17种脱硫系统的工艺介绍

一、石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫

01、工作原理

石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收

剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用

石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在

吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液

中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终

反应产物为石膏。

02、反应过程

(1)吸收

S02+H20—>H2S03

SO3+H20—>H2SO4

(2)中和

CaC03+H2S03—>CaS03+C02+H20

CaCO3+H2S04—>CaS04+C02+H20

CaCO3+2HC1—>CaC12+CO2+H20

CaCO3+2HF—>CaF2+CO2+H20

(3)氧化

2CaS03+02—>2CaS04

（4）结晶

CaS04+2H2O—>CaS04・2H2O

03、系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备

系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压

缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。

04、工艺流程

锅炉/窑炉一>除尘器一》引风机一》吸收塔一》烟囱来自于锅炉或窑

炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔，吸收塔为逆流

喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部

为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触，

系统一般装3-5台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋

层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋

层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效

果。

吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过

75mg/Nm3o吸收S02后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区

中，亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。同时，由吸收剂制

备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液，用于补充被消耗

掉的石灰石，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到

一定密度时排至脱硫副产品系统.经过脱水形成石膏.

05、工艺特点

1、脱硫效率高，可保证95%以上；2、应用最为广泛、技术成

熟、运行可靠性好；3、对煤种变化、负荷变化的适应性强，适用

于高硫煤；4、脱硫剂资源丰富，价格便宜；5、可起到进一步除

尘的作用。

06、应用领域

燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑

炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。

友情提示：该工艺应用最为广泛，技术成熟，对烟气负荷、煤种

变化适应性好，脱硫效率高，对于高硫煤和环保排放要求严格的

工况尤为适合，但系统相对复杂，投资费用较高，烟囱需要进行

防腐处理。

热吸

交

烟气

锅炉收

换塔

器

石

石灰

石膏

简图

流程

工艺

脱硫

热

气气加

|

U烟囱|

放热侧

PH{1

固液

调节池

分离

工艺

脱硫

干法

流半

环回

二、循

原理

工作

01、

它是以循环流化床技术原理为基础的一种先进的烟气半干法脱硫

工艺。该工艺以干态消石灰粉Ca(0H)2作为吸收剂，并向烟气

中喷入工艺雾化水，对烟气中的酸性物质增湿活化，通过干粉状

吸收剂多次再循环，在吸收塔内与烟气污染物强烈接触发生化学

反应，延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的，

通过化学反应，可有效除去烟气中的S02、S03、HF与HC1,脱硫

终产物是一种自由流动的干粉混合物，无二次污染，还可以进一

步综合利用。

02、反应过程

(1)增湿活化SO2+H2O—>H2s03S03+H20—>H2s04

(2)中和Ca(OH)2+H2S03—>CaS03+

2H20Ca(OH)2+2HF—>CaF2+2H20Ca(OH)

