第八章硫氧化物的污染控制第八章硫氧化物的污染控制8.1硫循環及硫排放8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價8.5相關政策、措施和重大行動8.1硫循環及硫排放8.1硫循環及硫排放8.1硫循環及硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃燒時，其中的硫大部分轉化為SO2人類使用的化石燃料都含有一定量的硫我國SO2排放的年際變化我國SO2排放的年際變化我國SO2排放的地區分布我國SO2排放的地區分布我國SO2排放的行業特點我國SO2排放的行業特點我國北方城市SO2污染現狀我國北方城市SO2污染現狀我國南方城市SO2污染現狀我國南方城市SO2污染現狀1999年全國城市酸雨的頻率統計

>8060~80 40~60 20~40 0～201999年統計264個城市降水年均pH范圍在4.04～7.24年均pH低于5.6的城市有98個，占統計城市的37.12%1999年全國城市酸雨的頻率統計

>8020世紀90年代末我國酸雨區域分布

20世紀90年代末我國酸雨區域分布

8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.2.1燃燒前脫硫煤炭的固態加工煤炭洗選物理洗煤化學洗煤微生物洗煤我國以物理選煤為主。跳汰占59%、重介質選煤占23%、浮選占14%1995年我國煤炭洗選能力3.8×108t，入洗量2.8×108t，入洗率22%。8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.2.1燃燒前脫硫

8.2.2煤炭的轉化煤的氣化采用空氣、氧氣、CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內反應生成不同組分不同熱值的煤氣移動床、流化床和氣流床三種方法煤的液化通過化學加工轉化為液態烴燃料或化工原料等液體產品直接液化和間接液化8.2.3重油脫硫在催化劑作用下通過高壓加氫反應，切斷碳與硫的化學鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離直接脫硫和間接脫硫8.2.2煤炭的轉化8.2.3重油脫硫8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.3.1流化床燃燒技術氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態流化床利于燃料的充分燃燒分類按流態：鼓泡流化床和循環流化床按運行壓力：常壓流化床和增壓流化床8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.3.1流化床燃燒技術流化床燃燒脫硫流化床燃燒脫硫8.3.1.1流化床脫硫的化學過程流化床脫硫的化學過程脫硫劑：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3?MgCO3）爐內化學反應流化床燃燒方式為脫硫提供了理想的環境CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉化為CaSO48.3.1.1流化床脫硫的化學過程流化床脫硫的化學過程硫氧化物的污染控制課件8.3.1.2流化床燃燒脫硫的影響因素1.鈣硫比表示脫硫劑用量的指標，影響最大的性能參數脫硫率（）可以用Ca/S（R）近似表達2.煅燒溫度存在最佳脫硫溫度范圍溫度低時，孔隙量少、孔徑小，反應被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結作用變得嚴重8.3.1.2流化床燃燒脫硫的影響因素1.鈣硫比2硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構顆粒尺寸小于臨界尺寸時發生揚析，并非越小越好顆粒孔隙結構應有適當的孔徑大小，既保證一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞4.脫硫劑的種類白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，但易發生爆裂揚析，且用量大于石灰石近兩倍3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構硫氧化物的污染控制課件8.3.2脫硫劑的再生不同溫度下的再生反應8.3.2脫硫劑的再生不同溫度下的再生反應8.3.3高濃度SO2尾氣的回收和凈化冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業，SO2濃度通常2％～40％化學反應式反應1為放熱反應，溫度低時轉化率高工業上一般采用多層催化床層8.3.3高濃度SO2尾氣的回收和凈化冶煉廠、硫酸廠和造紙高濃度SO2尾氣的回收和凈化高濃度SO2尾氣的回收和凈化硫氧化物的污染控制課件8.3.4低濃度SO2煙氣脫硫－燃燒后脫硫燃燒設施直接排放的SO2濃度通常為10-4～10-3數量級由于SO2濃度低，煙氣流量大，煙氣脫硫通常比較昂貴分類脫硫產物處置方式：拋棄法和再生法脫硫產物狀態：濕法和干法8.3.4低濃度SO2煙氣脫硫－燃燒后脫硫燃燒設施直接排放8.3.5主要煙氣脫硫工藝8.3.5.1石灰石/石灰法洗滌目前應用最廣泛的脫硫技術8.3.5主要煙氣脫硫工藝8.3.5.1石灰石/石灰法洗

