九種煙氣脫硫工藝流程及優缺點介紹

石灰-石膏法

工藝流程：用生石灰作脫硫劑，配制成一定濃度的漿液，在脫硫塔內氣液兩相逆向接觸發生反應，將SO2氣體吸收脫除，使煙氣達標排放。石灰-石膏法的吸收過程分四步：制漿、反應吸收、再生、固液分離。

該方法的優點：①脫硫效率高，能達到95%左右；②工作可靠性高，對煤種無要求；③石灰原料來源廣泛，價格低廉。

該方法的缺點：①工藝比較復雜，一次性投入高，占廠區面積大，適用于大容量機組的建設；②副產品處理方法有拋棄法和回收法，拋棄法產生運輸和堆放的費用，回收法需要對脫硫石膏進行再次加工，而且我國有很豐富的石膏資源，一般以拋棄法為主，但拋棄法不僅浪費資源，而且將污染物由廢氣轉移到固體廢物上，造成了環境的二次污染；③對脫硫工藝掌握不足，有些部分不能自主完善創新，主要引進國外先進技術，導致工程成本增加；④因為原料和反應產物中有晶體產生，造成脫硫塔的結垢與堵塞，后期維修費用較高。排出酸性廢水，對設備有腐蝕性，需對廢水進行處理。

氨法

工藝流程：以氨水和液氨作為脫硫劑，經吸收過程和結晶過程，生成硫酸銨產品。冷卻后的煙氣由脫硫塔下部進入，氨水由循環泵送至塔頂噴淋，氣液兩相逆向接觸，生成亞硫酸氫銨和亞硫酸銨，含亞硫酸氫銨的溶液與補充的氨水反應進一步生成亞硫酸銨，在脫硫塔底部，通入空氣強制氧化為硫酸銨，再由底槽排除，并在循環槽內補充銨源，維持(NH4)2SO3/NH4HSO3比值穩定。在結晶反應器中加入少量的硫酸，可促進硫酸銨的結晶成長，結晶后通過脫水、干燥得到副產品硫酸銨。

該方法的優點：①脫硫效率高，能達到國家的排放標準，對煙氣條件變化適應性強；②副產物為硫酸銨晶體，某些地區可作肥料；③該工藝產生的廢水和廢渣較少，能耗比較低，對安全運行有高的可靠性。

該方法的缺點：①在運行中由于氨逃逸對大氣進一步污染，母液濃度下降，提高運行費用，降低脫硫效率；②氨有腐蝕性，使供應和運輸成本增高；③副產物價格不穩定，當儲料倉堆滿后只能停止運行煙氣脫硫系統，使煙氣脫硫系統的運行過于依賴市場行情；④硫酸銨對設備的腐蝕比鈣法更強。

雙堿法

工藝流程：采用氫氧化鈉、純堿或亞硫酸鈉作為循環脫硫液進入脫硫塔內吸收SO2并生成亞硫酸氫鹽，當脫硫液pH值降到一定程度時，把脫硫液送入石灰反應器中，對脫硫液再生和固體副產物的析出，再生的脫硫劑經循環泵進入脫硫塔中循環使用，得到副產物半水亞硫酸鈣在氧化器內經氧化得到石膏。

該方法的優點：①在循環過程中基本是鈉鹽的水溶液，不會對管道、設備腐蝕，有利于脫硫裝置的運行；②脫硫劑的再生和副產物的析出均發生在脫硫塔外，避免塔內結垢與堵塞，所以脫硫塔可用高效的板式塔和填料塔替代，減小了液氣比和脫硫塔的尺寸，從而降低了脫硫成本；③脫硫效率一般在90%以上。

該方法的缺點：①在脫硫過程中存在Na2SO3氧化為Na2SO4的反應，Na2SO4難以再生，會消耗一些堿液，由于Na2SO4的存在會降低石膏的品質，使其利用率降低；②再生堿液耗費的時間長。

海水脫硫法

工藝流程：鍋爐排放出的煙氣經除塵和降溫后，進入脫硫塔塔底，用海水以一次直流的方式（不循環）脫除SO2，脫硫后煙氣加熱排放，把吸收SO2的海水排入曝氣池，并在曝氣池內注入大量新鮮海水和空氣，將海水中的亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，至其水質恢復后流入大海。

該方法的優點：①脫硫劑成本低，設備簡單易操作，技術成熟，投資費用低；②不需要其他吸收劑，沒有原材料開采、加工、運輸等問題；③設備運行維修簡便，設備無結垢和堵塞現象，設備使用年限長。

