各类烟气脱硫、脱硝工艺及其优缺点大总结

目前，烟气脱硫技术有几十种。根据沈阳脱硫脱硝过程中是否加水和脱硫产物的干湿形式，烟气脱硫分为三种脱硫过程:湿法、半干法和干法。湿法脱硫技术成熟、高效、易于操作。

湿法烟气脱硫技术一、

优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般高于90%。％，技术成熟，适用范围广。湿法脱硫技术成熟，生产运行安全可靠。在众多脱硫技术中，它始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80%。％以上。

缺点:生成物为液体或淤泥，难以处理，听泉鉴鲍 腐蚀严重。洗涤后，烟气需要再次加热，能耗高，占地面积大，投资和运行成本高。系统复杂，听泉鉴鲍  庞大，耗水量大，一次性投资高，一般适用于大型电厂。

分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

A、石灰石／石灰-石膏法：

原理:利用石灰石或石灰浆吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙。分离后的亚硫酸钙(CaSO3)可以被抛弃，也可以氧化成硫酸钙(CaSO4)，以石膏的形式回收。它是世界上最成熟、最稳定的脱硫技术，脱硫效率达到90%％以上。

目前，传统的石灰石/石灰石膏法烟气脱硫技术在中国市场得到了广泛的应用。用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后产生的亚硫酸钙和硫酸钙，由于溶解度低，容易在脱硫塔和管道中形成结垢和堵塞。与石灰石法脱硫技术相比，双碱法烟气脱硫技术克服了石灰石-石灰法容易结垢的缺点。

B 、石灰石-石膏间接法：

常用的间接石灰石-石膏方法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法、稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或者稀硫酸(H2SO4)吸收SO2，产生的吸收液与石灰石发生反应，产生石膏。该方法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞，脱硫效率高，但生成的石膏产品质量差。

C 柠檬吸收法：

原理：柠檬酸(H3C6H5O7O)当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中的H发生反应，产生H2SO3络合物，其吸收率为99。％上述方法仅适用于低浓度SO2烟气，而不适用于高浓度SO2气体的吸收，应用范围较窄。

此外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。

1. 石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺

石灰石(石灰)石膏脱硫系统包括烟气热交换系统、吸收塔脱硫系统、脱硫浆制备系统、亚硫酸钙氧化系统、石膏脱水系统等。这个过程是世界上最成熟、应用最广泛的技术。其脱硫过程是:烟气通过除尘器和热交换系统进入脱硫塔，与吸收塔中的石灰乳液接触，用浆液吸收烟气中的SO2，生成CaSO3，然后通过CaSO3氧化系统氧化成CaSO4，即石膏。该工艺脱硫效率可达95%以上，适用范围广，工艺成熟，运行稳定。

2. 氧化镁-七水硫酸镁回收法烟气脱硫工艺

氧化镁法脱硫的基本原理与石灰石(石灰)法相似，即以氧化镁浆吸收烟气中的SO2，主要产生三水和多水亚硫酸镁，然后通过氧化产生稳定和溶解的硫酸镁，再对硫酸镁进行浓缩晶体，最后产生MgSO4.7H2O成品。

三.双碱法烟气脱硫工艺

双碱法是利用可溶性碱性清液作为吸收剂在吸收塔中吸收SO2，然后排出吸收塔外的大部分吸收液，再用石灰乳再生吸收液。

因为在吸收和吸收液处理中使用了两种不同类型的碱，所以被称为双碱法。双碱法包括各种不同的双碱工艺，如钠钙、镁钙和钙。钠钙双碱法是电站和工业锅炉中常用的脱硫方法之一。

4. 湿式氨法烟气脱硫工艺

氨法脱硫工艺是以氨为吸收剂去除烟气中的SO2工艺，一般分为硫吸收、中间产品处理、副产品制造三个步骤。根据工艺和副产品的不同，可分为氨-硫铵肥、氨-磷铵肥、氨-酸、氨-亚硫酸铵等。

该工艺主要包括脱硫洗涤系统、浓缩系统、烟气系统、氨储存系统和硫酸铵生产系统(如果非氨-硫铵法则是与其工艺相对应的副产品制造系统)、电控系统等组成部分。

5. 电石渣-石膏法烟气脱硫工艺

电气石是有机合成工业的重要原料，主要用于乙炔的生产，进一步生产聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（VAc）、氯丁橡胶（CR）等待化学品和金属加工(切割焊接等)。电石渣是电石乙炔生产过程中产生的废渣，主要成分除Ca外(OH)另外，还含有Fe2O3。、SiO2、氧化物、氢氧化物和少量有机物，如Al2O3。