影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結構影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、硫氧化物的污染控制課件1.石灰石/石灰法洗滌解決的問題-設備腐蝕-結垢和堵塞-除霧器阻塞-脫硫劑的利用率-液固分離-固體廢物的處理處置1.石灰石/石灰法洗滌8.3.5.2改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制氣液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相傳質己二酸鈣的存在增加了液相與SO2的反應能力降低鈣硫比添加硫酸鎂SO2以可溶性鹽的形式吸收，解決結垢問題8.3.5.2改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰雙堿流程用堿金屬鹽類或堿類水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生解決結垢問題和提高SO2的利用率硫氧化物的污染控制課件8.3.5.3噴霧干燥法煙氣脫硫

一種濕－干法脫硫工藝，市場份額僅次于濕鈣法脫硫過程SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收溫度較高的煙氣干燥液滴形成干固體廢物干廢物由袋式或電除塵器捕集設備和操作簡單，廢物量小，能耗低（濕法的1/2~1/3)8.3.5.3噴霧干燥法煙氣脫硫

一種濕－干法脫硫工藝，市場主要煙氣脫硫工藝主要煙氣脫硫工藝硫氧化物的污染控制課件主要過程吸收劑制備吸收和干燥固體捕集固體廢物處置主要過程8.3.5.4其他濕法脫硫工藝氧化鎂法8.3.5.4其他濕法脫硫工藝氧化鎂法海水脫硫法

海水脫硫法

-氨法氨水做吸收劑:-氨法8.3.5.5干法脫硫技術

干法噴鈣脫硫8.3.5.5干法脫硫技術

干法噴鈣脫硫循環流化床煙氣脫硫

循環流化床煙氣脫硫

8.3.6同時脫硫脫氮工藝電子束輻射法8.3.6同時脫硫脫氮工藝電子束輻射法8.3.6.1濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法WSA－SNOX法濕法FGD添加金屬螯合劑8.3.6.1濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法8.3.6.2干法同時脫硫脫氮工藝

NOXSO法

SNRB法

CuO同時脫硫脫氮工藝

8.3.6.2干法同時脫硫脫氮工藝

NOXSO法

SNRB法煙氣脫硫工藝的綜合比較主要涉及因素脫硫效率鈣硫比脫硫劑利用率脫硫劑的來源脫硫副產品的處理處置對鍋爐原有系統的影響對機組運行方式適應性的影響占地面積流程的復雜程度動力消耗工藝成熟度煙氣脫硫工藝的綜合比較主要涉及因素8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價評價指標1.技術成熟度。依脫硫技術目前所處的開發階段，分為實驗室，中試，示范和商業化四個階段2.技術性能。包括脫硫效率，處理能力，技術復雜程度，占地情況，能耗及副產品利用等，反映技術的綜合性能3.環境特性。環境特性根據處理后煙氣的SO2排放量與排放標準比較進行評價4.經濟性。選用技術的總投資和SO2單位脫硫成本為綜合經濟性的評價指標8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價評價指標燃燒前和燃燒中技術燃燒前和燃燒中技術煙氣脫硫技術

煙氣脫硫技術

8.5中國酸雨及二氧化硫污染控制時間 政府行動

1990年12月國務院環委會第19次會議通過《關于控制酸雨發展的意見》，提出在酸雨監測、酸雨科研攻關、 二氧化硫控制工程和征收二氧化硫排污費四個方 面開展工作 1991年 國家環保局組織開展征收工業燃煤二氧化硫排 污費研究工作 1992年 國務院批準在貴州、廣東兩省和柳州、南寧、 桂林、杭州、青島、重慶、長沙、宜昌和宜賓 等九市開展征收工業燃煤二氧化硫排污費和 酸雨綜合防治試點工作 8.5中國酸雨及二氧化硫污染控制時間 政府行時間 政府行動

1992年以來 工業污染物排放標準中逐步制定二氧化硫排放限值。

1996年，6個部門二氧化硫排放標準頒布實施

1995年8月全國人大常委會通過了新修訂的《大氣污染防治法》， 專門規定“國務院環境保護主管部門會同國務院有關 部門，根據氣象、地形、土壤等自然條件，可以對 已經產生、可能產生酸雨的地區或者其他二氧化硫 污染嚴重的地區，經國務院批準后，劃定為酸雨控 制區或者二氧化硫污染控制區”（兩控區） 1995年底國家環保局組織開展“我國酸雨及二氧化硫控制區 劃分”工作

時間 政府行動時間 政府行動

1996年 全國人大批準《國民經濟和社會發展“九五”計劃和

2010年遠景目標綱要》，國務院批復《國務院關于 環境保護若干問題的決定》，提出重點治理兩控區 污染，要求到2000年所有工業污染源達標 1998年3月國務院批復了國家環保局上報的“兩控區”劃分方案 （國函[1998]5號）。兩控區劃定范圍約占國土面 積的11.4%，二氧化硫排放量占全國的近60% 1998年5-6月國家環保總局布置了制定“酸雨和二氧化硫污染控制 行動方案”的工作計劃，要求“兩控區”的城市在

