【正文】 第 8章 硫氧化物的污染控制 ? 教學(xué)內(nèi)容 : ? 167。 1硫循環(huán)及硫排放 ? 167。 2燃燒前脫硫 ? 167。 3流化床燃燒脫硫 ? 167。 4高濃度 SO2尾氣的回收和凈化 ? 167。 5低濃度 SO2煙氣脫硫 第 8章 硫氧化物的污染控制 ? 教學(xué)要求 ? 要求了解硫循環(huán)及硫排放、燃燒前燃料脫硫、硫化床燃燒脫硫、當(dāng)代脫硫方法 ? 理解和掌握高濃度二氧化硫尾氣脫硫、低濃度二氧化硫煙氣脫硫。 ? 教學(xué)重點(diǎn) ? 重點(diǎn)介紹當(dāng)代脫硫方法 ? 教學(xué)難點(diǎn) ? 低濃度二氧化硫煙氣脫硫、流化床燃燒脫硫 中國城市的大氣污染的 特征 ? 煤煙型大氣污染，主要是硫排放，其中 90%來自煤炭 ? 煤中硫的 存在形式 ： ? 無機(jī)硫 ( 黃鐵礦和硫酸鹽） ? 有機(jī)硫（硫醇和硫醚） ? 中國的 動力煤資源 ? 全硫的加權(quán)平均含量為 % ? 含硫量為小于 %的超低硫煤 占 % ? 含硫量在 ~% 的低硫煤 占 % ? 含硫量在 ~%的中低硫煤 占 % ? 含硫量在 ~% 的中硫煤 占 % ? 含硫量為 ~% 的中高硫煤 占 % ? 含硫量分別為 ~% 的高硫煤 ? 和大于 %的特高硫煤 占 % ? 我國二氧化硫的排放量以每年（ 3~4） %的速度不斷增長 ? 有 55%的城市二氧化硫超過標(biāo)準(zhǔn) ? 二氧化硫的排放會導(dǎo)致嚴(yán)重的 環(huán)境問題 ： ? (1) 酸雨會造成森林、水生物生態(tài)平衡破壞，土壤酸性貧瘠，腐蝕金屬材料，破壞建筑、文物古跡，影響人體健康。我國的酸性降雨為硫酸型的。 ? (2) 二氧化硫?qū)θ梭w健康有極大的危害。 ? SO2對人體的呼吸器官有很強(qiáng)的毒害作用，會造成鼻炎、支氣管炎、哮喘、肺氣腫、肺癌等。 ? (3) SO2 會給植物帶來嚴(yán)重的危害。 ? (1~2) 106容積濃度的 SO2 在幾個小時內(nèi)即可引起葉片組織的局部損壞 ? 106容積濃度以上的濃度能使某些最敏感的植物發(fā)生慢性中毒 ? 一些城市燃用 1 噸煤所產(chǎn)生的二氧化硫和酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)(50~70) 元。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國在 “ 七五 ” 期間僅兩廣、四川、貴州四省因酸雨造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)每年 160億元。 ? 我國政府制定的政策和法規(guī) ? 1990年 12月，國務(wù)院環(huán)委會決定著手對酸沉降污染控制問題采取控制措施 ? 1991年 10月 29日國家環(huán)保局于發(fā)布了 《 燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》 ? 在 1991~1992年國家環(huán)保局組織有關(guān)單位進(jìn)行了工業(yè)燃煤二氧化硫收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施方案的研究，并于 1992年 2月 21日由國務(wù)院發(fā)出通知，在廣東、貴州兩省和柳州、南寧、桂林、杭州、青島、重慶、長沙、宜昌和宜賓等九個城市進(jìn)行征收工業(yè)燃煤二氧化硫排污費(fèi)和酸雨的綜合防治工作。 ? 1995年 8月 29日經(jīng)全國人代會批準(zhǔn)頒布了 《 中華人民共和國污染防治法 》 修正案，首次對燃煤二氧化硫控制作出了明確的 規(guī)定 ? “ 在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)排放二氧化硫的火電廠和其它大中型企業(yè)，屬于新建項(xiàng)目不能用低硫煤的，必須建設(shè)配套的脫硫、除塵裝置或采取其它控制二氧化硫排放、除塵的措施；屬于已建企業(yè)不用低硫煤的，應(yīng)當(dāng)采取控制二氧化硫排放、除塵的措施；國家鼓勵企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)。 ” ? 《火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)》 ? 國家經(jīng)貿(mào)委制定 （ 1999） ? 