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            脫硫劑的選擇

            折疊鈣法脫硫

            利用硫酸鈣化學和物理的穩定性達到脫硫目的,原料是石灰石、消石灰等,首先是使SO2溶解:SO2+H2O=H2SO3,H2SO3=HSO3-+H+,HSO3-=H++SO32-使石灰石溶解:

            CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2=Ca2++2OH-,使兩種溶液進行化學反應吸收溶解的SO2:

            Ca2++SO32-=CaSO3,CaSO3+(1/2)H2O=CaSO3·(1/2)H2O。

            對液體進行氧化:

            HSO3-+(1/2)O2=H++SO42-,Ca2++SO42-=CaSO4↓,CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O↓

            產物是CaSO4·2H2O↓(就是石膏),是一種不溶于水的穩定物質,可用于建筑材料和水泥制作的原料。

            以上這種方法就是通常所說的石灰石-石膏法煙氣脫硫(FGD)的化學機理。

            折疊鎂法脫硫

            利用中國的特產氧化鎂進行脫硫的方法,原料是鎂礦石、氧化鎂等,也經過了SO2溶解,MgO溶解:MgO+H2O=Mg(OH)2,MgO+2CO2+H2O=Mg(HCO3)2,

            使兩種溶液進行化學反應吸收溶解的SO2:

            Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O,

            Mg(HCO3)2+SO2=MgSO3+H2O+2CO2,

            MgSO3+H2O+SO2=Mg(HSO3)2,

            MgO+Mg(HSO3)2=2MgSO3+H2O 要完成此過程MgO要有5%的過量。

            對液體進行氧化:

            MgSO3+1/2O2=MgSO4,

            MgO+SO2+1/2O2=MgSO4在經過結晶濃縮可生產肥料級的MgSO4·1H2O,也可生產工業級MgSO4·7HO,如果不進行或抑制MgSO3氧化,可以再生脫硫劑并生產硫酸。

            折疊氨法脫硫

            利用氨氣和氨水與二氧化硫和氮氧化物反應,起到脫硫、脫硝的作用。也是先用水溶解SO2、NO、NO2,形成HSO3、HSO4、HNO3,然后與NH3及氨水發生化學反應:

            H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4,HNO3+NH3=NH4NO3,

            SO2+H2O+1/2O2=H2SO4,H2SO3+2NH3=(NH4)2SO3,

            (NH4)2SO3+H2O+SO2=2NH4HSO3,NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3。

            (NH4)2SO3在數小時內可以被大氣氧化:(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4氨法的優勢是用量少、二次污染少、副產品用途廣泛(可以作為氨肥)、也可以實現循環再生使用、脫硫、脫硝一次完成,但是氨水的價格高1200-1500元/噸,配套設備要求高,投資大。

            折疊鈉法脫硫

            用火堿和純堿作為吸收液進行脫硫。SO2在水中與NaOH和Na2CO3反應:

            2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,

            Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑,

            Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,

            NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O,

            2NaHSO3+Na2CO3=2Na2SO3+H2O+CO2↑

            在吸收液的處理中可以利用Na2SO3與NaHSO3在水中溶解度的不同,使Na2SO3結晶作為副產品,或者用酸分解處理,使之再生?;饓A和純堿的價格比較高,且腐蝕性也比較高,在當前世界上使用不是很普遍,在鈉法的基礎上,在后期加入石灰石生產石膏可以節省部分的火堿、純堿,這就是雙堿法。

            折疊炭法脫硫

            是利用炭材料的吸附性能或催化氧化性能脫除煙氣中的二氧化硫同時回收硫資源的方法。其機理是:SO2、O2和H2O被活性炭吸附,催化氧化:SO2+1/2O2=SO3之后水合成為酸:SO3+H2O=H2SO4,用水沖洗吸附材料后再生吸附劑的吸附活性,并產生稀硫酸:H2SO4+n H2O=H2SO4·n H2O,濃縮后成為副產品。炭法脫硫工藝流程短、運行維護簡單、脫硫劑消耗小、水耗小、脫硫成本低、副產品可綜合利用,但是脫硫容量小、能耗和炭耗大、脫硫效率低,所以現在不能用于大規模鍋爐,也沒有形成產業化。

            海水/電石渣/工業廢水/鍋爐廢水法脫硫:

            海水中過量的碳酸鹽(鈉、鈣)、電石渣中的碳酸鈣、工業廢水、鍋爐廢水中的堿性物質,都是可以與酸性的二氧化硫反應而起到脫硫作用。是可以綜合利用的資源,但是在實際中應用時存在著不易控制濃度、脫硫效果不穩定、脫硫效果差等缺點,而且要因地制宜。

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