【正文】 將超過(guò) 10Mt。 一方面， SO2 排放大于 20 Mt，白白浪費(fèi)，還超成了極大的、每年超過(guò) 1100億元的酸雨損失；另一方面， SO2 需求 20Mt，還花費(fèi)巨額外匯進(jìn)口。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，工業(yè)的快速發(fā)展以及人類對(duì)大自然保護(hù) 要求的不斷提高，為了保護(hù)我們的生存空間，節(jié)約能源、降低消耗，治理并防止二氧化硫煙氣污染成為迫在眉睫的工作。煙氣治理的除塵、脫硫一體化，以廢治害、以害制害，綜合利用、綜合開(kāi)發(fā)，是降低脫除 SO2 成本的最有效途徑。治理 SO2排放是當(dāng)前我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的一件大事。 我國(guó)的一次能源消費(fèi)一直以來(lái)都是以煤為主 2022 年我國(guó)一次能源消耗中煤的比例為 63%， 大量的煤炭燃燒導(dǎo)致 SO2 排放造成了嚴(yán)重的大氣污染 ， SO2 危害人體健康 ，會(huì)引起嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)疾； 對(duì)植物的生理機(jī)能也會(huì)造成破壞 ,減緩農(nóng)作物及森林生長(zhǎng) ； 同時(shí)使土壤湖水酸化、抑制魚(yú)蝦生長(zhǎng) SO2 形成的酸雨腐蝕橋梁、 建筑和材料 。 現(xiàn)在中國(guó)是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū) ， 酸雨面積大約占國(guó)土資源的 30%， 每年因酸雨和二氧化硫污染造成的損失高達(dá)千億元 。 第 6 頁(yè) 三 、本課題研究的內(nèi)容 本文主要講述了工業(yè) 石灰石 — 石膏濕法低濃度二氧化硫煙氣脫硫工藝 ，認(rèn)真分析了該工藝的工藝路線（基本原理）、工藝系統(tǒng)、以及影響該工藝的具體因素和脫硫石膏的運(yùn)用與發(fā)展。1/2H2O+CO2 CaSO31/2H2O+ O2+3H2O =2CaSO42H2O+ SO2 ②工藝流程方框圖如下： ③ 工藝系統(tǒng)：主要 分析了 吸收劑制備系統(tǒng) 、 煙氣及 SO2 吸收系統(tǒng) 、 石膏處理系統(tǒng) 、FGD 裝置用水系統(tǒng) 、 脫硫廢水處理系統(tǒng) 、 壓縮空氣系統(tǒng) 等系統(tǒng)。 ⑤ 脫硫石膏的運(yùn)用與發(fā)展： 主要介紹了 石膏在各方面在一些用途，以及石膏用于制硫酸的思路。 削減二氧化硫的排放量，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。但由于受到技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、及行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)等限制，當(dāng)前比較成熟且廣泛運(yùn)用的方法主要有三種，即氨法、鈣法和鈉法。鈣法是采用石灰水或石灰乳洗滌含二氧化硫的煙氣，技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、裝置運(yùn)行周期短。上述工藝普遍存在以下幾個(gè)共同的問(wèn)題：①脫硫設(shè)備的工程投資較大。③高額的環(huán)保運(yùn)行費(fèi)用使生產(chǎn)企業(yè)不堪重負(fù)。 二氧化硫 (Sulfur dioxide)簡(jiǎn)述 二氧化硫物化性質(zhì) 二氧化硫在常溫下是無(wú)色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，化學(xué)式： SO2，分子量： 。 K） 液面上的蒸氣壓 (20℃ )， kPa 蒸發(fā)潛熱 (20℃ )， J/g 第 8 頁(yè) 在 20℃的溫度下， 1 體積的水可溶解 40 體積的二氧化硫氣體并放出。在硫酸溶液中，隨著硫酸濃度的提高，二氧化硫的溶解度降低。為了使二氧化硫氣體充分液化，可將干燥的 SO2壓縮到 ，并進(jìn)行冷卻。液體二氧化硫?qū)τ谠S多無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物都具有良好的溶解能力。在催化劑存在下二氧化硫與氧反應(yīng)，生成三氧化硫，此反應(yīng)是接觸法生產(chǎn)硫酸的基礎(chǔ) [7]。 二氧化硫來(lái)源及帶來(lái)的危害 二氧化硫是當(dāng)今人類面臨的主要大氣污染物之一，其污染源分為兩大類：天然污染源和人為污染源。