干法选煤技术与工艺

第一篇：干法选煤技术与工艺

河津市瑞泰选煤有限公司干法选煤技术与工艺

一 项目背景

我国是世界上以燃煤为主的国家之一，煤炭在我国一次性能源消费结构中占70%，以煤炭作为主要能源直接燃烧，造成了严重的大气污染，燃煤的主要污染物是二氧化硫和烟尘。为了减少环境污染，必须大力发展洁净煤技术。

洁净煤技术是旨在减少污染和提高效率的煤炭开采、加工、燃烧、转换和污染控制新技术的总称。选煤是洁净煤技术的基础，通过选煤可以优化产品结构，提高煤炭利用效率。因此，加快发展选煤技术对于实现煤炭资源的综合利用、节约能源、减少环境污染具有十分重要的意义。

据了解，目前各主要产煤国原煤入选比例分别为：美国55%，俄罗斯60%、英国75%、德国95%、澳大利亚75%、波兰50%。和这些国家相比较，我国煤炭的平均入选比例仅为33%，为此，我国把发展选煤纳入煤炭工业中长期发展规划，计划到2010年全国原煤入洗率达到50%，2020年达到70%。

为了顺应中国煤炭工业战略，促进洁净煤事业全面发展，需要研究高效的干法选煤技术。干法选煤技术主要是利用煤与矸石的物理性质差别实现分选。干法选煤包括风选、摩擦选、磁选、电选、X射线选、微波选、空气重介流化床选煤

等，其中已实现工业应用的是风力选煤，在我国得到比较广泛应用的干法分选设备是CFX型风力摇床和FGX型干选机。二 干法选煤的主要优点 投资少，建设周期短，投产快。干法选煤工艺简单，设备少，不用水，不需煤泥水处理系统，可不建厂房，投资为同型湿法选煤厂的1/4-1/5.2 维修量小，运转平稳，操作简单，生产成本低，加工费仅为4-6元/T。劳动生产效率高，生产工人少。年处理60万t以下干选系统全员效率50-70t/工；年处理60万t以上干选系统80t/工。入料粒度范围宽。对80mm以下原煤可分级入选，也可不分级入选。对原煤水分要求不严，外在水分小于9%，内在水分不限。原煤经分选后，不仅不增加产品水分，而且产品水分还会比原煤略有降低。耗风量小。所需风量只用于松散床层，造成物料有较好的流动性，而不是将物料悬浮。因此，用风量比传统风选少，不足其1/3.7 占地面积小，占用空间小，建设周期短，维修量低。8 除尘效果好。两段或三段除尘工艺和负压操作，保 证了大气环境和工作环境不受粉尘污染，排出的部分气体含尘小于50mg/m3，低于国家规定的150mg/m3标准。三 干法选煤工作原理

干法选煤是指粒度和密度不同的物料在空气流、机械振动或摇动的共同作用下，服从颗粒的干扰沉降规律，进行分层。粒度相同的颗粒中密度较大的集中在床面底层，密度较小的集中在床面上层；密度相同的颗粒中粒度较大的集中在下层，粒度较小的集中在上层。离析作用和风力作用

床面上物料的松散和分层是由机械振动和上升气流的悬浮作用实现的，松散强度随机械振动强度和风速的提高而增强。在无风作用的情况下，不同密度矿粒依靠位能降低的原理分层，就不可避免使矿粒形成一种类似筛孔可变的筛子，造成离析分层。即密度大的颗粒向下运动，反之被挤到上层，密度小、粒度也小的颗粒则透过颗粒间的缝隙漏到下层。在有风情况下，一方面可以加强粒群的松散，另一方面可以将密度小、粒度也小的颗粒吹到床层上部，强化分层。在离析作用和风力作用的共同作用下，使物料按密度进行分层。自生介质的分选作用

在干选机中，细颗粒物料和风组成具有一定密度的气-固悬浮体，称之为自生介质。按照阿基米德原理，小于悬浮

密度的煤上升，大于悬浮体密度的矸石中煤则下沉。随着分选过程的进行，细粒粉煤不断随大粒度精煤排出，剩余粒度较粗、密度较高的中等颗粒物料，又与空气组成新的密度更高的气固悬浮体，有利于中煤和矸石的分选 颗粒相互作用的浮力效应

在干选机的分选过程中，作为自生介质的细颗粒物料逐渐随大颗粒精煤排出，其余物料进入后续分选过程。此时，起主要分选作用的不再是自生介质，而是颗粒相互作用的浮力效应，即物料沿床面横断面自上而下相对密度逐渐升高，低密度物料向下运动是，由于无法克服下层物料形成的强大浮力而转到煤层上面，高密度物料则能克服这种阻力，逐渐移动到床层底部，从而完成按密度分层。