國產(chǎn)化目標(biāo)分為四步： ? 至 2022年，初步掌握火電廠 濕 法脫硫設(shè)計技術(shù)，啟動火電廠脫硫國產(chǎn)化示范工程，濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá) 80%左右。同時，選擇若干種其它煙氣脫硫工藝作為國產(chǎn)化的示范工程，編制國產(chǎn)化實(shí)施方案。 ? 至 2022末，具備獨(dú)立完成火電廠濕法煙氣脫硫工藝設(shè)計的能力，開發(fā)適合我國國情的火電廠煙氣脫硫工藝，濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá) 90%以上。組織實(shí)施其它若干種煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程，并具有相應(yīng)的設(shè)計能力。 ? 《火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)》 ? 國家經(jīng)貿(mào)委制定 （ 1999） ? 國產(chǎn)化目標(biāo)分為四步： ? ． 至 2022年末，濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá) 95%以上。其它若干種煙氣脫硫工藝也要基本實(shí)現(xiàn)脫硫設(shè)備國產(chǎn)化。 ? ． 至 2022年，濕法煙氣脫硫設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá) 100%。掌握其它若干種煙氣脫硫工藝的設(shè)計，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到 95%以上。 ? 《火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)》 ? 國家經(jīng)貿(mào)委制定 （ 1999） ? 實(shí)施火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的措施是： ? ． 加強(qiáng)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的組織領(lǐng)導(dǎo)； ? ． 組織實(shí)施煙氣脫硫國產(chǎn)化示范工程； ? ． 積極扶植脫硫設(shè)備的生產(chǎn)和供應(yīng)；實(shí)行招投標(biāo)制度，加強(qiáng)規(guī)范化管理； ? ． 培育和扶持有實(shí)力的脫硫工程公司； ? ． 研究制定促進(jìn)火電廠 脫硫國產(chǎn)化的配套政策。 ? 爐內(nèi)脫硫 ? 在燃燒過程中，在爐內(nèi)加入固硫劑，使煤中硫份轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，隨爐渣排除。 ? 煙氣脫硫 (FGD)技術(shù)： ? 從 生成物的狀態(tài) 劃分 ? 干法脫硫 ? 濕法脫硫 ? 從 生成物的利用與否 劃分 ? 拋棄法 ? 回收法 ? 美國環(huán)保局和聯(lián)邦動力委員會通過三年的研究，得出的 結(jié)論 ? “ FGD是目前世界上最有效的、最可行、最佳 SO2 排放控制技術(shù) ” 167。 1硫循環(huán)與硫排放 167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 人類使用的化石燃料都含有一定量的硫 ? 燃料燃燒時，其中的硫大部分轉(zhuǎn)化為 SO2 22S O S O? ???3 2 2 4 2Ca CO SO 0 . 5 O Ca SO CO? ? ??? ?? 人為活動是造成 SO 2 大量排放的主要原因? 大部分 SO 2 的控制方法都可以用以下反應(yīng)表示??167。 