天然污染源由于量少、面廣、易稀釋和凈化，對(duì)環(huán)境的危害不大；而人為污染源由于量大、集中、濃度高，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害?？諝庵胁煌瑵舛鹊亩趸?qū)θ梭w的影響列于表 12 中。 二氧化硫往往被飄塵吸附，二氧化硫和飄塵的協(xié)同效應(yīng)使其對(duì)人體的危害更大。在光照下，飄塵中的 Fe2O3 等物質(zhì)可將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，遇水可形成硫酸霧并被飄塵吸附。 二氧化硫給人類帶來(lái)最嚴(yán)重的問(wèn)題是酸雨，這是全球性的問(wèn)題。 表 12 空氣中不同體積分?jǐn)?shù)的二氧化硫?qū)θ梭w的影響 體積分?jǐn)?shù) ( 106) 對(duì)人體的影響 體積分?jǐn)?shù) ( 106) 對(duì)人體的影響 由于光化學(xué)反應(yīng)成分散性顆粒，引 起視野距離縮小 對(duì)動(dòng)物進(jìn)行 試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)種種癥狀 植物及建筑結(jié)構(gòu) 材料遭受損害 人因受到刺激而引起咳嗽、流淚 第 10 頁(yè) 感受到二氧化硫 氣體 人僅能忍受短時(shí)間的操作，咽喉有 異常感，噴嚏、疼 痛、啞嗓、咳嗽、 胸痛，并且呼吸困難 人在此環(huán)境下進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的操作尚能承受 400500 立刻引起人嚴(yán)重中毒，呼吸道閉塞而窒息死亡 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 由于二氧化硫是一種有毒有害氣體，也是大氣主要污染源之一，因此國(guó)家嚴(yán)格規(guī)定了生產(chǎn)企業(yè)二氧化硫廢氣排放限值，并制定了相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)。 表 13 現(xiàn)有污染源大氣污染物（二氧化硫）排放限值 污染物 最高允許排放濃度 /（ mg h1） 無(wú)組織排放監(jiān)控濃度限值 排氣筒高度 /m 二級(jí) 三級(jí) 監(jiān)控點(diǎn) 濃度 /（ mg 表 14 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB90781996 有害污染物名稱 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別 1997 年月 1 日前安裝的工業(yè)爐窯 1997年月 1日起安新、改、擴(kuò)建的工業(yè)爐窯 排放濃度 mg/m3 排放濃度 mg/m3 二 氧 化 硫 有色金屬冶煉 一 850 禁排 二 1430 850 三 4300 1430 鋼鐵燒結(jié)冶煉 一 1430 禁排 二 2860 2022 三 4300 2860 燃煤 /油鍋爐 一 1200 禁排 二 1430 850 三 1800 1200 石灰石簡(jiǎn)述 石灰石物化性質(zhì) 石灰石： 白色粉末，無(wú)臭、無(wú)味，分子式： CaCO3(Calcium carbonate)，分子量： 密度： ∕ cm3， 熔點(diǎn)： 825176。露置空氣中無(wú)反應(yīng)，不溶于醇 ,遇稀醋酸、稀鹽酸、稀硝酸發(fā)生泡沸，并溶解。 表 15 附表石灰石的一般工業(yè)要求 (%) 項(xiàng) 目 水泥 冶金溶劑 化學(xué)工業(yè) 原料 Ⅰ級(jí) Ⅱ級(jí) Ⅲ級(jí) 鋁氧 級(jí) 磷肥 氮肥 電石 制堿 制糖 CaO MgO K2O+Na2O SO3 ≥ 48 ≤ ≤ ≤ 1 ≥ 52 ≤ ≤ ≥ 50 ≤ ≤ ≥ 49 ≤ ≤ ≥ 50 ≤ ≥ 53 ≤ ≥ 54 ≤ 第 12 頁(yè) fSiO2 SiO+Al2O3 P2O5 R2O3 P S CaCO3 MgCO3 CaSO4 Al2O3+Fe2O3 Fe2O3 ≤ 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 3 ≤ 1 ≤ ≤ ≥ 97 ≤ 1 ≤ 1 ≤ ≤ ≤ 1 ≥ 92 ≤ 23 ≤ 34 ≤ ≥ 95 ≤ ≤ ≤ 石灰石的來(lái)源及用途 石灰石是用途極廣的寶貴資源，以其在自然界中分布廣、易于獲取的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。優(yōu)質(zhì)石灰石經(jīng)超細(xì)粉磨后，被廣泛應(yīng)用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫(yī)藥、化妝品、飼料、密封、粘結(jié)、拋光等產(chǎn)品的制造中。 