二氧化硫烟气治理-综述.doc

硕士学位论文 文献综述第一章 文献综述1.1前言环境问题是关系到经济可持续发展的大问题，保持人类耐以生存的自然和生态环境已经引起世界各国的广泛关注。二氧化硫是主要大气污染物之一，严重影响环境，威胁人们的生活健康。削减二氧化硫的排放量，保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。2005年，中国二氧化硫排放总量约为2500万吨，已成为世界上二氧化硫排放量最多的国家。随着国民经济的快速增长，工业的快速发展以及人类对大自然保护要求的不断提高，为了保护我们的生存空间，节约能源、降低消耗，治理并防止二氧化硫烟气污染成为迫在眉睫的工作。目前，国内外处理低浓度二氧化硫烟气的方法有许多，如氨法、钙法、钠法、铝法、氧化法、吸附法、催化法1-4及电子束法5等。但由于受到技术可靠性、经济合理性、试剂来源区域性及行业生产特点等限制，当前比较成熟且广泛运用的方法主要有三种，即氨法、钙法和钠法6。氨法是烟气脱硫方法中较传统的工艺，该法采用液氨或氨水作为吸收剂，吸收效率高、脱硫彻底，但工艺流程复杂、设备投资大、运行费用高，且氨的来源受到地域的限制4。钙法是采用石灰水或石灰乳洗涤含二氧化硫的烟气，形成亚硫酸钙沉淀，最后氧化为硫酸钙。该法技术成熟，生产成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、副产品硫酸钙的实际应用价值不大、产出渣量多，导致设备及管路结垢严重，装置运行周期大大缩短1-2。钠法是使用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收含二氧化硫的烟气，生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液。该法具有吸收能力大、吸收速率快、脱硫效率高、设备简单、操作方便且不易结垢等优势，但最大的问题是原料钠碱较贵，生产成本高1。上述工艺普遍存在以下几个共同的问题：脱硫设备的巨额工程投资。如何利用脱硫过程的副产物。高额的环保运行费用使生产企业不堪重负。针对上述问题，本文提出了利用水合肼生产过程中的副产碱渣（Na2CO310 H2O）取代液氨吸收有色金属冶炼过程中排放的尾气，生产结晶亚硫酸钠产品。这样既解决了烟气排放问题，又综合回收了资源，达到以废治废的目的，获得了良好的社会效益和经济效益。晶碱法脱硫工艺的主要原料为碱渣（Na2CO310 H2O），处理对象为冶炼烟气中的SO2气体，副产物为结晶亚硫酸钠。以下分别对原料及副产品的性质、制备方法、质量标准及用途作详细说明。1.2 二氧化硫(Sulfur dioxide)简述1.2.1 性质二氧化硫在常温下是无色气体，具有强烈的刺激性气味，化学式：SO2，分子量：64.06。二氧化硫的主要物理性质如下：冷凝温度， -10.02结晶温度， -75.48标准状况下的气体密度，g/L 2.9265标准状况下摩尔体积，L/mol 21.891气体的平均比热容(0-100)，J/（gK） 0.6615液面上的蒸气压(20)，kPa 330.26蒸发潜热(20)，J/g 362.54在20的温度下，1体积的水可溶解40体积的二氧化硫气体并放出34.4kJ/mol的热量。随着温度的升高，二氧化硫气体在水中的溶解度降低。在硫酸溶液中，随着硫酸浓度的提高，二氧化硫的溶解度降低。二氧化硫气体容易液化。为了使二氧化硫气体充分液化，可将干燥的SO2压缩到0.405MPa，并进行冷却。也可以使用在常压下进行低温冷冻的办法使二氧化硫气体液化。液体二氧化硫对于许多无机化合物和有机化合物都具有良好的溶解能力。二氧化硫在化学反应中既可作氧化剂，也可以作还原剂。在催化剂存在下二氧化硫与氧反应，生成三氧化硫，此反应是接触法生产硫酸的基础7。