【正文】 感謝 四 年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見(jiàn)，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過(guò)了 四 年的學(xué)習(xí)生活。 導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)， 誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。 首先誠(chéng)摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師 竹濤 老師。中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2021， ,132 [17] LEE KT, BHATIA S, MOHAMED A of sulfurdioxide using absorbent synthesized from coal fly ash: Role of oxygen and nitrogen oxide in the desulfurization reaction[J]. Chemical Engineering Science, 2021, 60 (12):3 4193 423 [18] DAHLAN I, LEE KT, HARUNK A,et factor in rice husk ash/CaO sorbent for high flue gas desulfurization activity[J].Environmental Scienceamp。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文 獻(xiàn) [1] 劉精今 ,陳竹新 .堿性工業(yè)廢水在鍋爐煙氣脫硫除塵中的應(yīng)用 .環(huán)境工程 ,1996,14(2):4. [2] 胡滿銀 ,趙毅 ,劉忠 .除塵技術(shù) .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [3] 劉齊天 .三廢處理工程技術(shù)手冊(cè) (廢氣卷 ).北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,1999 [4] 孫克勤 ,鐘秦 .火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)行 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [5] 李喜 ,李俊 .煙氣脫硫技術(shù)研究進(jìn)展 [J].化學(xué)工業(yè)與工程 , 2021, 23(4): 351~355. [6] 金毓荃 .環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2021: 160~177. [7] 王志軒 ,潘 荔 ,趙鵬高 ,等 .現(xiàn)有燃煤電廠二氧 化硫治理“十一五”規(guī)劃計(jì)劃 [J].環(huán)境科學(xué)研究 ,2021,20(3):142147 [8] 李 娟 ,錢(qián) 楓 ,李建宇 .燃煤煙氣脫硫氧化鎂活性研究 [J].環(huán)境污染與防治 ,2021,27(3):201204 [9] 周建宏 ,甘 艷 ,普 煜 ,等 .燃煤鍋爐氨法煙氣脫硫 [J].環(huán)境工程 ,2021,23(3):4952 [10] 李萬(wàn)全 ,張永奎 ,陳 曉 ,等 .微生物代謝與 Fe3+催化氧化脫除煙氣中 SO2 的研究[J].環(huán)境污染與防治 ,2021,28(9):690702 [11] 馮治宇 ,胡筱敏 ,孫鐵珩 ,等 .FeSO4/Ac 脫硫劑脫硫性能的研究 [J].環(huán)境污染與防治 ,2021,27(1):4749. [12] 依成武 ,陸從相 ,徐 瑋 ,等 .等離子體脫硫運(yùn)行參數(shù)分析 [J].環(huán)境工中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 程 ,2021,24(5):3438 [13]余新明 . 鈉鈣雙堿法煙氣脫硫主要影響因素的實(shí)驗(yàn)研究 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2021， 95（ 3）： 26 [14]陳蓮芳 ,徐夕仁 ,馬春元 ,周慎杰 .雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)液氣比選擇 [J].