870～930oC（二级再生法）
CaSO 4 4CO CaS 4CO 2 CaSO 4 4H 2 CaS 4H 2O

540～700oC CaS H 2O CO 2 CaCO 3 H 2S
高浓度SO2尾气的回收和净化
冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，SO2浓度通常2％～40％ 化学反应式
流化床利于燃料的充分燃烧
分类
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
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫
流化床脱硫的化学过程
脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3•MgCO3） 炉内化学反应
CaCO3 CaO CO 2 1 CaO SO 2 O 2 CaSO 4 2 流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境
湿
海水中 CO32-、HCO3-等碱性物质 Na2SO3 溶液循环吸收，加热分解、补充 Na2CO3 Na2CO3 溶液吸收，浓缩、结晶 NH3 的水溶液吸收，H2SO4 分解 NH3/NH4HCO3 溶液吸收，浓缩、结晶 Mg(OH)2 浆液吸收，吸收产物干燥、煅烧 ZnO 烟灰浆液吸收，酸/热分解/空气氧化 向喷雾干燥器喷 Ca(OH)2 浆液，反应、蒸发 炉内喷 CaO 粉，炉后加水活化，反应、蒸发 CaO 粉和水喷入循环流化床，反应、蒸发 CaO 粉和水喷入循环流化床，反应、蒸发 Ca(OH)2 粉和水混合后进流化床反应、蒸发 Ca(OH)2 浆液喷入循环流化床，反应、蒸发 Ca(OH)2 干粉荷电后喷入烟道反应 SO2、NO 被自由基氧化后与水汽成酸，再铵化 活性炭吸附、氧化为 SO3，H2O 再生 催化氧化为 SO3 ，与 H2O 生成硫酸
存在最佳脱硫温度范围
温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 温度过高，CaCO3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.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
CaSO4的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完 全转化为CaSO4
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫的影响因素
1.钙硫比
表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数 脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达
1 exp( mR )
m－综合影响参数

2.煅烧温度

1 SO3 SO2 O2 2 SO3 H 2O H 2SO4
反应1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
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SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫
燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为10-4～10-3数量级 由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵
燃烧前脱硫
1.煤炭的固态加工
煤炭洗选
物理洗煤
化学洗煤
微生物洗煤
我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占 23%、浮选占14% 1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t，入洗量
2.8×108t ，入洗率22%。
燃烧前脱硫
2.煤炭的转化
煤的气化
采用空气、氧气、CO2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 移动床、流化床和气流床三种方法
分类
脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法
脱硫产物状态：湿法和干法
低浓度SO2烟气脱硫
低浓度SO2烟气脱硫
当前全世界的主要脱硫方法
方 石灰石/石灰－石膏法 －亚硫酸钙法 间接石灰石/石灰： 钠－钙双碱法 碱式硫酸铝法 液相催化氧化法 海水脱硫 回 法 收 法 半 干 法 干 法 回 收 法 钠碱法：威尔曼洛德法 亚硫酸钠法 氨吸收法：氨－酸法 亚硫酸铵法 金属氧化物法：氧化镁法 氧化锌法 法 脱 硫 剂 及 操 作 主 要 产 物 CaCO3/Ca(OH)2 浆液吸收，空气氧化 CaCO3/Ca(OH)2 浆液吸收 Na2CO3/NaOH/Na2SO3 溶液吸收 Al2(SO4)3Al2O3 溶液吸收,空气氧化 H2O 吸收，Fe3+/Mn2+催化氧化 再生： CaCO3/ Ca(OH)2 CaSO4·2H2O CaSO3·1/2H2O CaSO3·1/2H2O CaSO4·2H2O CaSO4·2H2O 硫酸盐，排入大海 高浓度 SO2 Na2SO3 SO2，(NH4)2SO4 (NH4)2SO3 SO2 SO2/ZnSO4 CaSO4，CaSO3 干粉 CaSO4，CaSO3 干粉 CaSO4，CaSO3 干粉
第七章
第一节
第二节
气态污染物控制技术
气态污染物净化原理
二氧化硫污染控制技术
第三节 第四节
第五节
氮氧化物污染控制技术 挥发性有机物污染控制技术
大气污染物的稀释法控制技术
第二节 二氧化硫污染控制技术
一 二 三 四 五 六 石灰石/石灰湿法烟气脱硫 氧化镁湿法脱硫 海水烟气脱硫 湿式氨法烟气脱硫 喷雾干燥法烟气脱硫 循环流化床烟气脱硫
截至2010年底,我国共计运行1673台100MW及以上火电机组 (包括燃油、燃气），2012年我国新投运火电厂烟气脱硫机组 总容量约4500万千瓦;截至2012年底,累计已投运火电厂烟气脱 硫机组总容量约6.8亿千瓦。。在已安装的烟气脱硫装置中， 世界上有的工艺技术，我国大部分都有。 (见SO2排放的年际 变化）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
煤的液化
通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品 直接液化和间接液化
燃烧前脱硫
3.重油脱硫
在催化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H2S从重油中
分离
直接脱硫和间接脱硫
燃烧中脱硫
流化床燃烧技术
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
4.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

1100oC以上（一级再生法）
CaSO 4 CO CaO CO 2 SO 2 CaSO 4 H 2 CaO H 2O SO 2
3.应用概况
近 30 年来，烟气脱硫技术逐渐得到了广泛的应用。 1980
年 全 球 电 厂 烟 气 脱 硫 总 容 量 约 为 30GW ， 1990 年 增 加 到 130GW。1998年在全世界226GW装机容量电厂安装的烟气脱 硫装置中，有86.6％是湿式抛弃法，10.9％是干式抛弃法，只 有2.3％采用了再生回收工艺。综合考虑技术成熟度和经济因 素，当前全世界应用最广的还是湿式石灰石脱硫法。