二氧化硫具有酸性氧化物的通性，很容易发生以下反应8-9：SO2 + H2O = H2SO3SO2 + CaO = CaSO3SO2 + NaOH = NaHSO3SO2 + 2NaOH = Na2SO3SO2 + Ca（OH）2 = CaSO3 + H2OSO2 + H2O + NH3 = NH4HSO3SO2 + H2O + 2NH3 = （NH4）2SO3 上述反应是传统氨法、钠法及钙法二氧化硫烟气处理工艺的理论基础。1.2.2 相关标准4由于二氧化硫是一种有毒有害气体，也是大气主要污染源之一，因此国家严格规定了生产企业二氧化硫废气排放限值，并制定了相关标准。表1-1为1997年1月1日前设立的污染源应当执行的标准，表1-2为1997年1月1日后设立的污染源应当执行的标准。表1-1 现有污染源大气污染物（二氧化硫）排放限值污染物最高允许排放浓度/（mgm-3）最高允许排放速率（kgh-1）无组织排放监控浓度限值排气筒高度/m一级二级三级监控点浓度/（mgm-3）二氧化硫1200（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物的生产）1520304050607080901001.62.68.81523334763821003.05.117304564911201602004.17.726456998140190240310无组织排放源上风向设参照点下风向设监控点0.50（监控点与参照点浓度差值）700（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物的生产）表1-2 现有污染源大气污染物（二氧化硫）排放限值污染物最高允许排放浓度/（mgm-3）最高允许排放速率（kgh-1）无组织排放监控浓度限值排气筒高度/m二级三级监控点浓度/（mgm-3）二氧化硫960（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物的生产）1520304050607080901002.64.315253955771101301703.56.622385883120160200270周界外浓度最高点0.40（监控点与参照点浓度差值）550（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物的生产）另外，国家还专门针对工业炉窑制定了二氧化硫气体排放标准，见表1-3。表1-3 国家标准GB9078-1996有害污染物名称标准级别1997年月1日前安装的工业炉窑1997年月1日起安新、改、扩建的工业炉窑排放浓度mg/m3排放浓度mg/m3二氧化硫有色金属冶炼一850禁排二1430850三43001430钢铁烧结冶炼一1430禁排二28602000三43002860燃煤/油锅炉一1200禁排二1430850三180012001.2.3 低浓度二氧化硫处理技术烟气中二氧化硫浓度低于2%，称为低浓度二氧化硫废气，对低浓度二氧化硫废气脱硫称烟气脱硫或废气脱硫。工业上应用较多的主要有氨法、石灰/石灰石法、钠碱法、双碱法、活性炭吸附法和金属氧化物法4等，以下分别说明。 氨法氨法是采用氨水洗涤含SO2的废气，形成（NH4）2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液体系，该溶液中（NH4）2SO3对SO2具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收剂，吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法处理，获得不同的产品。氨法中较成熟的有氨-酸法、氨-亚硫酸铵法和氨-硫酸铵法等。在这些脱硫方法中，其吸收的原理和过程是相同的，不同之处仅在于对吸收液处理的方法和工艺技术路线不同。下面以氨-酸法为例进行说明。