大量的Ca含有电石渣。(OH)2具有强碱性，是一种很好的二氧化硫吸收剂。实验结果表明，与商品Ca相比，电石渣的脱硫能力(OH)2高20％，而且产品的成本只是商品Ca。(OH)二的三分之一。

其工艺流程与石灰石-石膏法基本相同，包括烟气系统、脱硫制备系统、吸收循环系统、副产品处理和电气自动控制等系统。

6. 造纸白泥-石膏法烟气脱硫工艺

CaCO3是造纸白泥的主要成分。、MgO、CaCO3等SiO2等、MgO、易溶于水，溶于水后呈碱性，是脱硫的主要成分，而且因为它含有Ca，、Mg、Na等多种碱性成分，其综合脱硫性能要比单独的石灰石/石灰粉具有更好的脱硫效果。

其工艺流程与石灰石-石膏法基本相同，包括烟气系统、脱硫制备系统、吸收循环系统、副产品处理和电气自动控制等系统。

二是干法烟气脱硫技术

优点:干式烟气脱硫技术与湿式脱硫系统相比，听泉鉴鲍 简单，占地面积小，投资运行成本低，操作方便，能耗低，生成物处理方便，无污水处理系统等。

缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前该方法脱硫效率低，吸收剂利用率低，磨损和结垢严重，听泉鉴鲍 维护困难，听泉鉴鲍  运行稳定性和可靠性低，使用寿命短，限制了该方法的应用。

分类：活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等都是常用的干法烟气脱硫技术。

典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下锻烧时，脱硫剂锻烧后形成多孔氧化钙颗粒，与烟气中的SO2反应形成硫酸钙，从而达到脱硫的目的。

干式烟气脱硫技术已经在钢铁行业应用于大型转炉和高炉，但这种方法不适用于中小型高炉。干式脱硫技术的优点是工艺简单，无污水和污酸处理问题，能耗低。特别是净化后，烟气温度高，有利于烟囱排气扩散，不产生“白烟”现象。净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小；缺点是脱硫效率低，听泉鉴鲍  庞大，投资大，占地面积大，操作技术要求高。常见的干式脱硫技术包括。

工业窑炉A 、活性炭吸附法：

原理：SO2被活性碳吸附并催化氧化为三氧化硫(SO3)，然后与水反应产生H2SO4，饱和后的活性碳可以通过水洗或加热再生，同时产生稀H2SO4或高浓度SO2。可以得到副产品H2SO4、液态SO2和单质硫，既能有效控制SO2的排放，又能回收硫资源。通过Xi交通大学对活性炭的改进，该技术开发了ZL30、ZIA0，其吸附性能低廉，进一步完善了活性炭工艺，使烟气中的SO2吸附率达到95.8％，符合国家排放标准。

B 、电子束辐射法：

原理：用高能量的电子束照射烟气，产生大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2)，进一步产生H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。

 C 、干式吸收剂喷射脱硫法喷射(CD．SI):

  原理:吸收剂高速通过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂具有静电荷。当吸收剂喷射到烟气流中时，吸收剂因带有相同的电荷而相互排斥，表面充分暴露，大大提高了脱硫效率。该方法为干法处理，无听泉鉴鲍  污染和结垢，无废水废渣。副产品也可用作肥料，无二次污染物，脱硫率大于90%。％，而且听泉鉴鲍 简单，适应性广。但这种脱硫方法依靠电子束加速器生产高能电子；对于一般大型企业来说，需要大功率的电子枪，对人体有害，所以需要防辐射屏蔽，因此对运行和维护有很高的要求。四川成都热电厂建成电子脱硫装置，烟气中的SO2脱硫达到国家排放标准。

 D 金属氧化物脱硫法：

原理：根据SO2是一种较为活泼的气体特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2有很强的吸附作用。在常温或低温下，金属氧化物吸附SO2。在高温下，金属氧化物与SO2发生化学反应，产生金属盐。然后，氧化物通过热分解和洗涤再生吸附物和金属盐。这是一种干法脱硫方法。虽然没有污水和废酸，也没有污染，但这种方法并没有普及，主要是因为脱硫效率低，听泉鉴鲍 庞大，投资大，操作要求高，成本高。这项技术的关键是开发新的吸附剂。

