX、NOX和顆粒物等污染物，嚴重污染了環境，影響著人們的生活質量。近年來，隨著環保要求日益嚴苛，國內大部分電廠完成了脫硫、脫硝裝置的改造，為減少火電廠煙氣污染物排放做出了貢獻。

通常情況下，火電廠煙氣脫硫、脫硝尾液（簡稱廢水）經過物理方法、化學方法去除廢水中的固體懸浮物、重金屬和部分有害物質后綜合利用或排放至全廠廢水處理系統；現有的尾液處理工藝過程，并不能處理掉全部的氮氧化合物和其他酸根離子。這部分廢液不經過進一步處理進入水體，就會造成水體污染，從而產生新的環境問題。因此，開展火電廠煙氣脫硫、脫硝廢水的新的處理技術提上日程。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理工藝分析

2.1 廢水的物理、化學處理工藝

在對火電廠廢水進行物理處理時，主要采用的是過濾、混凝沉淀以及調節pH值等物理和化學相結合的方法完成廢水處理過程的[1]。具體的工藝流程包括以下幾點：①在廢水處理站中建立一座廢水調節池，盡量保證水力停留12小時以上，這樣能夠對廢水水質和水量進行更好地調節。②脫硫系統或脫硝系統廢水pH值一般偏酸性，要在廢水沉淀池前面設置調節pH值的裝置，pH值調節添加物質一般為生石灰或Ca（OH）2等堿性物質，可以調節廢水pH值的同時去除廢水中的重金屬離子。③廢水中含有大量的懸浮物、固含量和細微粉塵，在進行廢水沉淀前要添加混凝劑，才能夠保證沉淀的效果。④廢水懸浮物沉淀和去除工藝對整個廢水處理效果和廢水后續處理工藝比較重要，根據目前運行經驗，有澄清濃縮器+壓濾機工藝和豎流式沉淀池+石英砂濾料2種處理工藝，前者一般用于只需進行物理化學處理的廢水處理工，后者一般用于還有后續精處理工藝的流程。具體采取何種工藝需依據項目具體情況和廢水水質條件確定。

經過上述物理和化學處理過程，能夠基本上去除廢水中懸浮物和大部分的重金屬離子，但是對于廢水中的酸根離子和氨氮沒有去除作用。

2.2 廢水生物處理工藝

為了更進一步去除廢水中的有害物質和氨氮，可采用生物處理技術處理火電廠脫硫、脫硝的廢水。

在火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理過程中，脫硫脫硝廢水的進水溫度以及初始氨氮的濃度都比較高，但是脫硫脫硝廢水內的有機物濃度卻相對較低。這種廢水環境十分有利于厭氧氨氧化自養菌的生長。因此，一般采用厭氧氧化工藝對火電廠煙氣脫硫脫硝廢水進行處理。

但是在實際操作過程中，采用厭氧+好氧相結合的生物處理方法比單純使用厭氧氧化工藝效果更好，各部分主要配置如下：

①厭氧池工藝，主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置了硫化氫收集裝置，這個裝置可以盡可能地收集硫化氫氣體。

②兼氧池工藝。兼氧池工藝主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置一個攪拌器。

③好氧池工藝。好氧池工藝主要采用的也是封閉鋼制圓形反應器，但是在池底設置了微孔曝氣器，主要借助鼓風機完成供氣需求。

通過物理化學處理工藝和生物處理工藝后，廢水排放水質可達標排放。

3 工程案例分析

某火電廠的裝機容量是1臺350MW燃煤發電機組，采用石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝，脫硝工藝為選擇性催化還原（SCR）工藝；該發電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產生的尾液（廢水）設計值是240m3/d；經過測量，該發電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產生的廢水水質指標如表1所示。

由上表可看出，該廢水為酸性環境，廢水中含有固體物、懸浮物、酸根離子、COD超標及氨氮超標；為了使得該電廠廢水滿足達標排放要求，擬采用物理化學處理工藝+生物處理工藝完成廢水處理過程。先用物理、化學處理工藝提升pH值，去除固體物、懸浮物和部分酸根離子，使得廢水水質滿足生物處理工藝的相關要求，然后采用厭氧氧化+好氧相結合處理工藝，降低廢水中氨氮和化學耗氧量及部分酸根離子，該發電廠脫硫、脫硝廢水處理的具體流程如圖1所示。

現場實測數據表明，經過上述處理工藝后，廢水處理系統出口的水質指標分別是：pH值7.0左右，TSS的數值指標是100.0 mg?L-1，BOD5數值指標是50.0 mg?L-1，CODCr數值指標是100.0 mg?L-1，SO42- 數值指標是300.0 mg?L-1，T-N數值指標是125.0 mg?L-1，NH3-N數值指標是35 mg?L-1，基本滿足工業廢水排放標準要求。

4 結語

通過相關的實驗和工程實例表明，火電廠煙氣脫硫脫硝廢水采用物理化學處理工藝+生物處理技術可滿足工業廢水達標排放要求[2]，該組合工藝中最重要的部分就是厭氧工藝的使用，可以最大限度地處理掉廢水中氨氮和化學耗氧量，這對于水質的清潔有相對較好的作用。實際運行工程表明，當火電廠脫硫脫硝尾液中的硫酸根含量過多時，通過厭氧工藝的處理無法產生很好的效果，甚至還可能產生制約的影響。因此，對于火電廠煙氣脫硫脫硝尾液生物處理技術還要經過不斷地研究和探索，以期完善處理方式，使得處理后的水能夠達到相對比較干凈的狀態。

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1 前言

我國“十一五”規劃綱要明確提出：要建設資源節約型、環境友好型社會，把單位GDP能耗降低20%，主要污染物排放總量減少10%，這是具有法律效力的約束性指標。當前，SO2的減排呼聲最高，壓力最大。鋼鐵企業是SO2排放的第二大戶，存在巨大的減排空間，在電廠脫硫已取得較大成效的情況下，減排的壓力正日益突出。煙塵主要來自燒結機的燒結過程及冷卻機的冷卻過程，SO2 主要來自燒結機頭煙氣。而燒結機頭煙氣中SO2 仍然采用煙囪高空排放，如果不對這些污染源加以控制，勢必造成污染物的肆意排放，仍然會嚴重污染廠區環境，影響正常的生產，危害職工身體健康。