氨-酸法的基本原理是将氨水加入吸收塔中使其与含SO2的废气逆流接触，生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵。当吸收液中的亚硫酸铵与亚硫酸氢铵的比例达到0.80.9时，可将吸收液自循环吸收系统部分导出，采用硫酸酸解得到SO2气体和硫酸铵溶液。SO2可用于制造和生产硫酸以及作为化工原料，回收SO2后的吸收液中含有硫酸铵和过量的硫酸，可用氨中和其中的硫酸生成硫酸铵，将硫酸铵溶液进行蒸发浓缩可得到硫酸铵晶体。其化学反应方程式如下8：吸收：2NH3H2O + SO2 = （NH4）2SO3 + H2O （NH4）2SO3 + H2O + SO2 = 2NH4HSO3酸解：（NH4）2SO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + SO2 + H2O 2NH4HSO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + 2SO2 + H2O中和：H2SO4 + 2NH3 = （NH4）2SO4 氨法是烟气脱硫方法中较为成熟的方法，该法脱硫费用低，氨可留在产品内，以氮肥的形式存在，产品实用价值较高。但氨易挥发，因而吸收剂的消耗量较大，另外氨的来源受地域及生产企业的限制较大。尽管如此，氨法仍不失为一种治理低浓度二氧化硫的有前途的方法。 石灰/石灰石法石灰/石灰石法是采用石灰石、石灰或白云石等作为脱硫吸收剂脱除废气中的二氧化硫气体，其中以石灰石应用得最多。由于石灰石料源广泛，价格低廉，到目前为止，在各种脱硫方法中，以石灰/石灰石法的运行费用最低。石灰/石灰石法所得副产品可以回收，也可以废弃，因而有回收法和抛弃法之分。在美国多采用抛弃法，在日本，由于堆渣场地紧张，多采用回收法。应用石灰/石灰石法进行脱硫，可以采用干法将石灰石直接喷入锅炉炉膛内；也可以采用湿法将石灰等制成浆液洗涤含硫废气。可以根据生产规模、生产环境、副产品的需求情况的不同，选择不同的方法。主要有石灰/石灰石直接喷射法、流化态燃烧法、石灰-石膏法等。主要反应过程为：CaCO3 = CaO + CO2CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 钠碱法钠碱法是采用碳酸钠或氢氧化钠吸收烟气中二氧化硫的方法，与用其他碱性物质吸收二氧化硫相比，该法具有如下优点：a 与氨法比，它使用固体吸收剂，碱的来源限制小，便于输送、储存。而且由于阳离子为非挥发性的，不存在吸收剂在吸收过程中的挥发问题，因而耗碱少。b 与钙法比，钠碱的溶解度更高，因而吸收系统不存在结垢、堵塞等问题。c 与使用钾碱的方法比较，钠碱比钾碱来源丰富且价格要低得多。d 钠碱吸收剂吸收能力大，吸收剂用量小，可获得较好的处理效果。钠碱法的主要缺点是与氨法及钙碱法相比，处理成本相对较高。钠碱法按吸收液再生方法的不同，可分为亚硫酸钠法、亚硫酸钠循环法和钠盐-酸分解法。例如，亚硫酸钠法是用碳酸钠或氢氧化钠作起始吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，将吸收后得到的高浓度亚硫酸氢钠吸收液采用碳酸钠或氢氧化钠中和，使亚硫酸氢钠转变为亚硫酸钠。由于亚硫酸钠溶解度较亚硫酸氢钠低，中和后生成的亚硫酸钠因过饱和而从溶液中析出。在结晶温度低于33时得到Na2SO37H2O，温度较高时可结晶出无水亚硫酸钠。中和母液经固-液分离后，可得到亚硫酸钠结晶产品。其主要反应方程式如下：Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2NaOH + SO2 = NaHSO3 NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O2NaHSO3 + Na2CO3 = 2 Na2SO3 + H2O + CO2 双碱法石灰-石膏法的最主要缺点是容易结垢造成吸收系统的堵塞，为克服此缺点，发展了双碱法。