九种烟气脱硫工艺流程及优缺点介绍

石灰-石膏法

工艺流程：用生石灰作脱硫剂，配制成一定浓度的浆液，在脱硫塔内气液两相逆向接触发生反应，将SO2气体吸收脱除，使烟气达标排放。石灰-石膏法的吸收过程分四步：制浆、反应吸收、再生、固液分离。

该方法的优点：①脱硫效率高，能达到95%左右；②工作可靠性高，对煤种无要求；③石灰原料来源广泛，价格低廉。

该方法的缺点：①工艺比较复杂，一次性投入高，占厂区面积大，适用于大容量机组的建设；②副产品处理方法有抛弃法和回收法，抛弃法产生运输和堆放的费用，回收法需要对脱硫石膏进行再次加工，而且我国有很丰富的石膏资源，一般以抛弃法为主，但抛弃法不仅浪费资源，而且将污染物由废气转移到固体废物上，造成了环境的二次污染；③对脱硫工艺掌握不足，有些部分不能自主完善创新，主要引进国外先进技术，导致工程成本增加；④因为原料和反应产物中有晶体产生，造成脱硫塔的结垢与堵塞，后期维修费用较高。排出酸性废水，对设备有腐蚀性，需对废水进行处理。

氨法

工艺流程：以氨水和液氨作为脱硫剂，经吸收过程和结晶过程，生成硫酸铵产品。冷却后的烟气由脱硫塔下部进入，氨水由循环泵送至塔顶喷淋，气液两相逆向接触，生成亚硫酸氢铵和亚硫酸铵，含亚硫酸氢铵的溶液与补充的氨水反应进一步生成亚硫酸铵，在脱硫塔底部，通入空气强制氧化为硫酸铵，再由底槽排除，并在循环槽内补充铵源，维持(NH4)2SO3/NH4HSO3比值稳定。在结晶反应器中加入少量的硫酸，可促进硫酸铵的结晶成长，结晶后通过脱水、干燥得到副产品硫酸铵。

该方法的优点：①脱硫效率高，能达到国家的排放标准，对烟气条件变化适应性强；②副产物为硫酸铵晶体，某些地区可作肥料；③该工艺产生的废水和废渣较少，能耗比较低，对安全运行有高的可靠性。

该方法的缺点：①在运行中由于氨逃逸对大气进一步污染，母液浓度下降，提高运行费用，降低脱硫效率；②氨有腐蚀性，使供应和运输成本增高；③副产物价格不稳定，当储料仓堆满后只能停止运行烟气脱硫系统，使烟气脱硫系统的运行过于依赖市场行情；④硫酸铵对设备的腐蚀比钙法更强。

双碱法

工艺流程：采用氢氧化钠、纯碱或亚硫酸钠作为循环脱硫液进入脱硫塔内吸收SO2并生成亚硫酸氢盐，当脱硫液pH值降到一定程度时，把脱硫液送入石灰反应器中，对脱硫液再生和固体副产物的析出，再生的脱硫剂经循环泵进入脱硫塔中循环使用，得到副产物半水亚硫酸钙在氧化器内经氧化得到石膏。

该方法的优点：①在循环过程中基本是钠盐的水溶液，不会对管道、设备腐蚀，有利于脱硫装置的运行；②脱硫剂的再生和副产物的析出均发生在脱硫塔外，避免塔内结垢与堵塞，所以脱硫塔可用高效的板式塔和填料塔替代，减小了液气比和脱硫塔的尺寸，从而降低了脱硫成本；③脱硫效率一般在90%以上。

该方法的缺点：①在脱硫过程中存在Na2SO3氧化为Na2SO4的反应，Na2SO4难以再生，会消耗一些碱液，由于Na2SO4的存在会降低石膏的品质，使其利用率降低；②再生碱液耗费的时间长。

海水脱硫法

工艺流程：锅炉排放出的烟气经除尘和降温后，进入脱硫塔塔底，用海水以一次直流的方式（不循环）脱除SO2，脱硫后烟气加热排放，把吸收SO2的海水排入曝气池，并在曝气池内注入大量新鲜海水和空气，将海水中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，至其水质恢复后流入大海。

该方法的优点：①脱硫剂成本低，设备简单易操作，技术成熟，投资费用低；②不需要其他吸收剂，没有原材料开采、加工、运输等问题；③设备运行维修简便，设备无结垢和堵塞现象，设备使用年限长。