综上所述，干选机的分选原理就是利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒按密度分层。在不同的区段既有自生介质（粉煤）与空气形成的混合介质分选（精煤段），又有颗粒相互作用的浮力效应（中煤矸石段），形成一种不同于其他选煤设备的综合分选机理。四 CFX干选机的分选过程

CFX型干选机由分选床、振动源、风室、机架、调坡装置等组成，如下图所示。其分选过程：入选物料经振动给料机给入具有一定纵向和横向倾角的分选床，振动源带动分选

床振动，床面下有若干个可控制风量的风室，空气由离心通风机供入风室，通过床面上的风孔，气流向上作用于被分选物料，在振动力和风力的共同作用下，物料松散并按密度分层，轻物料在上，重物料在下。风力分选机还利用了入料中的细颗粒作为自生介质和空气组成气固混合悬浮体，在一定程度上相当于空气煤泥介质分选机，改善了粗粒级的分选效果。

CFX型干选机分选过程（如图）

由于分选床具有较大的横向坡度，表层煤在重力作用下进入下一条平行沟槽再选，经过平行沟槽的多次分选，得到的精煤首先在排料边排出。沉入槽底的矸石中煤等高密度物料，逐渐移动到矸石中煤排料端排出，从而完成分选过程。在排料边，从精煤、中煤到矸石产品的灰分逐渐提高，可出多种产品。

五 CFX型干选机干法选煤工艺流程

干法选煤工艺与一般选煤工艺基本相同，但又有其自身 特点：干选机分选粒度级别宽，可以入选80-0mm粒级物料；可以用来分选12-0mm、20-0mm等粒度较小的筛下物料；干选机对6-0mm细粒级粉煤分选效果不理想，但粉煤作为自生介质可以使大于6mm的原煤分选效果得到明显提高；干选机可以按照用户要求出灰分、发热量由低到高的多种产品；干选机最适合于高密度分选，排出矸石。

根据以上特点干法选煤工艺包括以下作业：原煤破碎分级、干法分选、供风、除尘、产品运输与储存。如下图所示。

有时为了保证精煤和排出中煤矸石的治理，还需要出一部分中煤产品或将中煤分出再选。一般中煤量约占入选量的10%左右。

第二篇：选煤工艺设计与管理结课论文

选 煤 工 艺 设 计 与 管 理

结

课

论

文

论文题目：浮选选煤法的探讨 学生姓名： 班

级： 专

业：矿物加工 学

号：

指导老师：潘兰英

完成时间：２０１１年５月６日

河南理工大学 二０一一年五月

目 录

１：浮选选煤法的发展沿革．．．．．．．．．．．．．．３ ２：浮选基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ ３：浮选选煤工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．４ ４：浮选药剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６ ５：浮选流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９ ６：浮选设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９

７：浮选发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２ ８：目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３

浮选选煤法的探讨

摘要：从浮选法的发展沿革，浮选基本原理，浮选工艺，浮选药剂，浮选流程，浮选设备，浮选发展趋势等几个方面对浮选选煤法进行了一系列的探讨。

关键词：浮选，工艺，设备，药剂，最大效率 一：浮选选煤法的发展沿革

中国古代曾利用矿物表面的天然疏水性来净化朱砂、滑石等矿质药物，使矿物细粉飘浮于水面，而无用的废石颗粒沉下去。在淘洗砂金时，用羽毛蘸油粘捕亲油疏水的金、银细粒，当时称为鹅毛刮金。明宋应星《天工开物》记载，金银作坊回收废弃器皿上和尘土中的金、银粉末时“滴清油数点，伴落聚底＂。这就是浮选法选金的最初应用。

18世纪人们已知道固体粒子粘附在气泡上能升至水面的现象．随着人们对金属需求量的增加，急于找到一种方法回收矿石中细粒金属。19世纪末，随着人们对矿物表面性质的认识深化，出现了薄膜浮选法和全油浮选法。20世纪初，泡沫浮选法应用选别有色金属和黄金矿．

