二氧化硫的危害

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1、二氧化硫危害和烟气脱硫技术班级：2006级预防医学1班 姓名：彭秀 学号：2摘 要：文章主要阐述了二氧化硫各种危害，论述了湿法、干法、半干法 烟气脱硫技术各自优缺点，详细介绍了烟气脱硫技术发展和脱硫新技术研 究。关键词：二氧化硫，酸雨，烟气，脱硫，技术，研究一、二氧化硫危害中国二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染重 要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害严重事件，使很多人中毒 或死亡。在我国一些城镇，大气中二氧化硫危害较为普遍而又严重。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道, 在湿润粘膜上生成具有腐蚀性亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。 上呼吸道

2、平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气 管和支气管管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫这种阻留作用， 在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部刺激。但进入血液二氧化硫仍可通过 血液循环抵达肺部产生刺激作用。二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶活力, 从而明显地影响碳水化合物及蛋白质代谢，对肝脏有一定损害。动物试验 证明，二氧化硫慢性中毒后，机体免疫受到明显抑制。二氧化硫浓度为1015Ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜分泌功能均能 受到抑制。浓度达20ppmg时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时，支气管和肺部出现明显刺激症状，使肺组织受损。浓度

3、达 400Ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶 微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加34倍。若飘尘表面吸附金属微粒, 在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强 约1倍。长期生活在大气污染环境中，由于二氧化硫和飘尘联合作用，可 促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去 可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)花致癌作 用。据动物试验，在二氧化硫和苯并(a)花联合作用下，动物肺癌发病率 高于单个因子发病率，fontface二黑体在短期内即可诱发肺部扁平细胞 癌。二氧化硫还是酸雨重要来源，酸雨给地球生态环境和人

4、类社会经济都 带来严重影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜 古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生 存和发展。二、二氧化硫控制目标我国是世界产煤和燃煤大国，由燃煤排放二氧化硫造成酸雨已影响到 全国40%近400万平方公里面积，且还在扩大。1998年国务院批文正式 确定了控制二氧化硫污染政策和措施，对二氧化硫排放进行总量控制。如 到2010年二氧化硫排放量控制在2000年排放水平之内，”两控区”内所 有城市环境空气二氧化硫浓度全部达到国家标准，酸雨控制区降水P H4. 5地区面积要明显减少。新建、改建燃煤含硫量大于1%电厂必须建 立脱硫设施。现有燃煤

5、含硫量大于1%电厂要在2010年前分批建成脱硫 设施或采取其他具有相应效果减排二氧化硫措施。三、烟气脱硫治理烟气中二氧化硫有许多方法：有燃烧前燃料脱硫、参烧脱硫剂燃 烧过程中脱硫以及燃烧后烟气脱硫。从目前世界各国使用情况看：对燃煤 锅炉来说，最经济、有效方法是烟气脱硫。目前，烟气脱硫技术根据不同划分方法可以分为多种方法；其中最常 用是根据操作过程物相不同，脱硫方法可分为湿法、干法和半干法。1、湿法烟气脱硫技术采用与二氧化硫容易进行反应化合物，溶解于水或形成悬浊液作为吸 附剂来洗涤排除烟气，把烟气中二氧化硫和三氧化硫转化为液体或固体化 合物，从而把它们从排出烟气中分离出来。优点：湿法烟气脱硫技术

6、为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，1 般均高于90%,技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行 安全可靠，在众多脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量80% 以上。缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟 气温度降低，影响烟气中上升高度，需再热，能耗高，占地面积大，投资 和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适 用于大型电厂。分类：常用湿法烟气脱硫技术有石灰石一石膏法、间接石灰石一石膏 法、柠檬吸收法等。A、石灰石/石灰一石膏法:原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中so生成亚硫酸钙，经分 离亚硫酸钙（CaSO。可以抛弃，也可以氧

7、化为硫酸钙（CaSOj,以石膏形式 回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定湿法脱硫工艺，脱硫效 率达到90%以上。反应方程式如下：CaCOj+SO：CaSOs+COaCa （OH） 2 +S0：CaSO3+H2OB、间接石灰石一一石膏法：（1）常见间接石灰石一一石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀 硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝（ALOjnH二0）或稀硫酸（压SO）吸 收S02,生成吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简 单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成石膏产品质 量较差。反应方程式如下：2Na0H +SO2Na：S0 +H2Na2SO3+SO

8、2+H2O2NaHS03脱硫后反应产物进入再生池内用另一种碱，一般是Ca（0H）3进行再生， 再生反应过程如下：Ca （0H） 2+ Na2SO32 NaOH+ CaS03Ca （OH） 2+2NaHS03Na2SO3+CaSO3. 1 / 2H2+1 / 2H2存在氧气条件下，还会发生以下反应：Ca （OH） 2 +Na2SO3+l / 202+2H202Na0H+CaS03 - H20脱硫工艺主要包括以下五个部分：（1）吸收剂制备与补充；（2）吸收剂 浆液喷淋（3）塔内雾滴与烟气接触混合（4）再生池浆液还原钠基碱；（5） 石膏脱水处理。2AL (SO) 3+3CaC03+6H20Al： (