该方法的缺点：①海水碱度低，仅适用对燃用低硫煤（<1%）锅炉的脱硫；②使用地域有局限性，只适用于沿海地区的电厂的脱硫；③脱硫后的海水可能会对海洋造成污染，这需要长时间的考察后得出结论。

氧化镁法

工艺流程：用氢氧化镁或氧化镁作为脱硫剂与烟气接触反应，生成亚硫酸镁和硫酸镁，然后从脱硫塔内排出，经脱水，干燥，煅烧等过程，使其发生分解反应，再生得到的氧化镁循环利用，生成的SO2经除尘，浓缩制备硫酸。

该方法的优点：①该方法需要的液气比小，脱硫剂利用率高，减少循环用量；②脱硫剂为粉状固体，不需粉碎，磨粉等步骤，使制备设备简单，占用面积小；③脱硫剂可经过再生循环利用，降低成本；④对煤种的适应范围大；⑤系统运行可靠性好，不易结垢和堵塞。

该方法的缺点：工艺路线长，前期投资大，受原材料资源的限制。

喷雾干燥法

工艺流程：该法以石灰浆液做吸收剂，经高位料箱进入离心雾化机雾化后喷入脱硫塔与烟气中二氧化硫反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，利用烟气温度将吸收剂水分蒸发，生成干燥的固体从脱硫塔底排出，脱硫后的烟气经除尘，增压后由烟囱排出。

该方法的优点：①设备简单，可用碳钢制造，投资和运行成本低；②脱硫渣为干燥固体，没有废水处理和排放问题，无设备腐蚀问题；③烟气无需加热可直接排放。

该方法的缺点：脱硫效率较低60～80%，仅适用于低硫的烟气脱硫。

循环流化床法

工艺流程：烟气经流化床反应器下部进入，反应器下部是文丘里管，烟气在喉管里加速，在扩散段与雾化的消石灰颗粒充分混合，SO2与消石灰发生反应，然后烟气经旋风分离粉尘后进入除尘器并排出，被除尘器收集到的固体大部分经调速螺旋装置送回反应器中，继续参与脱硫过程，只有约1%的固体作为副产物排出系统。

该方法的优点：①脱硫剂反应停留时间长，固体物料经多次循环，脱硫剂在脱硫塔中停留的有效时间为30min，而烟气在脱硫塔内停留时间仅为3s，提高了系统的脱硫效率和脱硫剂的使用率；②产物稳定，可综合利用。

该方法的缺点：此方法国外较成熟，国内还处在研究阶段。

活性炭法

工艺流程：活性炭、分子筛等都能作为固体吸附剂吸收SO2，目前活性炭的应用比较多。烟气经除尘冷却后送入活性炭吸附塔进行吸附，饱和后的活性炭由于表面覆盖稀硫酸，吸附能力下降，必须水洗再生，用水量为其质量的4倍，10小时后，得到的稀硫酸经浓缩后用来生产硫酸，再生的活性炭重新装入到吸附塔重复使用。

该方法的优点：吸附剂价廉，再生方法简单，可水洗或加热再生。

该方法的缺点：设备庞大，投资较高。

有机胺烟气脱硫法

工艺流程：该工艺利用有机胺与SO2反应生成不稳定的中间体，在加热的条件下SO2可解析出，故能循环高效的脱除烟气中的SO2。

该方法的优点：①脱硫效率高，一般均可达99%以上，SO2的出口浓度在50mg﹒Nm-3以下，脱硫效果明显；②工艺流程简便，对系统腐蚀性小，脱硫塔不会结垢与堵塞，设备维修简便；③脱硫剂可循环使用，降低运行成本；④占地面积小，仅为石灰-石膏法的五分之一，投资少，仅为石灰-石膏法的三分之一；⑤无二次污染。

该方法的缺点：①有机胺易挥发，不仅会造成吸收液损失，降低脱硫效率，而且会对脱硫设备和大气环境造成污染，严重时会危害工作人员的身体健康；②有机胺在脱硫和再生过程中与O2接触生成热稳定性盐，不能通过加热方法再生，会增加脱硫剂的消耗，所以需要定期对胺液进行净化，脱除其中的盐。

综上所述，当前常用的几种烟气脱硫工艺均存在一些缺点，湿法脱硫工艺的主要缺点是设备庞大，系统复杂，副产物难处理，容易形成二次污染；半干法脱硫工艺的主要缺点是脱硫率低，钙硫比高，成本高；干法脱硫工艺的存在的缺点是钙利用率低，脱硫剂再生成本高。所以寻找一种适合中国国情的烟气脱硫工艺刻不容缓。