今天所应用的泡沫浮选起源于几乎一个世纪以前的澳大利亚。1911年在美国蒙大拿州的Basin建立了第一座浮选厂-Timber Butte选厂。到1980年,239座浮选厂共消耗了77·2万t浮选药剂和65·6亿kWh的能量,处理了4·4亿t矿石。1980年,消耗了38·3万t浮选药剂,从2·05亿t的铜矿石中生42万精矿。处理量第二大的矿石是磷酸盐矿石———1·09亿t,消耗了22·7万t药剂,生产出2660万t磷精矿。铁矿石的生产主要也采用浮选法,从3890万t的矿石中生产出2150万t的铁精矿,消耗掉6·1万t浮选药剂。由于世界范围内几乎有20亿t矿石是经过浮选处理的,因此泡沫浮选显然是表面化学在工艺中最重要的应用之一,尤其是用于控制液-固界面。成功的浮选分离取决于在液体介质中固体颗粒与气泡间的相互反应。通过添加适宜的浮选药剂和pH调整剂来改进水分子与矿物表面间的相互反应的方法是实现从大量的复杂矿石(我们的矿物资源)中选择性地分离有用矿物的关键。泡沫浮选法并不是起源于理论研究,而是本世纪的经验积累的结果。若不是所有的理论研究,至少也是大多数理论研究用来解释现有工艺的良好性能。大多数选矿和冶金基础研究带有事后检查研究性质,或者如弗莱明和凯彻内尔精辟的描述,它是一门“追踪科学”。

浮选法的发生和发展也促进了黄金选矿业的发展，特别是对脉金矿的利用和在有色金属矿石中综合回收黄金创造了条件．目前，浮选法已成为处理金矿石生产黄金的重要工艺。我国许多脉金矿山选矿厂是以浮选工艺为主或以单一浮选工艺装备起来的。浮选厂的金回收率达到90%以上且可综合回收以金为主的低品位多金属。

小于10um细颗粒金是很难用重选法回收的．浮选利用矿物表面物理化学性质的差异可以选收细粒，甚至微细粒矿物。超细粒浮选或荷载体浮选和离子浮选可以回收微细粒金。

解放前中国有几座黄金浮选厂和副产回收金银的有色金属浮选厂。目前，黄金浮选工艺已广泛用于金选矿厂，即使是乡镇小矿和个体采金户均能成功于运用浮选法选收黄金。

二：浮选基本原理

矿物颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。经过一系列工艺处理后的金矿粒虽然密度大却能与气泡和浮选剂亲合而被浮于浮选机的矿液表面，将作为泡沫产品回收。

当入选矿粒小于l0um时需要采用特殊的浮选法。常用的有用絮凝剂使细粒金或含金矿物絮凝成较大颗粒，脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石，这是絮凝—浮选。荷载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作荷载体，使微细粒金粘附于荷载体表面并随上浮而成金精矿。用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选。利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选对金矿石不常采用。关于使用泡沫浮选法回收金泥，我国将用于工业领域。

三：浮选选煤工艺

各种浮选工艺的理论基础大体相同，即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水（亲气或油）特性，可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和，使与矿物颗粒作用，以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出，有时，将无用矿物颗粒浮出，有用矿物颗粒留在矿浆中，称为反浮选，如从铁矿石中浮出石英等。

浮选机主要用于选别铜、锌、铅、镍、金等有色金属，也可以用于黑色金属和非金属的粗选和精选。选机由电动机三角带传动带动叶轮旋转，产生离心作用形成负压，一方面吸入充足的空气与矿浆混合，一方面搅拌矿浆与药物混合，同时细化泡沫，使矿物粘合泡沫之上，浮到矿浆面再形成矿化泡沫。调节闸板高度，控制液面，使有用泡沫被刮板刮出。

煤泥和药剂充分混合后给入浮选机的第一室的槽底下，叶轮旋转后，在轮腔中形成负压，使得槽底下和槽中的矿浆分别由叶轮的下吸口和上吸口进入混合区，也使得空气沿导气套筒进入混合区，矿浆、空气和药剂在这里混合。

在叶轮离心力的作用下，混合后的矿浆进入矿化区，空气形成气泡并被粉碎，与煤粒充分接触，形成矿化气泡，在定子和紊流板的作用下，均匀地分布于槽体截面，并且向上移动进入分离区，富集形成泡沫层，由刮泡机构排出，形成精煤泡沫。

分选转环慢速旋转，当分选室进入浮场区时，此时入选物料经矿浆分配器分别给到6个分选点，弱磁性矿粒被吸在齿板上并随分选环转动。非磁性矿粒在重力与矿浆流的作用下经过齿板的缝隙，排入分选环下部的尾矿槽中。分选室转至中矿清洗位置时，少量清洗水给入，将夹杂的脉石，连生体及矿泥洗入尾矿槽中（该机未设置中矿槽），以达到提高精矿质量的目的。当分选室转到磁场很弱的位置时（精矿冲洗区），喷入压力水，将吸在齿板上的弱磁性矿粒冲入精矿槽中。随后分选室转到另一个极性相反的磁场区，分选环每转一周，其中每个分选室如此反复6次。