電站系統(tǒng)工程， 2021， 21（ 3）： 1718 [15]馬連元 . 雙堿法脫硫技術(shù)研究 [J]. 城市環(huán)境與城市生態(tài)， 2021， 13(1)： 6162 [16]王雄。 本項(xiàng)目有著相當(dāng)?shù)沫h(huán)境、經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)提高居民的生活質(zhì)量、改善地區(qū)的投資環(huán)境和促進(jìn)人民的安定團(tuán)結(jié)都有著積極的意義。 社會(huì)效益 隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重威脅著人類自身的生存環(huán)境，制約了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此近年來(lái)國(guó)家對(duì)環(huán)保政策和環(huán)保投入都在不斷地加大力度，國(guó)民的環(huán)保意識(shí)也在不斷提高。 脫硫成本約為：（ +電費(fèi)）元 /噸。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 水費(fèi) 因煙氣會(huì)帶走部分水以及其它原因損失的水，系統(tǒng)需定期補(bǔ)充水，補(bǔ)充量約為 2t/h，水費(fèi)單位為 1 元 /噸，則每年耗水費(fèi)用為 2t/h 7000h 1元 /噸 = 萬(wàn)元。 消耗脫硫劑費(fèi)用 根據(jù)前面物料衡算可知，按年運(yùn)行時(shí)間 7000 小時(shí)，石灰單價(jià)為 140 元/噸計(jì)，每年消耗石灰費(fèi)用為： 140 元 /t 7000h= 萬(wàn)元 每年消耗工業(yè)堿費(fèi)用為 2021 元 /t 7000h= 萬(wàn)元 電費(fèi) 計(jì)算循環(huán)水泵電耗時(shí)，電機(jī)的功率因素取 ，電價(jià)（廠用電）取 元 /kWh，得： kW 7000h 元 /kWh=萬(wàn)元 /年 人工費(fèi) 脫硫除塵系統(tǒng)定員 2 人。具體的投資報(bào)價(jià)見(jiàn)下表。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 通過(guò)分析認(rèn)為 ,在氣相流量為 76 m3/h、 SO2 濃度為 800 mg/L、液氣比為 3 L/m氣溫為 22℃的條件下 ,吸收劑的最佳 Na+濃度為 0. 06 mol/L, pH值的最佳范圍為 7~8 左右。 Na+濃度對(duì)脫硫率η的影響 理論上， Na+濃度越高脫硫率越高 ,但在 pH 值 8 時(shí) ,脫硫率η隨 Na+濃度的提高而變化的幅度不大 。因此 ,液氣比選擇要有正確的方法。適宜的液氣比 l 一方面要保證較高的脫硫效率 ,另一方面要滿足設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要 ,且能夠使脫硫劑得到有效利用。因此 ,確定液氣比對(duì)于雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行有重要意義。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 影響因素 液氣比對(duì)脫硫率η的影響 在雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)中 ,液氣比是一個(gè)非常重要的操作參數(shù) ,液氣比大 ,意味著煙氣與脫硫劑接觸面積大 ,有利于 SO2 的吸收 ,但液氣比太大 ,容易導(dǎo)致霧化效果不佳 ,不利于脫硫。所生成的 CaSO3及副產(chǎn)物 CaSO4以半水化合物形成共沉淀。循環(huán)過(guò)程中的主要反應(yīng)如下： 脫硫過(guò)程 Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑ (1) 2NaOH+ SO2→Na2SO3+H2O (2) Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 (3) 其中 （ 1） 式為啟動(dòng)階段 Na2CO3溶液吸收 SO2的反應(yīng)； （ 2） 式為再生液 PH值較高時(shí) （ 高于 9） ,溶液吸收的主要反 應(yīng)； （ 3） 式為溶液 PH 值低 （ 5~9） 時(shí)的主反應(yīng)。 