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石灰石膏法煙氣脫硫技術在大氣污染治理中的應用

來源:核心期刊咨詢網位置:農業論文時間:2020-11-11 10:1112

  摘要:在所有大氣污染治理辦法中,石灰石膏法煙氣脫硫技術因為其實施簡單、成本低廉、治理效果明顯,而受到廣泛應用。本文中,作者圍繞石灰石膏法煙氣脫硫技術這一個研究主題,對其基本原理和特點進行了分析,對其在大氣污染治理中的應用分行了探討,希望能夠為相關領域從業者提供理論借鑒和指導。

  關鍵詞:大氣污染治理;石灰石膏法煙氣脫硫技術;應用研究

大氣污染論文

  1 引言

  環境污染問題起源于人類的工業化進程,隨著人類工業化進程的加快變得越來越嚴峻[1]。當人類對環境的排放物排放速度和排放量超過了大自然的自我凈化速度和自我凈化量之后,大自然的生態平衡就會遭受破壞,相伴而來的就是環境問題。環境問題不僅影響著當代人類的生產生活和健康水平,如果治理不好,還會影響到子孫后代的生產生活和身體健康。我國歷來重視環境問題的治理,尤其是近年來,各級政府都把環境治療的效果好壞作為執政水平的一個評判指標,只有在發展工業的同時重視環境治理,才算是對人民負責、對歷史負責、對子孫后代負責。因此,如何治理環境,采用什么樣的方式方法處理環境問題,是一個很有難度但是又很有意義的重大課題。

  環境問題中,大氣污染與防治具有重要的意義。眾所周知,我國是一個能源消耗大國,其中生產生活更是離不開煤炭的保障。煤炭的生產和消費在我國能源生產和消費中一直占有比加大的比重,煤炭在燃燒的同時能夠提供源源不斷的動力,但是,其燃燒排放物含有大量的碳和硫雜質,會造成大氣污染。在所有大氣污染治理辦法中,石灰石膏法煙氣脫硫技術因為其實施簡單、成本低廉、治理效果明顯,而受到廣泛應用。本文中,作者圍繞石灰石膏法煙氣脫硫技術這一個研究主題,對其基本原理和特點進行了分析,對其在大氣污染治理中的應用分行了探討,希望能夠為相關領域從業者提供理論借鑒和指導。

  2 石灰石膏法煙氣脫硫技術的基本原理和主要特點

  目前,因為煤炭燃燒產生的硫化物、二氧化硫等對大氣環境的污染,已經在大氣污染原因中占據了主要位置,是造成大氣環境污染的主要因素。因此,對大氣污染的防治,更多地集中在研究如何利用脫硫技術實現大氣污染物中硫雜志的去除。

  2.1 石灰石膏法煙氣脫硫技術的基本原理

  煙氣脫硫技術屬于煤炭燃燒后脫硫技術的范疇,主要是對燃燒后的煙氣進行脫硫處理,從而達到降低煙氣中硫元素的含量,減少對大氣排放的硫元素,實現凈化大氣環境、提高大氣潔凈度的目的。這是目前世界上主要的大氣脫硫技術手段,已經實現了商業化應用。一般來說,含硫元素的大氣污染物都是酸性的,因此,想要實現去除硫元素的目的,就需要利用堿性元素和堿性物質對其實現中和;而石灰石膏就是最主要的堿性物質,利用石灰石膏就可以高效去除硫元素,實現脫硫目的。

  石灰石膏法煙氣脫硫技術主要是建立一整套的含有石灰石膏等堿性物質的工業設備,將含硫大氣通過其中,利用酸堿中和反應,實現大氣脫硫的目的,一般來說脫硫產物為中性的硫酸鈣,可以減少對大氣的污染,同時脫硫產物安全無害,經過二次還發后還可以另作他用,具有一定的經濟價值。石灰石膏脫硫裝置主要包括煙氣換熱系統、吸收脫硫塔、脫硫劑制備系統、吸收塔脫硫系統、廢水處理系統和電氣化控制裝置等等。

  2.2 石灰石膏法煙氣脫硫技術的主要特點

  石灰石膏法煙氣脫硫技術的反應原理比較簡單,所用的原材料比較好制備,并且相對便宜,成本較低。同時,石灰石膏法煙氣脫硫技術的除硫效率比較高,如果各方面控制比較好,反應溫度合適,脫硫率可以達到98%以上,具有廣泛的應用前景,很有利于實際應用。除此之外,石灰石膏法煙氣脫硫技術的副產物是石膏,這是一種建筑和裝修過程中經常使用的原材料,無污染,具有一定的經濟價值;石灰石膏法脫硫技術對反應設備的要求較低,配套的工業設備比較簡單,有利于降低企業的建設成本;石灰石膏法脫硫技術反應過程比較溫和,容易實現控制,并且反映可靠性較高,反應過程運行穩定,不易于產生安全事故,有利于工業化控制。正是因為這些特點和優勢,石灰石膏法煙氣脫硫技術獲得了較為廣泛的應用。