本文以濟鋼鑄管集團公司為例，介紹了一種新型的SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔技術。

2 工程概述

2.1 工程簡述

濟鋼鑄管公司現有兩臺52m2燒結機，燒結機工藝設計分為兩條主抽風煙道，配備有多管除塵器，排放煙氣含塵濃度

2.2 燒結機煙氣的特點

（1）煙氣溫度較高，隨工藝操作狀況的變化，煙氣溫度一般在120～180℃之間。

（2）煙氣挾帶粉塵多。粉塵主要由金屬、金屬氧化物或不完全燃燒物質等組成，一般濃度達10g/Nm3。

（3）含濕量大。為了提高燒結混合料的透氣性，混合料在燒結前必須加適量的水制成小球，所以含塵煙氣的含濕量較大，按體積比計算，水分含量在10%左右。

（4）含有腐蝕性氣體。高爐煤氣點火及混合料的燒結成型過程，均產生一定量的HCl、SOx、NOx等。

（5）CO含量較高。

（6）含SO2平均濃度較低，根據原料和燃料差異而變化，一般在1000～3000mg/Nm3。

（7）重金屬污染物。

（8）含二噁英類。目前鋼鐵行業的二噁英排放居世界第2位，僅次于垃圾焚燒行業。

3 燒結機脫硫技術

3.1 脫硫工藝的選擇

目前國內外的脫硫方法主要有干法脫硫、半干法脫硫及濕法脫硫。除塵技術主要有電除塵、機械除塵、過濾式除塵等，根據除塵過程中是否用水或其他液體，還可將除塵器分為干式和濕式兩大類。2006年石鋼3#、4#燒結機新上的脫硫系統采用的是密相干塔工藝，即干法脫硫，除塵系統采用的是電除塵器；2007年福建三鋼的180m2燒結機脫硫采用的是循環流化床干法脫硫，除塵系統采用布袋除塵器；2008年5月梅鋼180m2燒結機采用的是噴旋沖濕式石灰石-石膏法脫硫工藝，屬于濕法脫硫；2008年12月邯鋼400m2燒結機采用的是氣固再循環半干法脫硫，除塵系統為布袋除塵器。

由于燒結煙氣具有前述的特點，必須采用適合燒結煙氣特點的煙氣凈化裝置；而且應具有脫硫效率高、投資運行費用低、可靠性高、占地面積小、無廢水產生、副產物易處理等特點。山東球墨鑄鐵管有限公司所提供場地面積較小，因次對工藝的選擇必須考慮到系統占地面積等因素，在本項目中我公司選擇了雙堿法作為脫硫主要工藝。

3.2 除塵方案的選擇

由于冶金行業的煙氣具有粉塵細，易黏附結垢的特點，而濕式除塵器利用水與含塵氣體作用，在凈化粉塵的同時，具有凈化有毒氣體的作用，且設備體積較小、投資較省，考慮到現場的情況我們選擇濕式除塵方案。濕式除塵方法中文丘里管除塵器具有除塵效率高，能消除1：m以下的細塵粒，結構比較簡單，而且還能用于除霧、降溫等方面，符合燒結機煙氣的特點，因此在本項目中我們選擇了文丘里管濕式除塵法。

除塵射流器應用原理是依據文丘里原理開發出的一種產品，文丘里除塵的工作原理是靠高速運動的氣流及流經的管道截面發生變化，使氣溶膠與洗滌液或吸收液在高速氣流中發生相對運動，從而達到氣溶膠與空氣分離的目的，文丘里洗滌器凈化原理圖如圖1所

圖一 文丘里洗滌器凈化原理圖

3.3 工藝流程

我公司與日本住友金屬工業（株）和歌山製鉄所環境部合作，結合我國冶金行業的特點，對日本及歐洲冶金行業的脫硫成熟技術進行引進與消化吸收。共同開發出了SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔。該設備集脫硫、除塵于一體，脫硫、除塵效率均較高，投資低、占地少，在國內處于先進水平該技術在日本冶金行業得到廣泛應用。該技術吸取了我公司在濟南庚辰鋼鐵有限公司24平米燒結機應用石灰石法脫硫工藝中的不足，解決了塔內及管道結垢缺陷，解決了出風含水量大的問題。我公司針對山東球墨鑄鐵管有限公司實際情況，對52平米燒結機進行專項設計，除塵、脫硫工藝中所配備的SD-PS80-Ⅱ噴射旋流曝氣脫硫塔，具有氣液傳質好、脫硫除塵效率高、液氣比小、裝置內無活動部件、工程造價低、節省運行費用等優點。

本系統主要包括除塵系統、脫硫系統、脫硫液循環系統、除塵液循環系統。

4、 設計參數

4.1 文丘里洗滌器的最佳操作條件

（1）.喉管面積A0=2.83m2

（2）.喉管直徑D0=1.7m

（3）.喉管長度L0=1.6m

（4）.收縮管的進氣截面積A1=7.6m2

（5）.收縮管的進氣端直徑D1=3.2m

（6）.收縮管的長度L1=2.3m

（7）.漸擴管出口直徑D2=3.2m

4.2 脫硫方法

由雙堿法的原理可以看出氧化反應主要是將SO32-和CaSO3氧化，而H++SO32-（HSO3-，故系統pH的高低也決定著氧化反應發生的程度。

對于脫硫效果來講，塔進口pH越高，吸收液脫硫能力也就越強。但pH過高后，可能會增加系統中Ca2+的濃度，從而增加系統中CaSO4的過飽和度，引起系統的結垢和堵塞。為了防止系統的結垢和堵塞，下面對系統運行各個階段的pH進行研究。

