12二氧化硫废气的治理资料
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2. 二氧化硫控制对策
2000年,我国火电装机容量达1.6亿kW,SO2排放量830万吨, 约占全国的50%; 2008年火电装机容量达2.2亿kW, SO2排放量2370万吨,占 全国的50%左右; 预计达2015年火电装机容量3.7亿kW,其SO2排放量占全国的 2/3。 因此,我国的SO2排放总量控制,尤其是酸雨控制区和SO2污染 控制区消减SO2总量的重点应放在燃煤电厂。
在这些方法中,以电子射线法研究工作做得最多,该技术首先是 日本荏原制作所于1970年着手研究,经过多年的研究,在 1977年肯定了该干法技术脱硫脱硝的应用价值。
EX法也引起了我国的主意,以上海原子能研究所为中心积极进 行着本技术的地开发。
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脱硫脱硝的反应机理:
通过三个反应过程说明这个反应机理,这三个反应过程在反应器中 是交叉进行、相互影响的。
(2)流化床CuO烟气脱硫在流化床反应器内进行,烟气通过流化 床反应器时使吸收剂颗粒呈流化状态,同时,烟气中的硫氧化物与 吸收剂颗粒中的CuO发生如下化学反应:
CuO+SO2+1/2O2=CuSO4 CuO+SO3=CuSO4
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❖ 为使反应器始终保持稳定的吸收能力,反应器需要不断补充新鲜 的吸收剂,同时,反应器内失效的吸收剂需要不断取出再生。吸 收剂再生可用氢气、甲烷、一氧化碳等气体为还原剂,将吸收 剂颗粒中的CuSO4及CuO还原为Cu。以CH4为例,化学反应 式如下:
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1. 二氧化硫排放情况
化学工业生产过程中排放的行业有硫酸厂、磷肥厂、 制药厂及其他一些有机工厂。
硫酸厂的排放量最多,一般为原料合硫量的2%。 硫酸厂正常操作时,排放的二氧化硫浓度为0.1% 一0.2%,如果操作不正常,二氧化硫排放浓度可 能高达百分之几,危害甚为严重。
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三、脉冲电晕放电法
脉冲电晕放电法于20世纪80年代中后期从电子束法发展 而来,其脱硫脱硝机理与电子束法基本相同,两者主要区 别是后者利用快速上升的窄脉冲电厂加速而得到高能电子, 形成非平衡等离子体状态,产生大量的活性粒子,较前者 能量利用率较高,同时获得较高的脱硫脱硝效率,由于这 种方法设备简单,投资省,操作简便,成为国际上脱硫脱 硝的研究前沿。
O2+e•→2O+e H2O +e•→H •+OH •+e
H •+O2 → H2O • O2 +O→O3
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(2) 产生的活性粒子与已同样被高能电子激活的SO2分子进行反 应,使SO2氧化为SO3及相应的酸,SO2在电晕场中的氧化过 程属气体等离子体电化学反应过程,反应历程十分复杂,而脉冲 电晕场的存在促进了这种以活性粒子或自由基为基体的气相化学 反应,主要的反应有:
(1)生成氧化性的活性粒子 由电子加速器来的大量高能电子,在反应器内与烟气中的主要成分 N2、O2、H2O分子冲撞,反应生成氧化能力强的OH•、O • 、 H2O •等活性游离基。
(2)氧化SO2和NOx 由生成的氧化性活性粒子,氧化烟气中的SO2和NOx,成为硫酸和 硝酸。
(3)生成硫铵和硝铵
由已生成的硫酸和硝酸与预加入烟气中的氨反应,生成细粒的硫酸 铵和硝酸铵。
二氧化硫废气的治理
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1. 二氧化硫排放情况
污染大气的二氧化硫主要来自于煤和燃油燃烧、约占 80%以上,其次为冶金工业约占10%,其余为炼油、 化工等行业。
中国是世界上最大的煤炭生产和消费国之一。煤炭在 中国能源结构中的比例高达76.2%(2007年统计数 据),而且高硫煤也较多,据统计,中国2008年二氧 化硫排放量为2370万吨,占世界第一位,中国的大气 污染特征呈现煤烟型污染。
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脉冲电晕放电脱除SO2的机理:
(1) 在烟气中进行窄脉冲电晕放电时,离子由于迁移小, 在脉冲电厂中来不及加速;而迁移率很大的电子在脉冲 电晕场中被加速而成为能量达2~20eV的高能子,这 样在常温下只提高电子温度,形成非平衡等离子体。非 平衡等离子体具有足够的能量而使烟气中的O2和H2O裂 解产生强氧化性物质:
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4. 烟气脱硫技术
4.1 干法脱硫 4.2 半干法脱硫 4.3 湿法脱硫
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4.1 干法脱硫
一、 氧化铜法 二、 电子束照射法 三、 脉冲电晕放电法
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一、 氧化铜法
氧化铜法脱硫原理 (1)流化床CuO烟气脱硫以CuO为吸收剂。为提高吸收剂的比表 面积,CuO浸渍于多孔的三氧化二铝颗粒中,制成以三氧化二铝为 载体的吸收剂颗粒。
②燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙);
③燃烧后脱硫,即烟气脱硫。
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3. 脱硫技术概述
烟气脱硫研究始于七十年代初,先后开发了包括湿法、干 法和半干法在内的近200多种烟气脱硫技术,但到目前为 止,在实际应用中仍以湿法脱硫工艺用的较多,占脱硫总 装机容量的83.02%,而其中占绝对统治地位的石灰、石 灰石-石膏湿式洗涤法是当今世界上技术最成熟、使用最多, 运行状况最稳定的脱硫工艺。
CuSO4+1/2CH4=Cu+SO2+1/2CO2+H2O
4CuO+CH4=4Cu+CO2+2H2O 当吸收剂颗粒与氧气接触时,Cu很快又被氧化:
Cu+1/2O2=CuO 经过上述反应,失效的吸收剂又变成了新鲜吸收剂,可做循环使 用.
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二、 电子束照射法
利用放电技术处理烟道气的方法有多种,一种是用电子加速器提 供高能的电子射线法(EX法),另一种是用高压电晕脉冲放电 的方法,再一个是利用微波和紫外线辐射法。
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3. 脱硫技术概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为了控制人为排入大气中S02,早在19世纪人们就开 始进行有关的研究,但大规模开展脱硫技术的研究和应 用是从20世纪60年代开始的。
经过多年研究目前已开发出200多种S02控制技术。这 些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可分为:
①燃烧前脱硫(如洗煤,微生物脱硫);