槽底上面未被矿化的煤粒会通过循环孔和上吸口再一次混合、矿化和分离。槽底下未被叶轮吸入的部分矿浆，通过埋没在矿浆中的中矿箱进入第二室的槽底下，完成第一室的全部过程后，进入第三室，浮选机如此周而复始，矿浆通过最后一室后进入尾矿箱排出最终尾矿。浮选工艺：

在浮选过程中，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。比如黄铜矿与石英，前者密度为4.2，后者为2.68，可是重矿物的黄铜矿很容易上浮，石英反而沉在底部。经研究发现矿物的可浮性与其对水的亲和力大小有关，凡是与水亲和力大，容易被水润湿的矿物，难于附着在气泡上难浮。而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，容易上浮。

浮选与其他选矿方法一样，要做好选别前的物料准备工作，即矿石要经过磨矿分级，达到适宜于浮选的浓度细度。此外，浮选还有以下几个基本作业：

一、矿浆的调整与浮选药剂的加入。其目的是要造成矿物表面性质的差别，即改变矿物表面的润湿性，调节矿物表面的选择性，使有的矿物粒子能附着于气饱，而有的则不能附着于气泡。

二、搅伴并造成大量气泡。借助于浮选机的充气搅拌作用，导致矿浆中空气弥散而形成大量气泡，或促使溶于矿浆中的空气形成微饱析出。

三、气泡的矿化。矿粒向气泡选择性地附着，这是浮选过程中最基本的行为。

浮选是以矿物被水润湿性不同为基础的选矿方法。一般把矿物易浮与难浮的性质称为矿物的可浮性。浮选就是利用矿物的可浮性的差异来分选矿物的。在现代浮选过程中，浮选药剂的应用尤其重要，因为经浮选药剂处理后，可以改变矿物的可浮性，使要浮的矿物能选择性地附着于气泡，从而达到选矿的目的。

四：浮选药剂

浮选时使用各种药剂来调节入选矿物和浮选介质的物理化学性质，从而扩大金矿物或含金矿物与脉石间亲琉水性的差异，使之更好地分选，达到提高金回收率的目的。常用的浮选剂分三大类：捕收剂，起泡剂，调整剂。

１：捕收剂

自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多数矿物均是亲水的，金矿物也是如此。加一种药剂能改变矿物颗粒的亲水性而产生疏水性使之可浮，这种药剂通常称之为捕收剂。捕收剂通常是极性捕收剂和非极性捕收剂。极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类捕收剂吸附于矿粒表面时，其分子或离子呈定向排列，极性基团朝向矿物颗粒表面，非极性基团朝外形成疏水膜，从而使矿位具有可浮性

与铜、铅、锌、铁等硫化矿物伴生的金，在浮选时常用有机硫代化合物作浦收剂．例如，烷基（乙、丙、丁、戊基等）二硫代碳酸钠（钾），又称黄原酸盐，俗称黄药。如NaS2C·OCH2·CH3，在含金多金属矿石的浮选时，多采用乙基黄药和丁基黄药。烷基二硫代磷酸或其盐类，如(RO)2PSSH，式中R为烷基，俗称黑药．

烷基二硫代氨基甲酸盐和黄原酸盐的酯类衍生物等也是硫化矿物常用的捕收剂。也是浮选含金多金属硫化矿的常用描收剂，常与黄药类同时使用．

非离子型极性捕收剂的分子不解离，如含硫酯类，非极性捕收剂为烃油（中性油），如煤油、柴油等。

２：起泡剂

具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，定向吸附于水一空气界面，降低水溶液的表面张力，使充入水中的空气易于弥散成气泡和稳定气泡。起泡剂和捕收剂联合在一起吸附于矿物颗粒表面，使矿粒上浮。常用的起泡剂有：松树油，俗称二号油、酚酸混合脂肪醇，异构己醇或辛醉、醚醉类以及各种酯类等 ３：调整剂

调整剂可分为五类：

(1)pH值调整剂。用它来调节矿浆的酸碱度，用以控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及其他各种药剂的作用条件，从而改善浮选效果。在氰化过程中也同样要调节矿浆pH值的。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。在选金时，最常用的调节剂是石灰和硫酸。

(2)活化剂 定义：活化剂是浮选药剂中调整剂之一。用以通过改变矿物表面的化学组成，消除抑制剂作用，使之易于吸附捕收剂。如磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、二甲苯、氟硅酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸亚铁、氢氧化铵等

