煤在燃燒過(guò)程中,，有的煙氣排出，同時(shí)伴隨著SO2氣體排放,，會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染,。在人口密集工業(yè)發(fā)達(dá)的大城市,，每年都會(huì)出現(xiàn)程度不同的酸雨，已直接影響著人民的生活和健康,，因此煙氣中SO2去除是勢(shì)在必行,。
一、燃煤固硫技術(shù)
（一）煤在燃燒過(guò)程中SO2的生成反應(yīng)
煤中的全硫份包括無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫,。有機(jī)硫通式為R-S,；無(wú)機(jī)硫有游離態(tài)的硫及硫鐵礦和硫酸鹽中的硫，在高硫份煤中,，硫主要以硫鐵礦的形式存在,。燃燒后的生成物質(zhì)為SO2。
一般來(lái)說(shuō),，硫酸鹽中的硫難于分解出來(lái) ,，為不可燃燒硫，可直接進(jìn)入灰粉中,，但在實(shí)際中,，在高溫下有些金屬硫酸鹽是可以分解的。例如：CaSO4+CO2=CaO+CO+SO2↑+O22CaSO4=2CaO+2SO2↑+O2
（二）SO2在燃燒爐和煙道內(nèi)的變化
煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的SO2在燃燒爐,、灶和煙道內(nèi)要發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化,，歸納起來(lái)，主要可分為以下兩大類：SO2的氧化反應(yīng),。SO2的氧化反應(yīng)主要是在金屬氧化物,、金屬鹽類和其他粉塵的接觸催化作用下轉(zhuǎn)化為SO3或硫酴鹽。鐵的氧化物和其它一些金屬氧化物更有利于SO2氧化為SO3的反應(yīng)的進(jìn)行,。有資料報(bào)道,，在1400℃時(shí)SO2的生成率可達(dá)99%；但其中只有14%轉(zhuǎn)化為SO3,。有指出,，煙塵中的顆粒催化SO2的氧化反應(yīng)，可將SO2轉(zhuǎn)化為SO3的轉(zhuǎn)化率提高到50%甚至更高,。
SO2轉(zhuǎn)化為SO3還與NO有關(guān),，NO作為催化劑其反應(yīng)如下：
2SO2+O2—→2SO3（無(wú)NO存在）慢
2NO+O2—→2NO2
2NO+SO2—→2NO+SO3（NO存在）快
煙氣中飛灰對(duì)SO2的吸附，煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的多種粉塵,，這類粉塵粒度小,，表面積大，容易形成表面能量極大的不穩(wěn)定體系,，粉塵顆粒的成份主要是多種極性金屬氧化物,。在高溫情況下的多相體系中，這些細(xì)小的極性金屬氧化物與極性非金屬氧化物SO2分子依靠分子之間作用力極易發(fā)生化學(xué)吸附,，降低表面能量,，使體系處理穩(wěn)定狀態(tài)而降沉,。所以這些塵粉起的是吸附的作用。
實(shí)驗(yàn)證明：塵粒中的堿性物質(zhì),，一般是K2O,、Na2O、CaO,、MgO等,，K2O、Na2O在煙塵中能形成比較穩(wěn)定的化合物,，不會(huì)與SO2作用，故不能起到脫硫的作用,，煙塵中起脫硫作用的成分是“活性”CaO和MgO,，所謂活性是指CaO、MgO這些堿性金屬氧化物,，在較低的PH值水溶液中能溶解,，能與吸收的SO2分子反應(yīng)生成難容于水的鈣鹽、鎂鹽沉淀,，使其水溶解對(duì)SO2溶解不出現(xiàn)平衡,，從而實(shí)現(xiàn)一定程度上的脫硫效果。
（三）固硫原理
