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第三节大气污染控制技术吸收法净化燃烧及生产尾气1、吸收法净化SO2尾气清洁生产工艺、采用低硫燃料、燃料脱硫、燃料固硫烟气脱硫其中，烟气脱硫居主要地位。1.1概述国内外防治SO2污染的方法主要有：烟气脱硫含硫的矿物燃料（主要是煤），燃烧后产生的SO2烟气排出，其中SO2含量达到3.5%以上，便可以采用一般接触法制H2SO4的流程进行反应，既可控制SO2对大气的污染，又可回收硫磺，（1）工艺原理及流程应简单，装置紧凑，易于操作和管理；（2）具有较高的脱硫效率，能长期连续运转，经济效果好，节省人力，占地面积小；（3）脱硫过程中不产生二次污染物，回收产物应无二次污染；（4）脱硫用的吸收剂价格便宜且又易获得；（5）在工艺方法选择上应尽可能考虑到回收有用的硫资源。工业装置排烟脱硫应注意的几个原则1.1烟气脱硫的分类（1）按应用脱硫剂的形态分为：①干法脱硫：采用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂；②湿法脱硫：采用液体吸收剂洗涤烟气，以除去SO2。干法优点：净化后烟气温度降低很多，从烟囱向大气排出时易扩散，无废水问题；缺点：脱硫率低。湿法优点：脱硫率高，易操作控制；缺点：存在废水后处理问题，烟气经洗涤处理后，烟气温度降低较多，不利于高烟囱排放扩散稀释，易造成污染，目前实际中广泛使用的是湿法，因为SO2为酸性气体，采用碱液吸收。烟气脱硫的分类烟气脱硫的分类（2）按烟气脱硫生成物是否回收分：①抛弃法：用碱或碱金属氧化物与SO2起反应产生硫酸盐或亚硫酸盐而作为废料抛弃；②回收法（再生法）：碱与SO2反应，其产物通常是S或H2SO4，而碱液循环使用，只需补充少量损失的碱。燃煤锅炉烟气脱硫工艺此类烟气主要特点：含尘量大，温度较高，SO2浓度低，气量大，因而锅炉烟气脱S工艺中加有除尘，调温等预处理过程。目前应用较多的方法有：石灰/石灰石法、氧化镁法、钠碱法、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。1.2石灰/石灰石法石灰石是最早作为废气脱S的吸收剂之一，目前应用较普遍的是湿式石灰/石灰石-石膏法、改进的石灰/石灰石法和喷雾干燥法最初采用的是干式抛弃法，投资和运行费用低，但存在脱S率低，增加除尘设备的负荷等缺点，近年来重点转向湿式洗涤法和喷雾干燥法。利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化烟道气中的SO2并副产石膏。优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收用作建筑材料；缺点：易发生设备结垢堵塞或磨损设备。解决这个问题最有效的办法是在吸收液中加入添加剂，目前工业上采用添加剂有：氯化钙（CaCl2）、Mg2+、已二酸、氨等。加入添加剂后，不仅能抑制结垢和堵塞现象，而且还能提高吸收效率。1.2.1、湿式石灰/石灰石-石膏法（1）反应原理分为吸收和氧化两个工序。吸收过程：氧化过程（2）工艺过程主要有三部分组成SO2的吸收，固液分离，固体处理结合三菱重工业石灰-石膏法工艺流程作简要说明OHCaSOSO232211.2.1、湿式石灰/石灰石-石膏法OHCaSOOHCaSO2423221三菱重工业石灰-石膏法工艺流程为了克服石灰/石灰石法的结垢和堵塞，以提高二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂（如已二酸、硫酸镁等）的石灰/石灰石法。1.2.2改进的石灰石/石灰湿法脱硫1.2.3喷雾干燥法（1）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散相，烟气为分散介质。吸收剂采用石灰乳，雾化分散于烟气中，烟气中SO2即与石灰乳雾滴发生反应生成CaSO3·1/2H2O。在雾滴与二氧化硫反应的同时，雾滴中的水分被高温烟气干燥，因此生成物是粉状干料，全游离水分一般在2%以下，然后用除尘器进行气固分离，即达到烟气脱硫的目的。脱硫率达70%-90%。脱硫率与吸收剂的利用率有关，综合考虑两因素，一般控制吸收剂用量=（1.5-2.0）理论用量。