1硫循環(huán)與硫排放 04008001200160020222400排放量/104t1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2022年 份19852022年 SO2排放量變化趨勢圖167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 我國 SO2排放的年際變化 167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 我國 SO2排放的地區(qū)分布 1 9 9 5 年我國各省S O 2 排放強(qiáng)度情況0153045607590上海 天津 北京 山東 江蘇 山西 重慶 河南 河北 貴州 遼寧 浙江 廣東 安徽 陜西 廣西 湖南 寧夏 江西 湖北 四川 福建 吉林 云南 海南 甘肅黑龍江內(nèi)蒙 新疆 青海 西藏省 份排放強(qiáng)度/t?km21 9 9 5 年我國各省S O 2 排放情況050100150200250山東 河北 山西 河南 貴州 江蘇 四川 遼寧 廣西 陜西 廣東 湖南 重慶 內(nèi)蒙 湖北 江西 浙江 上海 安徽 云南 甘肅 北京 新疆 天津 福建黑龍江吉林 寧夏 青海 海南 西藏省 份排放量/104t全省 控制區(qū)167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 我國 SO2排放的行業(yè)特點(diǎn) 0102030405060百分比（%）電力 化工 水泥 食品 機(jī)械 造紙 石油加工 化纖 橡膠 塑料 印刷業(yè)行 業(yè)1 9 9 5 年我國各工業(yè)行業(yè)S O2排放占行業(yè)排放總量的百分比示意圖167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 我國北方城市 SO2污染現(xiàn)狀 ?g/m3050100150200250WulumuqiLanzhouYinchuanXi39。anZhengzhouTaiyuanHuhoutJinanShiJZBeijingTianjingShenyangChangchunHarbinW H O S t a n d a r d167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 我國南方城市 SO2污染現(xiàn)狀 050100150200250ChengduKunmingChongqingGuiyangNanningChangshaWuhanGuangzhouNanchangHefeiNanjingFuzhouHangzhouShanghaiW H O S t a n d a r d?g/m3167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 1999年全國城市酸雨的頻率統(tǒng)計 1999年統(tǒng)計 264個城市 降水年均 pH范圍在 ～ 年均 pH低于 98個 占統(tǒng)計城市的 % 167。 1硫循環(huán)與硫排放 ? 20世紀(jì) 90年代末我國酸雨區(qū)域分布 167。 2燃燒前脫硫 ? 燃燒前脫硫 原煤在投入使用前，用物理、物理化學(xué)、化學(xué)及微生物等方法，將煤中的硫份脫除掉。 ? 爐前脫硫還能除去灰份，減輕運(yùn)輸量，減輕鍋爐的粘污和磨損，減少灰渣處理量，還可回收部分硫資源。 ? 一 、 煤炭的固態(tài)加工 ? 煤炭洗選 ? 物理選煤： ? 利用黃鐵礦硫和煤的密度不同而通過重力分選和水選將黃鐵礦硫和部分礦物質(zhì)除去。這樣可使煤的含硫量降低 40%，灰份降低 70%左右。 ? 化學(xué)選煤技術(shù)： ? 加氫脫硫、加氧脫硫、用堿液浸煤后用微波照射等，適合于含硫量很高的洗中煤 ? 微生物方法： 細(xì)菌脫硫 ? 型煤固硫 經(jīng)濟(jì) 167。 2燃燒前脫硫 ? 二 、 煤炭的轉(zhuǎn)化 ? 煤的氣化 ? 采用空氣、氧氣、 CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內(nèi)反應(yīng)生成不同組分不同熱值的煤氣 ? 移動床、流化床和氣流床三種方法 ? 煤的液化 ? 通過化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴燃料或化工原料等液體產(chǎn)品 ? 直接液化（高溫、高壓、加氫）和間接液化（煤 合成氣 液體燃料） 167。 2燃燒前脫硫 ? 三、重油脫硫 ? 在催化劑作用下通過高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化學(xué)鍵，使氫與硫作用形成 H2S從重油中分離 ? 直接脫硫和間接脫硫（減壓蒸餾 =餾出油 +殘油） 167。 3流化床燃燒脫硫 ? 爐內(nèi)脫硫 ? 在燃燒過程中，在爐內(nèi)加入固硫劑，使煤中硫份轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，隨爐渣排除