干法脱硫技术

摘要：本文主要论述了干法脱除烟气中 SO2 的各种技术应用及其进展情况，对烟气脱硫技术的发展进行展望，即研究开发出优质高

效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。

关键词：烟气脱硫二氧化硫干法

　　前言：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，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中 CO2 是温室气体，

SOx 可导致酸雨形成，NOX 也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气

是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的 8%～9%，SO2 的排放量占到世界的 15.1%，燃煤所排放的 SO2

又占全国总排放量的 87%。中国煤炭一年的产量和消费高达 12 亿吨，SO2 的年排放量为 2000 多吨，预计到 2010 年中国煤炭量将达 18

亿吨，如果不采用控制措施，SO2 的排放量将达到 3300 万吨。据估算，每削减 1 万吨 SO2 的费用大约在 1 亿元左右，到 2010 年，要

保持中国目前的 SO2 排放量，投资接近 1 千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大[1]。为此 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

境意识的不断增强，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，寻求解决这一污染措施，已成

为当代科技研究的重要课题之一。因此控制 SO2

的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技

术。

　　烟气脱硫技术是控制 SO2 和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

　　湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤 SO2 烟气以脱除 SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟

气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方

法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速

度。

　　干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、

脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。

　　自 20 世纪 80 年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷

雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷

钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料

方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。

　　传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表 1。表 1 说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半

干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。

　3、电子射线辐射法烟气脱硫技术　　电子射线辐射法是日本荏原制作所于 1970 年着手研究，1972 年又与日本原子能研究所合作，

确立的该技术作为连续处理的基础。1974 年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了 1000Nm3/h 规模的试验，探明了添加氨的辐射效果,

稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。80 年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯

燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为 24000Nm3/h 地电子束装置，1987 年 7 月完成，取得了较好效果，脱硫率可达 90％以

上，脱硝率可达 80

“

％以上。现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的中国 EBA

”

工程已在成都电厂建成一套完整的烟气处理

能力为 300000Nm3/h 的电子束脱硫装置，设计入口 SO2 浓度为 1800ppm，在吸收剂化学计量比为 0.8 的情况下脱硫率达 80％，脱硝率

达 10％[6]。

　　该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成，其工艺流程图如图 2 所示。温度约为 150℃左右的烟气经预除尘

后再经冷却塔喷水冷却道 60

～ 70℃左右，在反应室前端根据烟气中 SO2 及 NOX 的浓度调整加入氨的量，然后混合气体在反应器中

经电子束照射，排气中的 SO2 和 NOX 受电子束强烈作用，在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围的氨反应生成微细的粉

粒（硫酸铵和硝酸铵的混合物），粉粒经集尘装置收集后，洁净的气体排入大气[7]。

　　6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术

　　炉内喷钙尾部增湿也作为一种常见的干法脱硫工艺而被广泛应用。虽然喷钙尾部增湿脱硫的基本工艺都是将 CaCO3 粉末喷入炉内，

脱硫剂在高温下迅速分解产生 CaO，同时与烟气中的 SO2 反应生成 CaSO3。由于单纯炉内喷钙脱硫效率往往不高（低于 20％～

％），脱硫剂利用率也较低，因此炉内喷钙还需与尾部增湿配合以提高脱硫效率。该技术已在美国、日本、加拿大和欧洲国家得到工