活化作用大致可分为：

1、自发活化作用；

2、预先活化作用；

3、复活作用；

4、硫化作用。

定义：降低某种矿粒表面的疏水性，使它们不容易浮起的浮选剂。自发活化作用：

处理有色多金属矿石时，在磨矿过程中矿物表面与一些可溶性盐离子自发进行的作用，例如闪锌矿与硫化铜矿物共生时，在矿石开采出来以后的氧化作用总有少量硫化铜矿物被氧化成为硫酸铜，在矿浆中Cu2+离子与闪锌矿表面作用使之活化，给铜锌分离造成困难，需加入石灰或碳酸钠等调整剂沉淀，某些可能引起活化的“难免离子”。

预先活化作用:

是指为了要选出某种矿物预先加一种活化剂使之活化。当黄铁矿氧化较重时，在选黄铁矿前加硫酸溶去黄铁矿表面的氧化膜，使之露出新鲜表面，以利于浮选。

复活作用:

是指原先被抑制过的某种矿物，如用氰化物抑制过的闪锌矿，可加硫酸铜使之复活。

硫化作用: 是指金属氧化矿先用硫化钠进行处理，使之在氧化矿表面生成一层金属硫矿物薄膜，然后用黄药进行浮选。

用做活化剂的选矿药剂有：

硫酸、亚硫酸、硫化钠、硫酸铜、草酸、石灰、二氧化硫、硝酸铅、碳酸钠、氢氧化钠、铅盐、钡盐等。

由PdCl2·2H2O加络合剂、稳定剂组成。钯含量低、酸度小、稳定性好。操作温度15～32℃，浸渍时间3～7min。用于印制板化学镀铜系统的前处理操作。

指配入胶料中后能增加促进剂活性，进而减少促进剂用量或缩短硫化时间的物质。有时也称促进助剂。加入少量活性剂能大大提高硫化胶的硫化度和耐热性。活性剂分无机和有机两类。无机活性剂主要是金属氧化物，以氧化锌和活性氧化锌最为重要。有机活性剂则以硬脂酸为代表。脂肪酸用量大时会降低硫化速度，但可使硫化比较充分，并能得到耐热性能好的交联结构。

能增强矿物同捕收剂的作用能力，使难浮矿物受到活化而浮起。使用硫化钠活化含金的铅铜氧化矿，然后用黄药等捕收剂浮选。(3)抑制剂．

定义：降低某种矿粒表面的疏水性，使它们不容易浮起的浮选剂。

又称为缓聚剂。阻滞或降低化学反应速度的物质，作用与负催化剂相同。它不能停止聚合反应，只是减缓聚合反应。借以抑制或缓和化学反应的物质。种类很多，应用很广。

如催化反应的负催化剂，高分子化合物的阻聚剂，塑料、橡胶、油脂等的抗氧剂，泡沫抑制剂，汽油的抗震剂，防腐蚀的缓冲剂等。如抗氧剂是食品、橡胶及其他有机物质中的氧化反应的抑制剂；食品中加入水杨酸是酸败的抑制剂；某些聚合物中加入紫外线抑制剂(如水杨酸甲酯等)防止因吸收紫外光而变质；有机磷酯是体内胆碱酯酶的抑制剂。某些聚合物的单体在贮存和运输期间，为了防止其自聚合，需要加入抑制剂。提高矿物的亲水性和阻止矿物同捕收剂作用，使其可浮性受到抑制。如在优先浮选过程中使用石灰抑制黄铁矿，用硫酸锌和氰化物抑制闪锌矿，用水玻璃抑制硅酸盐脉石矿物等、利用淀粉、拷胶（单宁）等有机物作抑制剂达到多金属分离浮选的目的。(4)絮凝剂。定义：可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物。絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂（如硫酸铝）和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵（PAM）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。

使矿物细颗粒聚集成大颗粒，以加快其在水中的沉降速度；利用选择性絮凝进行絮凝一脱泥及絮凝一浮选。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺和淀粉等。(5)分散剂。阻止细矿粒聚集，处于单体状态，其作用与絮凝剂恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸盐等。

浮选剂的种类和用量随矿石性质和浮选条件及流程特点而各异，可用试验单位提供药方（或称药剂制度），在生产实践过程中也可根据上述各种条件的变化而加以改变。

五：浮选流程

浮选流程包括磨矿，分级，调浆及浮选的粗选、精选、扫选作业。有一段磨浮流程；分段磨矿－浮选的阶段磨浮流程；精矿或中矿再磨再选流程。浮选产出粗精矿的作业称粗选；粗精矿再选作业称精选；尾矿再选作业称扫选。回收矿石中多种有用矿物时，不同矿物先后浮选的流程称优先浮选或选择浮选；先将有用矿物全部浮出后再行分离的流程，称混合－分离浮选。工业生产时必须针对矿石的性质和对产品的要求，采用不同的药方和浮选流程。