目前，上述SO2烟气处理技术得到了广泛的应用。虽然脱硫率比较高，但工艺复杂，运行成本高，防污不彻底，造成二次污染等不足，不适合我国实现经济环境和谐发展的总体政策。因此，有必要探索和研究新的脱硫技术。

三、半干法烟气脱硫技术

半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末喷射动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

 A 喷雾干燥法：

喷雾干燥脱硫法是一种热交换、质量传递和化学反应的脱硫法，利用机械或气流的力将吸收剂分散成极小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成较大的接触面积。一般使用的吸收剂有碱液、石灰乳、石灰石浆等。目前，大多数听泉鉴鲍 使用石灰乳作为吸收剂。一般来说，这种方法的脱硫率为65。％～85％。其优点：脱硫处于气、液、固三相状态，工艺听泉鉴鲍 简单，生成物为干态CaSO。、CaSO ，易于处理，没有严重的听泉鉴鲍 腐蚀和堵塞，耗水量相对较少。缺点:自动化要求高，吸收剂用量难以控制，吸收效率不高。因此，选择合理的吸收剂来开发是解决这种方法面临的新问题。

B 半干半湿法：

半干半湿法是一种介于湿法和干法之间的脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率也介于两者之间。这种方法主要适用于中小型锅炉的烟气处理。该技术的特点是投资少，运行成本低。虽然脱硫率低于湿法脱硫技术，但仍能达到70%％tn，而且腐蚀性小，占地面积小，工艺可靠。与湿法脱硫系统相比，工业上常用的半干半湿法脱硫系统省去了制浆系统，将湿法脱硫系统喷入Ca。(OH)：改为喷入CaO或CaO水溶液(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，工艺简单，发展前景良好。

 C 粉状喷雾半干法烟气脱硫法：

技术原理:含SO2的烟气通过预热器进入粉末喷雾床，脱硫剂制成粉末状，预先与水混合，以浆料的形式连续从喷雾床顶部喷雾，与喷雾颗粒充分混合。通过与热烟的接触，脱硫和干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干粉的形式从分离器中吹出。这种脱硫技术采用石灰石或消石灰作为脱硫剂。脱硫率高，脱硫剂利用率高，对环境影响不大。但在进气温度、床内相对湿度、反应温度等方面有严格的要求，在浆料含湿量和反应温度下，会控制硫。

D 烟雾喷射半干法烟气脱硫：

这种方法利用锅炉和除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要添加吸收容器，大大降低了工艺投资，操作简单，需要较少的空间，适合在中国开发应用。半干烟道喷射烟气脱硫，即喷入烟道内的人吸收剂浆液，浆滴蒸发反应，反应产物以干粉形成烟道。

新的烟气脱硫方法四、

近年来，随着科学技术的快速发展，环境问题已经提高到法律的高度。中国的科技工作者开发了一些新的脱硫技术，但大多数仍处于试验阶段，需要进一步的工业应用验证。

硫化碱脱硫法

由Outokumpu公司开发的硫化碱脱硫法主要采用工业级硫化纳作为吸收SO2工业烟气的原料，产品以产生硫磺为目的。Na2SO4是一个非常复杂的反应过程、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质的产生，从生成物可以看出，工艺能耗高，副产品价值低。经研究，华南理工大学石林表明，随着反应条件的变化，各种硫的化合物含量发生了变化，溶液的pH值控制在5.5-6.5之间。如果添加少量具有氧化作用的添加剂TFS，产品主要生成Na2S203，附加值高的5H可以通过过滤和蒸发获得。 0.Na2S203，并且脱硫率高达97％，反应过程为：SO2 Na2S=Na2S203 S。这一新型脱硫技术已经通过了中试，正在推广应用。

 2. 膜吸收法

以有机聚合物薄膜为代表的薄膜分离技术是近年来发展起来的一种新型气体分离技术，尤其是在水的净化和处理中得到了广泛的应用。中国科学院大连物化所金美等研究人员创造性地利用薄膜吸收和脱离SO2气体，效果显著，脱硫率达到90%％。过程是:他们使用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以NaOH溶液为吸收液，去除SO2气体。其特点是利用多孔膜将气体SO2气体与NaOH吸收液分离，SO2气体通过多孔膜中的孔到达气液界面，SO2与NaOH反应迅速，达到脱硫的目的。这种方法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。

