第!(卷第$期!
化工设计通讯
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+,-.!(/,.$012.!
工业锅炉烟气脱硫方法探讨
刘
冀
&湖南化学工业设计院・长沙・’$
摘要该文针对工业锅炉烟气脱硫进行技术探讨，着重介绍了适应
中、小型工业锅炉烟气湿法脱硫的几种方法，钠碱法脱硫、石灰法脱硫和双碱法脱硫，以及双碱法脱硫的工程实例。
关键词
烟气脱硫
湿法脱硫
脱硫效率
再生
循环使用
我国工业锅炉以燃煤为主，煤中所含的硫燃烧后几乎全部转化为二氧化硫，如不经处理，直接排放于大气，将严重影响周围的环境。随着现代化工业的高速发展，工业锅炉数量迅速增加，34!的排放量随之剧增。
据统计，$556年我国煤炭产量达$*.5(亿7，占全国一次能源总产量的(%8左右，$556年全国废气中排放的二氧化硫达到其中约9%8是燃煤排放的，煤炭!*’
的大量直接燃烧是造成城市大气中二氧化硫和烟尘污染的最直接原因，致使二氧化硫年日均值超过国家二级标准的城市不断增多，酸雨污染域逐步扩展。因此，研究工业锅炉烟气脱硫是十分重要的，它被列为“九五”国家重点攻关课题。
脱硫和烟气中脱硫*种方法。
常用方1)煤燃烧前脱硫即炉外脱硫。
法是洗煤，即在燃煤送入炉膛燃烧前进行加工，去除煤中的硫份，降低煤经燃烧产生的烟气中的二氧化硫含量。但该方法使煤的成本升高。
:)煤在燃烧过程中脱硫即炉内脱硫。常用方法是在煤中掺烧固硫剂，煤在燃烧过程中产生的二氧化硫与固硫剂结合生成固体化合物随炉渣排出。该方法经济可靠，应用较广。
;)烟气脱硫即在锅炉尾部后除去烟气中所含的二氧化硫，主要方法有!种，一是从烟气中回收硫，变废为宝，综合利用，这在技术上是可行的，且回收效果也很好，但回收硫装置投资大。我国南京扬子乙烯工程中的大型点火锅炉排烟脱硫采用了回收硫方法。该方法只对大型工业锅炉和大型点火锅炉有意义。根据我国现有的经济状况，应慎用此方法。二是湿法脱硫技术，该方法是以碱性药剂作为吸收剂，在旋流除尘脱硫塔内，烟气与吸收液充分接触反应，生
$
目前工业锅炉烟气脱硫的主
要方法及比较
多年来，国内外对工业锅炉的烟气脱硫
技术进行了大量的探索和研究。目前工业锅炉燃煤的脱硫主要有燃烧前脱硫、燃烧中
第!期刘冀：工业锅炉烟气脱硫方法探讨#!
成亚硫酸盐和硫酸盐，随灰水排至沉灰池沉淀处理，达到水质标准后的清水循环使用。该方法目前已较广泛地应用于中小型工业
表!
特
点
燃烧前脱硫$洗煤%()*+)
有一定脱硫效率，但
优缺点
提高了燃料成本。系统复杂。
锅炉的烟气脱硫。
为简明起见，比较上述几种烟气脱硫方法的优、缺点及效率列于表!。
烟气中脱硫
从烟气中回收硫
’,)
脱硫效率很高，但回收硫装置投资大。只对大型工业锅炉
湿法脱硫-)*,)
脱硫效率高，较经济。
几种烟气脱硫方法的比较
燃烧中脱硫$掺烧固硫剂%()*((
有一定脱硫效率，经济可行。
脱硫率&’
适应性可行，有一定应用。应用情况好。
和电站锅炉有意义，我国现有经济状况难以适应。
广泛应用于中小型工业锅炉的烟气脱硫。
由表!可知，湿法脱硫的脱硫效率高，
反应生成的亚硫酸钙在系统中由于空气的氧化作用，部分氧化生成硫酸钙，其反应机理如下：
!!