铜矿浮选 硫化铜矿物常用黄药（捕收剂），松醇油（起泡剂）和石灰（调整剂）等药剂处理后浮选，以与脉石及共生的硫化铁矿物分离。大多采用优先浮选。氧化铜矿一般用硫化钠活化后再加黄药浮选，或直接用脂肪酸作捕收剂浮选。

铅锌矿浮选 采用优先浮选流程时，用硫酸锌、氰化物抑制闪锌矿，用黄药浮选方铅矿；然后用硫酸铜活化并再加黄药浮选闪锌矿。采用混合浮选流程时，先用黄药将铅、锌矿物一并浮出；再对混合精矿用硫酸锌、氰化物抑制锌矿物，浮出铅矿物。现在许多选矿厂采用亚硫酸及其盐类代替氰化物。

铁矿浮选 常用油酸、塔尔油、氧化石蜡皂或石油磺酸盐为捕收剂（兼起泡剂），浮选赤铁矿、褐铁矿等矿物，称铁矿正浮洗；或用阳离子胺类捕收剂浮选石英，或用阴离子捕收剂浮选经钙离子活化的石英，称铁矿反浮选。可用絮凝-脱泥-反浮选工艺处理细粒浸染铁矿石。

钨、锡矿泥浮选 对含有黑钨矿或锡石的细泥，用油酸或甲苯胂酸或苯乙烯磷酸作捕收剂，用水玻璃作脉石抑制剂浮选回收。有时还需用硝酸铅等作活化剂。

萤石及磷灰石浮选 常用油酸或氧化石蜡皂或塔尔油作捕收剂，用水玻璃、栲胶、磺化粗菲等作脉石抑制剂进行浮选。

煤泥和石墨浮选 一般用醇类作起泡剂，用煤油等中性油作捕收剂浮选。

六：浮选设备

1:浮选机的安装调试

浮选机（矿用浮选机）开机前应先检查各部位螺栓，停机起动前应先手动代轮旋转，以防沉淀物淤积增加电动机负荷，工作时应细心调整闸门高度，使液面保持稳定，随时将矿浆液面上的矿化泡沫刮入流槽。叶轮与定子应保持一定的间距，磨损时应注意更换，泵体内轴承每三个月要保养一次。浮选机具有如下特点：浮选机吸气量大、功耗低。浮选机每槽兼有吸气、吸浆和浮选三重功能，自成浮选回路，不需任何辅助设备，水平配置，便于流程的变更。矿浆循环合理，能最大限度地减少粗砂沉淀。设有矿浆面的自控装置，调节方便。浮选机叶轮带有后倾式的上下叶片。矿用浮选机上叶片产生矿浆上循环，下叶片产生矿浆下循环。2:浮选设备的维护与保养

浮选设备主要是浮选机以及为实现浮选工艺的其他设备。矿浆经过搅拌充气，在各种浮选剂的作用下矿粒与气泡粘附，气泡上升、形成矿化泡沫层，被刮板刮出或溢出，这一系列浮选过程均是在浮选机中完成的。浮选机多由多槽串联而成。3:主要设备

浮选脱墨槽 浮选机是浮选工艺的主要设备。由单槽或多槽串联组成，浮选中矿浆的搅拌充气，气泡与矿粒的粘附，气泡上升并形成泡沫层被刮出或溢流出等过程，都在浮选槽内进行。按搅拌和充气方式的不同，可分 5种：①机械搅拌式。搅拌和充气都由机械搅拌器实现。有离心叶轮、星形转子和棒形转子等类型。搅拌器在浮选槽内高速旋转，驱动矿浆流动，在叶轮腔内产生负压而吸入空气。②充气机械搅拌式。除机械搅拌外，再向浮选槽中充入低压空气。③充气式。靠压入空气进行搅拌并产生气泡，如浮选柱和泡沫分离装置等。④气体析出式。用降低压力方法或先加压后降至常压的方法，使矿浆中溶解的空气析出，形成微泡。⑤压力溶气式。利用高压将充入的空气预溶于水，然后在常压下于浮选槽内析出，形成大量微泡。4:按搅拌和充气的方式分类