2+H2s04—>CaS04+2H20Ca(OH)2+

2HC1—>CaC12+2H2O

(3)氧化CaS03+1/202—>CaS04

03、系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、吸收剂制备系统、除尘

系统、返料•、排料系统、公用系统(工艺水、压缩空气等)、电

气控制系统等几部分组成。

04、工艺流程

锅炉/窑炉一>静电除尘器一>吸收塔一>袋式除尘器一>引风机一>

烟囱

来自锅炉或窑炉的烟气经静电除尘器初步除尘后由吸收塔下部通

过布风装置进入吸收塔。雾化水由吸收塔喉部的高压回流喷枪喷

入吸收塔，以很高的传质速率在吸收塔中与烟气混合，烟气中小

液滴与氢氧化钙颗粒以很高的传质速率与烟气中的S02等酸性物

质混合反应，生成CaS04、CaSO3、CaF2、CaC12等反应产物。

锅炉烟气经过吸收塔脱硫后，进入袋式除尘器系统。为提高Ca2+

的利用率及脱硫效率，本工艺设置了脱硫灰再循环系统，根据反

应器进出口压差来调节循环倍率，循环灰来自布袋除尘器。袋式

除尘器灰斗内的灰经船型灰斗底部的空与斜槽分两路，一路为大

量的灰经返料阀回送至净化塔下部文丘里扩散段出口处，其余的

灰经另一路经过中间仓再由仓泵输送入灰库外排。

05、工艺特点

•无污水工艺

・低投资成本工艺

•对于老厂改造的最理想工艺

•高可用率

•安装时间短

•占地小

•维修成本低

•最终产品可出售或埴埋

06、应用领域

燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、垃圾焚烧锅炉、

烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。友情提示；

该工艺适合于煤中含硫量2%以下的工况，脱硫效率可达到90%以

上，对于煤中含硫量高于2%的工况，需增设炉内脱硫系统。

二、氧化镁湿法脱硫T艺

01、工作原理

氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺

类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁

（Mg（0H）2）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在

吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液

中的氢氧化铁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸

镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸

镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。

02、反应过程

(1)熟化

Mg0+H20—>Mg(OH)2

(2)吸收

S02+H20—>H2S03

S03+H20—>H2S04

(3)中和

Mg(OH)2+H2S03—>MgSO3+2H2O

Mg(OH)2+H2S04—>MgS04+2H20

Mg(OH)2+2HC1—>MgC12+2H20

Mg(OH)2+2HF—>MgF2+2H2O

(4)氧化

2MgSO3+O2—>2MgSO4

(5)结晶

MgSO3+3H20—>MgSO3・3H20

MgS04+7H20—>MgS04・7H20

03、系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系

统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统

(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等儿

部分组成。

04、丁艺流程

锅炉/窑炉一>除尘器一》引风机一〉浓缩塔一》吸收塔一》烟囱来自

于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸

收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，

上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的

循环浆液逆向接触o

系统一般装3-4台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋

层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋

层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效

果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不

超过75mg/Nm3。吸收S02后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化

区中，亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。

同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆

液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH

值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，

