脫硫催化劑

        隨著世界各國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深，SO2污染已超過煙塵污染成為大氣環(huán)境的第一大污染物。煙氣脫硫（FGD）有別于其他脫硫方式是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方法，是控制酸雨和SO2污染的最為有效的和主要的技術(shù)手段。

目前，世界各國對煙氣脫硫都非常重視，已開發(fā)了數(shù)十種行之有效的脫硫技術(shù)，其中廣泛采用的煙氣脫硫技術(shù)有:

(1)石灰/石灰石—濕法。

(2)旋轉(zhuǎn)噴霧半干法（LSD）。

(3)爐內(nèi)噴鈣增濕活化法(LIFAC)。

(4)海水煙氣脫硫法。

(5)氨法煙氣脫硫。

(6)簡易濕式脫硫除塵一體化技術(shù)。

石灰/石灰石—石膏濕法，具有適用煤種寬、原料廉價易得、脫硫率高（可達(dá)90%以上）等諸多優(yōu)點(diǎn)，占據(jù)最大的市場份額，但投資和運(yùn)行費(fèi)用大，運(yùn)行維護(hù)量大。

旋轉(zhuǎn)噴霧法脫硫率較濕法低（能達(dá)到80%—85%），投資和運(yùn)行費(fèi)用也略低于濕法。產(chǎn)物為亞硫酸鈣（CaSO3）。

爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法，脫硫率可達(dá)70%—80%，工程造價較低。產(chǎn)物為亞硫酸鈣（CaSO3）,易造成爐內(nèi)結(jié)渣。

海水煙氣脫硫技術(shù)，工藝簡單，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，脫硫率高（可達(dá)90%以上）運(yùn)行費(fèi)用低。脫硫系統(tǒng)需要設(shè)置在海邊且海水溫度較低，溶解氧（OC）較高。

氨法除硫通常以合成氨為原料，產(chǎn)物為硫氨等。需要鄰近合成氨工廠及化肥廠。

簡易濕式脫硫除塵一體化技術(shù)，脫硫率低（60%左右），造價較低原料為工業(yè)廢堿及燒堿，需要臨近有廢堿液排放的工廠，中和后，廢水需排入污水廠進(jìn)行處理。

煙氣脫硫的技術(shù)及裝置雖然日臻完善，但在大多數(shù)國家，尤其是在能源結(jié)構(gòu)中煤炭占較大比例的國家中，其推廣和普及卻舉步唯艱，拿我國來說，近20年來花巨資引進(jìn)的技術(shù)和裝置難以推廣，巨額的投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用使企業(yè)背上了沉重的負(fù)擔(dān)，難以承受。所以說具有真正推廣普及意義的技術(shù)和裝置還有待于繼續(xù)研究和開發(fā)。

脫硫催化劑表面具有活性，可以催化氧化，能促進(jìn)SO2的直接反應(yīng)，加速CaCO3的溶解，促進(jìn)CaSO3迅速氧化成CaSO4，強(qiáng)化CaSO4的沉淀，降低液氣比，減少鈣硫比，減少水分的蒸發(fā)。當(dāng)煙氣入口SO2濃度增加，高于設(shè)計值時，吸收塔反應(yīng)池內(nèi)PH值降低，需要更大的Ca/S比時，在吸收塔反應(yīng)池容積不需擴(kuò)大的情況下，CaCO3能夠快速溶解，增加鈣離子濃度，保持漿液PH值在正常范圍，對PH值有一定的緩沖作用。延長工作段漿液的運(yùn)行時間，減少配漿次數(shù)，可使設(shè)備結(jié)垢明顯減少，垢層變薄，停機(jī)后用水沖洗，垢層容易脫落。對脫硫系統(tǒng)結(jié)垢起分散性和活動性，減少結(jié)垢的淤積，減少漿液中氯離子的含量，對脫硫設(shè)備中各種材質(zhì)的腐蝕、結(jié)垢速率均有不同程度的減少，其中碳鋼減少最多，腐蝕、結(jié)垢速率分別可減少74%和79%，聚氯乙烯可減少48%和55%。脫硫催化劑的加入，可起到阻垢防腐緩蝕的作用，減少脫硫噴嘴的堵塞、結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少漿液循環(huán)泵及葉輪的結(jié)垢、腐蝕、磨損，減少脫硫系統(tǒng)中備品備件維修和更換。拓寬脫硫材料的選擇范圍，提高系統(tǒng)的可靠性。在不同的工況下可減少和停用漿液循環(huán)泵及氧化風(fēng)機(jī)，提高脫硫效率，降低運(yùn)行費(fèi)用，適合煤中的含硫量變化，及適用高硫煤。在煙氣脫硫應(yīng)用中，具有廣闊的市場推廣優(yōu)勢，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

①　提高脫硫效率，無需進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容改造

提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強(qiáng)化對二氧化硫的吸收而提高脫硫率。在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合SO2溶解產(chǎn)生的大量H +離子，使H +離子從液膜傳遞到液相主體，漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快，同時氣相阻力減小，促進(jìn)SO2吸收。

②　節(jié)能降耗(省廠用電)

脫硫裝置的入口二氧化硫濃度在設(shè)計值范圍內(nèi)的前提下,一是可停運(yùn)部分吸收塔漿液循環(huán)泵，相對降低系統(tǒng)所需液氣比，降低脫硫系統(tǒng)廠用電率，從而有效減少脫硫運(yùn)行費(fèi)用和脫硫維護(hù)檢修費(fèi)用；二是可以節(jié)省制漿系統(tǒng)球磨機(jī)能耗，有效提高粗顆粒石灰石（250目）的利用率，基本實現(xiàn)與（325目）粒徑石灰石相同的脫硫效率。

③　減少石灰石用量

提高脫硫劑的利用率，從而減少其用量，催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度，強(qiáng)化石灰石溶解。在固液界面處，催化劑能提供有利于CaCO3溶解的酸性環(huán)境，減小液相阻力，促進(jìn)石灰石的溶解。

④　提高燃煤調(diào)整和脫硫運(yùn)行、備用的靈活性

由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解都有限，脫硫催化劑的加入則提供了堿性基團(tuán)，增強(qiáng)了液膜傳質(zhì)因子，不僅可以促進(jìn)CaCO3的溶解和提高其解離速率，減少了液相阻力，漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快，使用脫硫催化劑時，脫硫系統(tǒng)可在較低pH值下運(yùn)行，增加主機(jī)燃煤調(diào)整和脫硫系統(tǒng)運(yùn)行靈活性和穩(wěn)定性；

⑤　增加石灰石的分散性，減少設(shè)備的結(jié)垢。

催化劑中的活性成份可以提高石灰石的表面活性，增加石灰石的分散性，降低其沉降速度，減少設(shè)備的結(jié)垢堵塞。

⑥　提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機(jī)脫水效率。

催化劑可降低石灰石漿液表面張力，使臨界晶核半徑減小，強(qiáng)化HSO3-的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏，CaSO4等處于非飽和狀態(tài)，阻礙了化學(xué)硬垢的生成。確保設(shè)備長期運(yùn)行阻礙結(jié)垢。

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