1. 石灰石-石膏法（最主流）

• 原理：利用石灰石（CaCO?）漿液吸收煙氣中的SO?，生成亞硫酸鈣（CaSO?），進(jìn)一步氧化為石膏（CaSO?·2H?O）。
  • 化學(xué)反應(yīng)：
    SO2+CaCO3+12O2+2H2O→CaSO4?2H2O+CO2SO2?+CaCO3?+21?O2?+2H2?O→CaSO4??2H2?O+CO2?
• 特點(diǎn)：
  • 脫硫效率高（>95%），副產(chǎn)物石膏可回收利用（如建材）。
  • 需處理廢水，設(shè)備易結(jié)垢，能耗較高。

2. 氨法脫硫

• 原理：以氨水（NH?·H?O）或液氨為吸收劑，生成硫酸銨（(NH?)?SO?）副產(chǎn)品。
  • 化學(xué)反應(yīng)：
    SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3SO2?+2NH3?+H2?O→(NH4?)2?SO3?
    (NH4)2SO3+12O2→(NH4)2SO4(NH4?)2?SO3?+21?O2?→(NH4?)2?SO4?
• 特點(diǎn)：
  • 脫硫效率高（>97%），副產(chǎn)物硫酸銨可作為化肥。
  • 氨易揮發(fā)，需控制逃逸，適合有氨源的工廠（如化肥廠）。

3. 雙堿法（鈉-鈣雙堿法）

• 原理：先用NaOH或Na?CO?溶液吸收SO?（生成Na?SO?），再用石灰（Ca(OH)?）再生吸收液并沉淀石膏。
  • 主要反應(yīng)：
    SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2?+2NaOH→Na2?SO3?+H2?O
    Na2SO3+Ca(OH)2→CaSO3+2NaOHNa2?SO3?+Ca(OH)2?→CaSO3?+2NaOH
• 特點(diǎn)：
  • 避免石灰石法的結(jié)垢問題，適合中小型鍋爐。
  • 需補(bǔ)充鈉堿，運(yùn)行成本較高。

4. 鎂法脫硫（氧化鎂法）

• 原理：用MgO漿液吸收SO?，生成亞硫酸鎂（MgSO?），可氧化為硫酸鎂（MgSO?）或熱解再生MgO。
  • 化學(xué)反應(yīng)：
    MgO+SO2→MgSO3MgO+SO2?→MgSO3?
    MgSO3+12O2→MgSO4MgSO3?+21?O2?→MgSO4?
• 特點(diǎn)：
  • 脫硫效率高（>95%），副產(chǎn)物可回收或排放。
  • 鎂資源豐富的地區(qū)更具經(jīng)濟(jì)性。

5. 海水脫硫

• 原理：利用海水的天然堿度（含HCO??）吸收SO?，生成可溶性硫酸鹽排回海洋。
  • 化學(xué)反應(yīng)：
    SO2+H2O+HCO3?→HSO3?+CO2+H2OSO2?+H2?O+HCO3??→HSO3??+CO2?+H2?O
• 特點(diǎn)：
  • 無需添加劑，工藝簡單，適用于沿海電廠。
  • 需評(píng)估對(duì)海洋生態(tài)的影響。

濕法脫硫的優(yōu)缺點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)：
  • 脫硫效率高（90%~99%），技術(shù)成熟，適用于高硫煤煙氣。
  • 可協(xié)同去除其他污染物（如HCl、HF）。
• 缺點(diǎn)：
  • 系統(tǒng)復(fù)雜，能耗高（尤其風(fēng)機(jī)功耗）。
  • 產(chǎn)生廢水、廢渣需處理，可能二次污染。

工藝核心設(shè)備

1. 吸收塔：噴淋塔、填料塔或鼓泡塔。
2. 漿液循環(huán)系統(tǒng)：泵、噴嘴、氧化風(fēng)機(jī)。
3. 副產(chǎn)品處理系統(tǒng)：石膏脫水、廢水處理。

不同濕法脫硫技術(shù)的選擇需綜合考慮?煙氣特性、脫硫效率、副產(chǎn)物價(jià)值、運(yùn)行成本及環(huán)保法規(guī)。石灰石-石膏法因經(jīng)濟(jì)可靠占據(jù)主流，而氨法、鎂法則在特定場景更具優(yōu)勢。

