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1、SO2、NOx的处理方法硫氧化物的污染控制1.硫循环及硫排放硫循环及硫排放硫循环及硫排放硫循环及硫排放2.2.燃烧前和燃烧中脱硫技术与工艺燃烧前和燃烧中脱硫技术与工艺燃烧前和燃烧中脱硫技术与工艺燃烧前和燃烧中脱硫技术与工艺3.3.燃烧后脱硫技术及其研究进展燃烧后脱硫技术及其研究进展燃烧后脱硫技术及其研究进展燃烧后脱硫技术及其研究进展4.4.燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价5.5.中国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和中国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和中国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和中
2、国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重大行动重大行动重大行动重大行动硫氧化物的污染关注热点早期早期早期早期局地环境中二氧化硫的浓度升高局地环境中二氧化硫的浓度升高局地环境中二氧化硫的浓度升高局地环境中二氧化硫的浓度升高近近近近100100年来年来年来年来二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降最近最近最近最近二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子硫循环与硫排放硫循环与硫排放人类使用的化石燃料都含有一定
3、量的硫人类使用的化石燃料都含有一定量的硫人类使用的化石燃料都含有一定量的硫人类使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃烧时，其中的硫大部分转化燃料燃烧时，其中的硫大部分转化燃料燃烧时，其中的硫大部分转化燃料燃烧时，其中的硫大部分转化为为为为SO2SO2硫循环与硫排放硫循环与硫排放 我国北方城市我国北方城市我国北方城市我国北方城市SOSO2 2污染现状污染现状污染现状污染现状硫循环与硫排放 我国南方城市我国南方城市我国南方城市我国南方城市SOSO2 2污染现状污染现状污染现状污染现状硫循环与硫排放20世纪90年代末我国酸雨区域分布SOx形成的控制形成的控制 控制燃烧生成控制燃烧生成SO2的方法：采用
4、低的方法：采用低硫燃料，燃料脱硫，燃烧过程中脱硫燃料，燃料脱硫，燃烧过程中脱硫和未端尾气胶硫。硫和未端尾气胶硫。燃烧前脱硫1.煤炭的固态加工煤炭的固态加工 煤炭洗选煤炭洗选煤炭洗选煤炭洗选 物理洗煤物理洗煤物理洗煤物理洗煤 化学洗煤化学洗煤化学洗煤化学洗煤 微生物洗煤微生物洗煤微生物洗煤微生物洗煤 我国以物理选煤为主。跳汰占我国以物理选煤为主。跳汰占我国以物理选煤为主。跳汰占我国以物理选煤为主。跳汰占59%59%、重介质选煤、重介质选煤、重介质选煤、重介质选煤占占占占23%23%、浮选占、浮选占、浮选占、浮选占14%14%19951995年我国煤炭洗选能力年我国煤炭洗选能力年我国煤炭洗选能力年
5、我国煤炭洗选能力3.8103.8108 8t t，入洗量入洗量入洗量入洗量2.8102.8108 8t t，入洗率入洗率入洗率入洗率22%22%。燃燃料料脱脱硫硫a.分选法，高硫煤中分选法，高硫煤中FeS2含量高，含量高，FeS2比重比重5，清洁煤比重，清洁煤比重1.25，将煤破碎后，水洗，将煤破碎后，水洗FeS2。（去除煤中（去除煤中FeS2，不能去除有机硫），不能去除有机硫）b.溶剂精制煤（溶剂精制煤（SRC），将煤用溶剂萃取加），将煤用溶剂萃取加H。将煤破碎，与溶剂混合制成煤浆，在高温高压将煤破碎，与溶剂混合制成煤浆，在高温高压下加下加H液化，形成凝胶，使不溶灰分、液化，形成凝胶，使不溶
6、灰分、FeS2分分离。离。c.型煤固硫，加入粘结剂（沥青）或钙系固型煤固硫，加入粘结剂（沥青）或钙系固硫剂。硫剂。燃烧前脱硫燃烧前脱硫2.煤炭的转化煤炭的转化煤的气化煤的气化煤的气化煤的气化 采用空气、氧气、采用空气、氧气、采用空气、氧气、采用空气、氧气、COCO2 2和水蒸气作为气化剂，在气和水蒸气作为气化剂，在气和水蒸气作为气化剂，在气和水蒸气作为气化剂，在气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气 移动床、流化床和气流床三种方法移动床、流化床和气流床三种方法移动床、流化床和气流床三种方
