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煤燃中和燃后脫硫技術廣泛應用

　　燃燒中脫硫技術廣泛應用的主要有兩種：爐內噴鈣脫硫和流化床燃燒脫硫。爐內噴鈣脫硫工藝是先將石灰石或白云石磨成細粉然后直接噴入燃燒著的煤粉爐的適當位置，利用石灰石或白云石中CaCO3高溫分解生成的CaO和煙氣中SO2反應，生成CaSO4隨爐渣和煙氣粉塵一同排出，起到了一定的固硫作用，此種方法可以脫除掉15%～40%的硫。由于石灰石或白云石屬于不可燃物質，且添加量很大，對鍋爐的燃燒效率有很大的影響，而且由于大大增加了飛灰含量,因此造成爐膛后的受熱面磨損加劇，再加之脫硫效率低，因此此種方法的發展受到了一定的限制，主要應用在舊爐改造。

　　流化床燃燒脫硫經過三十多年發展出了常壓鼓泡流化床鍋爐、常壓循環流化床鍋爐、增壓鼓泡流化床鍋爐和增壓循環流化床鍋爐等多種形式的鍋爐，而且在不斷地大型化。增壓流化床鍋爐在進料出渣和床內腐蝕等方面存在很多難題，這些難點的解決對于增壓流化床燃燒鍋爐的工業應用具有決定性的意義。流化床燃燒脫硫只需在燃料中加入脫硫劑，利用爐內流化態的強烈攪混促進脫硫劑對SO2的吸收，脫硫效率可達到90%以上。由于流化床能在850℃～900℃范圍內穩定燃燒與CaCO3脫硫反應的最佳溫度帶相吻合，因此能有效地控制SO2排放。

　　煤燃燒后的煙氣脫硫方法較多，也是最簡單的脫硫方式。噴霧干燥吸收法(SDA)是用Ca(OH)2和水自動混合成漿狀，采用離心轉盤式噴霧器或氣流式霧化噴嘴將料漿霧化，經霧化的微小漿液被引入噴霧干燥吸收反應器中與熱煙氣接觸。酸性氣體從氣相進入液滴，被吸收的酸性氣體與溶解的Ca(OH)2發生化學反應，液滴內水的蒸發。此種方法在中等的能量和吸收劑消耗的情況下，可以成功地脫除燃用中、低硫煤煙氣中的SO2，HCl和HF。此種方法的突出弱點是吸收劑Ca(OH)2價格較高，特別是在SO2濃度較高和要求脫硫效率較高時，用量相對較大，而且在處理含有大量HCl的煙氣在接近飽和溫度時，會造成嚴重的沉降和固體處理問題。這種方法的最大優勢是脫硫產物是固體，沒有廢水產生。

　　磷銨肥法煙氣脫硫流程包括兩部分：第一部分含煙氣預處理、催化制酸脫硫和磷銨吸收脫硫三段工序。兩級脫硫可以確保脫硫效率高達95%，而且兩級脫硫的分效率可按不同要求隨意調節。第二部分用一級脫硫制得的硫酸分解天然磷礦粉萃取磷酸，磷酸加氨制得磷銨作為第二級脫硫洗滌液。循環洗滌脫硫后的飽和液經氧化、濃縮干燥后獲得固體氮磷復合肥料。萃取磷酸排出的磷石膏，按常規磷肥生產處理。此方法的優點是脫硫效率高，相對其他煙氣脫硫技術運行成本較低，脫硫副產品可綜合利用，其吸收設備結構簡單、體積小、造價低、阻力小、易于操作控制。但是煙氣脫硫壓降較大，必須設置專用的脫硫風機，而脫硫風機的布置卻受到了限制，設在系統前可避免腐蝕，但系統在正壓下運行，設備如有含SO2煙氣泄露,將惡化工作環境；若設置在系統后，雖對工作環境有利，但風機在濕煙氣中運行，需有必要的防腐措施；其次就是此法脫硫設備的運行周期短，需經常處理；系統中有水外排;萃取時磷礦中約有4%～7%的氟以四氟化硅的形式隨萃取產生的蒸汽逸出，容易造成二次污染。

　　NOELL先進雙回路濕式洗滌方法(DLWS)是一種兩階段方法，每一階段都在不同的pH值條件下運行，兩個階段合成在一個吸收塔內。用這種方法，石灰石漿可以單獨引入每一回路，也可以同時引入上下兩個不同的回路。洗滌液中含有石灰石和部分產物，以略大于1.0的化學計量比噴入回路。煙氣沿切線方向進入洗滌器下部，被冷卻到煙氣飽和溫度。煙氣中的HCl和HF幾乎在冷卻回路中就被完全去除。采用這種方法可以將具有腐蝕性的氯化物限制在洗滌器很小的范圍內。此法適用于含高Cl成分的煙氣，因為大部分Cl會在冷卻回路中去除，僅有少量進入回路。這樣就可以在吸收塔不同位置使用不同的材料，而不必為防腐蝕必須在全塔使用較貴的合金。由于DLWS系統能夠很好地緩沖SO2的負荷，通過簡單的控制和調節即可以減少結垢，而且吸收劑使用效率很高，并能生產大量石膏，而在電力工業得到了廣泛的應用。然而，它的吸收塔結構龐大，消耗能源相對較多，生產的石膏產量很大，但由于石膏銷售市場有限，難以肯定將來還能繼續被有效利用，可能會造成石膏大量堆積于現場，處理比較困難。

　　濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫和DLWS原理大致相同，只是它采用的不是雙回路。這種方法目前采用的較多，但是這種方法其設備構成復雜，必須加以控制的因素多，而且還需設置大規模的排水處理裝置;此外，脫硫副產品石膏也存在上述的問題。

　　電子束排煙處理法是用電子束照射排煙，去除煙氣中所含有的硫化物和氮氧化物，并能回收有效的氮肥的無排水式排煙處理技術。該處理工藝的流程由排煙冷卻工序、氨的充入工序、電子束照射工序和副產品分離工序組成。鍋爐排出的煙氣，經過除塵器的飄塵粗濾處理進入冷卻塔。在冷卻塔內噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫脫硝處理的溫度(60～70℃)。煙氣的露點溫度通常為50℃左右，所以被霧化噴射的冷卻水在冷卻塔內得到完全蒸發，不會形成需要處理的排放水；通過冷卻塔后的煙氣流入反應器。反應器內先充入數量取決于SOx濃度和NOx濃度的氨，并噴水調節煙氣溫度，然后用電子束照射煙氣。煙氣中分別形成的SOx和NOx由于電子束的照射在極短時間內被氧化，分別形成中間生成物硫酸和硝酸。硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應生成粉體微粒(硫酸氨與硝酸氨的混合粉體)，被副產品除塵器分離和捕集，經過造粒處理后進入氮肥倉庫,凈化后的煙氣從煙囪排向大氣。

　　目前得到實際應用的煤脫硫技術比較少，還有大量的煤脫硫技術還停留在實驗階段，煤脫硫對于煤深加工有重要意義，煤液化工藝中所用到某些催化劑對含硫量有一定的要求，在處理利用煤液化殘渣時其中的含硫量對其利用也有重大影響，因此做好脫硫前期工作十分有必要有意義。同時對于減排硫的氧化物脫硫顯得更加緊迫。