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讲解人：吴 迪 职 位：区域经理（沧州）

烟气脱硫工艺介绍

第一节 硫循环与硫排放

一、硫的存在形态及来源 硫是地壳中第六大丰富的元素，主要以硫酸盐的形式存在； 大气中的含硫化合物主要包括H2S、SO2、SO3； SOx天然来源：火山爆发、天然原始微生物活动； SOx人为源：燃料燃烧、金属冶炼；

二、燃料中硫的化学形态 天然气：以H2S 的形式存在； 石油燃料及油岩：有机硫形式存在； 石油制品：浓缩在高沸点组分中； 煤：以细的黄铁矿（FeS2）晶体形式或有机硫形式存在。

三、SO2转化过程 二氧化硫----排入大气----沉降（干沉降或湿沉降）----大部分落入海洋----长期的地质变化----变成陆地物质的一部分----漫长的地质变化----最终进入燃料和硫化物矿----被人类采掘利用。

四、SO2污染及排放概况 关注热点 早期 局地环境中二氧化硫的浓度升高 近100年来 二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降 最近 二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子

我国SO2排放的行业特点

第二节 燃烧前燃料脱硫 一、煤炭的固态加工 1.煤炭洗选 第二节 燃烧前燃料脱硫 一、煤炭的固态加工 1.煤炭洗选 利用煤和杂质的物理化学性质的差异，通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。

2.煤炭洗选方法 物理选煤：根据物理性质差异分选，如重力分选 化学选煤：借助化学反应时煤中有用成分富集； 碱处理、氧化法、溶剂萃取 物理化学选煤：依据矿物表面物理化学性质差异分选； 微生物洗煤：利用微生物溶浸硫 我国以物理选煤为主。跳汰占14% 1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t，入洗量2.8×108t ，入洗率22%。 占59%、重介质选煤占23%、浮选

3.型煤固硫： 不同的原料煤 --- 筛分 --- 按比例配煤 --- 粉 碎 --- 和黏结剂、固硫剂混合--- 成型、干燥 --- 成品工业固硫型煤。

二、煤炭的转化 用化学方法对煤进行脱碳或加氢，将煤炭转化为清洁的气体或液体燃料。 主要包括煤炭气化、煤炭液化。 广泛用于获取工业燃料、民用燃料和化工原料；是先进电力生产系统的基础。

1.煤的气化 在一定温度和压力下，通过加入气化剂使煤转 化为煤气的过程。包括热解、气化和部分燃烧。 采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂 移动床、流化床和气流床三种气化方法 煤气主要是H2、CO和CH4等可燃混合气体，以H2S形式存在。

2.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 液化工艺：直接液化、间接液化、煤油共炼 直接液化：高温高压（400℃和10MPa以上）、催化剂和溶剂作用下，加氢裂解，转化为液体产品的过程。

2.煤的液化 直接液化：高温高压（400℃和10MPa以上）、催化剂和溶剂作用下，加氢裂解，转化为液体产品的过程。 间接液化：煤气化产生合成气（CO、H2）---一定温度和压力下---定向催化---液体烃类燃料或化工产品。 费-托合成法、甲醇转化制汽油法（MTG）

三、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，用吸收法除去。 直接脱硫和间接脱硫

第三节 流化床燃烧脱硫 一、流化床燃烧技术 1.概述 第三节 流化床燃烧脱硫 一、流化床燃烧技术 1.概述 流化床燃烧是固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。当气流流过一个固体颗粒的床层时，若其流速达到使气流流阻压降等于固体颗粒层的重力时（即达到临界流化速度），固体床本身会变得像流体一样，原来高低不平的界面会自动地流出一个水平面来。换句话说，固体床料已经被流态化了。流化床燃烧即利用了这一现象。 如果把气流流速进一步加大，气体会在已经流化的床料中形成气泡，从已流化的固体颗粒中上升，到流化的固体颗粒的界面时，气泡会穿过界面而破裂，就像水在沸腾时汽泡穿过水面而破裂一样。因此这样的流化床又称为 “鼓泡床”。继续加大气流流速，当超过终端速度，颗粒就会被气流带走，但如将被带走的颗粒通过分离器加以捕集并使之重新返回床中，就能连续不断地操作，成为循环流化床。

