摘要:在煙氣脫硫技術(shù)中，濕法脫硫是重要的脫硫手段，煙氣脫硫技術(shù)以自身優(yōu)勢成為當(dāng)前發(fā)電廠煙氣脫硫的主要手段之一。本文總結(jié)了雙堿脫硫的工藝及其優(yōu)勢。結(jié)合目前國內(nèi)雙堿脫硫的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了目前制約該技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的問題，提出了相應(yīng)的解決方案。

一、引言

近些年來，酸雨產(chǎn)生的危害是有發(fā)生，導(dǎo)致了大量魚類死亡、湖泊退化等現(xiàn)象，導(dǎo)致酸雨的原因方面很多，而普遍都認(rèn)可的便是二氧化硫是酸雨的主要成分之一，而發(fā)電廠又常常被認(rèn)為二氧化硫的主要排放源之一[1，2]。

因此，提高發(fā)電廠環(huán)保措施，特別是煙氣脫硫工藝的提高，可以減少二氧化硫的排放量，進(jìn)而控制酸雨的形成起到了重要作用。目前，電廠煙氣脫硫主要有干式脫硫和濕式脫硫。濕法脫硫技術(shù)采用液體吸收劑脫硫，氣液傳質(zhì)比干法的氣固傳質(zhì)快，濕法在煙氣脫硫中很受歡迎。在濕法脫硫中，雙堿法脫硫技術(shù)人員目前廣泛采用的技術(shù)之一，鈉鈣雙堿法是比較常用的脫硫方法之一，該方法在國外廣泛應(yīng)用于吸收效率高等特點(diǎn)，日本和美國目前已有50套以上的鈉鈣雙堿法應(yīng)用于電廠煙氣脫硫。本文結(jié)合電廠的基本情況詳細(xì)論述了鈉鈣雙堿法在煙氣脫硫中的應(yīng)用和相應(yīng)的問題，本文研究對(duì)電廠煙氣脫硫有一定的總結(jié)意義。

二、雙堿脫硫技術(shù)

通常，發(fā)電廠煙氣雙堿脫硫技術(shù)與石灰/石灰石法相比，石灰/石灰石法脫硫率高，但石灰石溶解問題容易導(dǎo)致水垢堵塞吸收系統(tǒng)管道等問題，雙堿法采用氫氧化鈉(或碳酸鈉)和石灰兩種不同的脫硫劑

1.雙堿脫硫技術(shù)的基本原理

雙堿脫硫技術(shù)的具體過程包括吸收脫硫和再生兩個(gè)步驟。為氫氧化鈉(或碳酸鈉)溶液為啟動(dòng)脫硫劑，該溶液作為循環(huán)脫硫液進(jìn)入電廠的脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫。吸煙二氧化硫后，循環(huán)液進(jìn)入沉淀池，通過沉淀等去除煙塵后進(jìn)入反應(yīng)池，在反應(yīng)池中加入石灰反應(yīng)，置換氫氧化鈉(或碳酸鈉)，再次進(jìn)入循環(huán)脫硫系統(tǒng)。

2.雙堿脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)

雙堿脫硫技術(shù)作為濕脫硫技術(shù)與其他脫硫技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)，表1列出了與部分脫硫技術(shù)的比較。

從表1可以總結(jié)出雙堿主要優(yōu)點(diǎn)如下:

2.1吸收效率高。鈉基吸收劑與鈣基吸收劑直接吸收二氧化硫相比，鈉基吸收劑吸收二氧化硫?qū)儆跉饽た刂�，即液相吸收速度快，大大提高了吸收效率�?/p>

2.2產(chǎn)物溶解度大大解決了結(jié)垢等問題。雙堿脫硫技術(shù)是石灰法的改進(jìn)，生成的鈉鹽比鈣鹽容易水，因此石灰脫硫技術(shù)這種鈣吸收溶解度小的鈣鹽，解決了管道和脫硫塔的垢堵塞的缺點(diǎn)。

2.3能耗低。由于吸收劑的再生在脫硫塔外的反應(yīng)池進(jìn)行，可以避免脫硫塔的磨損和堵塞，提高運(yùn)行穩(wěn)定性，降低運(yùn)行成本。