7、法移动床、流化床和气流床三种方法 移动床用移动床用移动床用移动床用OO2 2，水蒸气作气化剂对灰分离，水分褐煤较，水蒸气作气化剂对灰分离，水分褐煤较，水蒸气作气化剂对灰分离，水分褐煤较，水蒸气作气化剂对灰分离，水分褐煤较适用。流化床以适用。流化床以适用。流化床以适用。流化床以8mm8mm以下的颗粒煤为原料，排灰中以下的颗粒煤为原料，排灰中以下的颗粒煤为原料，排灰中以下的颗粒煤为原料，排灰中C C的含量低。的含量低。的含量低。的含量低。燃烧前脱硫燃烧前脱硫煤的液化煤的液化通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等通过化
8、学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品液体产品液体产品液体产品直接液化和间接液化直接液化和间接液化直接液化和间接液化直接液化和间接液化直接液化法：高温高压对煤加大量的直接液化法：高温高压对煤加大量的直接液化法：高温高压对煤加大量的直接液化法：高温高压对煤加大量的H H，降，降，降，降低低低低C CH H的比例。的比例。的比例。的比例。间接液化法：把煤气化转化为合成气（间接液化法：把煤气化转化为合成气（间接液化法：把煤气化转化为合成气（间接液化法：把煤气化转化为合成气（COCOH2H2），再用催化剂转化为液体。），再用催化剂转化为液体。），再用催化剂转化为液体。），再用催化剂转化为液体。燃烧
9、前脱硫3.3.重油脱硫重油脱硫重油脱硫重油脱硫由于原油精馏时，有由于原油精馏时，有由于原油精馏时，有由于原油精馏时，有80809090硫残留于重油中。硫残留于重油中。硫残留于重油中。硫残留于重油中。在催化在催化在催化在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，使氢与硫作用形成使氢与硫作用形成使氢与硫作用形成使氢与硫作用形成H H2 2S S从从从从重油中分离重油中分离重油中分离重油中分离直接脱硫和间接脱硫直接脱硫和间接脱硫直接脱硫和间接脱硫直接脱硫和
10、间接脱硫直直直直接接接接脱脱脱脱硫硫硫硫：抗抗抗抗中中中中毒毒毒毒性性性性好好好好的的的的催催催催化化化化剂剂剂剂（COCO、NiNi），直直直直接接接接加加加加H H脱脱脱脱S S。间间间间接接接接脱脱脱脱硫硫硫硫：先先先先减减减减压压压压蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏，馏馏馏馏出出出出油油油油催催催催化化化化加加加加H H脱脱脱脱S S后后后后与与与与残残残残油油油油混混混混合合合合，或或或或对对对对残残残残油油油油进进进进行行行行处处处处理理理理，分分分分离离离离出出出出沥沥沥沥青青青青后后后后，再再再再与与与与馏出油混合。馏出油混合。馏出油混合。馏出油混合。燃烧中脱硫流化床燃烧技术流化床燃烧技术流化
11、床燃烧技术流化床燃烧技术流化条件：气流速度介于临界速度和输送速度流化条件：气流速度介于临界速度和输送速度流化条件：气流速度介于临界速度和输送速度流化条件：气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态之间，煤粒保持流化状态之间，煤粒保持流化状态之间，煤粒保持流化状态优点：优点：优点：优点：1 1有强烈的湍动混合，强化了气固两相的质有强烈的湍动混合，强化了气固两相的质有强烈的湍动混合，强化了气固两相的质有强烈的湍动混合，强化了气固两相的质量、热量交换。量、热量交换。量、热量交换。量、热量交换。2 2延长燃料在炉内停留时间。延长燃料在炉内停留时间。延长燃料在炉内停留时间。延长燃料在炉内停留时
12、间。流化床利于燃料的充分燃烧流化床利于燃料的充分燃烧流化床利于燃料的充分燃烧流化床利于燃料的充分燃烧分类分类分类分类按流态：鼓泡流化床和循环流化床按流态：鼓泡流化床和循环流化床按流态：鼓泡流化床和循环流化床按流态：鼓泡流化床和循环流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫流化床脱硫的化学过程流化床脱硫的化学过程脱硫剂：石灰石（脱硫剂：石灰石（脱硫剂：石灰石（脱硫剂：石灰石（CaCOCaCO3 3）、）、）、）、白云石白云石白云石白云石（CaCOCaCO3 3 MgCO
