摘要：本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况，
对脱硫'>烟气脱硫技术的发展进行展望，即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、
不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。
关键词：脱硫'>烟气脱硫二氧化硫干法
前言：我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75的原煤用于直接燃烧，煤
燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX
也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾
等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能
源消费占世界的8～9，SO2的排放量占到世界的15.1，燃煤所排放的SO2又
占全国总排放量的87.中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量
为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2
的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，
到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降
低排放量，投资将更大[1].为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并
划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且
开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化
大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污
染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要
国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。
脱硫'>烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要
分为湿法脱硫'>烟气脱硫、干法脱硫'>烟气脱硫和半干法脱硫'>烟气脱硫。
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2.常用方法为石灰/石
灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法脱硫'>烟气脱硫技术以其脱硫效
率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为
世界上占统治地位的脱硫'>烟气脱硫方法。但由于湿法脱硫'>烟气脱硫技术具有投资大、动力
消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它
的发展速度。
干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简
单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物
不能商品化等缺点。
自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和
不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子
射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、
烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的脱硫'>烟气脱硫技术已成功
地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料
方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法脱硫'>烟气脱硫技术的新的快速发展时
期。
传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法脱硫'>烟气脱硫技术经济指标的
比较见表1.表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相
比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化
前景的脱硫'>烟气脱硫技术。
脱硫'>烟气脱硫技术
采用固体吸附剂吸附净化SO2是干法净化含硫废气的重要方法。目前应用
最多的吸附剂是活性炭，在工业上应用已较成熟。其方法原理为：活性炭对烟气
中SO2的吸附过程中及有物理吸附又有化学吸附，当烟气中存在着氧气和水蒸气
时，化学反应非常明显。因为活性炭表面对SO2与O2的反应有催化作用，反应结
果生成SO3，SO3易溶于水而生成硫酸，从而使吸附量比纯物理吸附时增大许多。
物理吸附过程：
SO2SO2*
O2O2*
H2OH2O*
化学吸附过程：
SO2* O2*2SO3*
SO3* H2O*H2SO4*
吸附SO2的活性炭，由于其内、外表覆盖了稀硫酸，使活性炭吸附能力下
降，因此必须对其再生。再生的方法通常有洗涤再生和加热再生两种，前者是用
水洗出活性炭微孔中的硫酸，再将活性炭进行干燥；后者是对吸附有SO2的活性
炭加热，使炭与硫酸发生发应，使H2SO4还原为SO2，富集后的SO2可用来生产
硫酸。
其工艺流程为：对活性炭再生的方法不同，其反应的工艺流程也不同，一
般采用加热再生法流程和洗涤再生法流程。洗涤再生法是用水洗出活性炭微孔中
的硫酸，再对活性炭进行干燥。加热再生法是对吸附SO2的活性炭进行加热，使
炭与硫酸发生反应，将H2SO4又还原为SO2，富集后的SO2可用来生成硫酸[4].
该方法的优点是吸附剂价廉，再生简单；缺点是吸附剂磨损大，产生大量
的细炭粒被筛出，再加上反应中消耗掉一部分炭，因此吸附剂成分较高，所用设
备庞大[5].
3、电子射线辐射法脱硫'>烟气脱硫技术电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970
年着手研究，1972年又与日本原子能研究所合作，确立的该技术作为连续处理的
基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了1000Nm3/h规模的试验，探
明了添加氨的辐射效果，稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。
80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃
煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置，1987年
7月完成，取得了较好效果，脱硫率可达90％以上，脱硝率可达80％以上。现日
本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成
一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置，设计入口SO2浓度
为1800ppm，在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80％，脱硝率达10％
[6].
该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成，其工
艺流程图如图2所示。温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷
却道60～70℃左右，在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的
量，然后混合气体在反应器中经电子束照射，排气中的SO2和NOX受电子束强烈
作用，在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围的氨反应生成微细的粉
粒（硫酸铵和硝酸铵的混合物），粉粒经集尘装置收集后，洁净的气体排入大气
[7].