2.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 流化床利于燃料的充分燃烧 强化气固两相的热量和质量交换；延长停留时间；燃烧更完全

2.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

循环流化床

二、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 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 流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境 脱硫剂可与SO2充分混合；燃烧温度适宜，脱硫剂不宜烧结；停留时间长 24

孔隙堵塞后，气体反应物必须通过产物层才能达到反应界面，而固相CaSO4对气体的扩散阻力很大，影响硫酸盐化反应速率。

三、流化床燃烧脱硫的影响因素 1.钙硫比 2.煅烧温度 3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构 4.脱硫剂种类

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

2.煅烧温度 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，孔隙消失

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 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 流态化领域中的扬析专指鼓泡床表面不同粒径大小的颗粒运动行为的差异。那些终端速度小于床层表观气流速度的细粒子被上升气流带走，从而产生细颗粒从床料混合物中分离的现象；而其中较大尺寸的颗粒，依照原始上抛速度可以脱离料层表面进入悬浮段的某一高度，然后回落到密相区。这一分离过程就被称为颗粒的扬析。飞灰扬析率就指的是飞灰扬析能力的大小。 29

四、脱硫剂的再生 不同温度下的再生反应

第五节 低浓度SO2烟气脱硫 一、烟气脱硫方法概述 1.概述 2.分类 由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵 按脱硫产物处置方式分：抛弃法和再生法 按脱硫产物状态分：湿法、干法、半干法

二、主要烟气脱硫工艺 1.石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术 目前应用最广泛的脱硫技术

反应机理 影响脱硫的工艺参数：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构

主要设备

影响吸收塔长期稳定运行的因素 设备腐蚀 结垢和堵塞 除雾器堵塞 脱硫剂的利用率 液固分离 固体废物的处理处置

影响吸收塔长期稳定运行的因素 设备腐蚀 原因： 常用方法：（针对氯化物）在脱硫系统中排出适量废水，补充清水。 化石燃料燃烧的烟气中含有多种微量成分； 在酸性条件下，对金属腐蚀性相当强； 常用方法：（针对氯化物）在脱硫系统中排出适量废水，补充清水。

影响吸收塔长期稳定运行的因素 结垢和堵塞 固体沉积方式： 湿干结垢，即因溶液或料浆中水分蒸发而沉积 Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出； CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出。 原因：SO42-和Ca2+积在局部达到过饱和。 措施： 吸收塔中保证CaSO3氧化率在20%以下；

影响吸收塔长期稳定运行的因素 除雾器堵塞 原因： 雾化喷嘴并不能产生尺寸完全均一的雾滴； 雾滴大小存在尺寸分布； 较小雾滴会被气流夹带，进入烟道，腐蚀和堵塞烟道； 措施：除雾器保持清洁；采用高速喷嘴或多种形式的除雾器（折流板型等）

影响吸收塔长期稳定运行的因素 脱硫剂的利用率 原因： 脱硫产物：亚硫酸盐和硫酸盐； 沉积在脱硫剂颗粒表面，堵塞颗粒溶解通道； 导致脱硫剂来不及溶解和反应就随产物排出； 措施：保持脱硫液在循环池中的停留时间在5-10min

影响吸收塔长期稳定运行的因素 脱硫产物及综合利用 液固分离、固体废物的处理处置 原因： 半水亚硫酸钙：较细的片状晶体，难以分离，不符合填埋要求； 二水硫酸钙：大的圆形晶体，易于析出和过滤 措施：保证95%的脱硫产物转化为硫酸钙 煤中的汞燃烧最终被浆液捕集而进入石膏中；

影响脱硫的工艺参数 影响脱硫的工艺参数：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构 pH的影响 Ca2+的形成机理不同，石灰石和石灰法脱硫的pH也不相同； pH值较高时， CaSO3的溶解度明显下降；而CaSO4溶解度变化不大。（包固现象）（由于上传要求小于2M,待续......）