在對大氣質量造成影響的各種氣態(tài)污染物中,二氧化硫廢氣的數(shù)量最大,影響面也最一.因此,二氧化硫成為影響大氣質量的最主要的氣態(tài)污染物。很多國家和地區(qū),往往也把一氧化硫作為衡量本國、本地區(qū)大氣質量狀況的主要指標之一。
通過燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程所排放的二氧化硫廢氣,有的濃度較高,如有色冶煉廠的排氣,一般將其稱為高濃度SO2廢氣;有的廢氣濃度較低,主要來自燃料燃燒過程,如火出廠的鍋爐廢氣,SO2。濃度大多為0.1%~0.5%,最多不超過2%,屬低濃度SO2廢氣。
對高濃度SO2廢氣,目前采用接觸氧化法制取硫酸,工藝成熟。對低濃度SO2廢氣來說,關多陵氣排放量很大,加之SO2濃度很低,工業(yè)回收不經(jīng)濟。但它對大氣質量影響卻很大,因此必須給予治理,所謂排煙脫硫,一般是指對這部分廢氣的治理。
目前,雖然國內(nèi)外可采用的防治SO2污染的途徑很多,如可采用低硫燃料、燃料脫硫,高想因排放等方法。但從技術、成本等方面綜合考慮,今后相當長的時間內(nèi),對大氣中S02的防治,仍會以廢氣脫硫的方法為主。因此,廢氣脫硫技術仍是研究的重點。我國目前已基牛上實現(xiàn)了安裝廢氣脫硫裝置控制大氣質量。要選擇和使用經(jīng)濟上合理、技術上先進,適合我國國情的廢氣脫硫技術和脫汞技術。
一國研究的廢廢氣脫硫方法很多,已超過一百種,其中有的進行了中間試驗。有的還處于實驗室研究階段,真正能應用于工業(yè)生產(chǎn)中的只有十余種。
廢氣脫硫方法大致可分為兩類,即干法脫硫與濕法脫硫。
干法脫硫是使用粉狀、粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑去除廢氣中的SO2。干法的最大優(yōu)點是治理中無廢水、廢酸排出,減少了二次污染;缺點是脫硫效率較低,設備龐大,操作要求高。
濕法脫硫是采用液體吸收劑如水或堿溶液洗滌含SO2的廢氣,通過吸收去除其中的SO2。濕法脫硫所用設備較簡單,操作容易,脫硫效率較高。但脫硫后廢氣溫度較低,于煙囪排煙擴散不利。由于使用不同的吸收劑可獲得不同的副產(chǎn)物而加以利用,因此濕法是各國研究最多的方法。
根據(jù)對脫硫生成物是否應用,脫硫方法還可分為拋棄法和回收法兩種。
拋棄法是將脫硫生成物當作固體廢物拋掉,該法處理方法簡單,處理成本低,因此在美國、德國等國有時采用拋棄法。但是拋棄法不僅浪費了可利用的硫資源,而且也不能徹底解決環(huán)境污染問題,只是將污染物從大氣中轉移到了固體廢物中,不可避免地引起二次污染。為解決拋棄法中所產(chǎn)生的大量固體廢物,還需占用大量的處置場地。因此,此法不適于我國國情,不宜大量使用。
回收法則是采用一定的方法將廢氣中的硫加以回收,轉變?yōu)橛袑嶋H應用價值的副產(chǎn)物。
該法可綜合利用硫資源,避免了固體廢物的二次污染,大大減少了處置場地,并且回收的副產(chǎn)品還可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟收益,使脫硫費用有所降低。但到目前為止,在已發(fā)展應用的所有回收法中,其脫硫費用大多高于拋棄法,而且所得副產(chǎn)物的應用及銷路也都存在著很大的限制。特別是對低濃度SO2廢氣的治理,需龐大的脫硫裝置,對治理系統(tǒng)的材料要求也較高。
因此在技術上和經(jīng)濟效益上還存在一定的困難。由于環(huán)境保護的需要,從長遠觀點看,我國應以發(fā)展回收法為主。
根據(jù)凈化原理和流程來分類,廢氣脫硫方法又可分為下列三類:
(1)用各種液體或固體物料優(yōu)先吸收或吸附廢氣中的SO2:
(2)將廢氣中的SO2在氣流中氧化為SO3,再冷凝為硫酸;
(3)將廢氣中的SO2在氣流中還原為硫,再將硫冷凝。
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