圖1 清液池pH與再生池pH變化規律

圖2 混漿池pH=11時再生池各階段pH

由圖1可知，隨著清液池pH升高，無論是低pH運行還是高pH運行，再生液的pH都會升高。當低pH運行時，由于塔出口pH較低，且塔出口中大部分為HSO3-，HSO3-+OH-（SO32-，快速消耗OH-，故在開始階段上升幅度較大，在pH=11.0左右時，再生液pH上升趨勢才趨于平緩，此時再生液的pH也接近于7。高pH運行時，塔出口pH較高，隨著清液池pH值升高，再生液pH繼續升高，但上升的幅度整體趨于平緩。如果不斷提高混漿池的pH值，即增加投入Ca（OH）2的量，可以增強脫硫液的脫硫效率，但一方面增加了系統的運行花費，另一方面投入Ca（OH）2的量增加，Ca2+也隨著增加，將有可能引起系統結垢和堵塞。

4.3 脫硫液循環系統

脫硫液與煙氣接觸反應后，經塔體底部水封口由排水溝流入循環水池，循環水池由再生反應池、氧化池、沉淀池和清水池四部分組成。從脫硫裝置底部出來的脫硫液首先進入再生反應池，與石灰漿液發生再生反應，然后進入氧化池，通過攪拌并鼓入空氣將水池中的CaSO3氧化為CaSO4，經沉淀后的池底濃漿由濃漿泵將CaSO4抽出，送到板框壓濾機，制成脫硫渣濾餅綜合利用或拋棄，濾液流到循環水池。在清水池旁設有pH值檢測儀，并補充NaOH溶液，調節pH值后，由循環水泵抽送到脫硫裝置進行脫硫。

4.4 除塵液循環系統

除塵液與燒結煙氣接觸后，經管道流到后面的慣性分離器，固液分離后，除塵液經底部水封口流入循環池，循環池由泥漿池和清液池組成。從分離器底部出來的除塵液首先進入泥漿池沉淀，停留一段時間后，上清液進入清液池，由循環水泵抽送到除塵裝置進行除塵；池底泥漿則由濃漿泵抽送到板框壓濾機，壓縮脫水后，定期由運渣車外運。

以上四個單元是本系統的主要單元，除此之外，本系統還包括脫硫劑制備系統及電氣和自控系統等。

4.5 SD-FGD曝氣脫硫塔原理

應用文丘里除塵、慣性分離等原理設計的高效噴射旋流曝氣除塵脫硫塔，高效旋流曝氣脫硫塔為圓柱形塔體，塔外有高效射流器，塔內安裝有若干層高負荷旋流裝置和高效除霧裝置。脫硫工作時，煙氣由塔底切向進入，形成旋轉氣流上升，煙氣通過塔板旋流葉片的導向作用使煙氣呈旋轉上升。經二次擴散，使得氣體里所含的二氧化硫散發，并與上部兩層噴淋的脫硫漿液充分接觸，從而增大氣液間的接觸面積；液滴被氣流帶動旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下，經過溢流裝置到下層塔板上，再次被氣流霧化而進行氣液接觸。如上所述，液體在與氣體充分接觸后得到有效分離，避免霧沫夾帶，其氣液負荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄，開孔率大而使壓降較低，比達到同樣效果的一般旋流板塔的壓降約低50%，因此，綜合性能優于常用的旋流板塔。

由于裝置內部提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的SO2被堿性液體吸收的效果好；采用較低的液氣比是1：0.8～1.2。高效噴射旋流脫硫除塵裝置上部裝有高效除霧裝置，安裝兩層折板除霧器，從而使氣流帶出塔的霧滴很少。減少出口煙氣帶水的危害。

煙氣進入射流器，由于有降塵水及煙塵里有燒結機煙塵帶出來的氧化鈣，可以作為一級脫硫處理，效率在30%左右。在旋流脫硫塔內進行二級脫硫處理，效率在65%以上，總的脫硫效率在95%以上。

5 存在不足

由于此工程為老廠改造，因此可用場地面積較小，該系統整體的設備與管路布局不夠理想，造成系統阻力稍大。另外由于工程指標要求該技術沒有涉及到脫硝的內容，以后的應用中將逐步完善技術，使其應用范圍更加廣泛。

6 結論

1. 在鋼鐵行業燒結機脫硫塔主體材料采用玻璃鋼塔為國內首創。脫硫塔采用玻璃鋼整體制造，密封性能好，無跑冒滴漏現象，耐腐蝕性比其它材料強，使用壽命長達25年不用維護。

2.該工藝采用的兩段法工藝，在預處理部分采用的除塵液為高爐沖渣水，該水呈堿性，除對煙氣的潤濕作用外也提高了對硫化物的吸收率，并且提高了水資源的利用率，減少了水資源的消耗。脫硫部分采用的雙堿法濕式脫硫。

3.脫硫塔為我公司自創的噴射旋流曝氣脫硫塔（SD-FGD），塔底部設有導氣旋流裝置，使煙氣在塔內流動均勻，并且通過控制脫硫塔進口的pH值解決了塔內的結垢問題。

參考文獻：

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改革開放以來，我國國內石油需求量呈現出一種逐年上升的趨勢，同時，石油對外依存度也不斷的提升，已經超過了50%。隨著世界原油需求量的持續升高，原油的資源也呈現出一種劣質化的表現，近幾年來全球增產原油大多都為重質原油，有關數據統計，重質原油與非常規原油的產量已經超過1億噸，據劍橋能源年會的預測，截止到2013年，油砂瀝青會成為最重要的非常規原油。因此，超重原油以及油砂瀝青的加工必然會是下一階段煉化企業需要面臨的重要問題。

1 超重原油的特點

目前世界常規原油探明儲量為13220億桶，具體的儲量與分布情況詳見表1。

超重原油儲量最豐富的國家是委內瑞拉，與普通的原油相比而言，超重原油具有如下的特征：即高密度、高硫、高黏度、高酸、高殘炭、高氮、高芳烴含量、高金屬含量，且減壓瓦斯油與渣油的含量也超過了70%，性質較差，比重較差，很難進行脫鹽和脫水；黏度較高，難以進行管理和運輸；氮和硫的含量較高，進行加氫處理的難度較大；減壓瓦斯油數量大，芳烴和氮的含量高，催化和劣化的難度較高；減壓渣油數量大，鐵、釩、瀝青、殘炭的含量高，在焦化處理過程中會出現大量的焦炭，在處理時需要在高溫高壓及氫氣的條件下進行。