雙 堿 法脫硫原理 常用的鈉鈣雙堿法，在啟動(dòng)時(shí)以純堿液吸收 SO2（ 不用液體燒堿的原因在于其中 含有氯離子，具有腐蝕性等有害影響，而固體燒堿氯離子雖較少，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 但價(jià)格高 ） ，吸收液用石灰乳再生。實(shí)現(xiàn)雙減法“三高、二低、一小”的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)噴淋、吸收、吸附、再生等物理化學(xué)過(guò)程，以及脫水、除霧，達(dá)到脫硫、除塵、除濕、凈化煙氣的目的。用鈉堿液 作為脫硫劑，工藝吸收效果好，吸收劑利用率高，可根據(jù)鍋爐煤種變化，適當(dāng)調(diào)節(jié) PH 值、液氣比等因子，以保證設(shè)計(jì)脫硫率的實(shí)現(xiàn)。那鈣雙減法工程投資僅為其他濕法技術(shù)的 2/3~3/4；脫硫效率同樣達(dá)到 90%~95%，脫硫后的 SO2和煙塵排放完全滿足環(huán)保要求。因鈉堿活性極強(qiáng)極高，所以只用很低的液氣比就可達(dá)到高效率的脫硫效果，又因用廉價(jià)的鈣堿再生、鈉堿重復(fù)利用，就大大降低了運(yùn)行成本。主要設(shè)備、設(shè)置故障率低，因此不會(huì)因脫硫設(shè)備故障影響電站過(guò)路的安全運(yùn)行。 系統(tǒng)脫硫液循環(huán)使用，運(yùn)行無(wú)污水排放，沒(méi)有二次污染。 雙減法可 避免吸收塔內(nèi)結(jié)垢堵塞和減少鈉堿耗量，降低成本。采用雙堿法脫硫技術(shù)，在確保達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，結(jié)合廠方的實(shí)際情況 ,盡可能降低脫硫除塵工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用； （ 2）充分利用現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施，因地制宜，優(yōu)化組合后制定具有針對(duì)性的技術(shù)方案； （ 3）管理和維護(hù)方便，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 用活性炭吸附凈化鍋爐煙氣，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了大量的研發(fā)工作，但至今未能實(shí)現(xiàn)大型化，主要原因是：吸附器的設(shè)計(jì)存在難度，裝置龐大，切換操作吸附與再生相當(dāng)復(fù)雜；設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；副產(chǎn)物稀硫酸難覓出路，濃縮成本太高；運(yùn)行成本高。活性炭吸附 SO2 屬于物理吸附，活性炭對(duì) SO2 的吸附能力除了與活性炭組成和表面特征有關(guān)外，還與吸附條件相關(guān)，如溫度、水汽分壓以及雜質(zhì)影響等。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 吸附脫硫工藝 吸附脫硫工藝采用吸附劑脫除 SO2，重點(diǎn)是吸附劑的確定。為了克服干式氣 固直接反應(yīng)的不足，采用兩種方法改善反應(yīng)過(guò)程的條件，一種是將煙氣增濕活化，另一種是將吸收劑潤(rùn)濕噴入，將氣 固之間的二相反應(yīng)變成氣 液 固之間的三相反應(yīng)，可以加速反應(yīng) 過(guò)程，提高效率和鈣的利用率，反應(yīng)之后直接送入袋式收塵器進(jìn)行分離。經(jīng)過(guò) 20 多年的實(shí)踐和改進(jìn)， LIFAC 技術(shù)已日益成熟，在中型鍋爐煙氣脫硫工作中可占一席之地。但隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，這種純干法脫硫的效率只有 30%～ 40%，根本 無(wú)法達(dá)標(biāo)。 爐內(nèi)噴鈣煙氣增濕活化工藝（ LIFAC） LIFAC 工藝首創(chuàng)于芬蘭。由于這是半干式過(guò)程，反應(yīng)性能遠(yuǎn)強(qiáng)于干法脫硫過(guò)程，效率接近濕法而回避了濕法的一系列問(wèn)題。由于它的投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于傳統(tǒng)濕式工藝可減少 1/4，而且沒(méi)有腐蝕和廢水處理，因而重新獲得環(huán)?？