2.4無二次污染現(xiàn)象。

三、雙堿脫硫技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀和主要問題

1.國內(nèi)發(fā)電廠煙氣脫硫的應(yīng)用現(xiàn)狀

進(jìn)入新世紀(jì)以來，二氧化硫的排放量逐年增加，作為二氧化硫的主要貢獻(xiàn)源的火力發(fā)電廠隨著裝載容量的增加，例如2005年我國火力發(fā)電廠的容量達(dá)到5.08億千瓦，比2002年裝載容量增加了1倍以上，二氧化硫的排放量增加了27.8%[5]。快速發(fā)展是SO2排放量增加的主要原因二氧化硫排放量也在增加。例如，1998年火力發(fā)電廠的二氧化硫排放量占全國總排放量的約4成，但到2010年達(dá)到6成以上。

目前，為了減少二氧化硫的排放，各種脫硫技術(shù)不斷發(fā)展，其中濕脫硫占85%以上，濕脫硫中鈉鈣雙堿法也成為目前普遍采用的脫硫技術(shù)。在我國，雙堿脫硫技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的單體規(guī)模最大達(dá)到100MW，成功的例子也很多。雙堿脫硫技術(shù)是僅次于石灰石/石灰-石膏脫硫技術(shù)的濕法脫硫方法。

2.雙堿法脫硫出現(xiàn)的問題

2.1煙氣中亞硫酸鹽去除不高，導(dǎo)致煙囪腐蝕嚴(yán)重[6]

雙堿法去除煙氣中二氧化硫效率高，但其他含硫物質(zhì)去除效果不明顯，如SO32-，低去除率導(dǎo)致煙氣中亞硫酸鹽多，濕度大的煙氣中煙囪和管道嚴(yán)重腐蝕。近年來，一些發(fā)電廠煙囪因亞硫酸鹽腐蝕而出現(xiàn)問題。

2.2鈉基脫硫劑消耗量大，成本高

目前困擾雙堿脫硫技術(shù)的主要問題是再生反應(yīng)階段，即亞硫酸鈉置換形成新鮮吸收劑氫氧化鈉的過程效率不高。這將直接導(dǎo)致大量鈉鹽進(jìn)入廢水或其他方法消耗。這必然導(dǎo)致大量新鮮鈉基脫硫劑的補(bǔ)充，從而增加了脫硫劑的成本和運(yùn)行成本。

2.3含硫廢水和脫硫灰渣對(duì)環(huán)境造成危害

雙堿法脫硫造成的脫硫廢水和脫硫灰渣處理不當(dāng)容易對(duì)環(huán)境造成危害。如果脫硫廢水在外部環(huán)境中被硫酸鹽還原成硫化物，會(huì)影響周圍環(huán)境中水體的水質(zhì)。脫硫渣處理不當(dāng)容易引起空氣灰塵。

四、有關(guān)問題的解決方法

1.對(duì)于腐蝕問題，應(yīng)優(yōu)化技術(shù)，提高煙氣輸送管道和煙囪的設(shè)計(jì)

主要采用技術(shù)提高除霧器的去除效果，減少煙氣濕度的煙囪和管道的防腐質(zhì)量

2.改進(jìn)雙堿脫硫工藝提高石灰置換成亞硫酸鹽的效率

例如，采用更搞笑的置換反應(yīng)器以提高置換率，減少鈉基脫硫劑的補(bǔ)充量;工藝上優(yōu)化操作參數(shù)，如反應(yīng)器的攪拌速度的優(yōu)化提高傳質(zhì)。

3.采用更加有效的環(huán)保措施

針對(duì)含硫廢水提出回用處理措施，提高回用率甚至提出廢水的零排放;針對(duì)灰渣要做到及時(shí)清理，將灰渣綜合利用等。

五、展望

目前，在電廠煙氣脫硫技術(shù)中，由于各種原因石灰石/石灰石膏脫硫?yàn)橹�，雙堿法脫硫技術(shù)具有更大的優(yōu)勢，因此在脫硫技術(shù)中必然占有更大的比例。在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)意識(shí)提高和環(huán)境保護(hù)政策嚴(yán)格的情況下，應(yīng)建立健全煙氣脫硫的法律法規(guī)和執(zhí)法能力，提高企業(yè)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，合理利用煙氣脫硫技術(shù)，特別是從眾多煙氣脫硫技術(shù)中選擇更合理的方法，在實(shí)際運(yùn)行中優(yōu)化，更好地減少二氧化硫的排放，減少酸雨對(duì)環(huán)境的危害。