13、MgCO3 3）炉内化学反应炉内化学反应炉内化学反应炉内化学反应流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境CaSOCaSO4 4的摩尔体积大于的摩尔体积大于的摩尔体积大于的摩尔体积大于CaCOCaCO3 3，由于孔隙堵塞，由于孔隙堵塞，由于孔隙堵塞，由于孔隙堵塞，CaOCaO不可能完全转化为不可能完全转化为不可能完全转化为不可能完全转化为CaSOCaSO4 4流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫的影响因素1.1.钙硫比钙硫比钙硫比钙硫比表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数表示脱硫剂用量的指标，影响
14、最大的性能参数表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数脱硫率（脱硫率（脱硫率（脱硫率（）可以用可以用可以用可以用Ca/SCa/S（R R）近似表达近似表达近似表达近似表达mm综合影响参数，（流化速度，脱硫剂颗粒尺寸，脱硫剂种类等）综合影响参数，（流化速度，脱硫剂颗粒尺寸，脱硫剂种类等）综合影响参数，（流化速度，脱硫剂颗粒尺寸，脱硫剂种类等）综合影响参数，（流化速度，脱硫剂颗粒尺寸，脱硫剂种类等）2.2.煅烧温度煅烧温度煅烧温度煅烧温度 存在最佳脱硫温度范围存在最佳脱硫温度范围存在最佳脱硫温度范围存在最佳脱硫温度范围 温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制
15、在颗粒外表面温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 温度过高，温度过高，温度过高，温度过高，CaCOCaCO3 3的烧结作用变得严重的烧结作用变得严重的烧结作用变得严重的烧结作用变得严重流化床燃烧脱硫的影响因素流化床燃烧脱硫的影响因素流化床燃烧脱硫的影响因素3.3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析
16、，并非越小越好颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积，又保证孔道不易堵塞积，又保证孔道不易堵塞积，又保证孔道不易堵塞积，又保证孔道不易堵塞4.4.脱硫剂的种类脱硫剂的种类脱硫剂的种类脱硫剂的种类白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析，且用量大于
17、石灰石近两倍析，且用量大于石灰石近两倍析，且用量大于石灰石近两倍析，且用量大于石灰石近两倍流化床燃烧脱硫的影响因素脱硫剂的再生不同温度下的再生反应不同温度下的再生反应不同温度下的再生反应不同温度下的再生反应冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，SOSO2 2浓度通常浓度通常浓度通常浓度通常2 24040 化学反应式化学反应式化学反应式化学反应式 反应反应反应反应1 1为放热反应，温度低时转化率高为放热反应，温度低时转化率高为放热反应，温度低时转化率高为放热反应，温度低时转化率高 工业上一般采用多层催化床层工业上一
18、般采用多层催化床层工业上一般采用多层催化床层工业上一般采用多层催化床层高浓度高浓度SO2尾气的回收和净化尾气的回收和净化高浓度SO2尾气的回收和净化高浓度SO2尾气的回收和净化低浓度低浓度SO2烟气脱硫燃烧后脱硫烟气脱硫燃烧后脱硫燃烧设施直接排放的燃烧设施直接排放的燃烧设施直接排放的燃烧设施直接排放的SOSO2 2浓度通常为浓度通常为浓度通常为浓度通常为1010-4-41010-3-3数量级数量级数量级数量级由于由于由于由于SOSO2 2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂
19、贵分类分类分类分类脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法抛抛抛抛弃弃弃弃法法法法：在在在在脱脱脱脱硫硫硫硫过过过过程程程程中中中中形形形形成成成成的的的的固固固固体体体体产产产产物物物物被被被被废废废废弃弃弃弃，吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂须不断地加入。须不断地加入。须不断地加入。须不断地加入。再再再再生生生生法法法法：与与与与SOSO2 2反反反反应应应应后后后后吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂可可可可连连连连续续续续地地地地在在在在一一一一个个个个闭闭闭闭环环环环系系系系统统统统中中中中再再再再生生生生，再再再再