濕法脫硫工藝：在濕法脫硫工藝中，常用的吸收劑包括石灰石、石灰和消石灰等。根據(jù)《J88環(huán)境保護(hù)設(shè)備企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，當(dāng)使用電石渣作為吸收劑時(shí)，漿液質(zhì)量濃度應(yīng)為15%~25%；當(dāng)使用石灰石、石灰和消石灰作為吸收劑時(shí)，漿液質(zhì)量濃度應(yīng)為25%~30%。

另外，根據(jù)《火電廠污染防治最佳可行技術(shù)指南》，濕法脫硫系統(tǒng)中，石灰石-石膏濕法脫硫工藝的Ca/S摩爾比一般在1.2-1.3之間，這與漿液濃度密切相關(guān)。

亞硫酸鈉法脫硫工藝：在亞硫酸鈉法脫硫工藝中，吸收液的初始濃度通常為0.3~0.5mol/L，適宜范圍為0.52~0.56mol/L。此外，溶液的S/C比應(yīng)控制在0.58以下，以確保高效的SO2吸收。

環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與排放要求：根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），煙氣中SO2排放濃度不得超過50mg/Nm3。因此，混合液濃度的選擇需要確保最終排放濃度符合這一標(biāo)準(zhǔn)。

電廠煙氣脫硫過程中混合液濃度的選擇應(yīng)根據(jù)具體的脫硫工藝、煤種特性、環(huán)保要求以及設(shè)備設(shè)計(jì)等因素綜合考慮。對(duì)于濕法脫硫工藝，漿液質(zhì)量濃度通常在15%~30%之間；對(duì)于亞硫酸鈉法，吸收液濃度在0.3~0.5mol/L范圍內(nèi)。這些濃度范圍均需結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整，以確保脫硫效率和環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成。

根據(jù)證據(jù)，濕法脫硫后的煙氣溫度通常在30-50℃，濕度可以達(dá)到100-200g/Nm3，這比大氣平均濕度（約9g/Nm3）高出許多倍。這種高濕度的煙氣不僅對(duì)設(shè)備的腐蝕和維護(hù)提出了更高的要求，還可能對(duì)環(huán)境造成額外的水汽排放問題。例如，每年通過濕法脫硫排放到大氣中的水汽量可能達(dá)到40億噸。

在實(shí)際操作中，濕法脫硝和濕法脫硫的組合工藝需要特別注意煙氣濕度的控制。例如，在SNCR-SCR耦合脫硝+濕法石灰石-石膏煙氣脫硫+濕式靜電除塵的組合工藝中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放，但氨逃逸控制和濕度管理仍需進(jìn)一步優(yōu)化。此外，濕式電除塵器的應(yīng)用也需要考慮煙氣濕度對(duì)設(shè)備性能的影響。

因此，在燃煤電廠煙氣脫硝過程中，濕度的控制不僅是技術(shù)問題，也是環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性的重要考量因素。合理控制煙氣濕度有助于提高脫硝效率、減少設(shè)備腐蝕和降低運(yùn)行成本。同時(shí)，還需關(guān)注濕法脫硫后煙氣中水汽的排放問題，以避免對(duì)環(huán)境造成不必要的影響。

干法脫硫的優(yōu)勢：

工藝簡單：干法脫硫的工藝流程相對(duì)簡單，設(shè)備簡單，占地面積小，投資和運(yùn)行費(fèi)用較低。

能耗低：干法脫硫過程中不需要大量的水和能源，因此可以節(jié)省能源消耗，降低生產(chǎn)成本。

無腐蝕問題：由于不涉及大量水和化學(xué)反應(yīng)，設(shè)備腐蝕程度較輕，延長了設(shè)備的使用壽命。

副產(chǎn)物易于處理：干法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品通常是干燥的，更易于處理和運(yùn)輸。

無需污水處理系統(tǒng)：干法脫硫不需要額外的水處理系統(tǒng)，節(jié)約水資源，避免了廢水處理的需求。

適用于低硫含量氣體：干法脫硫特別適合于含硫量較低的氣體，如天然氣、油田氣等。

濕法脫硫的優(yōu)勢：

高脫硫效率：濕法脫硫通常具有較高的脫硫效率，可達(dá)90%以上，甚至更高。

煙氣脫硫的基本原理及方法

煙氣脫硫的基本原理及方法

技術(shù)成熟：濕法脫硫技術(shù)較為成熟，生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，適用范圍廣。