2 劣質重油加工技術

劣質重油的渣油含量很高，加工的核心技術就是通過渣油與減壓瓦斯油提高輕質油的收率，劣質重油的渣油具有高硫、高殘炭、高氮、高金屬的特征，對于加工工藝的要求很高。目前，較為成熟的劣質重油加工工藝包括焦化、渣油加氫和催化劣化幾種。目前，加拿大油砂瀝青渣油均使用焦化處理工藝；渣油加氫的工藝包括沸騰床、固定床、移動床+固定床、懸浮床等方式，能夠處理劣質重油與瀝青。

2.1 焦化技術

焦化技術能夠處理成本劣質的原料，已經成為一種常用的重油加工過程，就世界范圍來看，焦化裝置的處理能力可以超過3億噸/年，美國加工劣質重油的比例已經呈現出一種逐年上升的趨勢，加工原油的含硫量上升約0.27%個百分點，原油重度API°下降了約1個單位，但是，焦化能力在近年來卻增加2750萬噸/年，究其根本原因，是由于焦化裝置的操作費用和投資都相對低廉，能夠加工高金屬、高硫和高殘炭的劣質重油。

2.2 渣油沸騰床加氫裂化技術

渣油沸騰床加氫裂化第二代與第三代催化劑已經研制成功，該種催化劑能夠大幅的改善加工裝置的性能，尤其是脫殘炭、脫硫以及產品的安定性，可以在渣油轉化率為80%到85%的條件下煉制出低硫燃料油。美國先進煉油技術公司為了解決油渣沸騰床加氫裂化裂化設備未轉化油渣以及設備結垢的問題，添加了減少沉積物的催化劑，與傳統的催化劑相比，在脫金屬、脫硫、脫殘炭以及渣油轉化率高的情況下，能夠減少反應過程中沉淀物的產生。

2.3 懸浮床加氫裂化工藝

懸浮床加氫裂化工藝能夠用于劣質重油的加工，但是其加工的產品需要進行深度裂解、脫硫和二次脫硫，就會導致加工費用升高，該種工藝是處理劣質重油很好的手段。

3 劣質重油加工技術展望與前景分析

3.1 改善焦化工藝

焦化工藝能夠很好的改善劣質重油，是現階段下煉油廠使用最多的工藝，在未來階段下，應該將劣質重油焦化裝置的設計重點放置在減少焦炭產率、提高液體產品產率、降低操作費用和減少裝置投資之上，劣質重油的瀝青質和殘炭的含量很高，在使用焦化工藝進行加工時會導致加熱爐生焦傾向升高，因此，除了減少焦炭產率、提高液體產品產率以外，還要使用科學的方法緩解加熱爐的結焦。

3.2 完善劣質重油加工組合工藝

為了將劣質重油資源最大限度的利用起來，需要不斷的完善劣質重油加工組合工藝，如焦化+沸騰床加氫裂化技術、沸騰床加氫裂化技術+溶劑脫瀝青+瀝青氣化技術等。

3.3 擴大氫氣的來源

很多地區的劣質重油都有著高氮、高硫、高金屬含量和高殘炭的特征，在轉化以及生產油品的過程中會消耗到大量的氫氣，使用焦化工藝在加工劣質重油時會產生石油焦、應用溶劑脫瀝青加工工藝會產生脫油瀝青，如果將其作為氣化工藝的原料，就能夠解決以上的弊端，生產過程中產生的氫氣也可以為后續的加氫過程提供氫源。

3.4 發展懸浮床加氫裂化技術的產業化

在應用延遲焦化技術加工劣質重油時會出現大量的低價值焦炭，使用沸騰床加氫裂化技術加工劣質重油的轉化率也不高。近些年來，隨著技術水平的發展，懸浮窗加氫技術得到了迅速的發展，該種技術能夠將原料渣油的轉化率全面的提升，幾乎可以將其完全轉化為餾分油。在未來階段下，發展懸浮床加氫裂化技術的產業化能夠提升劣質重油的轉化率。

4 結語

近年來，國際石油需求量逐年上升，而輕質原油的量不斷減少，劣質原油的開采比例不斷提升，超重原油硫、殘炭、氮、重金屬的含量偏高，這也對煉油企業的加工工藝提出了一定的挑戰，為了滿足經濟發展和原油儲備的需求，我國的煉油企業必須要不斷開發新技術，實現劣質重油加工技術的全面發展。

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我國是世界上最大的煤炭開采國和消費國。隨著采煤機械化程度的推進和開采深度的增加，原煤質量越來越差。提高原煤入洗率，可充分提高煤炭綜合利用價值，使煤炭滿足不同行業需求，減少對環境的污染，使企業獲得更好的經濟效益和社會效益。

1 選煤工業跨越發展

“十一五”以來，我國煤炭洗選工業發展迅速，已成為世界選煤大國。一大批關鍵技術研發和示范取得成功，很多技術接近或達到國際先進水平，有些技術達到國際領先水平。2012年，煤炭入洗量達到20.5億噸，比2007年增長了86.4%；原煤入洗率提高到56.2%，比2007年提高了15.3個百分點。我國基本實現了煉焦煤的全部入洗。但是，動力煤的入選比例還不到40%。我國自行研制的大型三產品重介質旋流器、復合干法選煤技術、用于粗煤泥分選的干擾床分選機、大型分級破碎機、大型旋流微泡浮選柱、大型重介淺槽分選設備、大型磁選機、大型自動化快開壓濾機、大型振動篩等關鍵洗選設備大多替代進口并開始出口。利用先進的選煤技術和裝備建設成了一批大型、特大型現代化選煤廠，選煤廠設計和建設水平已經進入世界先進行列。

