[发明专利]从废气中脱除二氧化硫的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及废气的处理系统及方法，具体为一种从废气中脱除二氧化硫的系统及方法。

背景技术

在燃煤发电、钢铁烧结、石油、天然气等含硫化合物的燃烧过程中，会释放大量的二氧化硫。二氧化硫是一种比空气重、具有特殊臭味的气体，在潮湿的空气中被缓慢氧化为硫酸并形成酸雨。我国二氧化硫年排放量居世界首位。主要由二氧化硫排放所致的硫酸型酸雨污染危害面积达国土面积的30％，对人们的身体健康及生态环境造成了极其严重的危害。近年来，为了保护环境、减少二氧化硫的排放量，国内大量的燃煤发电机组安装了烟气脱硫装置，有色冶炼、钢铁、石化等行业的烟气脱二氧化硫也日益普及，排放标准越来越严格。

目前，在火电厂已经使用的烟气脱硫工艺技术有：石灰石(石灰)-石膏湿法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法、氨法脱硫等十多种，国内火电厂实用的脱硫技术主要有三种，湿式石灰石(石灰)-石膏法（湿法）、喷雾干燥脱硫法（半干法）、循环流化床法（干法）。国内与国外情况一样，石灰石-石膏湿法烟气脱硫仍是主流工艺技术。据统计，截至2008年底，投运、在建和已经签订合同的火电厂烟气脱硫工艺技术中，石灰石-石膏湿法占90%以上。

石灰石（石灰）-石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫吸收剂。当采用石灰石作为吸收剂时，石灰石经破碎磨细成粉状，与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰作为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙进行化学反应被吸收脱除，并与鼓入的氧化空气反应，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热升温后，由增压风机经烟囱排放，脱硫形成的石膏可以综合利用。　　该工艺的反应机理为：

（1）吸收剂为石灰

　　吸收：SO₂(g)→SO₂(l)+H₂O

SO₂(l)+H₂O→H⁺+HSO₃^-

HSO₃^-→H⁺+SO₃^2-

溶解：Ca(OH)₂(s)→Ca²⁺+2OH^-

　　　　CaSO₃(s)→Ca²⁺+SO₃^2-

　　中和：OH^-+H⁺→H₂O

　　　　OH^-+HSO₃^-→SO₃^2-+H₂O

　　氧化：HSO₃^-+1/2O₂→SO₄^2-+H⁺

　　　　SO₃^2-+1/2O₂→SO₄^2-

　　结晶：Ca²⁺+SO₃^2-+1/2H₂O→CaSO₃·1/2H₂O(s)

　　　　Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O(s)

（2）吸收剂为石灰石

　　吸收：SO₂(g)→SO₂(l)+H₂O

SO₂(l)+H₂O→H⁺+HSO₃^-

HSO₃^-→H⁺+SO₃^2-