./012・3
较完全的氧化反应必须要在酸性条件下$即34浓度较高时%，反应生成的产物为二水石膏。
由于石灰廉价易得，石灰法的操作费用在各种脱硫方法中相对低且应用最广泛。
常用的钠钙双碱法，在启动时以纯碱液吸收01
基本被驱除；吸收液再生后循环使用。循环过程中的主要反应如下：
/%脱硫过程
9/
$(%$+%
运行经济可靠，广泛应用于中、小型工业锅炉的烟气脱硫。目前我国中、小型工业锅炉$#*6(7&8锅炉%占有率很大，特别是我国南方地区。因此本文将重点介绍湿法脱硫技术。!
湿法脱硫技术分类
湿法脱硫常用的吸收剂有：9/13$烧碱%、9/
钠碱法处理烟气时，用一定浓度的生成亚硫酸钠和9/13溶液吸收二氧化硫，
硫酸钠。由于碱的价格高，运行费用大，该方法难以被广泛应用。
石灰法处理烟气时，用一定浓度的石灰乳吸收二氧化硫，生成亚硫酸钙，其反应如./$13%
$!%式所示：
!
化工设计通讯
第
+#,$%
其中+-,式为启动阶段$%
溶液吸收的主要反应；+#,式为溶液0*1,，
值低+-21,时的主反应。
3,再生过程+用石灰乳,
+4,
器的结垢与堵塞，但由于吸收液价格贵，运行费高，该方法难以在工程中得到应用。双碱法则先用可溶性的纯碱进行脱硫，然后再用石灰乳或石灰石粉末对吸收液进行再生，由于采用钠基清液吸收，可大大减少结垢机会。经济性方面，由于纯碱只是作启动和补充用，而更多消耗的是石灰乳，因此运行费用不算高。在工程设计中应优先考虑双碱法。!
双碱法脱硫的工程实例
6111年新建的吉首烟叶复烤厂工程中新上
吉首烟叶复烤厂燃料煤的含硫率为
+1,$%
+4,式为第一步再生反应，+1,式为再生至0*51以后继续发生的主反应。所生成的.%&’(及副产物.%&’!以半水化合物形成共沉淀。
此外，在运行过程中，还会有副反应———氧化反应发生，见+(,式。!
(种湿法脱硫工艺的比较
石灰法的整个工艺过程都要处理浆状
洗涤物料+即难溶于水的.%&’(和.%&’!,，系统特别是洗涤器易结垢或被堵塞。但由于石灰价廉，工程中被广泛应用，采用该方法时应定期清洗洗涤器。钠碱法工艺过程中在洗涤中能很好地吸收烟气中的二氧化硫，生成溶性的$%
表!
比较内容
药
剂
钠碱法吸收剂为$%’*(7/77#114;#-(
不会造成洗涤塔结垢堵塞，便于操作管理。
药剂价格高，运行
缺
点
费用高，难在工程
石灰法吸收剂为.%’4717#1/1;6
药剂价廉，经济性最好，应用广泛。造成洗涤结垢、堵钠钙双碱法
及补充药剂为
$%
146!77#1!(;/6!!;-(
!1;7-17
不会造成洗涤后结垢、堵塞，便于操作管理，经济性较好。
再生剂为.%’1-6
商品药剂浓度9
小时理论药剂消耗量9=>小时实际药剂消耗量9=>年药剂消耗量98年药剂费9万元硫硫效率9
点
相对石灰运行费用高。
第$期刘冀：工业锅炉烟气脱硫方法探讨%#
经过上述比较，考虑吉首烟叶复烤厂的经济能力，采用钠钙双碱法较经济，脱硫效率高，便于操作和管理。!
钠钙双碱法脱硫工艺流程
目前湿法脱硫洗涤塔与除尘塔是合二为一的。为加强脱硫效果和除尘效率，脱硫除尘塔内多采用旋流板结构。
图!脱硫除尘系统工艺流程图
$
如图$为该工程$&’()锅炉脱硫除尘系统，每台锅炉采用$个主塔和$个副塔。锅炉烟气经文丘里段喷水降温，沿切线进入主塔底部，在主塔内与脱硫液体作用进行脱硫除尘后自主塔顶部烟道进入副塔，经副塔内除雾板除雾后由引风机引入烟囱排空。
循环吸收液由主塔顶部进入，在旋流塔板上进行液气两相接触，完成脱硫除尘后于塔底部流出，经明渠流入沉灰池，在此将除下的飞灰沉淀下来。锅炉的碱性废水及冲渣水也汇入明渠，流入沉灰池，以节约石灰吸收剂用量，上清液溢流进入再生反应池，在反应池内与由化灰池引入的石灰乳进行再生反应，再生后的循环吸收液流入澄清池，使反应生成的*+,-#和*+,-%共
同沉淀，澄清池中上清液溢流至泵前池，补充一定量的.+!*-#后，由水泵打回主塔顶部循环使用。各池沉渣分别用抓斗抓出放到污泥干化场自然干化，再用车运走用作建筑材料或填埋处理。!