经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。

05、工艺特点

(1)反应性好，脱硫效率高湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱

金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百

倍，因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能

力。工业实践证明，镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效

率，可达99%以上，同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当

于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3,耗电量也大为降低。

（2）运行可靠性高由于镁基脱硫生成物的溶解度较高，其固体悬

浮物为松散的结晶体，不易沉积，因此没有钙基湿法脱硫系统中

存在的结垢、结块、堵塞等现象，运行可靠，维护更容易。

（3）造价低由于反应强度高，镁基喷淋反应吸收塔的高度只有钙

基脱硫的2/3左右，因此，镁基脱硫的主体设备的造价要明显低

于钙基吸收塔。

同时，由于氧化镁的分子量（40）是氧化钙（56）的73%,是碳

酸钙（石灰石.分子量为100）的40%,因此，夫除等量的二氧化

硫所需的氧化镁要比钙基少得多，而且MgO又以粉状供货，脱硫

剂供给系统也比钙基脱硫大大简化，降低了系统的造价。

比较表明，氧化镁脱硫设备的造价一般可比石灰石/石膏法低

10〜15%左右o

（4）运行费用低由于镁基工艺的耗电量比石灰石/石膏法低约一

半，加上投资较低，虽然脱硫剂成本较高，但综合脱硫成本一般

比石灰石/石膏法低10~15%左右。

（5）副产品回收的经济效益高铁基工艺的直接副产物是亚硫酸

镁，经氧化后形成硫酸镁。脱硫工艺实际产出的是含少量硫酸镁的

亚硫酸镁副产物。只有经强制氧化产生主要成分为硫酸镁的副产

物。两种脱硫副产物都具有市场利用价值，其处理和利用形式应该

“因地制宜”，取决丁技术经济的比较和在特定项目中的可行性。

06、应用领域

燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑

炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。

友情提示：氧化镁在我国储量丰富，主要集中在辽宁、山东等

地，采用该工艺时应考虑脱硫剂的运输成本，对于产地周围和沿

海地区的脱硫项目，该脱硫工艺较其它脱硫工艺具有很大的优

势。

四、氨水洗涤法脱硫工艺

01、工作原理

氨水洗涤法脱硫工艺(简称：氨法脱硫)与石灰-石膏法脱硫工艺

类似，它是以液氨或氨水作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的

脱硫系统。在吸收塔内，吸收溶液与烟气接触混合，烟气中的二

氧化硫与溶液中的(NH4)2SO3和NH4HS03进行化学反应从而被脱

除，最终反应产物为硫酸氨晶体。

02、反应过程

(1)吸收S02+(NH4)2SO3+H2O—＞2NH4HS03

(2)中和NH3+NH4HS03—＞(NH4)2SO3

(3)氧化2(NH4)SO3+O2—＞2(NH4)2S04

03、系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、吸收剂制备系统、浓缩

塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、

压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成，

04、工艺流程

锅炉/窑炉一＞除尘器一＞引风机一＞浓缩塔一＞吸收塔一＞烟囱来自

于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸

收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，

上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的

循环浆液逆向接触。

系统一般装2-3台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋

层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1层喷淋

层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效

果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不

超过75mg/Nm3。

吸收S02后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸氨

被鼓入的空气氧化成硫酸氨晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸

收氧化系统供给新鲜的氨水或液氨（利用液氨蒸发通过氧化风管

进入吸收塔），用于补充被消耗掉的氨水，使吸收溶液保持一定

的pH值。反应生成物溶液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩

塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸氨晶体，

