4.2 低浓度SO2的净化技术（课件）-《大气污染控制技术与技能实训》同步教学（大连理工大学出版社）

第4章 气态污染物的净化技术 　　本章主要介绍气态污染物的净化方法。目前，常用的控制各种气态污染物排放的主要途径是吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法等。大气中的气体状态污染物又简称为气态污染物，它是以分子状态存在的，常见分子状态的气体污染物为SO2、NOx。通过学习本章，使学习者能了解各种气态污染物的净化方法及净化基本原理、净化工艺、净化设备，掌握低浓度SO2的净化技术，了解NOx的净化方法，可以利用学到的基本理论知识，对各种气态污染物提出可行的控制和处理方法。 学习指南： 4.2.1 燃烧前脱硫 　　目前，燃煤脱硫技术有100多种，按燃烧阶段脱硫可分为三类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫。 4.2 低浓度SO2的净化技术 (1)燃烧前脱硫技术为在燃料进入燃烧设备之前所进行的去除硫分处理，主要包括燃料的替换、洗选加工、形态转换等技术。 (2)燃烧过程中脱硫技术是在燃烧过程中采用各种技术手段，将煤中的硫分固定在炉渣中，从而减少二氧化硫向大气的排放。 (3)燃烧后烟气脱硫又称烟气脱硫，按其脱硫的基本方法分为化学吸收法、催化法和吸附法等。 4.2.1 燃烧前脱硫 4.2.1.1 煤炭物理脱硫技术 　　目前我国最多采用的煤燃烧前脱硫方法是物理选煤方法。物理选煤主要是利用清洁煤、灰分、黄铁矿的比重不同，以去除部分灰分和黄铁矿硫。 跳汰分选是利用比重分选矿物(专业术语称重选)的一种方法。 1. 跳汰选煤 2. 重介质选煤 重介质选煤的基本原理是阿基米德原理 4. 高梯度强磁选法 5. 微波辐射法 3. 浮选选煤 浮选是在气—液—固三相界面的分选过程，包括在水中的矿粒黏附到气泡上，然后上浮到煤浆液面并被收入泡沫产品的过程。 高梯度强磁分离煤脱硫技术是一种物理选煤新技术。 当微波照射煤时，煤中黄铁矿中的硫最容易吸收微波，有机硫次之，煤基质基本上不吸收。 4.2.1.2 煤炭化学脱硫技术 化学脱硫方法包括：碱法脱硫、气体脱硫、热解与氢化脱硫、氧化法脱硫等。 4.2.1.3 煤炭生物脱硫技术 煤炭微生物脱硫是在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术。 4.2 低浓度SO2的净化技术 4.2.2 燃烧过程中脱硫 　　燃烧中脱硫的原理是在煤燃烧过程中加入石灰石或白云石粉作脱硫剂，CaCO3、MgCO3受热分解生成CaO、MgO，与烟气中SO2反应生成硫酸盐，随灰分排出。石灰石粉在氧化性气体中的脱硫反应为： CaCO3 CaO+ CO2 CaO+SO2+(1/2)O2→CaSO4 加热 → 4.2.2.1 型煤固硫技术 1. 工业型煤固硫的工作原理 　　将不同的原料经筛分后按一定的比例配煤，粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。 2. 工业固硫型煤的特点 （1）反应活性高。型煤的反应活性越大，说明燃烧性能越好，既节约了煤炭，又减少了烟尘的排放量。值随温度上升而增加，并与煤种有关。 （2）燃烧性能比原煤好。 （3）型煤固灰及固硫能力比原煤好。型煤的烟尘排放量比原煤减少54％～80％，SO2排放量减少40％一75％。 4.2 低浓度SO2的净化技术 4.2.2.2 循环流化床燃烧脱硫技术 成多孔的循环流化床锅炉是指利用高温除尘器使飞出的物料又返回炉膛内循环利用的流化燃烧方式。 1. 循环流化床燃烧脱硫的工作原理 2. 循环流化床燃烧(CFBC)的特点 ①不仅可以燃用各种类型的煤，而且可以燃烧木材和固体废物，还可以实现与液体燃料的混合燃烧 ②由于流化速度较高，使燃料在系统内不断循环，实现均匀稳定的燃烧 ③由于采用循环燃烧的方式，燃料在炉内停留时间较长，使燃烧效率高达99％以上，锅炉效率可达90％以上 ④燃烧温度较低，NOx生成量少 ⑤由于石灰石在流化床内反应时间长，使用少量的石灰石(钙硫比小于1.5)即可使脱硫效率达90％ ⑥燃料制备和给煤系统简单，操作灵活。 4.2 低浓度SO2的净化技术 4.2.3.1 湿式石灰/石灰石-石膏法 3. 主要设备 （1）．洗涤吸收器 几种常见的洗涤器结构及特点 （2）氧化塔 4. 改进工艺措施 （1）己二酸 成分是二羧基有机酸HOOC(CH2)4COOH，其酸度介于碳酸和亚硫酸之间，在原有的石灰／石灰石流程中加入己二酸，可起到缓冲吸收液pH的作用。 （2）硫酸镁 克服石灰石结垢和提高SO2去除率的另一种方法是添加硫酸镁，加入硫酸镁的目的是为改进溶液的化学性质，使SO2以可溶性盐形式被吸收，并减少了系统的能源消耗量。 4.2 低浓度SO2的净化技术 4.2.3.1 湿式石灰/石灰石-石膏法 1. 工艺原理 4.2.3 燃烧后烟气脱硫 　　用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二