 3. 微生脱硫技术

利用微生物对烟气进行脱硫，其机理是：在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，并根据微生物参与硫循环的各个过程，从而获得能量。

与传统的化学和物理脱硫相比，生物法脱硫基本没有高温、高压、催化剂等外部条件，均在常温常压下运行，工艺流程简单，无二次污染。在国外，地热发电站每天消除5t的H：以s为基础；常规湿法50计算微生物脱硫总费用％。无论是有机硫还是无机硫，一旦燃烧就可以产生微生物间接使用的无机硫SO2。因此，发展微生物烟气脱硫技术具有很大的潜力。在实验室条件下，四川大学的王安等人选择氧化亚铁杆菌进行脱硫研究。在较低的液气比下，脱硫率达到98。％。

脱硝技术五、脱硝技术

在常用的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机制，降氮减排的技术措施可分为两类：

一种是从源头上治理。NOx是通过控制锻烧产生的。其技术措施：①采用低氮燃烧器；②分解炉及管道分段燃烧，控制燃烧温度；③改变配料方案，采用矿化剂，降低熟料烧成温度。

另外一种是从末端治理。NOx控制烟气排放，其技术措施：①“分级燃烧 SNCR"，国内已有试点项目；②选择性非催化还原法（SNCR），国内已有试点项目；③选择性催化还原方法（SCR），现在欧洲只有三条线实验；③SNCR国内水泥脱硝技术/SCR联合脱硝技术尚未成功；④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。

国内脱硝技术尚处于探索示范阶段，尚未科学总结。各种设计工艺、技术路线、听泉鉴鲍 设施是否科学合理，运行是否可靠？脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放量将经过实践检验。

具体来说，脱硝技术可分为：

燃烧前脱硝：(1)氢脱硝，(2)洗选

燃烧时脱硝：(1)低温燃烧，(2) 低氧气燃烧，(3)FBC燃烧技术，(4)采用低NOx燃烧器，(5)煤粉浓度分离，(6)烟气再循环技术

燃烧后脱硝：(1)选择性非催化还原脱硝（SNCR）、(2) 选择性催化还原脱硝（SCR）、(3)活性炭吸附，(4)电子束脱硝技术

 1. 选择性催化还原（SCR）脱硝技术

在一定温度下(270~400℃)，SCR脱硝工艺是利用催化剂，使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨混合，产生选择性的催化还原反应，从而减少NOx的排放，减少烟气对环境的污染。

液氨、氨水(25%NH3)或尿素是SCR反应过程中使用的还原剂。

液氨储运系统(液氨为还原剂)可分为SCR脱硝工艺系统、氨制备及供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR反应系统及氨应急处理系统等。

2. 选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术

在温度为8500的情况下，SNCR方法主要是将含氮的还原剂(尿素、氨水或液氨)喷入温度。～在1100℃的烟气中，它会发生还原反应，去除NOx，产生氮气和水。含氮还原剂在一定温度范围内和有氧气的情况下有选择地还原NOx，因此在反应中不需要催化剂，因此被称为选择性非催化还原。SNCR系统的主要听泉鉴鲍 是模块化设计，主要由还原剂储存和输送模块、稀释水模块、混合计量模块和喷射模块组成。

3. SNCR-联合工艺脱硝技术SCR

 SNCR/SCR联合工艺是将SNCR技术与SCR技术联合应用，即在炉膛上850～在1100℃的高温区域，用尿素作为还原剂，通过计量分配和输送装置，将还原剂精确分配到每个喷枪，然后通过喷枪喷入炉膛，从而实现NOx的去除。过度逃逸的氨随着烟气进入炉膛后装有少量催化剂的SCR脱硝反应器，实现二次脱硝。

 SNCR/SCR混合法脱硝系统主要由几个部分组成，包括还原剂的储存与制备、输送、计量分配、喷射系统、烟气系统、SCR脱硝催化剂及反应器、电控系统等。

在大型燃煤机组中，SNCR脱硝效率可以达到 25%～40% ,可以到达小型机组 80%。由于该方法受锅炉结构尺寸影响较大，多用于补充低氮燃烧技术。其工程成本低，布局简单，占地面积小，适合老厂改造。新工厂可以根据锅炉设计使用。