9、SO.) 3+Al2O3+3CaSO5+2H2O+3CO2碱式硫酸铝中能吸收SO有效成分为Al：03,它在溶液中含量常用碱度表 示，碱性硫酸铝可用可-x)Ab (SO, .xALOs表示。例如纯A12(SOJs其中 A1Q含量为零，其碱度为0. 8 Al2 (S03.0.2A1M碱度为20%,而纯 Al(OH)s碱度则为100%。吸收在吸收塔中，碱式硫酸铝溶液吸收S0二反应式为AhCSO,) 3, A1Q+3SO2A12(SO5) 3. A12(SO3) 3氧化在氧化塔中，利用压缩空气将吸收S02,后生成A12(SO4)3. ai2(so3)3浆液氧化，反应式为A12(SO4)3. A12(S

10、O3)3 +3/20?2 A(SO。3中和在中和槽中，加人石灰石作为中和剂，再生出碱式硫酸铝吸收 剂，同时沉淀出石膏，其反应式为AL(SO,)3+3CaC03+6 H20Ab (80)3. Al2O3+3CaSO5. 2 H20 +3C02(2)工艺流程碱式硫酸铝一石膏法工艺流程如图所示。该工艺过程主要由吸收剂制 备系统、吸收系统、氧化系统、中和再生系统组成C、柠檬吸收法：原理：柠檬酸(HGLO： 40)溶液具有较好缓冲性能，当S0气体通过 柠檬酸盐液体时，烟气中S0二与水中H发生反应生成H2SO3络合物，S0二吸 收率在99%以上。这种方法仅适于低浓度S0烟气，而不适于高浓度S0： 气体吸收

11、，应用范围比较窄。另外，还有海水脱硫法、磷铉复肥法、液相 催化法等湿法烟气脱硫技术。2、干法烟气脱硫技术优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设 备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物 便于处置、无污水处理系统等。缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进可达60-80%。但目前此种方 法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备 维护方面难度较大，设备运行稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制 了此种方法应用。分类：常用干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电 干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。典型干法脱硫系统是将脱硫剂 （

12、如石灰石、白云石或消石灰）直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煨 烧时，脱硫剂煨烧后分解形成多孔氧化钙颗粒，它和烟气中s0反应生成 硫酸钙，达到脱硫目。A活性碳吸附法：原理：活性炭对烟气中S0二吸附过程中及有物理吸附又有化学吸附， 当烟气中存在着氧气和水蒸气时，化学反应非常明显。因为活性炭表面对 S0二与6反应有催化作用，反应结果生成SO3, SOs易溶于水而生成硫酸，从 而使吸附量比纯物理吸附时增大许多。物理吸附过程：S02S0； 0202 *H20HO学吸附过程:SO O： ”2sor S0s+H9压SO；SO：被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(S03),再与水反应生成 H60”饱和后活

13、性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀压SO,或高浓度 S02o可获得副产品H2s液态SO,和单质硫，即可以有效地控制S0二排放, 乂可以回收硫资源。该技术已经对活性炭进行了改进，开发出成本低、选 择吸附性能强zLsO, ZIAO进一步完善了活性炭工艺，使烟气中S0吸附率 达到95. 8%达到国家排放标准。B电子射线辐射法：原理：电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究，1972 年又与日本原子能研究所合作，确立该技术作为连续处理基础。80年代由 美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃 煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3 / h地电子束装

14、置，1987年7月完成，取得了较好效果，脱硫率可达90%以上，脱硝率 可达80%以上。该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道 工序组成。温度约为150c左右烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道 6070 左右，在反应室前端根据烟气S0N0X浓度调整加入氨量，然后 混合气体在反应器中经电子束照射，排气中S0二和NOX受电子束强烈作用， 在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围氨反应生成微细粉芷 (硫酸锈和硝酸锈混合物),粉粒经集尘装置收集后，洁净气体排入大气。C荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD. SI)原理：荷电干式吸收剂喷射系统包括一个吸收剂喷射单元、一个吸收 剂给料系统(进料控制

15、器，料斗装置)及S0二检测器和计算机控制系统等。 吸收剂以高速流过喷射单元产生高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电 荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面 充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。而且吸收剂粒子表面电晕还大大提高 了吸收剂活性，降低了同SO完全反应所需滞留时间，一般在2秒钟左右 即可完成化学反应，从而有效地提高了 SO二去除效率。工业应用结果表明: 当Ca/S比为1. 5左右时，系统脱硫效率可达60%70%。除提高吸收 剂化学反应速率外，荷电干吸收剂喷射系统对小颗粒(亚微米级PM10)粉 尘清除效率也很有帮助，带电吸收剂粒子把小颗粒吸附在自己表面，形成 较大颗

16、粒，提高了烟气中尘粒平均粒径，这样就提高了相应除尘设备对亚 微米级颗粒去除效率。窗体底端此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产 品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90%,而且设备 简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子； 对于一般大型企业来说，需大功率电子枪，对人体有害，故还需要防辐射 屏蔽，所以运行和维护要求高。D金属氧化物脱硫法：原理：根据S0是一种比较活泼气体特性，氧化镭(MnO)、氧化锌(ZnO)、 氧化铁(FesO)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强吸附性，在常温或低 温下，金属氧化物对S0?起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与S0,发