硅灰石有較高的白度、良好的介電性能和較高的耐熱性能，廣泛地應(yīng)用于陶瓷、化工、冶金、建筑、機(jī)械、電子、造紙、汽車、農(nóng)業(yè)等。 石灰與燒堿制成的堿石灰，用作二氧化碳的吸收劑。農(nóng)業(yè)上，用生石灰配制石灰硫黃合劑、波爾多液等農(nóng)藥。用石灰漿刷樹(shù)干，可保護(hù) 樹(shù)木。 石膏簡(jiǎn)述 石膏物化性質(zhì) 石膏是應(yīng)用廣泛的一種非金屬礦物。石膏又稱二水石膏，也有稱之為軟石膏、 第 13 頁(yè) 水石膏的，它是含有兩份結(jié)晶水的硫酸鈣 (CaSO3 石膏的來(lái)源及用途 來(lái)源： 除天然石膏外，還存在有化工廢渣石膏，是化工廠的廢棄物，常見(jiàn)的有磷石膏、鹽石膏、氟石膏、乳石膏、黃石膏、蘇打石 膏等。 模型石膏：雜質(zhì)少，色白，主要用于陶瓷的制培工藝，少量用于裝飾浮雕。另外摻入放水劑還可以制成高強(qiáng)度放水石膏；加入有機(jī)材料如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，也可配成無(wú)收縮的粘結(jié)劑。 石膏品種雖多，但在建筑方面應(yīng)用最多的是建筑石膏。具有高強(qiáng)、隔聲、防火、收縮率小、加工性能良好等特點(diǎn)。因不耐水，故不宜用于廚房和浴廁。其抗彎強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、隔熱性、隔音性、導(dǎo)熱性、粘結(jié)性均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 石膏制硫酸說(shuō)明 隨著高濃度磷肥的發(fā)展，利用石膏， 尤其是磷石膏制取硫酸已引入人們的重視。 在焦碳的還原作用下，硫酸鈣于 900～ 1200℃ 下分解反應(yīng)分兩步進(jìn)行： CaSO4 + 2C = CaS + 2CO2 3CaSO4 + CaS = 4CaO + 4SO2 總反應(yīng)為 ： 2CaSO4 + C = 4CaO + CO2 生成的 CaO 再與配料中的 SIO ALO FEO3 等形成水泥熟料。石膏 還原產(chǎn)生的二 第 14 頁(yè) 氧化硫氣體，送入接觸法硫酸生產(chǎn)裝置制成硫酸。 1930 年，世界上最早的商業(yè)化煙氣脫硫(FlueGasDesuifurization，簡(jiǎn)稱 FGD)系統(tǒng)在英國(guó)的巴德魯期 在巴德魯期發(fā)電廠使 用堿性的太晤士河河水作為吸收劑，而斯萬(wàn)斯 這些初期的設(shè)備，沒(méi)有解決由于機(jī)器內(nèi)部結(jié)垢附著的問(wèn)題以及非常重要的化學(xué)工藝問(wèn)題，這些設(shè)備由于在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，因蒸汽的白煙成了炸彈攻擊的目標(biāo)而被迫停止運(yùn)行。美國(guó)多數(shù)采用泥漿二代磷酸鉀物質(zhì)或石灰、飛灰處理裝置，而日本則多采用石灰石一石膏法。而在日 本，由于幾乎不存在堆放廢棄物的場(chǎng)地，即使找到適合堆放的地方成本也很高，加上日本對(duì)廢棄物堆放場(chǎng)地的環(huán)境要求非常嚴(yán)格。 在歐洲，特別是德國(guó)， 1985 年在原來(lái)最大容量的鍋爐上安裝了 FGD 之后，歐洲就成了脫硫裝置的最大市場(chǎng)。其它如 :澳大利亞、荷蘭、丹麥、英國(guó)、意大利及亞洲的泰國(guó)、印度、韓國(guó)等國(guó)也相繼建成了脫硫裝置。噴霧干燥脫硫約占 %:吸收劑再生脫硫約占 %。吸收劑再生脫硫主要有氧化鎂法、雙堿法、 WellmenLord 法。 國(guó)內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 第 15 頁(yè) 國(guó)內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展起步于 1961 年，當(dāng)時(shí)僅為防 止鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，采用在過(guò)熱器前噴入白云石粉的措施，以減少煙氣中 SO2 的濃度，降低煙氣酸露點(diǎn)，保護(hù)低溫段空預(yù)器不受腐蝕 . 70 年代后，火電廠 FGD 工作受到有關(guān)部門的重視，進(jìn)入發(fā)展階段。目前，浙江大學(xué)熱能工程研究所開(kāi)發(fā)的湍流式、浙江大學(xué)化工系開(kāi)發(fā)的旋流板、山東工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的流化床等脫硫除塵一體化裝置以其投資少、運(yùn) 行費(fèi)用低