石灰-石膏法容易结垢的原因主要是整个工艺过程都采用了含有固体颗粒的浆状物料，而双碱法则是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收二氧化硫，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。由于在吸收和吸收处理过程中使用了不同类型的碱，故称为双碱法。双碱法的明显优点是由于采用液相吸收，从而不存在结垢及浆料堵塞等问题，另外副产的石膏纯度较高，应用范围可以更广泛一些。双碱法主要有钠碱双碱法、碱性硫酸铝双碱法和CAL法。钠碱双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰石或石灰作为第二碱，处理吸收液，产品为石膏，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。碱性硫酸铝双碱法采用碱性硫酸铝溶液作为吸收剂吸收SO2，吸收SO2后的吸收液经氧化后用石灰石中和再生，再生出的碱性硫酸铝在吸收系统中循环使用，该法的主要产物为石膏。日本同和矿业公司首先创造了此法，故又称同和法。CAL法是为解决石灰-石膏法容易结垢造成吸收系统堵塞的问题而发展起来的一种脱硫方法，CAL溶液为氯化钙水溶液中添加石灰所制得的溶液，采用CAL溶液作为吸收剂来吸收SO2，吸收后生成的亚硫酸钙经氧化与离心分离后得到产品石膏，CAL料浆返回吸收系统重新吸收SO2。 金属氧化物吸收法一些金属氧化物，如MgO、ZnO、Fe2O3、MnO2、CuO等，对SO2都具有较好的吸收能力，因此可用金属氧化物对含SO2废气进行处理。一般是将氧化物制成浆液洗涤气体，因其吸收效率较高，吸收液也容易再生，因此在金属氧化物易于取得的情况下，可采用此类方法处理低浓度的SO2废气。金属氧化物吸收法主要用于有色金属和黑色金属的冶炼企业产生的低浓度的SO2废气，国内已有工业装置的有氧化锌法、氧化镁法和氧化锰法。 活性炭吸附法 用活性炭吸附低浓度SO2废气中的SO2在工业上已有较成熟的应用。活性炭吸附法是利用活性炭具有较强的吸附能力，吸附烟气中的SO2，使烟气净化，然后将饱和的活性炭再生并循环使用。1.3碳酸钠(Sodium carbonate)1.3.1 性质与用途8-11碳酸钠俗称纯碱，也称为苏打或碱灰，为无水、白色粉末。化学式：Na2CO3，相对分子质量：106.00，相对密度2.533，熔点851，易溶于水并能与水生成Na2CO3H2O、Na2CO37H2O和Na2CO310H2O三种水合物。微溶于无水乙醇，不溶于丙酮。工业产品的纯度在99%左右，依颗粒大小、堆积密度的不同，可分为超轻质纯碱、轻质纯碱和重质纯碱，其堆积密度分别为0.330.44t/m3、0.450.69t/m3和0.801.10t/m3。纯碱是一种强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，并能与强酸发生反应，如：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 在高温下，纯碱可分解为氧化钠和二氧化碳，反应如下：Na2CO3 = Na2O + CO2 另外，无水碳酸钠长期暴露在空气中能缓慢吸收空气中的水分和二氧化碳，生成碳酸氢钠。Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3纯碱是一种重要的基本化工原料，其年产量在一定程度上可以反映出一个国家化学工业发展的水平。纯碱的主要用途，大量用于生产玻璃及制取各种钠盐和金属碳酸盐等化学品；其次用于造纸、肥皂和洗涤剂、染料、陶瓷、冶金、食品工业和日常生活。因此，纯碱在国民经济各部门占有极重要的地位。