脱硫效果
吉首烟叶复烤厂!台$&’()锅炉脱硫除尘系统中采用双碱脱硫法处理工艺，脱硫除尘塔采用/*01$&型旋流板高效脱硫除尘塔。运行$+多，脱硫除尘效果佳，其脱硫效果达2&345&3，除尘效率达5&3，经测试烟气中的,-!含量由原来的!67$
烟气含89(8#:标;降到#26
第!(卷第$期!
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工业锅炉烟气脱硫方法探讨
刘
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摘要该文针对工业锅炉烟气脱硫进行技术探讨，着重介绍了适应
中、小型工业锅炉烟气湿法脱硫的几种方法，钠碱法脱硫、石灰法脱硫和双碱法脱硫，以及双碱法脱硫的工程实例。
关键词
烟气脱硫
湿法脱硫
脱硫效率
再生
循环使用
我国工业锅炉以燃煤为主，煤中所含的硫燃烧后几乎全部转化为二氧化硫，如不经处理，直接排放于大气，将严重影响周围的环境。随着现代化工业的高速发展，工业锅炉数量迅速增加，34!的排放量随之剧增。
据统计，$556年我国煤炭产量达$*.5(亿7，占全国一次能源总产量的(%8左右，$556年全国废气中排放的二氧化硫达到其中约9%8是燃煤排放的，煤炭!*’
的大量直接燃烧是造成城市大气中二氧化硫和烟尘污染的最直接原因，致使二氧化硫年日均值超过国家二级标准的城市不断增多，酸雨污染域逐步扩展。因此，研究工业锅炉烟气脱硫是十分重要的，它被列为“九五”国家重点攻关课题。
脱硫和烟气中脱硫*种方法。
常用方1)煤燃烧前脱硫即炉外脱硫。
法是洗煤，即在燃煤送入炉膛燃烧前进行加工，去除煤中的硫份，降低煤经燃烧产生的烟气中的二氧化硫含量。但该方法使煤的成本升高。
:)煤在燃烧过程中脱硫即炉内脱硫。常用方法是在煤中掺烧固硫剂，煤在燃烧过程中产生的二氧化硫与固硫剂结合生成固体化合物随炉渣排出。该方法经济可靠，应用较广。
;)烟气脱硫即在锅炉尾部后除去烟气中所含的二氧化硫，主要方法有!种，一是从烟气中回收硫，变废为宝，综合利用，这在技术上是可行的，且回收效果也很好，但回收硫装置投资大。我国南京扬子乙烯工程中的大型点火锅炉排烟脱硫采用了回收硫方法。该方法只对大型工业锅炉和大型点火锅炉有意义。根据我国现有的经济状况，应慎用此方法。二是湿法脱硫技术，该方法是以碱性药剂作为吸收剂，在旋流除尘脱硫塔内，烟气与吸收液充分接触反应，生
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目前工业锅炉烟气脱硫的主
要方法及比较
多年来，国内外对工业锅炉的烟气脱硫
技术进行了大量的探索和研究。目前工业锅炉燃煤的脱硫主要有燃烧前脱硫、燃烧中
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成亚硫酸盐和硫酸盐，随灰水排至沉灰池沉淀处理，达到水质标准后的清水循环使用。该方法目前已较广泛地应用于中小型工业
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燃烧前脱硫$洗煤%()*+)
有一定脱硫效率，但
优缺点
提高了燃料成本。系统复杂。
锅炉的烟气脱硫。
为简明起见，比较上述几种烟气脱硫方法的优、缺点及效率列于表!。
烟气中脱硫
从烟气中回收硫
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脱硫效率很高，但回收硫装置投资大。只对大型工业锅炉
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几种烟气脱硫方法的比较
燃烧中脱硫$掺烧固硫剂%()*((
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和电站锅炉有意义，我国现有经济状况难以适应。
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由表!可知，湿法脱硫的脱硫效率高，
反应生成的亚硫酸钙在系统中由于空气的氧化作用，部分氧化生成硫酸钙，其反应机理如下：
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由于石灰廉价易得，石灰法的操作费用在各种脱硫方法中相对低且应用最广泛。
常用的钠钙双碱法，在启动时以纯碱液吸收01
基本被驱除；吸收液再生后循环使用。循环过程中的主要反应如下：
/%脱硫过程
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运行经济可靠，广泛应用于中、小型工业锅炉的烟气脱硫。目前我国中、小型工业锅炉$#*6(7&8锅炉%占有率很大，特别是我国南方地区。因此本文将重点介绍湿法脱硫技术。!