进一步干燥、包装成袋后商业化利用。

05、工艺特点

1、脱硫效率高，可保证98%以上；2、系统能耗低；3、对煤种变

化、负荷变化的适应性强，适用于高硫煤；4、副产品回收的经济

效益高；5、具有一定的脱硝功能。

06、应用领域

燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑

炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。友情提示：选取该工艺应充

分考虑氨水或液氨的来源，不宜长距离运输，最好厂区附近有废

氨水，同时副产品能够就近利用。由于氨水输送时密封要求高，

且需防止脱硫过程中逃逸，系统较为复杂，因而脱硫系统投资较

高。

浪印函*型

Q排空

除雾相＞

工艺水

真空皮带

脱水机

国气入口

姆旋给料机

干燥机

徐总忠rw

氮水也装机料仓

影弹野机

&液冰出泵

氧化风机

图1氨-硫酸铉法工艺流程

五、湿法氧化脱硫工艺（包含11种）

湿法氧化脱硫工艺是一系列脱硫工艺的总称，其特征是采用碱性

溶液与气体中的酸性硫化物反应，生成不易气化的硫化物，再将

产品进行回收利用。该工艺根据活性物质及碱液的不同主要分为

11中类型：

01、改良ADA法

Q排空

真空皮带

脱水机

干燥机

他袋机料仓

2浆液排出泵0自多号装机

图1氨-硫酸铉法工艺流程

ADA法又称为慈醍二磺酸钠法，在英国，法国，加拿大等国家应

用较多，也是我国采用的较多脱硫工艺之一。母液由慈醍二磺酸

钠和纯碱水溶液构成的一元催化体系称为ADA法；母液由慈醍二

磺酸钠，五氧化二矶和酒石酸钾构成二元催化体系成为改良ADA

法。该方法最大的缺点是对设备腐蚀严重，能耗高。在国内正逐

渐被其他方法取代。

02、TH法

TH法称为塔卡哈克斯法，是日本新日铁公司的技术。该工艺以煤

气中的氨及氨水蒸馄出的氨为碱液，1,4-蔡醒-2-磺酸钠为催化

剂脱鼠，之后脱硫。

优点是不需要外加碱源，而且操作简单，占地面积小。但它运行

成本高，脱硫效果低，催化剂需要进口，因此国内很少使用该工

艺。宝钢曾采用该工艺进行脱硫脱氟。

03、FRC法

煤气

再

吸

收

生浆

塔

浓

.<

「缩

FRC法称为苦味酸法，是由日本大阪煤气公司开发的工艺。该工

艺以煤气中的氨为碱源，苦味酸为催化剂。

该工艺的优点是脱硫效率高，成本小，能避免二次污染。缺点是

工艺流程长，占地多，适合大工程使用。宝钢焦化三期工程使用

的是该工艺。

04、PDS法

现气去破歧

离心机

再muII

生

塔压缩

空气

泡沫槽泡沫

事故精循环槽

rA换汹

溶液循环泵低位机

PDS法是东北师范大学开发的一种脱硫工艺，于1994年应用于上

海浦东煤气厂。PDS为双核酰普钻磺酸钠催化剂，反应过程中同

时加入助催化剂和碱性物质。

采用改良ADA法的脱硫装置只需增加一些PDS溶液滴加设备，既

可改为PDS法。

该工艺的主要优点是对无机硫脱硫效率高，产品容易分离，但脱

硫效果不稳定，脱除有机硫效率低。唐钢炼焦制气厂采用PDS脱

硫系统去除废气中的硫。昆明焦化制气厂于2004年用PDS发代

替ADA法脱硫。

05、HPF法

HPF法是鞍山焦化耐火材料设计研究院和无锡焦化厂联合开发的

高效脱硫工艺。HPF法是PDS法的改进工艺，HPF是对苯二酚，

PDS催化剂及硫酸亚铁组成的复合催化剂。

该工艺的优点是催化剂活性高，操作简单，装置少，但得到的硫

磺质量低，废液对周围环境危害大。山西美锦集团等企业均使用

HPF法脱硫。

06、888法

888脱硫催化剂是长春东狮公司研究开发的无毒高效，属一元催

化法脱硫催化剂产品。由于其特殊的化学结构，而具有极强的吸

氧载氧能力，催化活性强。

888脱硫催化剂的主要成分是肽菁钻磺酸镂金属有机化合物，碱

源是碳酸钠。

该工艺催化活性好，消耗低，脱硫效率稳定，适合多种类型的气

体液体脱硫，现已走向国际市场。山东民生煤化有限公司，河北

迁安化肥股份有限公司等企业均采用888法脱硫。山西海资焦化

有限公司于2009年用888法代替ADA法脱硫。

07、MSQ法

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加.馥懵。㈱t2再猱9.就再知4%秫/，的逸吹迷•不誓耀勃

MSQ法由郑州大学开发，以碳酸钠（或氨水）为碱性吸收介质，

对苯二酚，水杨酸和硫酸锌复配组成复合催化剂。

该方法操作弹性大，运行成本低，塔阻力小，但其脱硫效率较低。

SMQ型脱硫催化剂在山东，江苏等省市均有应用。

08、OPT法

OPT煤气夙法脱破脱鼠工艺流程图

OPT法由鞍山热能研究院与苏钢焦化分厂研究而成的。该工艺以

氨,为臧源，以0P型复合催化剂为脱硫催化剂以及脱硫废液提供

硫氨化钱等产品的一种煤气脱硫方法。

OPT法减轻了气体对设备的腐蚀，降低能耗，能充分利用煤气中

的氨，节省资本，而且工艺流程短，脱硫效果好，操作弹性大。

09、DDS法

变脱气去脱碳塔

1、变换气气水分离器2、变脱塔3、波奴管深井水冷却塔4、精脱硫槽

5、闪蒸槽6、再生槽7、调节阀8、贫液槽9、脱硫泵

DDS法是由北京大学魏雄辉博士发明的专利技术，其创造性的将

生物技术与湿法脱硫技术相结合，解决了“络合铁法”脱硫溶液

中络合铁易降解且消耗高的问题。“铁一碱溶液催化法气体脱碳

脱硫脱鼠技术的管称”，这是一种新型的脱硫技术。

DDS溶液由DDS催化剂（附带有好氧菌），DDS催化剂辅料，B型

DDS催化剂辅料，活性碳酸亚铁，碳酸钠（或碳酸钾）和水组成。

该工艺具有脱硫效率高，能耗低，综合效益高等优点。DDS脱硫

技术以其独特的