【二氧化硫脱硫工艺探究文献综述5100字】

二氧化硫脱硫工艺研究国内外文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u15563二氧化硫脱硫工艺研究国内外文献综述 129352第一节二氧化硫来源及影响 18191第二节二氧化硫排放控制手段 213142.2.1日本二氧化硫排放控制手段 2165012.2.2欧盟二氧化硫排放控制手段 2306492.2.3美国二氧化硫排放控制手段 323013第三节烟气脱硫技术概括 342012.3.1煤炭燃烧前脱硫 3140742.3.2煤炭燃烧中脱硫 43532.3.3燃烧后烟气脱硫 521129参考文献 5第一节二氧化硫来源及影响鉴于二氧化硫对城市空气质量、人类健康和全球气候变化的重要影响，近年来国内外学者对二氧化硫的排放特征、影响因素和排放控制进行了研究。二氧化硫是世界上最重要的大气污染物之一，其来源可分为两大类：自然污染的产生和人类的生产。生产天然海洋硫酸雾的主要方式，水和土壤没有被细菌分解，火山喷发硫酸盐和有机化合物，硫氧化释放、森林火灾等；化石燃料燃烧的人为污染源、金属冶炼和加工的生产方式，石化行业生产、采矿等。在大气中，80%—90%和二氧化硫都是通过化石燃料的燃烧输送到大气中的，所以燃烧化石燃料是二氧化硫的主要来源。二氧化硫是无色气体，有强烈的刺激气味。这种低浓度、长期污染的气体会对自然环境、人类健康、工农业生产和建筑造成危害。二氧化硫很容易溶解于人体血液中。长期滞留会引起许多疾病。根据有关研究，当硫酸浓度约为0.01mg/m3年，百分之十的硫酸浓度的降低可以减少0.5%的死亡率。它会对植物造成一定的危害。如果二氧化硫通过叶片进入植物体内，如果其生理功能浓度比植物长，就会导致植物生长缓慢，抗病性和抗病性强，导致死亡。主要症状是叶片表面的坏死斑点和植物叶片的9。二氧化硫形成的酸雨已成为人类最严重的问题。它已被列为世界性的问题。主要是地表水、地下水、建筑物、草原、森林、文物、人民服装等腐蚀所致。第二节二氧化硫排放控制手段2.2.1日本二氧化硫排放控制手段日本1950～1970年经济快速发展，在过去20年中也遇到了严重的环境污染问题。二氧化硫排放量在60年代达到最大值，其排放量约为500万t[10]。随着各项政策措施的实施，二氧化硫的排放量逐年下降，稳定在目前不到数十万吨的水平。烟气脱硫装置的普及为二氧化硫的减排做出了重要贡献。日本烟气脱硫装置的选择存在分歧。烟气脱硫初期投资和运行费用过高。推广烟气脱硫将对日本经济的发展产生负面影响。但事实证明，巨额的污染控制投资不仅影响了经济的发展，而且大大减少了污染物的排放，极大地促进了环保产业的发展。日本的二氧化硫污染控制技术一直保持在世界先进地位。这些技术和设备在国内外市场的销售给日本经济发展带来了巨大的活力。日本在1970年初开始大量投资烟气脱硫，一年投资达6500万美元，随后逐年增加，达到1974，最高达到17亿1000万美元，相当于国内生产总值的2%；而在日本，对环境污染的全部投资控制达6.5%，占国内生产总值和固定资产投资总额的18%。90年代以来，由于设备的不断改进和创新，新一轮的投资高潮已经掀起。日本治理二氧化硫污染的措施主要包括投入大量资金，大力推进环保产业发展，不断完善环境治理技术。后者的进展应得益于前两个方面的保护[11]。然而，我国面临着两个问题。第一，经济发展的投入和需求远远高于环保产业的投资和需求。因此，环保技术和工业是实用而廉价的，是不能发展的，即使有技术，也不能大力推广。另一方面，改善环境恶化需要巨大的经济代价。为了遏制这种恶性循环，我们必须加大对环境保护的投入，促进环保产业的发展[12]。日本的经验也证实，环境投资越早，直接投资造成的经济损失越少，而不是后来的治理和再投资。因此，加大环保投资是在中国二氧化硫减排的关键。2.2.2欧盟二氧化硫排放控制手段在1990~2000年期间，对中国十五人口的数量增加了2.5%，能源消费增长了10%，国内生产总值增长了23%，二氧化硫排放量下降60%，能源燃烧和排放减少了48%，工业生产下降了51%，交通运输业下降25%，农业部门减少17%，非能源部门减少54%。二氧化硫排放量的减少也导致烟尘排放量的减少。