湿法脱硫技术分类
湿法脱硫常用的吸收剂有：9/13$烧碱%、9/
钠碱法处理烟气时，用一定浓度的生成亚硫酸钠和9/13溶液吸收二氧化硫，
硫酸钠。由于碱的价格高，运行费用大，该方法难以被广泛应用。
石灰法处理烟气时，用一定浓度的石灰乳吸收二氧化硫，生成亚硫酸钙，其反应如./$13%
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第
+#,$%
其中+-,式为启动阶段$%
溶液吸收的主要反应；+#,式为溶液0*1,，
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+4,
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双碱法脱硫的工程实例
6111年新建的吉首烟叶复烤厂工程中新上
吉首烟叶复烤厂燃料煤的含硫率为
+1,$%
+4,式为第一步再生反应，+1,式为再生至0*51以后继续发生的主反应。所生成的.%&’(及副产物.%&’!以半水化合物形成共沉淀。
此外，在运行过程中，还会有副反应———氧化反应发生，见+(,式。!
(种湿法脱硫工艺的比较
石灰法的整个工艺过程都要处理浆状
洗涤物料+即难溶于水的.%&’(和.%&’!,，系统特别是洗涤器易结垢或被堵塞。但由于石灰价廉，工程中被广泛应用，采用该方法时应定期清洗洗涤器。钠碱法工艺过程中在洗涤中能很好地吸收烟气中的二氧化硫，生成溶性的$%
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小时理论药剂消耗量9=>小时实际药剂消耗量9=>年药剂消耗量98年药剂费9万元硫硫效率9
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相对石灰运行费用高。
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经过上述比较，考虑吉首烟叶复烤厂的经济能力，采用钠钙双碱法较经济，脱硫效率高，便于操作和管理。!
钠钙双碱法脱硫工艺流程
目前湿法脱硫洗涤塔与除尘塔是合二为一的。为加强脱硫效果和除尘效率，脱硫除尘塔内多采用旋流板结构。
图!脱硫除尘系统工艺流程图
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如图$为该工程$&’()锅炉脱硫除尘系统，每台锅炉采用$个主塔和$个副塔。锅炉烟气经文丘里段喷水降温，沿切线进入主塔底部，在主塔内与脱硫液体作用进行脱硫除尘后自主塔顶部烟道进入副塔，经副塔内除雾板除雾后由引风机引入烟囱排空。
循环吸收液由主塔顶部进入，在旋流塔板上进行液气两相接触，完成脱硫除尘后于塔底部流出，经明渠流入沉灰池，在此将除下的飞灰沉淀下来。锅炉的碱性废水及冲渣水也汇入明渠，流入沉灰池，以节约石灰吸收剂用量，上清液溢流进入再生反应池，在反应池内与由化灰池引入的石灰乳进行再生反应，再生后的循环吸收液流入澄清池，使反应生成的*+,-#和*+,-%共
同沉淀，澄清池中上清液溢流至泵前池，补充一定量的.+!*-#后，由水泵打回主塔顶部循环使用。各池沉渣分别用抓斗抓出放到污泥干化场自然干化，再用车运走用作建筑材料或填埋处理。!
脱硫效果
吉首烟叶复烤厂!台$&’()锅炉脱硫除尘系统中采用双碱脱硫法处理工艺，脱硫除尘塔采用/*01$&型旋流板高效脱硫除尘塔。运行$+多，脱硫除尘效果佳，其脱硫效果达2&345&3，除尘效率达5&3，经测试烟气中的,-!含量由原来的!67$
烟气含89(8#:标;降到#26