副產(chǎn)品易處理：濕法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品如石膏等可以回收利用，作為建筑材料或肥料。

反應(yīng)速度快：濕法脫硫的氣液反應(yīng)速度快，能夠迅速將煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。

適用性強(qiáng)：濕法脫硫適用于各種規(guī)模的氣體處理，尤其在大型脫硫廠中廣泛應(yīng)用。

然而，每種方法也存在一些劣勢。例如，干法脫硫的脫硫效率通常低于濕法脫硫，并且設(shè)備龐大、投資大。而濕法脫硫則面臨設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)行維護(hù)成本高、能耗高等問題。

選擇合適的脫硫技術(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行綜合考慮。例如，在水資源緊張的地區(qū)，干法脫硫可能更為合適；而在需要高效脫硫且副產(chǎn)品可回收利用的情況下，濕法脫硫可能是更好的選擇。

濕法脫硫技術(shù)：濕法脫硫技術(shù)包括石灰石-石膏法、氨法、噴霧干燥法和循環(huán)流化床法等。這些方法通過氣液反應(yīng)快速去除SO?，通常脫硫效率可以達(dá)到95%以上。然而，濕法脫硫可能會(huì)產(chǎn)生二次污染，如廢水處理問題。

半干法脫硫技術(shù)：半干法脫硫技術(shù)如循環(huán)流化床法，通過延長煙氣停留時(shí)間和增大鈣硫比來提高脫硫效率，通常可以達(dá)到99.8%的脫硫效率。這種方法相比濕法脫硫設(shè)備腐蝕小、無明顯溫降，更有利于煙囪排氣擴(kuò)散。

干法脫硫技術(shù)：干法脫硫技術(shù)如活性炭吸附法，通過吸附劑對(duì)SO?進(jìn)行吸附，再通過再生過程回收利用。這種方法具有流程短、設(shè)備投資省、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)：SCR技術(shù)是目前主流的脫硝方法，通過催化劑使NH?與NOx反應(yīng)生成氮?dú)夂退?，脫硝效率高，通常?50-420℃溫度范圍內(nèi)效率可達(dá)90%以上。然而，SCR技術(shù)對(duì)煙氣中的粉塵含量要求較高，容易造成催化劑堵塞，并且部分SO?會(huì)轉(zhuǎn)化為SO?，導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備腐蝕。

非選擇性催化還原（SNCR）和高溫SCR組合技術(shù)：SNCR技術(shù)在高溫條件下直接將氨水噴入煙氣中進(jìn)行脫硝，而高溫SCR則在較低溫度下進(jìn)一步提高脫硝效率。這種組合技術(shù)可以有效處理NOx超標(biāo)問題，并且活性焦脫硫可以協(xié)同處理SO?，同時(shí)對(duì)二噁英及重金屬也有一定的去除效果。

新型材料吸附法：一些新技術(shù)如微晶材料吸附法，通過吸附劑同時(shí)去除SO?和NOx，具有無二次污染、資源可回收利用的優(yōu)點(diǎn)。

球團(tuán)煙氣的脫硫脫硝技術(shù)多種多樣，每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。選擇合適的工藝需要綜合考慮脫硫脫硝效率、運(yùn)行成本、設(shè)備腐蝕、二次污染等因素。

吸收劑的選擇與使用：濕法脫硫通常采用石灰石作為主要吸收劑，通過將其與水混合制成石灰石漿液。石灰石漿液在吸收塔內(nèi)與煙氣中的SO2反應(yīng)，生成亞硫酸鈣（CaSO3），然后通過氧化生成石膏（CaSO4·2H2O），從而凈化煙氣。石灰石漿液濃度、氣體流速和反應(yīng)溫度等參數(shù)對(duì)脫硫效率有顯著影響。

工藝流程：濕法脫硫工藝包括預(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)品濃縮和分離等步驟。整個(gè)過程在吸收塔中完成，吸收塔是核心設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)SO2的吸收和轉(zhuǎn)化。

反應(yīng)條件控制：濕法脫硫過程中，反應(yīng)溫度和壓力需在120-180℃和0.2-2.0 MPa之間，以確保反應(yīng)效率。此外，堿液噴淋量的控制也至關(guān)重要，適量噴淋可以有效中和煙氣中的酸性成分，過多或過少都會(huì)影響脫硫效果。