欧盟非常重视大点源（主要是火力发电厂）的二氧化硫排放，并颁布了一些非常严格的法令[13]规定火电厂二氧化硫排放量。在1990到1999年中，尽管发电量增加了16%，但电厂的二氧化硫排放量却下降了约60%。实施烟气脱硫、低硫煤、低硫油在二氧化硫减排中起到了60%以上的作用。能源效率为20%，能源效率提高到10%，核电和水电的实施率达到10%。中国的火电厂二氧化硫去除行业最低。然而，火力发电厂的二氧化硫排放量占总排放量的百分之四十。在火电安装容量方面，该国所建脱硫装置的比例很小。目前由于国家电力不足而造成的电厂短缺在脱硫设施的滞后中发挥了更重要的作用，[14]。因此，在二氧化硫排放控制中，控制二氧化硫在火电厂的排放，加快烟气脱硫设施的安装和运行是非常重要的。我国需要从法律和经济两个方面来考虑。我们不仅要颁布法令，严格要求电厂安装烟气脱硫装置，而且要在资金和电价上安排脱硫电厂。2.2.3美国二氧化硫排放控制手段美国火电厂二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量的67%，火电厂二氧化硫排放量得到了更多的关注[15]。清洁空气条例颁布的1990条规定的二氧化硫排放控制目标在火力发电厂中的第四条规定：2010二氧化硫排放量减少895万吨，2003年底，在美国火电厂二氧化硫的排放量下降到1060万吨，比1980低百分之三十八。除了基于市场机制的总量控制方法外，二氧化硫排放交易制度（16）在美国得到了广泛的应用，使企业能够充分灵活地选择二氧化硫减排的形式。年初以来，企业的排污权是根据以往的能源消耗和排放量确定的。年排放量的最大限额是各排污企业的排污权之和。这样，导致一些脱硫技术低成本降低企业可以选择各种减少二氧化硫的排放量意味着将减少实际排放量，并允许排放量可以保存，体积可以跌倒后保存或可与其他企业的贸易；为企业选择退还原排放权交易的成本或其他企业排放的高成本的降低。在过去的1995～2003年间，二氧化硫排放价格波动，2003年底的价格高达215美元/吨，呈上升趋势。这种排污权交易方式可以大大降低减排成本。超过标准的企业需要支付相应的罚款。随着二氧化硫气体排放成本和在中国脱硫价格调整收集的增加，火力发电厂大大鼓励发展的相关措施以满足排放法规[17]。在这种情况下，积极探索国内外先进的脱硫技术，分析和研究降低二氧化硫排放的有效方法已成为火电厂未来发展的必然途径。第三节烟气脱硫技术概括燃煤二氧化硫排放控制技术主要分为：燃煤前脱硫技术、燃烧脱硫和燃烧后烟气脱硫。2.3.1煤炭燃烧前脱硫煤燃烧前的脱硫技术是脱除原煤中的硫，脱除原煤中的硫，除去18。根据防治燃煤二氧化硫排放的技术政策，凡含硫量大于3%的含硫小煤窑均应关闭。关闭含硫量大于3%的高硫煤，不配备有效的减硫装置，不能定点安装脱硫装置和二氧化硫排放标准。除定点供应外，还安装了脱硫装置，二氧化硫排放量已与标准用户一致。新建含硫量大于1.5%的煤矿，应建立配套的洗煤装置。对于含硫量大于2%的现有煤矿，应配套相应的洗煤设备。洗煤清洗技术主要有19种：物理法、化学法和微生物法三种。主要物理方法是利用不同比例的煤、灰、黄铁矿脱除土壤、页岩和黄铁矿中的硫。在煤脱硫技术中，物理净化技术在世界上应用最为广泛。在物理净化技术，煤跳汰法是应用最广泛的，其次是重介质选煤法和浮选法。目前广泛应用的洗选技术是高梯度强磁选法和微波辐射法。物理净化技术投资相对较低，运行成本相对较低，但对硫的脱除率不高，无法从煤中脱除有机硫。黄铁矿的硫脱除率仅为50%左右，煤的物理净化有待提高。采用化学净化法脱除各种物质之间的反应，将煤中的硫转化为其它形式脱除煤中的硫，主要是碱脱硫、煤气脱硫、脱硫、脱硫、加氢热解等。除黄铁矿硫外，化学净化还可去除约50%的有机硫。但化学脱硫工艺要求高，工艺流程复杂，投资和操作成本高。煤的化学反应后的热值、结焦和膨胀对产品造成破坏，工业上难以大规模开发。微生物脱硫技术是自氧菌利用，铁和硫为能源，如氧化亚铁硫杆菌，硫硫杆菌和palaeobacteria。在黄铁矿表面，微生物被氧化溶解硫，产生硫酸和铁。目前，国内外开展了大量的基础和应用试验，研究微生物脱硫技术。在无机硫去除原理、菌种选育、反应器设计和研发等方面取得了一定的成果，并进行了半工业性试验。微生物脱硫是一种投资少、能耗低、污染小的脱硫技术。