1.3.2 生产方法18世纪以前，碱的来源主要依靠天然碱和草木灰，随着欧洲产业革命的进展，人类需要大量的纯碱。1791年，法国人路布兰最早提出用食盐和硫酸反应制取纯碱的方法，但该法原料利用率低、产品质量差、成本高、生产过程不连续，很快就被淘汰。1861年比利时人苏尔维提出氨碱法制纯碱，该法具有原料来源容易且廉价、生产过程连续成本低、产品质量高等优点，至今仍在纯碱生产中广泛应用。1942年，中国著名化学家侯德榜首先提出了联合制碱法完整的工艺路线，该法原料利用率高、三废排放少、特别适合在内地建厂。此外，还有天然碱加工法，以下分别说明。路布兰制碱法 该法以食盐、硫酸、煤和石灰石为原料，首先用食盐和硫酸反应生成硫酸钠，而后将无水硫酸钠、石灰石及煤混合后置于反射炉内加热到9501000，即生成碳酸钠。氨碱法苏尔维制碱法又称氨碱法，该法主要采用食盐、石灰石、焦炭和氨为原料，生产过程分以下几步进行：a二氧化碳和石灰乳的制备b 盐水的制备和精制c 盐水的吸氨d 氨盐水的碳酸化e 碳酸氢钠的过滤、洗涤、干燥和煅烧f 氨的回收联合制碱法 该法主要采用食盐、氨以及合成氨生产过程中所产生的二氧化碳气体为原料，同时生产纯碱和氯化铵，将合成氨与纯碱两大生产系统联合起来，称为联合制碱法。天然碱加工法 天然碱的主要成分有Na2CO3、NaHCO3、NaCl和Na2SO4等，天然碱加工法采用天然碱矿物为原料制取纯碱，与人工合成纯碱相比，天然碱的加工工艺流程简单、设备投资少、能耗低、相对成本可减少40%左右，因而发展前景很好。1.3.3 产品质量标准10-11碳酸钠的质量标准遵照国家标准标准GB210.1-2004，见表1-3。表1-3 国家标准GB210.1-2004产品名称技术指标类优等品类优等品一等品二等品工业轻质碳酸钠总碱量（以干基的Na2CO3计）/% 99.498.199.297.998.897.598.096.7总碱量（以湿基的Na2CO3计）/% 0.300.700.901.2氯化物（以干基的NaCL计）/% 0.0030.00350.0060.010铁（Fe）(以干基) /% 0.030.03硫酸盐(以干基)/% 0.020.030.100.15水不溶物 /% 0.850.900.900.90堆积密度 /(g/mL) 75.070.065.060.0工业重质碳酸钠粒度，筛余物 /%180um 75.070.065.060.01.18mm 2.0其他指标同上1.4 亚硫酸钠(Sodium sulfite)1.4.1 性质及用途10-12亚硫酸钠又称硫氧，为白色结晶粉末或六方棱柱形结晶，有无水物及七水物两种。亚硫酸钠的化学式为：Na2SO3，相对分子质量：126.04，相对密度2.633。亚硫酸钠易溶于水，水溶液呈碱性；微溶于醇，不溶于液氯和氨。在潮湿的空气和日光作用下容易氧化，生成硫酸钠。遇高温则分解为硫化钠和硫酸钠。与强酸接触，则分解成相应的盐类并放出二氧化硫气体。亚硫酸钠溶液易与二氧化硫气体作用生成亚硫酸氢钠：Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3与强酸（如盐酸、硫酸）作用，生成相应盐类并放出SO2：Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2与硫磺化合，生成硫代硫酸钠：Na2SO3 + S = Na2S2O3 亚硫酸钠还能与硒化合，生成硫代硒酸钠：Na2SO3 + Se = Na2SSeO3用途：亚硫酸钠为强还原剂，在工业上可用于人造纤维的稳定剂、织物漂白剂、照相显影剂、漂染工业脱氧剂、锅炉供水的脱氧剂及脱氯剂、香料和染料还原剂、鞣革工业阻氧剂、造纸工业木质素脱除剂以及食品工业用作防腐剂。例如印染工业作为脱氧剂和漂白剂，用于各种棉织物的煮炼，可防止棉布纤维局部化而影响纤维强度，并提高煮炼物的白度。