設(shè)備設(shè)計(jì)與優(yōu)化：合理的反應(yīng)器設(shè)計(jì)和優(yōu)化是提高脫硫效率的關(guān)鍵。例如，順流噴淋濕法脫硫系統(tǒng)通過設(shè)置雙向噴淋層，提高了脫硫劑粉的捕捉空間和脫硫效率。此外，濕法脫硫塔的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于工藝效率至關(guān)重要，需要根據(jù)煙氣特性和工藝要求進(jìn)行選擇。

廢水處理：濕法脫硫過程中會(huì)產(chǎn)生廢水，需要進(jìn)行預(yù)處理軟化、濃縮減量、蒸發(fā)結(jié)晶等處理工藝，以減少環(huán)境污染。廢水處理技術(shù)包括廢水循環(huán)利用和廢液再生等方法，以提高資源利用率。

協(xié)同除塵性能：濕法脫硫系統(tǒng)通常具有一定的協(xié)同除塵性能，綜合除塵效率應(yīng)不小于70%，出口顆粒物濃度應(yīng)不大于10 mg/m3。當(dāng)出口顆粒物濃度大于10 mg/m3時(shí)，宜采用管式等型式的濕式電除塵器。

經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性：濕法脫硫技術(shù)具有高效、可靠、成熟等特點(diǎn)，是目前廣泛應(yīng)用于燃煤電廠的脫硫技術(shù)之一。其副產(chǎn)品石膏經(jīng)脫水后可回收利用，具有較高的綜合利用價(jià)值。

濕法脫硫系統(tǒng)涉及多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)要點(diǎn)，包括吸收劑的選擇與使用、工藝流程、反應(yīng)條件控制、設(shè)備設(shè)計(jì)與優(yōu)化、廢水處理以及協(xié)同除塵性能等方面。這些因素共同決定了濕法脫硫系統(tǒng)的效率和效果。

濕法鈣法脫硫技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

脫硫效率高：濕法鈣法脫硫的脫硫效率通?？梢赃_(dá)到95%以上，甚至在某些情況下可以達(dá)到99%。這使得它成為目前世界上應(yīng)用最廣泛的FGD（Flue Gas Desulfurization）技術(shù)之一。

技術(shù)成熟且運(yùn)行可靠：濕法鈣法脫硫技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，并且技術(shù)相對(duì)成熟，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，不會(huì)對(duì)鍋爐的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。

適應(yīng)性強(qiáng)：該技術(shù)適用于各種含硫量的煤種，無論是高硫煤還是低硫煤，都可以有效處理。

吸收劑資源豐富且價(jià)格低廉：石灰石作為主要的吸收劑，在我國分布廣泛，資源豐富，價(jià)格低廉，因此成本較低。

副產(chǎn)品綜合利用：脫硫過程中產(chǎn)生的石膏可以作為建材和水泥緩凝劑使用，減少了廢物處理費(fèi)用并延長了灰場使用壽命。

系統(tǒng)復(fù)雜度較高：盡管濕法鈣法脫硫技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但其系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，占地面積較大，初始投資和運(yùn)行費(fèi)用也較高。此外，由于石灰石的低溶解度可能導(dǎo)致管道結(jié)垢和堵塞，影響設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)。

技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新：近年來，濕法工藝不斷改進(jìn)，如吸收裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化、流速提高、噴嘴性能改善等，有望解決占地面積大和造價(jià)高的問題。

濕法鈣法脫硫技術(shù)以其高效的脫硫效果、成熟的技術(shù)和較低的成本，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應(yīng)用前景更加廣闊。

濕法脫硫設(shè)備通常包括以下主要組成部分：脫硫塔、吸收液循環(huán)系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。 脫硫塔是核心設(shè)備，主要由塔體、填料、噴淋裝置、循環(huán)泵、卸料系統(tǒng)等部分組成。 在濕法脫硫過程中，煙氣與堿性吸收劑（如石灰石漿液）逆流接觸，反應(yīng)生成硫酸鹽，從而達(dá)到脫硫的目的。

濕法脫硫設(shè)備的優(yōu)勢在于其高效的脫硫反應(yīng)速度和高添加劑利用率，但同時(shí)也存在一些劣勢，如產(chǎn)生廢水需要進(jìn)一步處理，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，且腐蝕性強(qiáng)，需要定期維護(hù)。此外，濕法脫硫設(shè)備在除塵改造中可能會(huì)遇到粉塵濃度上升的問題，因此在改造過程中需考慮粉塵協(xié)同脫除的措施。