今后减少脱硫、扩大用煤范围具有深远意义。2.3.2煤炭燃烧中脱硫在煤燃烧过程中燃烧脱硫过程进入炉内加入脱硫剂，如石灰石或白云石粉、脱硫剂受热分解为氧化钙和二氧化硫和氧化镁之后，这两种物质与硫酸反应生成煤燃烧与排灰[20]。目前，燃烧过程中的脱硫技术主要有型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫技术。固硫方法是将不同配比的原料和型煤、经预处理的固硫剂和粘结剂（石灰粉、大理石粉、电石渣等）经混合、挤压、干燥等工艺制成，具有一定强度和21固定形状的型煤。二氧化硫在燃烧过程中产生的混合与固硫剂的反应是在燃烧过程中产生的，产生的硫酸盐和在灰。与原煤相比，型煤具有反应活性高、燃烧条件好、固硫能力强、固硫能力强、节约煤15%～25%等优点。目前，固硫型煤在民用方面得到了广泛的应用。但由于固硫方法、投资、市场等因素，在锅炉的工业应用中推广得比较慢。循环流化床燃烧脱硫法：循环流化床燃烧是循环流化床锅炉的关键设备，它是指采用高温除尘器飞回原材料并回到炉内循环流化床燃烧方式[22]。具有循环流化床燃烧方式的特点是不仅能为各类煤作为燃料，还可以用木炭和固体废弃物和其他物质作为燃料，也可混合液体燃料燃烧；系统中的燃料流高速连续循环燃烧过程均匀稳定；当湍流混合足够的燃料，在炉内停留时间长，燃烧效率达到90%；长时间在流化床石灰石反应，钙硫比相对较小（小于1.5）可使脱硫率达到90%；低温燃烧，NOx排放低于70%层燃。2.3.3燃烧后烟气脱硫国家脱硫脱硫产品燃烧后的脱硫方法分为三类：湿法烟气脱硫（FGD和副产品湿法）、半干法烟气脱硫（湿法脱硫、干法脱硫、副产干烟气脱硫（FGD）剂和副产品干燥）。湿法烟气脱硫（FGD）原理是指用选择性液体吸收剂（水或液碱）脱除烟气中二氧化硫的方法（23）。它主要由石灰石-石膏法、双碱法、钠碱法、氧化镁法和氨吸附法组成。这种方法的特点是：1。脱硫效率高，设备简单，占地面积小，能耗低。半干法烟气脱硫是指烟气中含有二氧化硫进入吸收塔，配备液体脱硫塔（脱硫塔），脱硫后的产品是干法净化工艺[24]。主要包括尾部加湿脱硫、喷雾干燥法和循环悬浮半干法等方法，其特点是：1。工艺设备简单，投资少；2。吸收剂易受产品腐蚀和堵塞的影响；第三，耗水量不大；第四、操作较为复杂，不易控制脱硫剂用量，吸收效率低。干法烟气脱硫（FGD）是指通过干吸附剂或催化剂净化含二氧化硫烟气的过程[25]。主要包括活性炭脱硫、电子束脱硫等。该方法的特点是：（1）设备较大，占地面积大，成本高；2。工艺简单，废水处理无问题。中国有严格的标准，在不久的将来可能会实施更严格的标准，一些企业目前单一的脱硫技术是达不到现行标准，通过各种方法来控制和提高脱硫脱硫设施的脱硫效率是现在的发展趋势。参考文献[1]魏复盛,景立新,林贻菲,等.美国新的清洁空气法和空气有毒物质的控制[J].环境监测管理与技术,1993(3):8-10.[2]于长立.煤炭城市发展洁净煤战略探析[J].矿山机械,2006(3):14-16.[3]张栋,白建华.我国煤电中长期发展形势分析[J].中国电力,2013,46(2):1-4.[4]李勤.撞击流吸收器燃煤烟气湿法脱硫的实验研究[D].东北大学,2006.[5]郑栋梅.我国开征硫税问题研究[D].东北财经大学,2012.[6]李超慈.基于S0_2、NO_x、C0_2排放总量控制的电力系统管理规划模型研究[D].华北电力大学,2015.[7]张志红,张联芹.职业性有害因素——二氧化硫的危害与防治[J].中国辐射卫生,2005,14(4):293-293.[8]李华.锅炉烟气脱硫技术浅析[C]//中国航空学会管理科学分会学术会议.2013.[9]赵镇魁.话说烟气脱硫[J].砖瓦世界,2013(11):45-49.[10]张宝珍.日本经济高速增长时期的环境污染问题[J].世界经济,1985(9):54-60.[11]杨书臣.近年来日本环境污染防治的特点、举措及趋势[J].日本学刊,2009(1):91-101.[12]田宏莉,冯惠娜.我国环保产业发展中的问题与对策[C]//全国经济管理院校工业技术学研究会学术年会.2004:100-102.[1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