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干法烟气脱硫技术具有工艺简单,操作简便,投资、运行和维护费用低廉,脱硫产物易于处理等特点,但脱硫效率低,须与钙基脱硫剂联合使用;湿法脱硫相对较成熟、脱硫效率较高,但投资运行成本高,尚不能为我国一般电厂和工业锅炉所接受。
本文针对干法脱硫和湿法脱硫的存在问题,开发锅炉副产物附加脱硫和生物脱硫联合使用的新的脱硫形式,既可以充分利用锅炉燃烧副产物的脱硫性能,达到变废为宝的目的,又可以降低运行费用,以适应我国国情。
在进行的锅炉副产物附加脱硫研究中,实验采用粉煤灰和煤渣在固定床反应器中进行低浓度二氧化硫的脱除。结果表明粉煤灰和煤渣是可以用来作为烟道气脱硫的脱硫剂。在烟气流量为4L/min、SO2浓度为0.2%的条件下,120g加水比为10:2的粉煤灰和经20目筛网过筛之后的煤渣的脱硫效率可达到最佳水平,二者维持98%脱硫效率的时间可分别达到6分钟和14分钟。
在进行的生物脱硫研究中,实验是在装有拉西环的脱硫柱、厌氧脱硫装置和封闭式好氧反应器中进行的,用Na2CO3作为吸收剂。结果表明:由上述3套装置组成的生物脱硫工艺可以很好将烟道气中的SO2进行脱除。在烟气流量为4L/min、SO2浓度为0.2%的条件下,喷淋量为0.5L/min时,脱硫柱内SO2去除率可维持在96%左右;碱液吸收之后的废液经厌氧脱硫装置(UASB)还原反应之后,亚硫酸盐的还原率可稳定在88%左右;在曝气量为0.8L/min,曝气时间为3.5小时条件下,进入好氧反应器中的碱液脱硫还原液的硫转化率保持在85%~86%之间。生物脱硫段的总实验数据表明:在一个循环周期内,投加25%左右起始碱液量即可维持生物脱硫工艺正常运行。
根据锅炉副产物附加脱硫和生物脱硫的实验结果,文中又采用费用-效益分析原理的动态计算方法对实际应用费用进行了分析,认为在投资费用相差不是十分悬殊的情况下,宜采用两段联合使用脱硫工艺。