20、生生生生后后后后的的的的脱脱脱脱硫硫硫硫剂剂剂剂和和和和补补补补充充充充的的的的新新新新鲜鲜鲜鲜吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂回回回回到到到到脱脱脱脱硫硫硫硫系统中使用。系统中使用。系统中使用。系统中使用。低浓度低浓度SO2烟气脱硫烟气脱硫脱硫产物状态：湿法和干法脱硫产物状态：湿法和干法湿湿湿湿法法法法系系系系统统统统：利利利利用用用用碱碱碱碱性性性性吸吸吸吸收收收收液液液液或或或或含含含含触触触触媒媒媒媒粒粒粒粒子子子子的的的的溶溶溶溶液液液液，吸吸吸吸收烟气中的收烟气中的收烟气中的收烟气中的SOSO2 2。干干干干法法法法系系系系统统统统：利利利利用用用用固固固固体体体体吸吸吸吸附附附附剂剂剂剂
21、和和和和催催催催化化化化剂剂剂剂在在在在不不不不降降降降低低低低烟烟烟烟气气气气温温温温度和不增加湿度的条件下除去烟气中的度和不增加湿度的条件下除去烟气中的度和不增加湿度的条件下除去烟气中的度和不增加湿度的条件下除去烟气中的SOSO2 2。喷喷喷喷雾雾雾雾干干干干燥燥燥燥法法法法：采采采采用用用用雾雾雾雾化化化化脱脱脱脱硫硫硫硫剂剂剂剂浆浆浆浆液液液液进进进进行行行行脱脱脱脱硫硫硫硫，但但但但在在在在脱脱脱脱硫硫硫硫过过过过程程程程中中中中雾雾雾雾化化化化滴滴滴滴被被被被蒸蒸蒸蒸发发发发干干干干燥燥燥燥，因因因因此此此此称称称称为为为为湿湿湿湿干干干干法法法法或或或或半半半半干干干干法。法。法
22、。法。目前广泛采用的烟气脱硫技术仍然是湿法石灰石脱硫工目前广泛采用的烟气脱硫技术仍然是湿法石灰石脱硫工目前广泛采用的烟气脱硫技术仍然是湿法石灰石脱硫工目前广泛采用的烟气脱硫技术仍然是湿法石灰石脱硫工艺。艺。艺。艺。低浓度SO2烟气脱硫低浓度SO2烟气脱硫主要烟气脱硫工艺1.石灰石石灰石/石灰法洗涤石灰法洗涤目前应用最广泛的脱硫技术目前应用最广泛的脱硫技术目前应用最广泛的脱硫技术目前应用最广泛的脱硫技术主要烟气脱硫工艺1.1.石灰石石灰石石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：pHpH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的
23、固液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、体含量、体含量、体含量、SOSO2 2浓度、吸收塔结构浓度、吸收塔结构浓度、吸收塔结构浓度、吸收塔结构主要烟气脱硫工艺1.石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）烟气脱硫工艺主要烟气脱硫工艺1.石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）解决的问题解决的问题解决的问题解决的问题 设备腐蚀：（采用合金设备腐蚀：（采用合金设备腐蚀：（采用合金设备腐蚀：（采用合金C C276276，控制，控制，控制，控制ClCl浓度）浓度）浓度）浓度）结垢和堵塞：结垢和堵塞：结垢和堵塞：结垢和堵塞
24、：溶液或料浆中水份被蒸发而固体沉积溶液或料浆中水份被蒸发而固体沉积溶液或料浆中水份被蒸发而固体沉积溶液或料浆中水份被蒸发而固体沉积Ca(OH)Ca(OH)2 2或或或或CaCOCaCO3 3沉积或结晶析出沉积或结晶析出沉积或结晶析出沉积或结晶析出 CaSOCaSO3 3或或或或CaSOCaSO4 4从从从从溶溶溶溶液液液液中中中中结结结结晶晶晶晶析析析析出出出出（由由由由于于于于CaSOCaSO4 4结结结结垢垢垢垢难难难难去去去去除，所以在吸收塔控制亚硫酸盐氧化率在除，所以在吸收塔控制亚硫酸盐氧化率在除，所以在吸收塔控制亚硫酸盐氧化率在除，所以在吸收塔控制亚硫酸盐氧化率在2020以下）以下）
25、以下）以下）除雾器阻塞除雾器阻塞除雾器阻塞除雾器阻塞:用高速喷嘴每小时数次喷清水冲洗（雾滴用高速喷嘴每小时数次喷清水冲洗（雾滴用高速喷嘴每小时数次喷清水冲洗（雾滴用高速喷嘴每小时数次喷清水冲洗（雾滴进入烟道，腐蚀设备）进入烟道，腐蚀设备）进入烟道，腐蚀设备）进入烟道，腐蚀设备）主要烟气脱硫工艺脱硫剂的利用率脱硫剂的利用率:颗粒粒径及反应时间颗粒粒径及反应时间等因素制约。等因素制约。液固分离液固分离:固体结晶要大，易于析出的固体结晶要大，易于析出的过滤（过滤（2CaSO3H2O结晶太细，结晶太细，CaSO42H2O结晶大，因此须保证结晶大，因此须保证95的脱硫产物转化为硫酸钙）的脱硫产物转化为硫