2 重介質選煤技術異軍突起

近年來，重介質選煤技術由于具有工藝簡化、運行成本低、分選效率高、技術可靠、處理能力大等優勢，其分選比重日益加大，已達到54%。在重介質旋流器分選過程、數學模型和數值模擬方面取得了重要的理論成果，為旋流器參數優化和性能提升提供了堅實的技術基礎。同時，在簡化工藝系統、降低分選下限、提高入料上限、增強自動化程度等方面取得了突破性的成就。成功開發了大型多供介無壓給料三產品重介質旋流器；研究開發成功以一套介質凈化回收系統實現原煤分級分選，構建了重介質旋流器分選難選煤精煤最大產率化工藝系統；原煤按粗細粒級不同可選性采用不同分選密度分選，提高了精煤產率；降低了大型無壓給料三產品重介質旋流器入料壓力、功耗和磨損；實現了全部粗煤泥經小直徑重介質旋流器分選。

3 分選工藝日趨合理高效

我國中小型選煤廠大多采用兩段選煤工藝，設備和工藝簡單，但分選效率較低，粗粒精煤損失嚴重。中型和大型選煤廠基本采用兩段半分選工藝，其主要增加了粗煤泥回收環節，復雜程度介于兩段和三段選煤模式之間，但造成浮選入料高灰細泥含量增加，精煤產率低。目前，很多新建選煤廠多采用增加了粗煤泥回收和分選的三段選煤工藝，雖然設備和工藝復雜，但實現了全粒級高精度分選，對大塊粗粒分選效果和細粒煤泥浮選效率的提高均有利，總精煤產率高，是一種較有前途的分選工藝。

4 干法選煤技術得到加強

我國是缺水國家，西北部和中部等產煤省區更是缺水嚴重。我國煤炭有2/3以上分布在西部，采用濕法分選技術耗水量高、投資及生產費用高。干選以其污染小、不用水、投資少、建廠快等諸多特點，為煤炭降灰提質、易泥化煤種及干旱缺水地區的煤炭分選提供了有效技術途徑。我國干法選煤整體技術處于國際領先水平。我國的干法分選理論揭示了流態化分選的錯配效應，實現了氣固流態化分選系統的協同優化；揭示了不同粒級煤炭在流化床中的分布規律，形成了物料在流化床中的三級分布理論。北京博后篩分工程公司獨立研發的“大型重介質干法分選系統”已在徐州礦務集團張集煤礦進行了連續的50t/h工業試運行，分選效果達到了預期目標。該系統的分選精度接近濕法重介質選煤，但不用水，沒有水污染，技術水平達到國際領先水平，具有廣闊的應用前景。

5 深度脫硫降灰技術逐步深入

靜電分選技術：依靠不同物料間的電性差異，借助于高壓電場作用實現分選的一種選煤方法。

聚團浮選技術：利用煤和礦物質表面性質的差異，用油作粘結劑進行選擇性粘附、團聚，使煤和黃鐵礦分離。經過多年的研究，已成功開發出一套高效、低能耗、工藝簡單、成本低的脫除煤中細粒嵌布黃鐵礦硫的新工藝——高剪切疏水聚團浮選脫硫新工藝。

生物脫硫技術：它是利用微生物能夠選擇性氧化有機或無機硫的特點，去處煤炭中的硫元素，或者利用微生物的選擇性吸附作用來改善煤和黃鐵礦表面的疏水性，以達到脫硫的目的，是目前潔凈煤技術的熱門研究課題之一。它的優點是既能專一的脫除結構復雜、嵌布粒度很細的無機硫，同時又能脫除部分有機硫，而且反應條件溫和，設備簡單，成本低。

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為了提高火電廠脫硫系統的穩定性、經濟性、可靠性，降低火電廠排放SO2的濃度，提高區域環境質量，減少電廠對大氣污染的影響。將火電廠排放的SO2濃度控制在國家規定指標范圍內。

1 火電廠脫硫工藝系統介紹

由脫硫廢水排放系統、壓縮空氣系統、設備冷卻水和工藝水系統、石膏脫水系統、排放系統、SO2吸收系統、煙氣系統、吸收劑漿液供應系統、石灰石漿液制備系統等構成了脫硫工藝系統（如圖1）。論文主要對石灰石漿液制備系統進

圖1 脫硫工藝流程圖

行說明。采用購買成品石灰石粉的方式為脫硫提供吸收劑，在石灰石漿液箱內加水，將石灰石粉制成漿液。一臺電加熱器、兩臺硫化風機、四臺石灰石漿液泵、一個石灰石漿液箱、兩臺電動旋轉給料閥、一座混凝土石灰石倉共同組成了石灰石漿液制備系統。

兩臺石灰石漿液給料泵分別設于脫硫裝置中，一臺運轉、另一臺作備用。供漿泵出口母管上安裝了調節閥、電磁流量計、質量流量計。在BMCR工況下，每臺泵的容量不小于120%的石灰石漿液總耗量。為了避免堵塞調節閥上游側漿管，可將安裝與調節閥上游側漿管上的沖洗水閥程序設置成每兩小時沖洗一次，這是由于石灰石漿流調節閥在正常運行的狀態下有全關閉的可能。通過調節回路，按照化學計量比，將石灰石漿液輸送至吸收塔反應池的中和區。石灰石漿液流量的修正可根據石灰石漿液實測密度來實施。反應池漿液 值、脫硫效率、SO2負荷等參數控制著石灰石供漿流量。為了使脫硫裝置跟蹤鍋爐負荷滿足設定的脫硫效率，吸收漿液PH值的改變可以通過調節石灰石給漿量來實現。

成品石灰石粉就可為脫硫提供吸收劑，在石灰石漿液箱內加入水，將石灰石粉制成漿液。為了給石灰石粉倉提供氣化用，石灰石粉倉中可設置流化風機。石灰石粉倉的頂部側面和頂部裝有接觸式料位計和非接觸式料位計，一旦倉內達到最高料位時，接觸式料位計會發出報警。石灰石粉倉的底部安裝有流化裝置，且還設計了相應的錐形下料口，氣化豐管路、氣化槽、氣化裝置等組成了流化裝置。氣化槽與氣化裝置由金屬箱體和碳化硅多孔氣化板構成。經過加熱器進行加熱后，通過裝置底部接管將熱空氣引入氣化腔，使粉料充分流化、并呈松散狀態。因此，為了防止空氣中濕氣入倉導致的粉料起拱，可將流化空氣加熱。

