【正文】 術(shù)。因此，吸收法煙氣脫硫工藝過程設(shè)計，需要同時考慮SO2吸收及富液合理的處理。 　　（1）富液的處理 　　用于煙氣脫硫的化學(xué)吸收操作，不僅要達(dá)到脫硫的要求，滿足國家及地區(qū)環(huán)境法規(guī)的要求，還必須對洗后 SO2的富液（含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等廢液）進(jìn)行合理的處理，既要不浪費(fèi)資源，又要不造成二次污染。6濕法煙氣脫硫存在的問題及解決辦法濕法煙氣脫硫通常存在富液難以處理、沉淀、結(jié)垢及堵塞、腐蝕及磨損等等棘手的問題。 　　可見，削減SO2的排放量，防治大氣SO2污染，需要投入大量的資金和人力。 　　（6）美國煙氣脫硫工程的基本建設(shè)投資費(fèi)用，占電廠總投資的10~20%。 　　（4）濕法石灰石/石灰工藝可適用于高中低硫煤種。在我國中小型燃煤鍋爐上，石灰拋棄法煙氣脫硫占主導(dǎo)地位，SO2一般不回收，多以硫酸鹽或亞硫酸鹽拋棄。 　?。?）在國內(nèi)外燃煤發(fā)電廠中，濕法煙氣脫硫中，石灰石/石灰——石膏法、石灰石/石灰拋棄法煙氣脫硫，占煙氣脫硫總量的83%左右，其中石灰石/石灰——石膏法占45%以上，并有逐年增加的趨勢，而石灰石/石灰石膏拋棄法呈逐年下降的趨勢。 　　目前，在國內(nèi)外燃煤發(fā)電廠中，濕法煙氣硫占總煙氣脫硫的85%左右，并有逐年增加的趨勢。5濕法煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用　　（1）濕法煙氣脫硫在燃煤發(fā)電廠及中小型燃煤鍋爐上獲得廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)今世界上燃煤發(fā)電廠采用的脫硫主導(dǎo)工藝技術(shù)。為此，將脫硫除塵一體化設(shè)備成為脫硫除塵器。脫硫除塵器 　　近年來，我國許多部門對燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)行了研究及開發(fā)。其中，填料塔因其氣液接觸時間和氣液比均可在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，在煙氣脫硫中獲得廣泛地應(yīng)用。因而，SO2參加的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)為極快反應(yīng)，它們的膜內(nèi)轉(zhuǎn)化系數(shù)值較大，反應(yīng)在膜內(nèi)發(fā)生，因此選用氣相為連續(xù)相、湍流程度高、相界面較大的吸收塔作為脫硫塔和脫硫除塵器比較合適。為了強(qiáng)化吸收過程，提高脫硫效率，降低設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，脫硫塔和脫硫除塵器應(yīng)滿足以下的基本要求： 　　（1）氣液間有較大的接觸面積和一定的接觸時間； 　?。?）氣液間擾動強(qiáng)烈，吸收阻力小，對SO2的吸收效率高； 　?。?）操作穩(wěn)定，要有合適的操作彈性； 　?。?）氣流通過時的壓降要?。?　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，制造及維修方便，造價低廉，使用壽命長； 　　（6）不結(jié)垢，不堵塞，耐磨損，耐腐蝕； 　　（7）能耗低，不產(chǎn)生二次污染。 　　對脫硫塔和脫硫除塵器的要求 　　用于燃煤發(fā)電廠煙氣脫硫的大型脫硫裝置稱為脫硫塔，而用于燃煤工業(yè)鍋爐和窯爐煙氣脫硫的小型脫硫除塵裝置多稱為脫硫除塵器。 　　我國燃煤鍋爐濕法煙氣脫硫工藝過程較多，其中較典型的工藝過程為旋流塔板高效脫硫除塵工藝過程和濕法氧化鎂延期脫硫工藝過程。 　　（2）工藝過程 　　濕法煙氣脫硫的工藝過程多種多樣，但他們也具有相似的共同點(diǎn)：含硫煙氣的預(yù)處理（如降溫、增濕、除塵），吸收，氧化，富液處理（灰水處理），除霧（氣水分離），被凈化后的氣體再加熱，以及產(chǎn)品濃縮和分離等。