固硫就是把煤中硫燃燒時(shí)氧化生成的SO2用固硫劑以硫酸鹽的形式固定在煤渣中,。將CaO作為固硫劑加入燃煤之中,，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。同時(shí),，煤中硫轉(zhuǎn)變成SO2后,，再生成CaSO4有三個(gè)途徑。①成CaSO3,，再氧化生成CaSO4,，但溫度在760℃以上，CaSO3生成量較少,。②成SO3再生成CaSO4,，但SO2生成SO3，必須在催化劑作用下才能快速生成,，這是提高固硫率的關(guān)鍵,，為些選用Fe2O3作催化劑（價(jià)廉、易得且本身也有固硫作用）,。③CaO,、SO2、O2在催化劑作用下直接生成CaSO4,，但可能性小,。由于固硫是靠化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成的,，它受到溫度催化劑等因素的影響比較大，因此只有解決好各種因素的影響才能達(dá)到較好的固硫效果,，把硫以CaSO4的形式固定在灰渣中,。
二、有效利用麻石除塵器的除硫作用
經(jīng)過(guò)固硫過(guò)程雖然取得了很好的除硫作用,，但由于各種因素的影響,，往往很難達(dá)到效果。因此經(jīng)過(guò)固硫后的煙氣中還有部分硫以SO2排出,。對(duì)這部分SO2氣體我們充分利用麻石水膜除塵器的脫硫作用,，便可達(dá)到相當(dāng)好的除硫效果。
（一）水膜促進(jìn)SO2轉(zhuǎn)化為SO3
SO2和SO3都易溶于水,，但SO2在水中溶解性要遠(yuǎn)小于SO3,，且SO2溶于水中時(shí)，極易分解,。麻石除塵器除硫主要依靠水吸收SO2作用,，因此將SO2轉(zhuǎn)化為SO3更有利于水的吸收。一般麻石除塵器都裝有水膜,，這對(duì)SO2轉(zhuǎn)化為SO3很有利,，有實(shí)驗(yàn)證明，濕度對(duì)SO2轉(zhuǎn)化為SO3有重要影響,，相對(duì)濕度低于40%轉(zhuǎn)化速度緩慢,，相對(duì)濕度高于70%轉(zhuǎn)化速度明顯加快，因此在水膜作用下有相當(dāng)部佞SO2轉(zhuǎn)化為SO3進(jìn)而再被水吸收生成硫酸,，提高除硫效率,。
（二）水膜穩(wěn)定性對(duì)SO2吸收的影響
水膜的穩(wěn)定性，水膜除塵器中水膜的流動(dòng)狀態(tài)怏各于薄層流體在重力作用下,，沿垂直壁面運(yùn)動(dòng),。其流動(dòng)狀態(tài)可分為層流波動(dòng)層注解，湍流及波動(dòng)湍流幾種,。在低雷諾數(shù)下（Re<30）水膜流動(dòng)呈層流狀態(tài),，這時(shí)膜是等厚度的界面是平靜的。SO2,、SO3能充分與水分子接觸生成酸,，吸收的效果。當(dāng)30 因此保持水膜穩(wěn)定很重要,。水膜穩(wěn)定除了與雷諾數(shù)有關(guān)外,，液膜厚度也是影響其穩(wěn)定性的一個(gè)重要原因。當(dāng)液膜厚度很小時(shí)，水膜被拉成小液滴,，這將會(huì)對(duì)水膜的除塵及降溫性能產(chǎn)生不好的影響,，據(jù)文獻(xiàn)介紹，為防止以上情況的發(fā)生和防止塵粒撞擊水膜后又被彈出,，水膜應(yīng)保持一定的厚度,，一般不小于0.2-0.3mm。同時(shí)為水膜的穩(wěn)定性,，液氣比應(yīng)在1.0L/m3左右,。
（三）石灰水吸收性
由于SO3極易吸收水分，在空氣中強(qiáng)烈冒煙,，溶于水生成硫酸并放出熱,。這熱使水蒸發(fā)，所產(chǎn)生的水蒸氣和SO3結(jié)合形成硫酸的酸霧,。影響吸收的效果,，所以用石灰水吸收效果更佳。實(shí)踐表明用石灰水膜的麻石除塵器SO2除去效率可達(dá)到70%-80%左右,。
三、建議
（1）在煤燃燒中加入石灰和粉狀Fe2O3固硫效率高,。
（2） Fe2O3作用主要是加快CaO+SO2→CaSO3的反應(yīng)速度,。CaSO3在高溫下很快氧化生成CaSO4，所以Fe2O3的加入提高了固硫反應(yīng),，從而提高固硫率,，不需追求SO2轉(zhuǎn)化SO3的轉(zhuǎn)化率。
（3）磨石水膜除塵器,，水膜的穩(wěn)定性對(duì)吸收SO2很重要,。除塵器注水應(yīng)改為10%左右的石灰水，可加快SO2,、SO3的吸收反應(yīng)從而提高SO2的去除率,，總之，麻石水膜除塵器有去除SO2的作用,。在滿足要求的情況下應(yīng)盡量采用,。
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