萍冀绲目隙?，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 特別是中型鍋爐和垃圾焚燒行業(yè)等頗為贊許。目前第三代技術(shù)已漸完善。 旋噴干燥（ SDA）法 旋噴干燥法是以石灰乳液為脫硫劑的半干法脫硫技術(shù)。從現(xiàn)有狀況看，該技術(shù)完全有可能成為中型 鍋 爐煙氣凈化的首選工藝之一。不過(guò)， CFB 技術(shù)仍然只能適用于中等氣量和中低濃度條件。脫硫灰全部或部分循環(huán)，以滿足脫硫率和Ca 利用率的要求確定循環(huán)倍率。利用流化床作為脫硫 反應(yīng)設(shè)備，并不是什么高新技術(shù)。氨法受限于氨源，而且價(jià)格貴，不可能被中小型鍋爐普遍采用。氨法系統(tǒng)無(wú)結(jié)垢問(wèn)題，但存在 NH3泄漏和銅腐蝕。當(dāng) pH 為 ～ 時(shí) ， 三 者 的關(guān) 系 可 表示 為 ：NH4=HSO3+2SO32。必須補(bǔ)充加氨使 NH4HSO3轉(zhuǎn)化成 (NH4)2SO3。前者對(duì) SO2 有更強(qiáng)的吸收能力，是氨法的主要吸收劑。氨法的化學(xué)原理與鈉堿法基本類似。因此一般中小型鍋爐均是采用氧化鎂法脫硫工藝，優(yōu)先考慮采用的方案是廢水直排或部分回用。 再生獲得的 MgO 可以返回制漿系統(tǒng)，在脫硫塔循環(huán)使用。如果不予再生回收，可將直接排放部分加以曝氣處理以滿足污水納管的要求，另一部分則返回吸收系統(tǒng)使用。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2021 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 在副產(chǎn)物中主要是 MgSO3水合物，也有少部分 MgSO4水合物。 氧化鎂法 氧化鎂法的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和脫硫裝置組成基本上類似于石灰 /石灰石法。 （ 2）再生后的清液雖然主要含 NaOH，但畢竟還有很少量的 Ca2+，循環(huán)回用中會(huì)逐漸集聚，當(dāng)局部條件有利于結(jié)晶時(shí)便可能產(chǎn)生垢堵物。 此外，在運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)有副反應(yīng) — 氧化反應(yīng)發(fā)生，見(jiàn) （ 3） 式。 再生過(guò)程 （ 用石灰乳 ） ： 2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3 (8) Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3 (9) (8)式為第一步再生反應(yīng)， (9)式為再生至 PH9 以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。 NaCO3 溶液在啟動(dòng)后其中 CO32基本被驅(qū)除；吸收液再生后循環(huán)使用。吸收液中的鈉堿通過(guò)再生，大部分可循環(huán)回用。之所以這樣做，簡(jiǎn)單說(shuō)就是避免吸收塔內(nèi)結(jié)垢 堵塞和減少鈉堿耗量，降低成本。 雙堿法 所謂雙堿法，表示該工藝使用的脫硫劑有兩種堿性物質(zhì)。 堿法使用的 NaOH 或 Na2CO3對(duì) SO2的親和力很強(qiáng)，具有將所有化合物保持在溶液中的能力，避免結(jié)垢堵塞，并且能適應(yīng)吸收 再生循環(huán)操作。少數(shù)中小型鍋爐采用此工藝 ，大型鍋爐寧可采用石灰石法。石灰法的優(yōu)越處在于石灰的反應(yīng)活性比石灰石強(qiáng)，液相阻力小，反應(yīng)速度快 ， Ca 利用率高。生石灰（ CaO）不溶于水，消化成熟石灰Ca(OH)2后，比較容易與溶于水中的 SO2作用，生成亞硫酸鈣。在亞硫酸鹽中，只有堿金屬鹽和銨鹽溶于水，其他所有的鹽類均屬難溶鹽，而所有的酸式鹽也都溶于水。溶液中主要存在 H+和 HSO3， SO32很少。 在洗滌塔內(nèi)，首先是 SO2被吸收，因?yàn)?SO2易溶于水（ 1體積水可溶解40 體積的 SO2），生成呈弱酸性的水合物 SO21/2H2O+H=CaO2++HSO3+1/2H2O (2) HSO3+1/2O2=SO42+H+ (3) Ca2++SO42+2H2O=CaSO4 石灰法處理煙氣時(shí)，用一定濃度的石灰乳吸收二氧化硫，生成