26、酸钙）固体废物的处理处置固体废物的处理处置:渣场堆放或筑路渣场堆放或筑路使用。使用。主要烟气脱硫工艺2.改进的石灰石改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫石灰湿法烟气脱硫加入己二酸的石灰石法加入己二酸的石灰石法加入己二酸的石灰石法加入己二酸的石灰石法在洗涤浆液中它能缓冲在洗涤浆液中它能缓冲在洗涤浆液中它能缓冲在洗涤浆液中它能缓冲PHPH的作用；的作用；的作用；的作用；来源丰富，价格低廉；来源丰富，价格低廉；来源丰富，价格低廉；来源丰富，价格低廉；在在在在现现现现已已已已运运运运行行行行的的的的石石石石灰灰灰灰石石石石石石石石灰灰灰灰流流流流程程程程，加加加加入入入入已已已已二二二二酸酸酸酸，不不不不须
27、须须须作修改。作修改。作修改。作修改。己己己己二二二二酸酸酸酸抑抑抑抑制制制制气气气气液液液液界界界界面面面面上上上上SOSO2 2溶溶溶溶解解解解造造造造成成成成的的的的pHpH值值值值降降降降低低低低，加加加加速速速速液相传质液相传质液相传质液相传质己己己己二二二二酸酸酸酸钙钙钙钙的的的的存存存存在在在在增增增增加加加加了了了了液液液液相相相相与与与与SOSO2 2的的的的反反反反应应应应能能能能力力力力降降降降低低低低钙钙钙钙硫硫硫硫比比比比主要烟气脱硫工艺加入加入MgSO4：克服石灰石法的结垢；克服石灰石法的结垢；使使SO2以可溶性盐吸收。以可溶性盐吸收。SOSO2 2H H2 2OH
28、OH2 2SOSO3 3HH2 2SOSO3 3MgSOMgSO4 4MgMg2 22HSO2HSO3 3若若若若CaCOCaCO3 3存在：存在：存在：存在：MgSOMgSO4 42HSO2HSO3 3CaCOCaCO3 3 MgSOMgSO3 3CaCa2 2SOSO3 32 2COCO2 2H H2 2OO反应槽中：反应槽中：反应槽中：反应槽中：CaCa2 2SOSO3 32 22H2H2 2OCaSOOCaSO3 3 2H2H2 2OO主要烟气脱硫工艺双碱流程：加入碱金属盐类或碱类的水溶液双碱流程：加入碱金属盐类或碱类的水溶液双碱流程：加入碱金属盐类或碱类的水溶液双碱流程：加入碱金属盐
29、类或碱类的水溶液目目目目的的的的：提提提提高高高高SOSO2 2的的的的去去去去除除除除率率率率；克克克克服服服服石石石石灰灰灰灰石石石石灰灰灰灰石石石石法法法法易结垢。易结垢。易结垢。易结垢。以以以以碱碱碱碱先先先先吸吸吸吸收收收收SOSO2 2，然然然然后后后后用用用用石石石石灰灰灰灰或或或或石石石石灰灰灰灰石石石石再再再再生生生生吸吸吸吸收收收收SOSO2 2，将，将，将，将SOSO2 2以以以以CaSOCaSO3 3或或或或CaSOCaSO4 4排出钠盐。排出钠盐。排出钠盐。排出钠盐。以以以以 NaNa2 2COCO3 3形形形形 式式式式 加加加加 入入入入，钠钠钠钠 盐盐盐盐 补补
30、补补 充充充充 量量量量 约约约约 为为为为0.05mol/molSO0.05mol/molSO2 2。COCO3 32 22SO2SO2 2H H2 2O2HSOO2HSO3 3COCO2 2HCOHCO3 3SOSO2 2HSOHSO3 3COCO2 2再使用石灰石或石灰与其反应。再使用石灰石或石灰与其反应。再使用石灰石或石灰与其反应。再使用石灰石或石灰与其反应。喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫 是是是是一一一一种种种种湿湿湿湿干干干干法法法法脱脱脱脱硫硫硫硫工工工工艺艺艺艺，市市市市场场场场份份份份额额额额仅仅仅仅次次次次于于于于湿湿湿湿钙钙钙钙法法法法,其其其其脱脱脱脱硫硫硫硫过过
31、过过程程程程是是是是SO2SO2被被被被雾雾雾雾化化化化的的的的Ca(OH)2Ca(OH)2浆浆浆浆液液液液或或或或Na2CO3Na2CO3溶溶溶溶液液液液吸吸吸吸收收收收。由由由由于于于于液液液液滴滴滴滴被被被被高高高高温温温温的的的的烟烟烟烟气气气气干干干干燥燥燥燥，形形形形成成成成干干干干废废废废物物物物（亚亚亚亚硫硫硫硫酸酸酸酸盐盐盐盐、硫硫硫硫酸酸酸酸盐盐盐盐、飞飞飞飞灰灰灰灰及及及及未未未未反反反反应应应应的的的的吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂），它它它它们们们们由由由由袋袋袋袋式式式式或或或或电电电电除除除除尘尘尘尘器器器器捕捕捕捕集集集集。设设设设备备备备和操作简单，废物量小，能耗低