濕法脫硫設(shè)備的應(yīng)用案例表明，該技術(shù)能夠有效控制SO2排放，適用于大型燃煤電站的煙氣處理。然而，由于其運(yùn)行和維護(hù)需要專業(yè)知識(shí)和人員支持，因此在實(shí)際使用中需注意操作和維護(hù)管理。

濕法脫硫技術(shù)具有高效脫硫的特點(diǎn)，通常脫硫效率可達(dá)到90%以上。石灰石-石膏濕法是目前應(yīng)用最廣泛的濕法脫硫工藝，約占全部FGD安裝容量的70%。該工藝通過逆流噴淋塔、順流填料塔和噴射鼓泡反應(yīng)器等不同類型的吸收塔進(jìn)行煙氣與吸收劑的充分接觸，以提高脫硫效率。

濕法脫硫技術(shù)不僅能夠有效去除SO2，還能處理多種燃料，包括低硫和高硫燃料。此外，濕法脫硫系統(tǒng)還具有一定的協(xié)同除塵性能，能夠去除煙氣中的顆粒物。然而，濕法脫硫技術(shù)也存在一些問題，如設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行成本高、廢水處理復(fù)雜等。

為了提高濕法脫硫工藝的效率和資源利用率，研究者們不斷優(yōu)化工藝參數(shù)和設(shè)備設(shè)計(jì)。例如，通過調(diào)整石灰石漿液濃度、氣體流速和反應(yīng)溫度等參數(shù)，可以顯著提高脫硫效率。新型吸收劑和高效霧化噴嘴的應(yīng)用也進(jìn)一步提升了濕法脫硫系統(tǒng)的性能。

盡管濕法脫硫技術(shù)在燃煤電廠中得到了廣泛應(yīng)用，但其廢水處理仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。濕法脫硫廢水通常含有高鹽量和重金屬，主要采用化學(xué)沉淀法進(jìn)行處理，但該方法存在藥劑投加量大、污泥產(chǎn)生量多等問題。因此，研究者們也在探索零排放處理技術(shù)，以減少廢水對(duì)環(huán)境的影響。

總之，電廠濕法脫硫技術(shù)在減少SO2排放和改善環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用，但其高效運(yùn)行和廢水處理仍需進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。

濕法脫硫：濕法脫硫技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的工藝之一，根據(jù)脫硫介質(zhì)的不同，可以分為氧化鎂法、石灰石-石膏法和氨法等。濕法脫硫具有較高的脫硫效率，通常高于90%，但其生成物為液體或淤渣，處理較為復(fù)雜，耗水量大，投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。

半干法脫硫：半干法脫硫技術(shù)通過噴霧干燥或旋轉(zhuǎn)噴霧干燥等方式，將石灰漿液與煙氣接觸，實(shí)現(xiàn)SO?的吸收。該方法相比濕法脫硫具有較低的水耗和占地面積，但脫硫效率相對(duì)較低。

干法脫硫：干法脫硫技術(shù)利用干的熟石灰和循環(huán)灰與煙氣反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫硫。這種方法適用于煙氣量變化大、含濕量高的情況，但其脫硫效率通常低于濕法和半干法。

SCR脫硝技術(shù)：選擇性催化還原（SCR）是目前鋼鐵工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的脫硝技術(shù)之一。SCR技術(shù)通過在催化劑的作用下，將NOx還原為氮?dú)夂退魵?，其脫硝效率可達(dá)到80%~90%。SCR技術(shù)具有較高的脫硝效率和可靠性，但需要較高的操作溫度（通常在300℃左右）。

在選擇具體的脫硫脫硝工藝時(shí)，需要綜合考慮項(xiàng)目特點(diǎn)、占地面積、煙氣條件、處理成本等因素。例如，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，濕式氨法脫硫技術(shù)可以結(jié)合焦化過程中的廢氨水利用，實(shí)現(xiàn)以廢治廢和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而在超低排放改造項(xiàng)目中，濕法脫硫+SCR脫硝組合工藝由于其高效率和成熟性，被廣泛采用。

總之，鋼鐵燒結(jié)機(jī)煙氣的脫硫脫硝技術(shù)需要根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化選擇，以達(dá)到最佳的環(huán)保效果和經(jīng)濟(jì)效益。