（1）机械搅拌式．有离心叶轮，也有的是星形转子和棒形转子等类型．搅拌器在浮选槽内高速旋转，驱使矿浆流动，在叶轮腔内产生负压而吸入空气。

(2)充气机械搅拌式。除机械搅拌外，再补充向浮选糟内充入低压空气。

(3)充气式．靠压入空气进行搅拌并产生气泡，如浮选柱和泡沫装置等。

(4)气体析出式。用降低压力法或先加压后降至常压的万法，使矿浆中溶解的空气析出，形成微泡．

（5)压力溶气式。利用高压将充入的空气预溶于水，然后在常压下在浮选槽内析出，形成大量微泡。

目前，在我国金选矿厂最常用的浮选机是国产的机械搅拌式浮选机。

七：浮选发展趋势

由于需浮选处理的矿石中的有用成分含量越来越低，浸染粒度越来越细，成分越来越复杂难选，同时，浮选领域不断扩大，包括其他选矿方法难于奏效的细泥物料的处理，老选矿厂尾矿的再处理，各种废旧金属材料的回收以及各种废料的处理、利用，以及污水的净化等。因此必须：①继续发展新的浮选工艺和大型高效的浮选设备；②研究作用力强，选择性好，用量少，无毒或毒性小的浮选药剂；③研究浮选数学模型以及过程的自动控制，使过程最佳化，达到最好的分选效果，以提高经济效益；④进一步从矿物工艺学、化学、物理学、表面化学、流体动力学、概率统计等方面深入研究浮选机理，以指导浮选生产实践，进一步发展浮选理论体系。参考文献：

【１】 Wiwirewski A．Gromala J．Skorupska B等.用于各种浮选的新型大容积浮选机的研制.IMN(波兰有色金属研究院简称)报导5902／I—XVm／200l一2003．

【２】Winiewski A.等一波兰铜矿工业的新型浮选机[C].环境和采矿会议文集，Ostrava2003 【３】选矿学（谢广元）２００５版

【４】选煤工艺设计与管理（匡亚莉）２００９版

第三篇：干法脱硫技术（推荐）

干法脱硫技术

摘要：本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况，对烟气脱硫技术的发展进行展望，即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。

关键词：烟气脱硫 二氧化硫 干法

前言：我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的 低费用、低耗本的脱硫技术。

烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。

干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。

自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。

传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。

3、电子射线辐射法烟气脱硫技术

电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究，1972年又与日本原子能研究所合作，确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了1000Nm3/h规模的试验，探明了添加氨的辐射效果,稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置，1987年7月完成，取得了较好效果，脱硫率可达90％以上，脱硝率可达80％以上。现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置，设计入口SO2浓度为1800ppm，在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80％，脱硝率达10％[6]。

该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成，其工艺流程图如图2所示。温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道60～ 70℃左右，在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的量，然后混合气体在反应器中经电子束照射，排气中的SO2和NOX受电子束强烈作用，在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围的氨反应生成微细的粉粒（硫酸铵和硝酸铵的混合物），粉粒经集尘装置收集后，洁净的气体排入大气[7]。

6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术

炉内喷钙尾部增湿也作为一种常见的干法脱硫工艺而被广泛应用。虽然喷钙尾部增湿脱硫的基本工艺都是将CaCO3粉末喷入炉内，脱硫剂在高温下迅速分解产生CaO，同时与烟气中的SO2反应生成CaSO3。由于单纯炉内喷钙脱硫效率往往不高（低于20％～50％），脱硫剂利用率也较低，因此炉内喷钙还需与尾部增湿配合以提高脱硫效率。该技术已在美国、日本、加拿大和欧洲国家得到工业应用，是一种具有广阔发展前景的脱硫技术。目前，典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫技术有美国的炉内喷钙多级燃烧器（LIMB）技术、芬兰的炉内喷石灰石及氧化钙活化反应（LIFAC）技术、奥地利的灰循环活化（ARA）技术等，下面介绍一下LIFAC技术[11]。

LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃～1150℃部位喷入，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位（一般在空气预热器与除尘器之间）装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2,进一步吸收SO2,提高脱硫率。

LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。

LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点，脱硫率为60％～80％；但该技术需要改动锅炉，会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。

7、炉内喷钙循环流化床反应器烟气脱硫技术

炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是：在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石，起到部分固硫作用，在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器，炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内，在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流破碎，为SO2反应提供更大的表面积，从而提高了整个系统的脱硫率[12]。

该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上，美国EEC(Enviromental Elements Corporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内，以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内，吸收剂被增湿活化，并且能充分的循环利用，而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎，为脱硫反应提供更大反应表面积。