從資源綜合利用，以廢治廢，避免和減輕二次水污染角度出發(fā)來選擇吸收劑，具有更重要的意義。石灰（CaO）、氫氧化鈣[Ca（OH）碳酸鈣（CaCO3），是煙氣脫硫較為理想的吸收劑，因而在國內(nèi)外煙氣脫硫中獲得最廣泛地應(yīng)用。 　　完全滿足上述要求的吸收劑是很難選擇到的。 　?。?）來源豐富，容易得到，價格便宜。 　　（3）揮發(fā)性低，無毒，不易燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點(diǎn)低，不發(fā)泡，易再生，粘度小，比熱小。 　?。?）吸收能力高 　　要求對SO2具有較高的吸收能力，以提高吸收速率，減少吸收劑的用量，減少設(shè)備體積和降低能耗。經(jīng)液化后得到液態(tài)SO2。在水中，SO2經(jīng)催化劑作用被迅速氧化成SO3，并生成H2SO4： 　　SO2+1/2O+H2O 催化劑 H2SO4 　　─────→ 　　 同金屬氧化物的反應(yīng) 　　金屬氧化物，如MgO、ZnO、MnO、CuO等，對SO2均有吸收能力，然后再用加熱的方法使吸收劑再生，并得到高濃度的SO2。 　　2MeOH+SO2 ─→Me2SO3+H2O 　　Me2SO3+SO2+H2O ─→ 2MeHSO3 　　Me2SO3+MeOH ─→ Me2SO4+H2O 　　亞硫酸鹽不穩(wěn)定，可被煙氣中殘留的氧氣氧化成硫酸鹽： 　　Me2SO3+1/2O2─→MeSO4 　　同弱酸鹽的反應(yīng) 　　SO2易同弱酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸，繼之被煙氣中的氧氣氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。 　　同堿的反應(yīng) 　　SO2及易與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鹽。堿液的最佳濃度為臨界濃度，此時脫硫效率最高。超過臨界濃度之后，進(jìn)一步提高堿液的濃度，脫硫效率并不能提高。 　　為此，在煙氣脫硫的化學(xué)吸收過程中，當(dāng)應(yīng)用堿液吸收煙氣中的SO2時，適當(dāng)提高堿液的濃度，可以提高對SO2的吸收效率。 　　（5）堿液濃度對傳質(zhì)速度的影響 　　研究得出，應(yīng)用堿液吸收酸性氣體時，堿液濃度的高低對化學(xué)吸收的傳質(zhì)速度有很大的影響。例如，應(yīng)用堿液或氨水吸收SO2時，化學(xué)吸收過程為氣膜控制，過程的阻力為氣膜傳質(zhì)阻力。為此，被吸收氣體氣液相間的傳質(zhì)阻力，遠(yuǎn)較該氣體在液相中與堿液進(jìn)行反應(yīng)的阻力大得多。此外，也和傳質(zhì)系數(shù)有關(guān)，被吸收氣體氣液兩相間的傳質(zhì)阻力，通常取決于通過氣膜和液膜分子擴(kuò)散的阻力?；瘜W(xué)吸收過程的阻力，也是由物理吸收氣液傳質(zhì)的阻力和化學(xué)反應(yīng)阻力決定的。 　　SO2（氣體） 　　|| 　　SO2（液體）+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O 　　← 　　化學(xué)吸收過程中，被吸收氣體的氣液平衡關(guān)系，即應(yīng)服從相平衡關(guān)系，又應(yīng)服從化學(xué)平衡關(guān)系。被吸收氣體中的活性組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，被吸收氣體的消耗量，是化學(xué)吸收過程的極限。 　　（3）化學(xué)吸收的過程 　　化學(xué)吸收是由物理吸收過程和化學(xué)反應(yīng)兩個過程組成的。因此，煙氣脫硫技術(shù)中大量采用化學(xué)吸收法。 　　