有机工业用作间苯二胺、2，5-二氯吡唑酮、蒽醌-1-磺酸、1-氨基蒽醌、氨基水杨酸钠等生产的还原剂，可防止反应过程中半成品的氧化。在医药工业用于生产安乃近、安基比林、对氨基水杨酸等产品作还原剂。水处理工业用于电镀废水、饮用水的处理。纺织工业用作人造纤维的稳定剂，电子工业用于制造光敏电阻。包装储运： 用内衬聚乙烯塑料袋、中间为双层牛皮纸的塑料编织袋或胶袋包装。内袋扎口或热合，外袋牢固缝口。每袋净重50kg。 应贮存在阴凉、干燥的库房中。包装必须密封，勿与空气接触，防止受潮变质。不可与氧化剂、强酸类物品及有害有毒物质共贮混运。本品有潮解性，不宜久贮。运输时要防雨淋和日光曝晒。 失火时，可用水和各种灭火器扑救。1.4.2 生产方法工业上一般采用纯碱二氧化硫法，其基本原理为向纯碱溶液中通入二氧化硫气体，使其饱和后，在加入烧碱溶液，可制得亚硫酸钠浓溶液，在95100析出结晶，即得到亚硫酸钠产品。反应式如下：Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O1.4.3 产品质量标准10-11亚硫酸钠产品的质量标准执行国家标准GB9005-88，见表1-4：表1-4 化工行业标准 GB 900588指标名称指 标优等品一等品合格品亚硫酸钠(Na2SO3)含量，%97.096.093.0铁(Fe)含量，% 0.0030.0050.01水不溶物含量，% 0.020.030.05游离碱(以Na2CO3计)含量%0.100.400.60硫酸钠(Na2SO4)含量，%2.5氯化钠(NaCl)含量，%0.101.5 烟气中低浓度二氧化硫治理技术进展随着人类对环境保护的日益重视，国际社会环保呼声越来越强烈。我国近年来落实节能减排措施，大力发展循环型经济也已取得阶段性成就。目前关于低浓度二氧化硫废气治理的新工艺新技术的报道很多。李春花、王华等13研究了Fe2O3强化CaO粉末治理中温烟气中SO2的新工艺，该法重点探讨了添加氧化铁后对脱硫效率的影响。研究认为：在中温下加入氧化铁后，温度在600以上时，固硫特性明显改善。杨曼漪14提出了利用氨碱法废液治理低浓度二氧化硫烟气的新构思，采用蒸氨废液洗涤吸收二氧化硫，达到“以污治污”的目的，该法具有投资省、运行费用低、处理效果好等优势，对氨碱法企业如何解决“工业三废”问题提供了创造性意见。刘平、陶政修15采用醋酸钙溶液吸收二氧化硫烟气，该法与传统的钙法相比较，具有吸收能力大、吸收速度快、吸收效率高等优点，并且吸收剂来源广泛，工艺流程简单，生产成本低，醋酸可循环使用。江西有色冶炼加工总厂的戴笃武16实践了以电石渣乳液处理二氧化硫尾气的新工艺，并制得副产品硫酸钙，同时解决了电石渣和二氧化硫尾气排放的问题，目前该方法以成功运用于江西有色冶炼加工总厂铅冶炼分厂，取得了良好的经济效益和社会效益。肖保正17提出了采用氨水、液氨或碳酸氢铵吸收二氧化硫尾气，副产亚硫酸铵的治理方法重点讨论了气液传质过程及传质设备，在填料吸收塔内采用聚丙烯海尔环和新型分液装置，运行中解决了传统工艺中出现的填料堵塞和吸收液氧化等现象，二氧化硫吸收率高达99%。郭声波、肖戈等18提出了资源化烟气脱硫新理念，其基本的指导思想是将烟气中污染环境的二氧化硫收集起来作为资源加以回收利用，同时确保这个收集资源化的过程不再产生二次污染，系统运行可靠，烟气的各项指标达到国家排放标准，副产品的收益与运行费用相抵或略有盈余，使企业的烟气脱硫工作由被动变主动。贵州翁福磷肥厂的陆伟19介绍了该厂活性焦脱硫技术的基本原理及脱硫装置的运行状况，该装置以煤作为活性焦的原料，处理成本低，脱硫效率可达到96%，产生了良好的环保效益。吴振中、曹作刚等20综述了国内外络合铁法脱硫工艺的现状和发展趋势，重点介绍了脱硫液的氧化再生、硫磺颗粒的改性、络喝剂的降解、抑制副产物生成等方面的研究进展，并简评了络合铁法脱硫工艺的特点及应用。许涛、俞秀丽等21重点针对脱硫副产物的处理提出了建设性的意见，其中对脱硫石膏的利用作了详细说明，对脱硫渣的综合利用进行了研究，并提出了加大脱硫副产物综合利用的可行性建议。