脫硫所需的石灰石粉外購，經密封罐車運至脫硫島。在該脫硫島中設置了1個石灰石粉倉，每個粉倉設計有2個錐形下料口。每個下料口都設置了一套輸送和計量裝置。粉倉中的石灰石粉經電動插板門、旋轉給料閥送入石灰石漿罐。同時，經調節回路控制的回收水或工業水也送入石灰石漿罐，自動配制成濃度為30wt%的石灰石漿液。石灰石漿液通過調節回路，按化學計量比，經石灰石供漿泵、調節閥送入吸收塔反應池中和區。

2 脫硫化學反應描述

2.1 吸收區的反應

（1）SO2在液相的溶解

在吸收區內煙氣中的SO2溶解于噴淋漿液中，煙氣中的HCl和HF也同時被吸收：

SO2+H2OH2SO3（1）

FGD裝置的脫硫效率主要受氣-液兩相傳質速率的影響，即L/G、氣液接觸時間、相對流速以及相互撓動程度強烈影響脫硫效率。

（2）酸的離解

SO2溶解于吸收液中形成的亞硫酸迅速離解成亞硫酸氫根、亞硫酸根和氫離子：

當低PH時（

當高PH時（>5）H2SO3H++SO32-（3）

HClH++Cl-（4）

HFH++F-（5）

吸收漿液通過吸收區后，由于吸收了SO2、HCl、HF等酸性物質，產生了H+，使漿液PH下降，吸收SO2能力降低。因此必須除去H+才能恢復洗滌漿液吸收SO2的能力。

（3）中間產物的中和

通過吸收區的洗滌液中含有一定量的CaCO3，由于洗滌液在吸收區的停留時間很短，僅有很少量的CaCO3溶解后與上述離子發生以下反應：

CaCO3（S） CaCO3 （a q） （6）

CaCO3 （a q） +CO2+H2O Ca （HCO3）2（7）

Ca（HCO3）2+2H+Ca2++2CO2+2H2O（8）

Ca2++2Cl-CaCl2（a q）（9）

Ca2++2F-CaF2（10）

Ca2++2HSO3-Ca（HSO3）2（a q）（11）

Ca2++SO32-CaSO3（12）

Ca（HSO3）2+O2 Ca2++2SO42-+2H+（13）

從式（3）可知，式（12）發生在高PH環境中，洗滌漿液在吸收區的頂部時PH最高，因此式（12）的反應易發生在吸收區頂部，同時吸收塔頂部漿液中HSO3-濃度很低。

洗滌液在下落過程中，不斷吸收煙氣中的SO2，因此吸收區較低部位的漿液PH較低，SO32-濃度大量減少，僅含有少量CaSO3，而更多的是可溶行的亞硫酸氫鈣（見式11）。

由于煙氣中含有一定量O2，部分O2溶于洗滌漿液中發生式13氧化反應使部分HSO3-氧化。此反應也會使洗滌液的PH下降。

2.2 氧化區的反應

在氧化區的下部設置了固定管網式氧化氣管，大量的空氣鼓入氧化區的下部，在吸收區形成的未被氧化的HSO3-幾乎全部被氧化成SO42-和H+：

2HSO3-+O°（溶解氧）2SO42-+2H+（14）

上述反應最好在PH4～4.5的環境中進行。由于從吸收區落入氧化區的漿液的PH大致為3.5～5，再加之氧化區底部分隔器的作用，氧化區漿液可維持在最佳氧化PH范圍內。

從式14可知，HSO3-被氧化的同時產生了更多的H+，漿液中過剩的CaCO3將中和H+，與SO42-形成可溶性CaSO4：

CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2（15）

Ca2++SO42-CaSO4（16）

反應池的排出漿液正是從此區的底部（即靠近分隔管的下面）抽出饋送至脫水系統，因為此區域漿液中未反應的CaCO3最少，亞硫酸鹽含量最低。

2.3 中和區的反應

此區主要發生中和反應和石膏結晶析出，所以有時也稱此區為結晶區。

由于循環洗滌漿液中僅有一定量的CaCO3，在吸收區和氧化區內中和了一部分H+。從吸收塔頂部噴淋下來的吸收漿液中CaCO3的含量不能過高，否則洗滌漿液的PH過高在吸收區內會形成大量CaSO3，CaSO3是較難氧化成CaSO4的。PH過高也會使氧化區的氧化反應不易進行。此外，CaCO3含量過高會使氧化后未反應的CaCO3太多，造成石膏品質下降。PH也提高，氧化區漿液PH最好控制在4～4.5，因此進入中和區的漿液還含有較多的H+和SO42-，通過向中和區補加一定量的石灰石漿液來中和之，與此發生式15和式16所示的反應。向中和區補加一定量的石灰石漿液的另一目的是，使進入下一循環的洗滌漿液中有適當含量的CaCO3，恢復洗滌漿液的PH值。

中和區中CaSO4的不斷產生導致了溶液的過飽和，從而形成石膏結晶析出：

CaSO4+2H2OCaSO4·2H2O（17）

在石膏結晶析出的過程中，通過控制CaSO4的過飽和度使石膏結晶緩慢析出，避免形成大量細小的石膏晶核。通過維持循環吸收漿液含固量80～180g/l和漿液在反應池中有足夠停留時間來優化石膏結晶過程，使過飽和的CaSO4趨于在已有的石膏表面析出結晶并有足夠時間逐漸長大。

3 優化脫硫系統改進策略

傳統的脫硫系統存在著一些問題，例如：系統經濟性較差、脫硫系統與主機之間協調不足、GGH結垢及堵塞、脫硫工藝精度較低、運行穩定性差等。為了使上述問題得以有效解決，必須對脫硫系統進行優化。

3.1提高脫硫工藝

石灰石___石膏濕法脫硫反應的核心在于如何控制吸收塔漿液的PH值。吸收塔漿液的PH值受到石灰石品質、脫硫效率控制值、原煙氣SO2濃度、機組出力大小等條件的影響。為提高脫硫效率，應對液氣比進行合理控制。在濕法脫硫中，增加吸收塔內部的液氣比的方法為：在吸收塔內增加運行循泵的臺數和增設加裝托盤。作為布風裝置，吸收塔托盤置于吸收塔噴淋區域的下部，在整個吸收塔截面上，均勻分布著通過托盤后的煙氣。循泵上的噴嘴是用來霧化石膏漿液的。噴淋系統將漿液均勻分布于吸收塔內，使煙氣與吸收漿液充分接觸，從而充分吸收煙氣中存在的SO2。