1998年年底前完成二氧化硫“雙達標”規劃 時間 政府行動時間 政府行動

2000年 全國人大通過第3版“大氣污染防治法”

2000年12月 國務院檢查“兩控區”的城市二氧化硫 “雙達標” 2002年1月 國家有關部門發布二氧化硫污染控制技術政策2002年9月 國務院檢查批準“兩控區”“十五”計劃

時間 政府行動技術路線

技術路線

本章結束本章結束硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件第八章硫氧化物的污染控制第八章硫氧化物的污染控制8.1硫循環及硫排放8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價8.5相關政策、措施和重大行動8.1硫循環及硫排放8.1硫循環及硫排放8.1硫循環及硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃燒時，其中的硫大部分轉化為SO2人類使用的化石燃料都含有一定量的硫我國SO2排放的年際變化我國SO2排放的年際變化我國SO2排放的地區分布我國SO2排放的地區分布我國SO2排放的行業特點我國SO2排放的行業特點我國北方城市SO2污染現狀我國北方城市SO2污染現狀我國南方城市SO2污染現狀我國南方城市SO2污染現狀1999年全國城市酸雨的頻率統計

>8060~80 40~60 20~40 0～201999年統計264個城市降水年均pH范圍在4.04～7.24年均pH低于5.6的城市有98個，占統計城市的37.12%1999年全國城市酸雨的頻率統計

>8020世紀90年代末我國酸雨區域分布

20世紀90年代末我國酸雨區域分布

8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.2.1燃燒前脫硫煤炭的固態加工煤炭洗選物理洗煤化學洗煤微生物洗煤我國以物理選煤為主。跳汰占59%、重介質選煤占23%、浮選占14%1995年我國煤炭洗選能力3.8×108t，入洗量2.8×108t，入洗率22%。8.2燃燒前和燃燒中脫硫技術與工藝8.2.1燃燒前脫硫

8.2.2煤炭的轉化煤的氣化采用空氣、氧氣、CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內反應生成不同組分不同熱值的煤氣移動床、流化床和氣流床三種方法煤的液化通過化學加工轉化為液態烴燃料或化工原料等液體產品直接液化和間接液化8.2.3重油脫硫在催化劑作用下通過高壓加氫反應，切斷碳與硫的化學鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離直接脫硫和間接脫硫8.2.2煤炭的轉化8.2.3重油脫硫8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.3.1流化床燃燒技術氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態流化床利于燃料的充分燃燒分類按流態：鼓泡流化床和循環流化床按運行壓力：常壓流化床和增壓流化床8.3燃燒后脫硫技術及其研究進展8.3.1流化床燃燒技術流化床燃燒脫硫流化床燃燒脫硫8.3.1.1流化床脫硫的化學過程流化床脫硫的化學過程脫硫劑：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3?MgCO3）爐內化學反應流化床燃燒方式為脫硫提供了理想的環境CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉化為CaSO48.3.1.1流化床脫硫的化學過程流化床脫硫的化學過程硫氧化物的污染控制課件8.3.1.2流化床燃燒脫硫的影響因素1.鈣硫比表示脫硫劑用量的指標，影響最大的性能參數脫硫率（）可以用Ca/S（R）近似表達2.煅燒溫度存在最佳脫硫溫度范圍溫度低時，孔隙量少、孔徑小，反應被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結作用變得嚴重8.3.1.2流化床燃燒脫硫的影響因素1.鈣硫比2硫氧化物的污染控制課件硫氧化物的污染控制課件3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構顆粒尺寸小于臨界尺寸時發生揚析，并非越小越好顆粒孔隙結構應有適當的孔徑大小，既保證一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞4.脫硫劑的種類白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，但易發生爆裂揚析，且用量大于石灰石近兩倍3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構硫氧化物的污染控制課件8.3.2脫硫劑的再生不同溫度下的再生反應8.3.2脫硫劑的再生不同溫度下的再生反應8.3.3高濃度SO2尾氣的回收和凈化冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業，SO2濃度通常2％～40％化學反應式反應1為放熱反應，溫度低時轉化率高工業上一般采用多層催化床層8.3.3高濃度SO2尾氣的回收和凈化冶煉廠、硫酸廠和造紙高濃度SO2尾氣的回收和凈化高濃度SO2尾氣的回收和凈化硫氧化物的污染控制課件8.3.4低濃度SO2煙氣脫硫－燃燒后脫硫燃燒設施直接排放的SO2濃度通常為10-4～10-3數量級由于SO2濃度低，煙氣流量大，煙氣脫硫通常比較昂貴分類脫硫產物處置方式：拋棄法和再生法脫硫產物狀態：濕法和干法8.3.4低濃度SO2煙氣脫硫－燃燒后脫硫燃燒設施直接排放8.3.5主要煙氣脫硫工藝8.3.5.1石灰石/石灰法洗滌目前應用最廣泛的脫硫技術8.3.5主要煙氣脫硫工藝8.3.5.1石灰石/石灰法洗