32、（湿法的和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/21/3)1/21/3)主要适用于低硫煤，应用广泛。主要适用于低硫煤，应用广泛。主要适用于低硫煤，应用广泛。主要适用于低硫煤，应用广泛。喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫 喷雾干燥法有吸收剂制备、吸收和干燥、喷雾干燥法有吸收剂制备、吸收和干燥、固体捕集、固体废物处置四个过程。固体捕集、固体废物处置四个过程。吸收剂制备：吸收剂制备：1吸吸收收剂剂选选择择：价价格格因因素素和和当当地地是是否否能能够够得到。（例啤酒业、造纸业的废水）得到。（例啤酒业、造纸业的废水）2吸收剂溶液或
33、浆液在现场制备。吸收剂溶液或浆液在现场制备。喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫 吸吸收收和和干干燥燥：含含SO2的的烟烟气气进进入入喷喷雾雾干干燥燥器器后后，气气相相中中的的SO2与与吸吸收收剂剂反反应应，同同时时烟烟气气预热可使水分蒸发至干。预热可使水分蒸发至干。以石灰喷雾干燥为例：以石灰喷雾干燥为例：Ca(OH)2（s）SO2(g)H2O(l)CaSO32H2O(s)CaSO32H2O（s）O2(g)CaSO42H2O(s)喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫 固固体体废废物物处处置置：当当未未反反应应的的CaO固固体体废废弃物弃物湿干法湿干法干法）。干法）。9.流流程程的的复复杂杂程程
34、度度（湿湿法法最最大大湿湿干干法法干法）。干法）。10.动力消耗（湿法最大动力消耗（湿法最大湿干法湿干法干法）。干法）。11.工艺成熟程度（湿法应用最多）。工艺成熟程度（湿法应用最多）。燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价评价指标评价指标评价指标评价指标1.1.1.1.技技技技术术术术成成成成熟熟熟熟度度度度。依依依依脱脱脱脱硫硫硫硫技技技技术术术术目目目目前前前前所所所所处处处处的的的的开开开开发发发发阶阶阶阶段段段段，分分分分为为为为实实实实验验验验室，中试，示范和商业化四个阶段室，中试，示范和商业化四个阶段室，中试，示范和商业化四个阶段室，中试，示范和商业化四个阶段2.2.2.2.技技技技术
35、术术术性性性性能能能能。包包包包括括括括脱脱脱脱硫硫硫硫效效效效率率率率，处处处处理理理理能能能能力力力力，技技技技术术术术复复复复杂杂杂杂程程程程度度度度，占占占占地情况，能耗及副产品利用等，反映技术的综合性能地情况，能耗及副产品利用等，反映技术的综合性能地情况，能耗及副产品利用等，反映技术的综合性能地情况，能耗及副产品利用等，反映技术的综合性能3.3.3.3.环环环环境境境境特特特特性性性性。环环环环境境境境特特特特性性性性根根根根据据据据处处处处理理理理后后后后烟烟烟烟气气气气的的的的SOSO2 2排排排排放放放放量量量量与与与与排排排排放放放放标标标标准比较进行评价准比较进行评价准比较
36、进行评价准比较进行评价4.4.4.4.经经经经济济济济性性性性。选选选选用用用用技技技技术术术术的的的的总总总总投投投投资资资资和和和和SOSO2 2单单单单位位位位脱脱脱脱硫硫硫硫成成成成本本本本为为为为综综综综合合合合经经经经济济济济性的评价指标性的评价指标性的评价指标性的评价指标燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价燃烧前和燃烧中技术燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价烟气脱硫技术中国酸雨及二氧化硫污染控制区划分技术路线“两控区”划分范围 1998199819981998年年年年1 1 1 1月国务院批复了酸雨控制区和二氧化硫控制区月国务院批复了酸雨控制区和二氧化硫控制区月国务院批复了酸雨控制区和
37、二氧化硫控制区月国务院批复了酸雨控制区和二氧化硫控制区划分方案，划分方案，划分方案，划分方案，“两控区两控区两控区两控区”共涉及共涉及共涉及共涉及27272727个省、自治区、直辖个省、自治区、直辖个省、自治区、直辖个省、自治区、直辖市的市的市的市的175175175175个地市个地市个地市个地市pH值小于值小于5.6区域区域酸雨控制区酸雨控制区SO2污染控制区污染控制区“两控区”的基本情况社会经济概况社会经济概况燃烧过程燃烧过程NOx的控制的控制1.氮氧化物的性质及来源氮氧化物的性质及来源2.燃烧过程中氮氧化物的形成机理燃烧过程中氮氧化物的形成机理3.低氮氧化物燃烧技术低氮氧化物燃烧技术4.