干式循环流化床脱硫'>烟气脱硫技术在烟气中SO2浓度较低的情况下尤其适用。
它具备以下特点：
（1）锅炉飞灰作为循环物料，反应器内固体颗粒浓度均匀，固体内循环
强烈，气固混合、接触良好，气固间传热、传质十分理想。
（2）反应塔中由于颗粒的水分蒸发与水分吸附、固体颗粒之间的强烈接
触摩擦，造成气、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积，对于烟气SO2
的去除有非常理想的效果.（3）固体物料被反应器外的高效旋风分离器和除尘
器收集，再回送至反应塔，使脱除剂反复循环，在反应器内的停留时间延长，从
而提高了脱除剂的利用率，降低了运行成本。
（4）通过向反应器内喷水，使烟气温度降至接近水蒸汽分压下的饱和温
度，提高脱硫效率。
（5）反应器不易腐蚀、磨损。
（6）系统中的粉煤灰对脱硫反应有催化作用。
该技术已经在国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技
术国家重点实验室分别建立了烟气循环流化床脱硫热态试验装置，为干式循环流
化床脱硫'>烟气脱硫技术开发提供了新的理论依据与基础数据。并且2000年底，该项技
术已成功应用于清华大学试验电厂的脱硫'>烟气脱硫工程[14].
目前对现有的机组进行脱硫'>烟气脱硫技术改造方面投入了大量的精力，正在多
个领域展开研究工作，其中在干法脱硫'>烟气脱硫方面研究较多的是循环流化床烟气脱
硫技术及电子射线辐射法脱硫'>烟气脱硫技术，电晕法脱硫'>烟气脱硫技术目前研究的也较多。
烟道气脱硫技术最显著改造之一是吸收器规格的增大，采用单个吸收器，据报道
安装一台脱硫装置可服务于两台大型锅炉的脱硫'>烟气脱硫装置，以这种方式增大设备
规格，大大降低了投资成本。研究与开发出一种新的脱硫'>烟气脱硫装置是脱硫'>烟气脱硫技
术的发展趋势之一。其研发方向为SO2脱硫率高、可靠性强、辅助耗电低、采用
单个吸收器、副产品可售或可利用，为保障这些技术要求，应该在脱硫技术的工
艺、设备和材料方面进行进一步研究。
致谢
本文在资料的搜集和写作等各方面承蒙宋长友老师的悉心指导和各方面的
帮助，使本论文能够顺利的完成，在此表示衷心的感谢，对魏利摈、罗胜铁等老
师在资料的搜集过程中给予的帮助表示感谢，对同组的崔月、徐倩、刘立宅在资
料搜集过程中的密切配合表示感谢。
参考文献
[1]叶大均，李宇红，徐旭常。高效超临界压力燃煤发电与低费用烟气净
化技术。中国电力。2000，VOL33.NO.3.
[2]杜江，郭晓丹。Ca/S比小于1半干法脱硫'>烟气脱硫技术研究。化工进展。
2004（2）43～46
[3]胡金榜，王风东等。喷雾干燥法脱硫'>烟气脱硫的实验研究。环境科学。2001
（8）23～26
[4]李广超。大气污染控制技术。第一版，北京，化学工业出版社。2001.5，
142～144
[5]锅坤敏等。活性炭纤维及其前景。化工进展。1999（5）36～39
[6]张基伟。国外燃煤电厂脱硫'>烟气脱硫技术综述。中国能源信息网，2003.
[7]赵毅，李守信。有害气体控制工程。北京，化学工业出版社，环境科
学与工程出版中心。2001.8.207～211.
[8]日本三菱重工（株）。三菱工业脱硫'>烟气脱硫技术介绍。北京国际烟气脱
硫研讨会。1996
[9]李坚，张晓研等。填充电晕法处理二氧化硫的实验研究，环境工程。
2003.2.VOL21.PP35～37
[10]陈亚飞。脱硫'>烟气脱硫技术综述。
[11]马广大等。大气污染控制工程，第一版。北京。中国环境科学出版社。
1985
[12]赵毅，李守信主编。有害气体控制工程，北京，化学工业出版社，环
境科学与工程出版中心。2001.8.211～219
[13]吴颖海，张建平。变速循环流化床脱硫'>烟气脱硫的实验及其数学模型。热
能动力工程，1999.14.（4），284～286
[14]韩旭，程云池，李振中。双循环流化床脱硫'>烟气脱硫的试验研究。环境工
程，2003，21（3），31～33
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