爱华网
4 半干法烟气脱硫技术
4．1 喷雾干燥法
旋转喷雾干燥法脱硫是利用喷雾干燥的原理，在吸收剂喷入吸收塔之后，一方面吸收剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应生成固体灰渣；另一方面烟气又将热量传递给吸收剂使之不断干燥，所以完成脱硫反应后的废渣将以干态形式排出。在国外为了把它与炉内喷钙脱硫相区别，把这种方式称作半干法脱硫。
这种脱硫方式一般用石灰作为吸收剂，由两个主要工艺系统构成。其一为石灰浆制备系统，用球磨机或其它消化方式将生石灰制成粒度为50um、具有较高活性的熟石灰浆；其二为脱硫系统，石灰浆经配制后送入脱硫吸收塔，在吸收塔内被石灰浆离心式雾化机雾化成<100um的雾粒，然后与烟气接触混合，完成烟气脱硫的化学反应。主要反应式为：烟气接触混合，完成烟气脱硫的化学反应。
该工艺系统主要包括烟气系统、温度控制系统和喷钝系统等。其很关键的一个参数就是吸收塔出口温度。一方面要求有足够低的温度，以满足脱硫化学反应的需要，另一方面又要保证高于露点，以防止设备和烟道的腐蚀。因此在烟气中二氧化硫浓度、钙硫比不变的情况下，就只能通过水量的变化来控制吸收塔出口温度。一般根据不同含硫量的烟气，这一温度又有一定的范围，一般用吸收塔出口温度高于相同状态下的绝热饱和温度△T来表示，在美国△T一般为10～18℃，最高的△T不超过℃，仅在含量低且脱硫要求不高的装置上，才采用较高的近绝热饱和温度，而对含硫量高且脱硫要求也高的装置上，近绝热饱和温度一般为△T=10～15℃。
在设计中考虑烟气在塔内的停留时间一般为8～12s，吸收塔的高径比（吸收塔圆柱部分高与其直径的比值）一般为0.7～0.9。
该法脱硫已达到80%～90%程度，与湿法石灰浆液法相比，设备投资较低，塔内不结垢，所需厂用电仅为湿法石灰浆液法的50%左右，但副产物无用，要废弃，增加堆场面积，系统也存在磨损、堵塞等问题。
4．2 固定床水洗解吸式活性炭吸附法
固定床水洗解式活性炭吸附法是一种在日本炼铁厂和德国的火力发电厂已有应用的烟气脱硫技术。工艺的基本原理是利用活性炭的多孔性吸附烟气中的SO2，SO3，O2和H2O等成分。其反应为：
生成的硫酸留在炭的微孔中，被送至再生器水洗，形成稀硫酸。本工艺基本流程见图12。该工艺有5个活性炭吸收塔，粉尘采用除尘器除尘达0.01～0.02g/m3以下。再送入装有活性炭的吸收塔内进行吸收。烟气通过吸附床，SO2，SO3，O2和H2O为炭表面所吸附，生成的硫酸留在炭的微孔中，被送到再生器水洗。
本工艺的特点是脱硫效率可达95%左右，可产生稀硫酸等副产品，无二次污染，占地面积少，过程简单。但就目前而言，该法仍存在活性炭消耗量大，运行费用高等不足之处.
4．3 GSA脱硫装置
与干法中循环流化床反应器脱硫工艺思路相近的还有由美国Airpol公司与TVA公司合作开发的GSA（GasSuspensionAbsorption）脱硫装置，不过GSA脱硫装置以氢氧化钙浆液喷射代替了氢氧化钙粉和水的分别喷射。该装置工艺基本原理是，在工艺中首先将Ca（OH）2和水混合后，用喷嘴将石灰乳雾化喷入循环吸收室内，石灰乳在反应器内干燥脱硫，并利用循环流化床技术使未完全反应的Ca（OH）2重新回到反应器内充分利用，提高吸收剂的利用率。工艺流程由图13所示。
装置的脱硫效率为90%以上，钙基吸收剂的利用率较高。
5 国内外脱硫装置的应用情况
随着环境问题在全球范围内越来越突出，各国也纷纷加大了环境治理的力度。在工业发达国家，工业烟气脱硫装置的应用发展很快。如日本1970年安装各类烟气脱硫装置不到100套，但到了1987年就达到了500多套，1990年更是达到1800套，处理烟气量能力为1.7亿m3/h。其中火力发电厂脱硫设备83套，烟气处理7000万m3/h，占全部的41%，每套平均处理能力为84万m3/h（28万kW）。其它工业锅炉烟气脱硫设备640套，每套平均能力约为8万m3/h，包括电厂锅炉脱硫在内占全部的89%。1800套烟气脱硫设备中重油燃料占1600套，烧煤发电锅炉烟气脱硫占38套，其它工业锅炉脱硫设备10套，另外为金属冶炼、硫酸制造等。另外城市垃圾焚烧炉小规模烟气脱硫装置还有1000套。
美国是世界上采用脱硫系统最多的国家。美国早期建造的大约1100个燃煤发电厂是没有脱硫设备的SO2任其排放，只有少数燃油火电厂装有脱硫设备。自1970年美国大气清洁法实施以来，为减少大气污染物排放的总投资达2250亿美元，其中多数是用于火力发电厂污染控制。1975年至1986年减少发电厂SO2排放的费用为620亿美元，其中烟气脱硫170亿美元，煤炭精制110亿美元（发电用煤的35%是经过精制的），高硫煤转化到低硫煤340亿美元。火力发电使用煤的含硫平均值从1975年的2.2%减到1985年1.4%。到1990年底，美国在运行的FGD系统总容量为71782MW，占燃煤电厂容量的20%以上。
德国至1988年7月已运行的电厂FGD系统共135套，装机容量为41000MW。
近年来，我国对于烟气脱硫问题也十分重视，在引进国外脱硫工艺的同时，国内各科研单位和高等院校都在积极研究与探索，开发高效、低投资的符合我国国情的工艺技术。国外引进技术主要有重庆珞璜电厂在1988年引进的日本三菱重工湿式石灰石/石膏法烟气脱硫装置、成都热电厂EBA法烟气脱硫装置、深圳西部电厂的海水脱硫装置等，国内“七·五”期间开发的旋转喷雾干燥，磷铵肥法（PAFP）等脱硫工艺已完成了中试研究，碱式硫酸铝法，湿式除尘脱硫一体化等技术也已开始进行工业性应用。