38、烟气脱硝技术烟气脱硝技术燃烧过程燃烧过程NOx的控制的控制 NONONONOx x x x包括包括包括包括N N N N2 2 2 2O O O O、NONONONO、N N N N2 2 2 2O O O O3 3 3 3、NONONONO2 2 2 2、N N N N2 2 2 2O O O O4 4 4 4、N N N N2 2 2 2O O O O5 5 5 5大气中大气中大气中大气中NONONONOx x x x主要以主要以主要以主要以NONONONO、NONONONO2 2 2 2的形式存在的形式存在的形式存在的形式存在NONONONOx x x x的性质的性质的性质的性质N N
39、N N2 2 2 2O O O O：单个分子的温室效应为：单个分子的温室效应为：单个分子的温室效应为：单个分子的温室效应为COCOCOCO2 2 2 2的的的的200200200200倍，并参与臭氧倍，并参与臭氧倍，并参与臭氧倍，并参与臭氧层的破坏层的破坏层的破坏层的破坏NONONONO：大气中：大气中：大气中：大气中NONONONO2 2 2 2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分分分分燃烧过程燃烧过程NOx的控制的控制 NOx的产生：的产生：自然界，（固氮菌，雷电）自然界，（固氮菌，雷电）
40、5108t/a人人类类活活动动（燃燃料料燃燃烧烧，化化工工生生产产：硝硝酸酸炸药，金属表面处理）炸药，金属表面处理）5107t/a燃烧燃烧中中NOx的产生：的产生：燃料中的燃料中的NNOx（燃料型燃料型NOx）大气中的大气中的NNOx（热力型热力型NOx）燃烧过程中氮氧化物的形成机理燃烧过程中氮氧化物的形成机理 燃烧过程中产生的燃烧过程中产生的NOx分三类：分三类：1燃燃料料型型NOx：燃燃料料中中固固定定氮氮生生成成的；的；2.热热力力型型NOx：高高温温下下大大气气中中的的氮氮与与氧发生化学反应生成的；氧发生化学反应生成的；3.瞬瞬时时NO：低低温温火火焰焰中中含含碳碳自自由由基基存在下生
41、成。存在下生成。热力型热力型NOx的形成的形成 N2O22NOKp(PNO)2/（PO2PN2）Kp随随 温温 度度 的的 升升 高高 而而 升升 高高，当当T1000K，NO的生成量大增的生成量大增NO和和NO2生成的热力学生成的热力学 NOO2NO2Kp(PNO2)/（PO2）1/2PNOKp随温度的升高而升高随温度的升高而升高:低温有利与低温有利与低温有利与低温有利与NONO2 2 形成形成形成形成高温下高温下高温下高温下NONO2 2分解为分解为分解为分解为NONO注注注注意意意意：当当当当烟烟烟烟气气气气冷冷冷冷却却却却后后后后，热热热热力力力力学学学学计计计计算算算算表表表表明明明
42、明，NOxNOx应应应应以以以以NONO2 2形形形形式式式式存存存存在在在在，实实实实际际际际上上上上NOxNOx大大大大约约约约90909595以以以以NONO形形形形式存在，因为式存在，因为式存在，因为式存在，因为NONO存在分解和氧化两种反应存在分解和氧化两种反应存在分解和氧化两种反应存在分解和氧化两种反应 NO和和NO2生成的热力学生成的热力学 2NON2O2E375/mol，活化能高，不易反应活化能高，不易反应NOO2NO2当当T1500K1500K1500K1500K）下，有可观的）下，有可观的）下，有可观的）下，有可观的NONONONO生成，但生成，但生成，但生成，但NO2NO
43、2NO2NO2量仍然量仍然量仍然量仍然很小很小很小很小燃烧中燃烧中NOx 形成的动力学形成的动力学 NO的的生生成成机机理理十十分分复复杂杂，模模型型较较多多，主主要要介介绍绍泽泽多多维维奇奇模型（自由基链）模型（自由基链）瞬时瞬时NO的形成的形成 CHN2HCNNN+O2NO+OHCN可可能能与与O2反反应应生生成成NO，或或与与NO反反应应生生成成N2。该该种种猜猜想想主主要要是是解解释释在在低低温温火火焰焰中中生生成成NO明明显显高高于于泽泽利利多多维维奇模型预测的结果。奇模型预测的结果。燃料型燃料型NOx的形成的形成 燃料中氮的形成以燃料中氮的形成以燃料中氮的形成以燃料中氮的形成以C-
44、NC-N键存在的有机化合物。键存在的有机化合物。键存在的有机化合物。键存在的有机化合物。NNNN的的的的键键键键能能能能大大大大大大大大高高高高于于于于有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物中中中中C-NC-N的的的的键键键键能能能能，因因因因此此此此空空空空气气气气中中中中OO2 2首首首首先先先先破破破破坏坏坏坏C-NC-N键键键键，燃燃燃燃料料料料型型型型NOxNOx易易易易形成，而热力型形成，而热力型形成，而热力型形成，而热力型NOxNOx只有在高温才能形成。只有在高温才能形成。只有在高温才能形成。只有在高温才能形成。反应过程：反应过程：反应过程：反应过程：oo燃料中的燃料中的燃料中