該方法的缺點：①海水堿度低，僅適用對燃用低硫煤（<1%）鍋爐的脫硫；②使用地域有局限性，只適用于沿海地區的電廠的脫硫；③脫硫后的海水可能會對海洋造成污染，這需要長時間的考察后得出結論。

氧化鎂法

工藝流程：用氫氧化鎂或氧化鎂作為脫硫劑與煙氣接觸反應，生成亞硫酸鎂和硫酸鎂，然后從脫硫塔內排出，經脫水，干燥，煅燒等過程，使其發生分解反應，再生得到的氧化鎂循環利用，生成的SO2經除塵，濃縮制備硫酸。

該方法的優點：①該方法需要的液氣比小，脫硫劑利用率高，減少循環用量；②脫硫劑為粉狀固體，不需粉碎，磨粉等步驟，使制備設備簡單，占用面積??；③脫硫劑可經過再生循環利用，降低成本；④對煤種的適應范圍大；⑤系統運行可靠性好，不易結垢和堵塞。

該方法的缺點：工藝路線長，前期投資大，受原材料資源的限制。

噴霧干燥法

工藝流程：該法以石灰漿液做吸收劑，經高位料箱進入離心霧化機霧化后噴入脫硫塔與煙氣中二氧化硫反應，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，利用煙氣溫度將吸收劑水分蒸發，生成干燥的固體從脫硫塔底排出，脫硫后的煙氣經除塵，增壓后由煙囪排出。

該方法的優點：①設備簡單，可用碳鋼制造，投資和運行成本低；②脫硫渣為干燥固體，沒有廢水處理和排放問題，無設備腐蝕問題；③煙氣無需加熱可直接排放。

該方法的缺點：脫硫效率較低60～80%，僅適用于低硫的煙氣脫硫。

循環流化床法

工藝流程：煙氣經流化床反應器下部進入，反應器下部是文丘里管，煙氣在喉管里加速，在擴散段與霧化的消石灰顆粒充分混合，SO2與消石灰發生反應，然后煙氣經旋風分離粉塵后進入除塵器并排出，被除塵器收集到的固體大部分經調速螺旋裝置送回反應器中，繼續參與脫硫過程，只有約1%的固體作為副產物排出系統。

該方法的優點：①脫硫劑反應停留時間長，固體物料經多次循環，脫硫劑在脫硫塔中停留的有效時間為30min，而煙氣在脫硫塔內停留時間僅為3s，提高了系統的脫硫效率和脫硫劑的使用率；②產物穩定，可綜合利用。

該方法的缺點：此方法國外較成熟，國內還處在研究階段。

活性炭法

工藝流程：活性炭、分子篩等都能作為固體吸附劑吸收SO2，目前活性炭的應用比較多。煙氣經除塵冷卻后送入活性炭吸附塔進行吸附，飽和后的活性炭由于表面覆蓋稀硫酸，吸附能力下降，必須水洗再生，用水量為其質量的4倍，10小時后，得到的稀硫酸經濃縮后用來生產硫酸，再生的活性炭重新裝入到吸附塔重復使用。

該方法的優點：吸附劑價廉，再生方法簡單，可水洗或加熱再生。

該方法的缺點：設備龐大，投資較高。

有機胺煙氣脫硫法

工藝流程：該工藝利用有機胺與SO2反應生成不穩定的中間體，在加熱的條件下SO2可解析出，故能循環高效的脫除煙氣中的SO2。

該方法的優點：①脫硫效率高，一般均可達99%以上，SO2的出口濃度在50mg﹒Nm-3以下，脫硫效果明顯；②工藝流程簡便，對系統腐蝕性小，脫硫塔不會結垢與堵塞，設備維修簡便；③脫硫劑可循環使用，降低運行成本；④占地面積小，僅為石灰-石膏法的五分之一，投資少，僅為石灰-石膏法的三分之一；⑤無二次污染。

該方法的缺點：①有機胺易揮發，不僅會造成吸收液損失，降低脫硫效率，而且會對脫硫設備和大氣環境造成污染，嚴重時會危害工作人員的身體健康；②有機胺在脫硫和再生過程中與O2接觸生成熱穩定性鹽，不能通過加熱方法再生，會增加脫硫劑的消耗，所以需要定期對胺液進行凈化，脫除其中的鹽。

綜上所述，當前常用的幾種煙氣脫硫工藝均存在一些缺點，濕法脫硫工藝的主要缺點是設備龐大，系統復雜，副產物難處理，容易形成二次污染；半干法脫硫工藝的主要缺點是脫硫率低，鈣硫比高，成本高；干法脫硫工藝的存在的缺點是鈣利用率低，脫硫劑再生成本高。所以尋找一種適合中國國情的煙氣脫硫工藝刻不容緩。