  3 石灰石膏法煙氣脫硫技術在大氣污染防治中的應用分析

  石灰石膏法煙氣脫硫技術,是利用氣態二氧化硫在水中具有良好的溶解性能,并引起一系列連鎖反應的特點,通過大流量的石灰石漿液強制循環洗滌煙氣的方式去除煙氣中大部分的二氧化硫,達到降低煙氣中二氧化硫濃度的目的。

  3.1 石灰石膏法煙氣脫硫技術的工藝流程分析

  脫硫劑石灰石經濕式球磨機磨制成粒度325目、濃度為30%左右的石灰石漿液,泵送吸收塔內使用。來自燒結機引風機出口原煙氣經增壓風升壓后送入吸收塔,與吸收塔循環泵輸送的石灰石漿液逆流接觸,煙氣中的二氧化硫被噴淋的漿液所吸收,脫硫后的煙氣通過除霧器除去煙氣中所夾帶的漿液液滴及固體礦塵,直接從吸收塔頂部進入下段脫硝工藝。吸收了二氧化硫的漿液,進入吸收塔漿液池中。通過空氣中氧的氧化,漿液中的亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣,最后結晶生成石膏。隨著煙氣中的二氧化硫不斷被吸收,吸收塔中石膏含量逐漸增加,多余漿液排出吸收塔并經脫水得到脫硫石膏。濾液返回系統重復利用[2]。

  3.2 含硫煙氣的預處理方法

  進入煙氣脫硫設備的含硫煙氣,需要經過預處理,以降低其中的含硫量,減少脫硫設備的工作強度。有條件的單位,可以利用專用的高效除塵器對含硫煙氣進行預處理,出去多余雜塵;為了節省成本,也可以利用除塵脫硫一體機或者除塵脫硫一體化設備進行脫硫和除塵,在吸收塔前增設預洗滌塔或者預洗滌設備,對高溫煙氣進行冷卻,冷卻之后進行一定程度的加濕,然后進行除塵,一般來說除塵效率達到90%以上就算合格。也可以將預洗滌塔和吸收塔整合為一個整體,氣體最先通過預洗滌塔,之后順序通過吸收塔,實現除灰塵的目的。

  3.3 含硫煙氣的冷卻方法

  大多數含硫煙氣的溫度為120至185攝氏度或更高,而吸收操作則要求在較低的溫度下(60攝氏度左右)進行。低溫有利于吸收,高溫有利于解吸。因而在進行吸收之前要對煙氣進行預冷卻。通常,將煙氣冷卻到60℃左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有:應用熱交換器間接冷卻;應用直接增濕(直接噴淋水)冷卻;用預洗滌塔除塵增濕降溫,這些都是較好的方法,也是目前使用較廣泛的方法。通常,國外濕法煙氣脫硫的效率較高,其原因之一就是對高溫煙氣進行增濕降溫。我國目前已開發的濕法煙氣脫硫技術,尤其是燃煤工業鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術,高溫煙氣未經增濕降溫直接進行吸收操作,較高的吸收操作溫度,使二氧化硫的吸收效率降低,這就是目前我國燃煤工業鍋爐濕法煙氣脫硫效率較低的主要原因之一。

  4 結論

  環境保護問題事關國計民生,是新世紀的一個重大問題,如果解決得好,能夠促進人民生活工作水平的整體提升,如果解決不好,將會給子孫后代帶來無窮無盡的貽害。我們有責任、有義務做好環境保護,尤其是需要花大力氣進行大氣污染的防治與治理,避免大氣污染時間久了最終影響到人類的身體健康。本文中,作者研究了石灰石膏法煙氣脫硫技術的基本原理和主要特點,并對其中的主要工藝進行了分析,希望能夠為類似工程的從業者提供理論上的指導和借鑒。

  參考文獻:

  [1] 張魏魏.石灰石- 石膏濕法煙氣脫硫技術[J].環境科技,2008,021(0z2):90-92.

  [2] 姜正雄,魏宇.燃煤電廠石灰石- 石膏濕法煙氣脫硫技術概述[J].裝備機械,2012,000(002):60-65.

  作者:段圣青

  推薦閱讀:《大氣科學學報》(雙月刊)創刊于1978年,是南京氣象學院主辦的學術類期刊,2002年起改為雙月刊。

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