45、的燃料中的NHCNNHNHCNNH或或或或NHNH2 2NONOH H2 2OO贫燃料混合气中，贫燃料混合气中，贫燃料混合气中，贫燃料混合气中，NONO生成量较高；生成量较高；生成量较高；生成量较高；富富富富燃燃燃燃料料料料混混混混合合合合气气气气中中中中，NONO生生生生成成成成量量量量相相相相对对对对较较较较低低低低，（在在在在某些状态下，某些状态下，某些状态下，某些状态下，NONO可被可被可被可被OHOH，NHNH还原）还原）还原）还原）减减减减少少少少烃烃烃烃类类类类（RHRH）和和和和COCO排排排排放放放放量量量量，采采采采用用用用贫贫贫贫燃燃燃燃料料料料，但是会增加但是会增加但是
46、会增加但是会增加NOxNOx排放量。排放量。排放量。排放量。燃料中的燃料中的N通常以原子状态与通常以原子状态与HC结合，结合，CN键的键能较键的键能较NN小，燃烧时容易小，燃烧时容易分解，经氧化形成分解，经氧化形成NOx火焰中燃料氮转化为火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火的比例取决于火焰区焰区NO/O2的比例的比例燃料中燃料中2080的氮转化为的氮转化为NOxFuel NHCNN2NONHi(i=0,1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastO,H,OHfastNHislowNHi,NOslow低氮氧化物燃烧技术低氮氧化物燃烧技术 控控NOx排放的技术：排放的技术：1源源头头控控制制，
47、通通过过各各种种技技术术手手段段，控控制燃烧过程中制燃烧过程中NOx的生成；的生成；2尾尾部部控控制制，把把NOx还还原原成成N2，从从而而降低降低NOx排放量。排放量。低氮氧化物燃烧技术低氮氧化物燃烧技术 控制燃烧中控制燃烧中NOx形成因素：形成因素：1空然比空然比2燃烧区温度及其分布燃烧区温度及其分布3后燃烧区冷却程度后燃烧区冷却程度4燃烧器的形状设计燃烧器的形状设计传传 统统 方方 法法 针针针针对对对对燃燃燃燃烧烧烧烧装装装装置置置置的的的的运运运运行行行行方方方方式式式式做做做做调调调调整整整整或或或或改改改改进进进进，包包包包括括括括：低低低低氧氧氧氧燃燃燃燃烧烧烧烧，烟烟烟烟气气
48、气气循环燃烧，分段燃烧，浓淡燃技术。循环燃烧，分段燃烧，浓淡燃技术。循环燃烧，分段燃烧，浓淡燃技术。循环燃烧，分段燃烧，浓淡燃技术。1 1低空气过剩系数运行技术低空气过剩系数运行技术低空气过剩系数运行技术低空气过剩系数运行技术优点：减少锅炉排烟热损失，提高了锅炉热效率，降低优点：减少锅炉排烟热损失，提高了锅炉热效率，降低优点：减少锅炉排烟热损失，提高了锅炉热效率，降低优点：减少锅炉排烟热损失，提高了锅炉热效率，降低NOxNOx排放；排放；排放；排放；缺缺缺缺点点点点：导导导导致致致致一一一一氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳，碳碳碳碳氢氢氢氢化化化化合合合合物物物物以以以以及及及及炭炭炭炭黑黑黑黑等等等
49、等污污污污染染染染物物物物相相相相应应应应增增增增多多多多，飞飞飞飞灰中可燃物质增多，引起炉内结渣和腐蚀，同时燃烧效率下降。灰中可燃物质增多，引起炉内结渣和腐蚀，同时燃烧效率下降。灰中可燃物质增多，引起炉内结渣和腐蚀，同时燃烧效率下降。灰中可燃物质增多，引起炉内结渣和腐蚀，同时燃烧效率下降。所以，电站锅炉实际运行时的空气过剩系数不能大幅度调整。所以，电站锅炉实际运行时的空气过剩系数不能大幅度调整。所以，电站锅炉实际运行时的空气过剩系数不能大幅度调整。所以，电站锅炉实际运行时的空气过剩系数不能大幅度调整。传传 统统 方方 法法 2.2.降低助燃空气预热温度降低助燃空气预热温度降低助燃空气预热温度
50、降低助燃空气预热温度针针针针对对对对工工工工业业业业实实实实际际际际操操操操作作作作中中中中，利利利利用用用用尾尾尾尾气气气气的的的的废废废废热热热热预预预预热热热热进进进进入入入入燃燃燃燃烧烧烧烧器器器器的的的的空空空空气气气气而而而而导导导导致致致致NOxNOx排排排排放量增加。（图放量增加。（图放量增加。（图放量增加。（图9-69-6）采采采采用用用用降降降降低低低低助助助助燃燃燃燃空空空空气气气气预预预预热热热热温温温温度度度度导导导导致致致致火火火火焰焰焰焰区区区区的的的的温温温温度度度度峰峰峰峰值值值值下下下下降降降降，减减减减少少少少热热热热力力力力型型型型的的的的NOxNOx生