二氧化硫(化学式:SO2)是最常见的硫氧化物。无色气体,有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2进一步氧化,通常在催化剂如二氧化氮的存在下,便会生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。
SO2 吸入后,在呼吸道粘膜表面与水作用生成亚硫酸,再经氧化而成硫酸,因此,它对呼吸道粘膜具有强烈的刺激作用。动物试验证明: SO2从呼吸道吸收,在组织中分布量以气管为最高,肺、肺门淋巴结及食道次之,肝、脾、肾较少。同时发现 SO2可使动物的呼吸道阻力增加,其原因可能是由于刺激支气管的神经末稍, 引起反射性的支气管痉挛; 也可能因 SO2直接作用于呼吸道平滑肌, 使其收缩或因直接刺激作用使细胞坏死,分泌增加。吸入大量高浓度 SO2后,可使深部呼吸道和肺组织受损,引起肺部充血、肺水肿或产生反射性喉头痉挛而导致窒息致死。SO2 还能与血液中的硫胺素结合破坏酶的过程,导致糖及蛋白质的代谢障碍,从而引起脑、肝、脾等组织发生退行性变。因此,对二氧化硫的排放必须要严格控制。
1.主要控制方法有:采用低硫燃料和清洁能源替代;燃料脱硫;燃烧过程脱硫;末端尾气脱硫。
1.1燃烧前燃料脱硫:重力分选法;型煤固硫;煤炭转化为清洁二次燃料(煤气化或煤液化)。
1.2燃料脱硫:采用先进燃烧方式—流化床燃烧脱硫技术。
1.3燃烧烟气脱硫:通常将烟气脱硫方法分为抛弃法与回收法两大类。一般情况下可按使用吸收剂或吸附剂的形态和处理过程将回收法分为干法、湿法两类。 干法烟气脱硫:活性碳法、接触氧化法、石灰粉吹入法、活性氧化锰法、氧化铜法。 湿法烟气脱硫:氨法、钙法(石灰-石膏法,应用最广泛)、钠法、镁法、催化氧化法等。
2.氮氧化物控制技术(烟气脱氮或烟气脱硝) 从物质形态来分:湿法;干法两大类。 从化工过程来分,三类:催化还原法;吸收法;固体吸附法。另外还有:洁净燃烧技术(低氮燃烧技术,低氮喷嘴等)。 具体分类处理方法如下:
2.1催化还原法 非选择性催化还原法 选择性催化还原法(还原剂:氨、硫化氢、CO) 去除率达90%以上
2.2吸收法 碱液吸收法 硫酸吸收法 氢氧化镁吸收法 熔融盐吸收法
2.3固体吸附法 分子筛吸附 活性碳吸附 硅胶吸附 离子交换树脂 泥煤-碱法 分子筛吸附去除率达95%以上;泥煤-碱法去除率达97-99%
2.4洁净燃烧技术 低NOx燃烧技术 低氮喷嘴
3.烟粉尘控制技术 烟粉尘治理主要通过改进燃烧技术、采用除尘技术实现。
3.1改进燃烧技术:空气和燃烧料充分混合是实现完全燃烧的条件。
3.2除尘技术:根据除尘过程中粒子分离的原理,除尘技术分为:重力除尘;惯性力除尘;离心力除尘;洗涤除尘;过滤除尘;电除尘;声波除尘。
一些以大气污染为主,烟粉尘排放量较大的项目,一般采用静电除尘和布袋除尘器。
袋式除尘器:除尘效率可达99%以上,粉尘初层发挥主要捕集作用,需要注意及时清灰。
电除尘器:处理烟气量大,除尘效率高于99%,可在高温或强腐蚀性气体下操作。
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