3.2技術革新與設備改造

循環泵噪聲超標、吸收塔防腐內襯局部脫落、機械密封損壞、漿液泵過流部件腐蝕磨損、 結垢堵塞等問題嚴重，技術革新與設備改造已勢在必得，這也是優化脫硫系統設備的重要環節。

（1） 設備改造

GGH，是中文煙氣換熱器的英文縮寫，是煙氣脫硫系統中的主要裝置之一。其為原煙氣與凈煙氣之間的熱交換元件。在脫硫工藝中，會先冷卻進入吸收器之間的煙氣。我們先從改造吹灰系統來看，可截斷吹灰器原蒸汽吹灰管路，采用原蒸汽吹灰程序作為控制程序，增加高壓水吹灰系統；同時注意控制吸收塔運行參數，包括吸收塔PH值，漿液密度和吸收塔液位等，也是保證GGH長周期正常運行的重要手段。經過對吹灰系統的改造，系統差壓問題獲得解決。

（2）更換GGH元件

僅僅通過對熱換元件的沖洗不能徹底解決元件內部結垢嚴重的問題，因此，在不改變GGH框架的情況下，需要對換熱元件進行更換。更換后，有效降低了GGH系統阻力，差壓問題得到改善。

（3）人工沖洗脫硫系統

在沖洗脫硫系統并人工沖洗、檢查了除霧器后，降低了脫硫系統運行電耗、提高了機組運行可靠性、降低了GGH差壓、使得GGH換熱元件的暢通面積得到改善。為了保持脫硫運行的可靠性，可對GGH以及除霧器進行定期徹底人工沖洗，人工沖洗GGH后，效果非常的明顯。

3.3 增強主機與脫硫系統之間聯調控制

將后煙氣系統接入脫硫系統，在煙囪與引風機之間串接脫硫系統，如圖2

圖2 脫硫系統串接于后煙氣系統圖

所示。在機組遇到非計劃停運時，通常走脫硫回路的機組煙氣則被切除至旁路。串接脫硫裝置后，主機與脫硫系統之間煙氣通道的切換是通過旁路擋板以及進、出口擋板，煙氣通道在脫硫回路與旁路的切換過程會影響到主機爐膛內部負壓。對此，在對舊機組煙道進行改造的基礎上解決煙氣脫硫的唯一方法就是加裝脫硫裝置。脫硫設施在加裝于主機煙道尾部后，尤其提高了高灰份煤、高硫煤的燃煤標準，這對脫硫率的數值產生了影響。脫硫系統采用兩爐一塔方式，引風機并列后與增壓風機串聯運行，再設計一個控制器實現主機設備與脫硫系統之間的聯合控制回路確保主機安全、穩定運行。同時，通過內部調節，保證入口負壓在理想區間內，實現脫硫系統與主機聯動控制的目標。當機組煙氣走正常脫硫煙氣回路時，爐旁路檔板處于關閉狀態時的聯合控制回路，該回路新增協調控制回路，前饋采用機組負荷指令，通過引入爐膛負壓偏差，共同控制運行不但實現了穩定控制爐膛負壓，還合理分配了串聯運行效率，減少了能量損失，提高了運行經濟性。

隨著國家對環保的重視，對電廠脫硫排放要求越來嚴格，逐步取消脫硫旁路擋板是大勢所趨。我廠在2010年已取消脫硫旁路擋，脫硫系統故障停運時必須聯鎖停止主機組運行，這對脫硫系統的可靠性和安全提出了更高的要求。所以，對濕法脫硫系統進行運行優化，提高脫硫系統的可靠性和安全性勢在必行。

4 結語

為使火電企業實現零排放，推進煙氣脫硫產業化模式，致力于脫碳、脫硝、脫硫工作。只有生存環境優美了，經濟才能獲得穩步發展。文章分析、探討了石灰石___石膏濕法脫硫系統優化運行的策略，結合我廠的實際脫硫系統工藝現狀，從脫硫系統與主機之間的聯控設計、技術革新、脫硫系統設備改造方面進行了介紹。

參考文獻：

篇10

引言

在這個對環境保護日益重視的時期，對經濟有效的脫硫脫硝技術的研究是當今各電廠開展工作的重中之重，將發電過程中廢氣除塵、脫硫脫硝等過程，整合到一套工藝流程中，這樣不僅可以提高廢氣處理的效率，同時也可以降低成本與運營費用。

1 煙氣中硫與硝對環境污染與脫除的必要性

在當今社會，人們面臨日益嚴重的環境污染問題，其中一個主要問題就是對大氣的污染，大氣污染的主要污染源為我們日常生活燃燒煤炭所產生的氮氧化物與二氧化硫，現在大部分的燃煤來自于發電廠，煤燃燒產生的二氧化硫在氧氣的催化下變成三氧化硫，其溶于雨水進而形成酸雨，酸雨對我們日常生活的危害極大，這些污染容易誘發呼吸道疾病，同時其產生的酸雨對城市建筑物與人體健康有著十分大的影響，我們自身也同時承受著污染帶來的嚴重后果，因此在電廠的日常生產中，一定要注重對燃煤廢氣的脫硫脫硝處理，保證廢氣經過處理再排放，因為這不僅關乎我國污染的問題，也關系到我們每個人的切身利益，因此控制污染源就是要對燃煤產生的相關污染物進行處理與控制，并積極開拓新技術，在改進現有工藝的基礎上，積極研發新的脫硫脫硝工藝，從源頭上減少污染物的排放，這對我國的環境保護有著十足的重要性。