选择性催化还原技术（SCR) 烟气脱硝技术是目前最成熟的，这是炉后脱硝的一种方法，最早由日本于 20 世纪 60~70 商业运行在20世纪后期完成，使用还原剂(NH3)，在金属催化剂的作用下，尿素) 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 因此，它被称为“选择性”。现在在世界上很流行主要分为氨法SCR和尿素法。 SCR 2种。此两种方法都是利用氨对NOx的还原功能。 ,将在催化剂的作用下进行 NOx (主要是NO)还原为对大气影响不大。 N2和水 ,还原剂为 NH3。

当前，SCR中使用的催化剂大多是TiO2，V2O5或V2 O5 -作为活性成分，WO3或V2O5-MoO3可以制成三种类型的蜂窝式、板式或波纹式。在烟气脱硝中使用的SCR催化剂可以分为345℃的高温催化剂～590℃）、中温催化剂(260℃)～380℃和低温催化剂(80℃)～300℃)，不同的催化剂有不同的适当反应温度。如果反应温度较低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率降低。如果催化剂在低温下继续运行，催化剂将永久性损坏。如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx产量会增加，还会导致催化剂材料的相变，从而降低催化剂的活性。目前国内外大部分SCR系统都采用高温催化剂，反应温度范围为315℃。～400℃。这种方法在实际应用中的优缺点如下。

优点：该方法脱硝效率高，价格相对较低，目前已广泛应用于国内外工程，已成为电站烟气脱硝的主流技术。

缺点：燃料中含有硫分，在燃烧过程中可以产生一定量的SO3。添加催化剂后，有氧条件下， SO3 产量大幅增加，并与过量的 NH3生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性，可以造成尾部烟道听泉鉴鲍 损坏。尽管SO3 产量有限，但是它所产生的影响是不可低估的。此外，催化剂中毒现象也不容忽视。

脱硫脱硝技术在工业窑炉企业中的应用

国内现有锅炉厂家大多采用煤气或煤气作为锅炉企业脱硫脱硝技术的燃烧介质。对于燃煤锅炉来说，国内应用最成熟的技术是FGD法脱硫技术(烟气中的二氧化硫用吸收剂或吸附剂去除)，而脱硝技术主要采用选择性催化还原法SCR技术。

技术对比FGD法

  SCR法脱硝技术是世界上最主流的去除NOx的方法。这种方法可以在现有的FGD技术下添加脱硝装置。在含氧气氛中，有限的催化过程称为有限的还原剂与废气中的NO反应的选择性催化还原。合适的催化剂和还原剂应具有以下特点:

  还原剂应该有很高的反应性。

还原剂可以选择性地与NOx反应，而不是与烟气中大量存在的氧化物质反应。

  3)还原剂必须便宜，以便在去除过程中低成本运行。

催化剂应该大大降低NOx的还原温度。

催化剂应具有较高的催化活性，有利于烟气中低浓度NOx的有效还原。

催化剂选择性地与还原剂和NOx的反应形成N2，而对还原剂和烟气中其它氧化物的反应表现为惰性。

催化剂应该具有稳定的结构。

催化剂不接受烟气其它成分的毒化。

对于锅炉行业来说，必须同时研究脱硫脱硝技术。目前国内大部分都是单独脱硫脱硝技术，导致听泉鉴鲍 重复建设，能耗高，人员成本高，运行成本高。同时，脱硫脱硝技术可以在一定程度上避免这种问题。

烟气脱硫技术的发展趋势

目前各种技术都有自己的优缺点。具体应用要具体分析，从投资、运营、听泉鉴鲍等方面综合考虑，选择合适的脱硫技术。随着科学技术的发展，一个新的技术魅力会涉及到许多不同的学科。因此，关注其他学科的最新进展和研究成果，并将其应用于烟气脱硫技术，是开发新型烟气脱硫技术的重要途径，如微生物脱硫、电子束法脱硫等新型脱硫技术。由于其独特的特点，将有很大的发展空间。随着烟气脱硫和高排放效率的增加，烟气脱硫工业将越来越受到重视

在去除SO2的过程中，各种烟气脱硫技术取得了一定的经济、社会和听泉鉴鲍效益，但仍存在一些不足。随着生物技术和高科技技术的不断发展，一系列高科技、适用性强的脱硫技术，如电子束脱硫技术和生物脱硫，将取代传统的脱硫方法。