影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結構影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、硫氧化物的污染控制課件1.石灰石/石灰法洗滌解決的問題-設備腐蝕-結垢和堵塞-除霧器阻塞-脫硫劑的利用率-液固分離-固體廢物的處理處置1.石灰石/石灰法洗滌8.3.5.2改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制氣液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相傳質己二酸鈣的存在增加了液相與SO2的反應能力降低鈣硫比添加硫酸鎂SO2以可溶性鹽的形式吸收，解決結垢問題8.3.5.2改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰雙堿流程用堿金屬鹽類或堿類水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生解決結垢問題和提高SO2的利用率硫氧化物的污染控制課件8.3.5.3噴霧干燥法煙氣脫硫

一種濕－干法脫硫工藝，市場份額僅次于濕鈣法脫硫過程SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收溫度較高的煙氣干燥液滴形成干固體廢物干廢物由袋式或電除塵器捕集設備和操作簡單，廢物量小，能耗低（濕法的1/2~1/3)8.3.5.3噴霧干燥法煙氣脫硫

一種濕－干法脫硫工藝，市場主要煙氣脫硫工藝主要煙氣脫硫工藝硫氧化物的污染控制課件主要過程吸收劑制備吸收和干燥固體捕集固體廢物處置主要過程8.3.5.4其他濕法脫硫工藝氧化鎂法8.3.5.4其他濕法脫硫工藝氧化鎂法海水脫硫法

海水脫硫法

-氨法氨水做吸收劑:-氨法8.3.5.5干法脫硫技術

干法噴鈣脫硫8.3.5.5干法脫硫技術

干法噴鈣脫硫循環流化床煙氣脫硫

循環流化床煙氣脫硫

8.3.6同時脫硫脫氮工藝電子束輻射法8.3.6同時脫硫脫氮工藝電子束輻射法8.3.6.1濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法WSA－SNOX法濕法FGD添加金屬螯合劑8.3.6.1濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法8.3.6.2干法同時脫硫脫氮工藝

NOXSO法

SNRB法

CuO同時脫硫脫氮工藝

8.3.6.2干法同時脫硫脫氮工藝

NOXSO法

SNRB法煙氣脫硫工藝的綜合比較主要涉及因素脫硫效率鈣硫比脫硫劑利用率脫硫劑的來源脫硫副產品的處理處置對鍋爐原有系統的影響對機組運行方式適應性的影響占地面積流程的復雜程度動力消耗工藝成熟度煙氣脫硫工藝的綜合比較主要涉及因素8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價評價指標1.技術成熟度。依脫硫技術目前所處的開發階段，分為實驗室，中試，示范和商業化四個階段2.技術性能。包括脫硫效率，處理能力，技術復雜程度，占地情況，能耗及副產品利用等，反映技術的綜合性能3.環境特性。環境特性根據處理后煙氣的SO2排放量與排放標準比較進行評價4.經濟性。選用技術的總投資和SO2單位脫硫成本為綜合經濟性的評價指標8.4燃煤二氧化硫污染控制技術綜合評價評價指標燃燒前和燃燒中技術燃燒前和燃燒中技術煙氣脫硫技術

煙氣脫硫技術

8.5中國酸雨及二氧化硫污染控制時間 政府行動

1990年12月國務院環委會第19次會議通過《關于控制酸雨發展的意見》，提出在酸雨監測、酸雨科研攻關、 二氧化硫控制工程和征收二氧化硫排污費四個方 面開展工作 1991年 國家環保局組織開展征收工業燃煤二氧化硫排 污費研究工作 1992年 國務院批準在貴州、廣東兩省和柳州、南寧、 桂林、杭州、青島、重慶、長沙、宜昌和宜賓 等九市開展征收工業燃煤二氧化硫排污費和 酸雨綜合防治試點工作 8.5中國酸雨及二氧化硫污染控制時間 政府行時間 政府行動

1992年以來 工業污染物排放標