2 現階段脫硫脫硝技術的發展現狀

對于脫硫脫硝的研究是世界各國都不曾停止的一個課題，雖然我國已經投入了相當多的精力來進行二氧化硫污染的控制，但是效果并不是十分明顯，其主要原因是我國電廠企業在發電過程中廢氣處理所使用的設備比較落后，轉化效率較低，大部分未能處理的廢氣仍被排放到了大氣中，因此我國脫硫技術還有長遠的路要走，不僅在設備方面急需更新，同時也缺乏相關方面的專業人才，一些配加到電廠的脫硫脫硝設備并沒有發揮出應有的作用。當今隨著科技的不斷發展，目前世界上有以下幾種脫硫脫硝工藝比較成熟。

2.1 聯合脫硫脫硝工藝

這種工藝是當今諸多電廠所采用的脫硫脫硝的主要方法，因為之前的工藝大多可以將二氧化硫除去，同時一些催化劑可以對氮氧化物進行處理，在實際過程中他們彼此間不會起干涉作用，因此對廢氣的處理效果還是可以接受的。聯合脫硫脫硝工藝就是采用高效的石灰石與石灰膏的混合物對發電廠廢氣中的二氧化硫進行脫硫處理，同時通過還原劑對氮氧化物進行預還原處理，兩種方法一種為干法，另一種為濕法，對污染物的吸收效率還是很卓越的，只是在反應過程中會產生一些結渣，對處理廢氣的設備有著一定的損耗。

2.2 同時脫硫脫硝工藝

同時脫硫脫硝工藝是將發電過程中所產生的廢氣通過不同的設備進行相關的流程處理，相比聯合脫硫脫硝工藝，這種方法所采用的設備占地面積較大，成本較高，同時操作流程也較為復雜，其包括兩個處理流程：其一是在煤燃燒的時候進行脫硫與脫硝的反應，另外一種是在煤燃燒后，對其產物進行凈化處理，國內外均對這兩種方法進行相關的研究，現今比較成熟的有以下幾種：

（1）電子照射法。這是一項比較尖端的科技，它的主要處理方法是向廢氣中照射入一定量的電子束，這束電子中的能量可以將廢氣中的二氧化硫與氮氧化物催化轉化成硝酸銨與硫酸銨化合物，高能的離子可以對廢氣中的污染物進行高速的氧化，通過這種手段的轉化率較高，反應速度較快，對于操作員的技術要求不高，而且這項技術已經較為成熟，在國內的應用較為廣泛，經過催化后的氣體可以達到國家的排放標準，不會對大氣產生危害。

（2）脈沖電暈等離子法。這種方法與上文的電子照射法的原理基本相同，一般采用高壓電源放電產生脈沖電流，在這個過程中脈沖會放出大量的電子、離子等高能粒子，這些粒子與廢氣中的氧化物進行碰撞反應，可以催化反應最后形成臭氧，這樣將大部分的廢氣轉化成無害的成分，然后這些粒子與氮氧化物發生復雜的化學反應，進而與水作用生成酸，酸在與其他的氨催化反應生成最終的無害化合物，之后通過簡單地除塵處理就可以完成脫除有害雜質的過程。這種方法可以同時將幾種有害成分同時除去，成本低廉、操作簡便，而且反應程度較高，生成物可以二次利用，做到物質的充分循環。

2.3 活性炭吸附工藝

活性炭是我們日常生活中十分常見的一種異味吸附材料，在改善室內環境，以及家裝甲醛的吸附上均有十分重要的作用。它具有這些功能主要是因為其內部孔隙率較大而且吸附性能好，同時具有一定的催化性能，所以經常用來作為吸附劑與催化劑，在廢氣的脫硫脫硝過程中也有較大的應用。煙氣中的二氧化硫經過活性炭的吸附與催化，能夠生產一種依附于活性炭的硫酸，之后進入到分離裝置中進行處理，活性炭繼續催化氮氧化物和氨氣，但是此時其僅僅作為催化劑進行反應，并不能對其進行較為深層次的處理。采用活性炭工藝對脫硫脫硝的脫除率還是相當可觀的，但是反應過程要注意控制廢氣的流速與反應速率，如果廢氣量過小，會導致活性炭的失效，從而降低了反應的速率與效果。工藝流程如圖1。

1.文丘里洗滌器；2.吸附器；3.活性炭床；4.循環槽；5.浸沒燃燒器；

6.冷卻器；7.過濾器

圖1 活性炭吸附法煙氣脫硫工藝流程

3 脫硫脫硝技術未來的發展方向

隨著科學技術的不斷發展，世界范圍內對環境保護意識的覺醒，加之現階段煙氣的脫硫脫硝工藝還有一定的缺陷，所以未來的研究工作還是有著十分可觀的發展空間。在未來深層次的研究中，要對理論知識進行相關的鞏固與加深，同時對一些較為成熟的理論要加以實驗研究，一旦取得更好的實驗結果，則要注重在實際中的應用效果，并從工業生產中找到理論不足的地方加以彌補，同時加強相關從業人員的專業素養，對其上崗前一定要進行專業的培訓，使其能夠獨立的操控相關煙氣處理設備，同時，在理論知識上對從業人員進行培養，并鼓勵其在日常工作中積極發現問題，并提出適當的解決方案，這樣才能促進技術的不斷發展，這對于電廠未來工作的開展有著十分重要的作用；當前主要的研究重點還是放在干法脫硫脫硝工藝上，技術研發已經到了比較完善的程度，所以下階段可以著手在濕法工藝上多下功夫，同時在保證經濟發展與環境保護的前提下，減少一定量的發電站建設，這樣既可以減少環境所受的壓力，也會對于發電廠減排的負擔予以減輕，最后我們應該從我國的實際情況出發，研發出一套適用于我國國情的脫硫脫硝手段，并在一定范圍內加以推廣實施，以期改善我國的環境保護現狀。

4 結語

通過本論文的敘述分析，我們可以對當前國內電廠煙氣的處理方式有一個較為直觀的了解，這些技術在一定程度上可以減少煙氣對大氣的污染情況，但是，就目前而言其對污染物的治理力度還遠遠不夠，所以我們在未來的工作中要不斷的進行該方面技術的拓展研發，對目前現有技術積極改善，同時研發可以從根源上治理煙氣污染的辦法，對電廠所排放的廢氣進行徹底處理之后再排入大氣，將電廠對大氣的污染降到最低。

參考文獻：