李芬、余敏22等在分析了无机硫化物、有机硫化物脱硫机理的基础声，着重探讨了氧化锌脱硫技术存在的问题及国内外的研究现状。针对氧化锌脱硫剂在中温、高温脱硫时稳定性较差、低温硫容低、再生温度高导致活性下降、脱硫过程未实现无害化等问题，提出了研制纳米氧化锌脱硫剂是提高氧化锌脱硫技术水平的研究方向。蒋利桥、赵黛青等23进行了亚硫酸钠循环法烟气脱硫工艺的实验研究，着重讨论了吸收液pH值、液气比L/G、吸收液成分和脱硫剂初始浓度等因素对脱硫效率的影响，并对脱硫剂再生过程和再生清液的脱硫特性进行了研究。山东济宁硫酸厂李纪康、许学宁24等报道了该厂采用碱法代替传统氨法治理硫酸尾气工艺并副产结晶亚硫酸钠的新工艺。治理后的硫酸尾气可达标排放，副产品结晶亚硫酸钠可供应造纸厂，社会及经济效益显著。陈向锋、刘晓慧25对氢氧化镁烟气脱硫法工艺进行了系统介绍，重点探讨了反应机理，并概括了镁基脱硫工艺的优点，即：脱硫效率高、投资费用少、运行成本低、综合效益高、运行可靠且无而次污染。闵航、杨莉26介绍了山东民生煤化有限公司热电厂锅炉选用氨法脱硫技术对烟气进行脱硫的情况，通过采用喷淋、旋流达到除尘、脱硫效果，该法操作简单，环境效益可观。郭三霞、李立清27等以单个石灰石里为研究对象，根据双模理论建立碱性溶液脱硫的传质模型，并利用matlab软件进行模拟。通过对气相中的SO2向液相中(相界面)的传质扩散、石灰石的溶解扩散、液相中的化学反应进行理论分析，并对该过程进行合理假设,进而推导出了传质模型，该模型可以推导出传质速率,得到的模型计算结果与实验相吻合，拟合程度高达97%，从而为湿法脱硫机理的研究提供理论参考。赵毅、汪黎东、王小明等28以硫酸锰为催化剂，通过改变pH值、亚硫酸钙浓度、催化剂浓度、空气流量、温度等条件，实验研究了亚硫酸钙催化氧化的宏观反应动力学，得到总反应速率与空气流量成正比，对于亚硫酸钙浓度为0.75级响应，对于硫酸锰浓度为零级响应的结果。建立了适合工况条件的数学模型，结合实验结果可以推断，总反应速率受氧扩散传质和亚硫酸钙溶解共同控制，从而为湿式脱硫工艺的改进提供理论参考。德国奥托昆普技术公司的Karl H. Daum29论述了处理高浓度二氧化硫烟气的技术现状，介绍了不同工艺方案的技术条件及经济情况。现代富氧硫铁矿泉水冶炼技术提高了二氧化硫浓度，为大幅降低冶炼烟气处理费用创造了条件。德国奥托昆普技术公司开发了一种能有效处理高浓度烟气的新工艺LurecTM工艺。该工艺可运用于新建装置，也可用于装置的改造及扩建工程。1.6 本课题的目的及意义二氧化硫是主要大气污染物之一，严重影响环境，威胁人们的生活健康。削减二氧化硫的排放量，保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。株冶锌系统每天排放大量的烟气，烟气中含SO2 0.19，SO30.031，必须综合治理。过去我们一直采用液氨吸收烟气中的SO2和SO3，来处理烟气，该处理工艺存在以下不足：一是液氨需外购，且价格偏高，贮运困难；二是需耗用大量商品硫酸；三是造成大量的硫铵母液无法充分利用等。为解决此处理工艺的不足，我们试验改用碱渣1-3（Na2CO310 H2O）取代液氨吸收锌冶炼烟气，生产亚硫酸钠产品。我公司下属的翔宇精细化工有限公司是我国最大的水合肼生产企业，副产碱渣。这样既解决了烟气排放问题，又综合回收了资源，获得了良好的社会效益和经济效益。参考文献1 刘天齐. 三废处理工程技术手册M. 北京：化学工业出版社，20002 吴中标. 大气污染控制技术M. 北京：化学工业出版社，20023 杨飓. 二氧化硫减排技术与烟气脱硫工程M. 北京：冶金工业出版社，20044 贺永德. 现代煤化工技术手册M. 北京：化学工业出版社，20035 雷仲存. 工业脱硫技术M. 北京：化学工业出版社，20016