物理吸收和化學(xué)吸收，都受氣相擴(kuò)散速度（或氣膜阻力）和液相擴(kuò)散速度（或液膜阻力）的影響，工程上常用加強(qiáng)氣液兩相的擾動來消除氣膜與液膜的阻力。增加了吸收過程的推動力，即提高了吸收效率又降低了被吸收氣體的氣相分壓。應(yīng)用固體吸收劑與被吸收組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而將其從煙氣中分離出來的過程，也屬于化學(xué)吸收，例如爐內(nèi)噴鈣（CaO）煙氣脫硫也是化學(xué)吸收。物理吸收速率較低，在現(xiàn)代煙氣中很少單獨(dú)采用物理吸收法。 　　物理吸收的程度，取決于氣液平衡，只要?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r該氣體分壓時，吸收過程就會進(jìn)行。如果吸收過程不發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)，單純是被吸收氣體溶解于液體的過程，稱為物理吸收，如用水吸收SO2。椐統(tǒng)計，全世界現(xiàn)有煙氣脫硫裝置中，濕法約占85%（其中石灰石/%，%），%，%，%。人們對濕法的觀念，從而發(fā)生轉(zhuǎn)變。在70年代因投資大、運(yùn)行費(fèi)用高和存在腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問題，在火電廠中聲譽(yù)不佳。在德國和日本，生產(chǎn)石膏已是電廠的一個常規(guī)項目。許多這些系統(tǒng)的脫硫效率達(dá)到了95%或更高。隨著對化學(xué)過程的進(jìn)一步了解和使用二基酸（DBA）這樣的添加劑，這些系統(tǒng)的可靠性可以達(dá)到95%以上。3第三代FGD系統(tǒng)爐膛和煙道噴射流程得到了改進(jìn)，而LIFAC和流化床技術(shù)也發(fā)展起來了。然而在日本和德國，在石灰石基濕清洗法中把固態(tài)副產(chǎn)品強(qiáng)制氧化，得到在某些工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有商業(yè)價值的石膏。隨著對流程的改進(jìn)和運(yùn)行經(jīng)驗的提高，可達(dá)到90%的效率。流程不同其效率也不同。然而占主流的FGD技術(shù)還是石灰基、石灰石基的濕清洗法，利用填料和玻璃球等的通風(fēng)清洗法消失了。2第二代FGD系統(tǒng)　　在80年代早期開始安裝。結(jié)垢和材料失效是最大的問題。第一代FGD的效率一般為70%~85%除少數(shù)外，副產(chǎn)品無任何商用價值只能作為廢料排放，只有鎂基法和WellmanLord法產(chǎn)出有商用價值的硫和硫酸。早期的FGD系統(tǒng)包括以下一些流程：石灰基流質(zhì)；鈉基溶液；石灰石基流質(zhì)；堿性飛灰基流質(zhì)；雙堿（石灰和鈉）；鎂基流質(zhì)；WellmanLord流程。三菱重工于1964年完成第一套設(shè)備，根據(jù)其運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)績，進(jìn)行煙氣脫硫裝置的開發(fā)。1977年比曉夫公司制造了歐洲第一臺石灰/石灰石石膏法示范裝置。 　　自本世紀(jì)30年代起已經(jīng)進(jìn)行過大量的濕式石灰石/石膏法研究開發(fā)，60年代末已有裝置投入商業(yè)運(yùn)行。主要可分為四類：（1）燃燒前控制原煤凈化（2）燃燒中控制硫化床燃燒（CFB）和爐內(nèi)噴吸收劑（3）燃燒后控制煙氣脫硫（4）新工藝（如煤氣化/聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)、液態(tài)排渣燃燒器）其中大多數(shù)國家采用燃燒后煙氣脫硫工藝。三、工藝歷史1927年英國為了保護(hù)倫敦高層建筑的需要，在泰吾士河岸的巴特富安和班支賽德兩電廠（共120MW），首先采用石灰石