论锅炉烟气ＳＯ２污染及控制技术.doc

1 论锅炉烟气SO2污染及控制技术作者:步兆彬孔凡新李萍宋凤霞论文关键词: 烟气;SO2; 控制论文摘要: 我国的能源以燃煤为主, 燃烧过程中产生严重污染。本文分析了锅炉烟气 SO2 污染的产生; 提出了控制燃煤 SO2 污染的三种途径; 讨论了烟气脱硫技术。我国的能源以燃煤为主。占煤炭产量 75% 的原煤用于直接燃烧, 燃烧过程中产生严重污染, 如烟气中的 CO2 产生温室效应,SOX 导致形成酸雨,NOX 引起酸雨、破坏臭氧层以及产生化学烟雾。 1995 年国家颁布了新的《大气污染防治法》, 并划定了 SO2 污染控制区及酸雨控制区, 各地对 SO2 的排放控制越来越严格, 并且开始实行 SO2 排放收费制度。随着人们环境意识的逐渐增强, 减少污染源, 净化大气, 保护人类生存环境的问题, 正在被亿万人们所关心和重视。寻求解决这一污染源的措施, 已成为当代科技研究的重要课题之一。因此, 治理锅炉烟气具有十分重要的意义。 2 1 锅炉烟气的污染 锅炉内煤的燃烧过程在煤的燃烧过程中, 当煤块受热后温度达 100 ℃, 煤中水分就逐渐被烘干。当煤块温度继续升温时, 在煤尚未与空气作用的条件下, 煤开始干熘出碳氧化合物及少量的氢和一氧化碳, 这些气体的混合物叫挥发物( 着火 250 ~ 700 ℃)。当温度不断升高, 挥发物逸出的量不断增多, 煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下, 遇到空气中的氧就开始着火燃烧, 在煤粒外层形成黄色明亮的火焰。煤中的挥发物全部逸出后, 所剩下的固态物质就是焦炭。当煤块周围的挥发物燃烧时, 放出大量的热将焦炭加热到红热状态, 为焦炭的燃烧创造了条件。焦炭是煤的主要可燃物, 它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应, 它比挥发物难燃烧, 如何创造焦炭燃烬的条件, 关系到煤块燃烧程度。综上所述, 固体燃料的燃烧都包括加热干燥、干熘析出挥发物, 形成焦炭燃烧和燃烬形成灰渣等 4 个阶段。 煤在燃烧过程中 SO2 的生成煤中的全硫分包括无机硫和有机硫。在高硫分煤中,硫主要以硫铁矿的形式存在。有机硫、游离状态的硫和硫铁矿中的硫皆为可燃性硫。硫燃烧生成 SO2 、 SO3 和 H2O 生成 H2SO3 。硫酸盐中的硫难于分解出来, 为不可燃烧硫, 进入灰分中。但在高温下有些金属的硫酸盐是可以分解的。煤在 3 燃烧过程中产生的 SO2 在锅炉和烟道内要发生一系列复杂的物理变化和化学反应:SO2 的氧化反应主要是在金属氧化物、金属盐类和其它粉尘的接触催化作用下转化为 SO3 进而转化为 H2SO4 或硫酸盐。在硫的转化过程中, 湿度对 SO2 的转化率有重要的影响。相对湿度低于 40% 转化速度缓慢,相对湿度高于 70%, 转化速度明显提高。 2 、燃煤锅炉烟气脱硫技术及控制烟气脱硫方法可分为抛弃法和回收法两大类。抛弃法是将吸收剂与 SO2 结合, 形成废渣, 其中包括烟灰、 CaSO4 、 CaSO3 和部分水, 没有再生步骤、废渣抛弃或作填充处理,其最大问题是污染问题未得到彻底解诀, 只是将空气污染变成固体污染; 回收法是将吸收剂吸附 SO2 , 然后再生或循环使用, 烟气中的 SO2 被回收, 转化成可出售的副产品如硫磺、硫酸或浓 SO2 气体, 回收效果较好, 但成本较高、一般按使用的吸收剂或吸收剂的形态和处理过程的不同