（2）特点：喷雾干燥法界于湿法和干法之间，和湿式石灰石/石灰相比具有如下优点：①流程简单，设备少，省去了一套处理装置；②运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；③只要排气温度适宜，不产生腐蚀；④能量消耗低，投资及运行费用小；⑤对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大。（3）工艺流程：（见图9-16）1.2.3喷雾干燥法喷雾干燥法工艺流程一些金属如Mg、Mn、Zn、Fe、Cu等氧化物可作为二氧化硫的吸收剂。干法：属传统工艺，脱硫率低。湿法：多采用浆液吸收，吸收二氧化硫以后的含亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的将液，在较高温度下易分解，可再生出浓二氧化硫气体，便于加工为硫的各种产品。常见的有氧化镁法、氧化锌法、氧化锰法等。1.3金属氧化法1.3金属氧化法氧化镁法多用于净化电厂锅炉烟气；氧化锌法适合锌治理企业的烟气脱硫；氧化锰法可用于无使用价值的低品位软锰矿为原料净化炼铜尾气中的二氧化硫，并得到副产品—锰矿。下面以氧化镁法为例介绍金属氧化物吸收流程。2、吸收法净化其它尾气2.1吸收法净化含NOx尾气NOx组成：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5，对大气造成污染的主要是NO、NO2。NOx的来源：约95%以上由燃料燃烧产生。各种锅炉、焙烧炉、窑炉等的燃烧过程；机动车尾气排放；硝酸生产和各种硝化过程（如化肥厂）；冶金行业中的炼焦、烧结、冶炼等高温过程；金属表面的硝酸处理。2.1吸收法净化含NOx尾气目前控制NOx污染的方法：a、源头处理：改革工艺设备，改进燃料，清洁生产（研究方向）；b、终端治理：排烟脱氮（排烟脱硝），高烟囱扩散稀释（目前主要方法）。目前排烟脱硝的方法有：1）催化还原法（选择性、非选择性）、2）吸收法、3）吸附法等。本节主要讨论吸收法净化含NOx尾气。液体吸收法：采用水或某种液体来吸收废气中的NOx常见的有：水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、吸收还原法、氧化吸收法、络合吸收法等。此方法的特点：工艺简单、投资少，能以硝酸盐等形式回收废气中NOx达到综合利用的目的。液体吸收法按吸收剂种类不同分为以下几种：1、水吸收法因为NO水溶解度小，所以该法吸收效率不高，尤其不能应用于含NO为主的废气净化。2、酸吸收法（1）以浓硫酸作吸收剂亚硝基硫酸可以生产硫酸和硝酸。此方法可用于同时生产浓硫酸和浓硝酸的企业NOx的尾气净化。（2）以稀硝酸作吸收剂利用NOx在稀硝酸中的溶解度高得多，属于物理吸收。液体吸收法的分类和一般原理3、碱液吸收法吸收剂：纯碱、烧碱。优点：可生成亚硝酸钠和硝酸钠，有一定的经济效益缺点：净化效率低，一般仅60%，这是因为NO本身不被碱吸收，只有在NO2/NO≥1时才能被吸收。此方法适用于NO2/NOx（氧化度）≥50%的尾气。4、吸收还原法吸收液：亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫化物或尿素的水溶液。优点：净化效率高。NOx被还原生成氮气。液体吸收法的分类和一般原理液体吸收法的分类和一般原理5、氧化吸收法原理：NOx中的NO被氧化生成NO2（硝酸、活性炭、氧、原子氧等），然后NO2被碱液吸收。6、络合吸收法原理：络合剂：FeSO4、EDTA、Na2SO3。特点：吸收容量小。富集回收络合物络合剂NONO2.2吸收法净化含氟废气含氟废气：含有HCL、SiF4和氟化物粉尘的废气。含氟废气的净化处理：干法、湿法和其它法。干法：采用吸附剂与氟里昂反应。湿法：采用液体来洗涤含氟废气。吸收剂：水、HF溶液、H2SiF6溶液、碱液、盐液等与干法相比，湿法的工艺流程和设备较复杂。2.3吸收法净化含氯废气含氯废气主要指含HCl、Cl2和含氯化合物的废气。来源：有色稀有金属冶炼、氯碱工业、有机物的氯化过程、纺织、造纸行业的漂白过程等。此外，固体废物如聚氯乙烯含氯塑料的焚烧处理。处理方法：液体吸收、固体吸附、联合净化等。例如：氯化亚铁溶液或铁屑吸收法。该法既能消除含氯废污染，又可制得FeCL3产品。