本工艺流程的脱硫效率可达95％以上，造价较低，运行费用相对不高，是一种较有前途的脱硫工艺。

8、干式循环流化床烟气脱硫技术

干式循环流化床烟气脱硫技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新的干法烟气脱硫技术，该技术具有投资少、占地小、结构简单、易于操作，兼有高效除尘和烟气净化功能，运行费用低等优点。因而，国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室分别对该技术的反应机理、反应过程的数学模型等进行了理论和实验研究。其工艺流程如图3示，从煤粉燃烧装置产生的实际烟气通过引风机进入反应器，再经过旋风除尘器，最后通过引风机从烟囱排出。脱硫剂为从回转窑生产的高品质石灰粉，用螺旋给粉机按给定的钙硫比连续加入。旋风除尘器除下的一部分脱硫灰经循环灰斗和螺旋给灰机进入反应器中再循环。在文丘里管中有喷水雾化装置，通过调节水量来控制反应器内温度[13]。

摘 要 本文针对工业烟气的脱硫技术的研究现状及研究方向进行综合性分析。关键词 烟气 脱硫 技术 研究

前言

SO2是造成大气污染的主要污染物之一，有效控制工业烟气中SO2是当前刻不容缓的环保课题。

据国家环保统计，每年各种煤及各种资源冶炼产生二氧化硫（SO2）达2158.7万t，高居世界第一位，其中工业来源排放量1800万t，占总排放量的83％。其中我国目前的一次能源消耗中，煤炭占76％，在今后若干年内还有上升的趋势。我国每年排入大气的87％的SO2来源于煤的直接燃烧。随着我国工业化进程的不断加快，SO2的排放量也日渐增多。

2、烟气脱硫技术进展

目前，烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法；其中最常用的是根据操作过程的物相不同，脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。

2.1 湿法烟气脱硫技术

优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80％以上[2]。

缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。

分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

A 石灰石／石灰-石膏法：

原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（CaSO4），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90％以上。

B 间接石灰石-石膏法: 常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。

C 柠檬吸收法：

原理：柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99％以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气，而不适于高浓度SO2气体吸收，应用范围比较窄[3]。

另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。

2.2 干法烟气脱硫技术

优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。

缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。

分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。

典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

A 活性碳吸附法：

原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3)，再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4，液态SO2和单质硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30，ZIA0，进一步完善了活性炭的工艺，使烟气中SO2吸附率达到95.8％，达到国家排放标准[4]。

B 电子束辐射法：

原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2)，进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收

C 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD．SI):

原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90％[7]，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子；对于一般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。

D 金属氧化物脱硫法：

原理：根据SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与SO2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。

以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成二次污染等不足，与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。

2.3 半干法烟气脱硫技术

半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

A 喷雾干燥法[5]：

喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种方法的脱硫率65％～85％。其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO、CaSO，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。B 半干半湿法：

半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70％tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH)：水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。

C 粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:

技术原理：含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。

D 烟道喷射半干法烟气脱硫:

该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点

最近几年，科技突飞猛进，环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。

3．1 硫化碱脱硫法

由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成，由生成物可以看出过程耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液pH值控制在5.5—6.5之间，加入少量起氧化作用的添加剂TFS，则产品主要生成Na2S203，过滤、蒸发可得到附加值高的5H 0·Na2S203，而且脱硫率高达97％，反应过程为：SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。

3．2 膜吸收法

以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术，已得到广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体，效果比较显著，脱硫率达90％。过程是：他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以NaOH溶液为吸收液，脱除SO2气体，其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开，SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，SO2与NaOH迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。

3．3 微生物脱硫技术

根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这一特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为：在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，细菌从中获取能量。

生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H：S为基础；计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50％[6]。无论对于有机硫还是无机硫，一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达98％。

4、烟气脱硫技术发展趋势

目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科的最新进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径，例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。

各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益，但是还存在一些不足，随着生物技术及高新技术的不断发展，电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。

参考文献:

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[3] 郭小宏，等．利用活性炭治理华光实业社会福利冶炼厂可行研究报告[R]．2002，6．

[4] 石林，等．硫化碱溶液脱除工业烟气中的二氧化硫[J]，中山大学学报论丛，1997，5．

[5] 孙胜奇，陈荣永等．我国二氧化硫烟气脱硫技术现状及进展[J]．2005，29（1）：44-47 干法烟气脱硫是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行，反应产物也为干粉状，不存在腐蚀、结露等问题。干法主要有炉内喷钙烟气脱硫、炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫、活性炭吸附—再生烟气脱硫等技术。

(1)炉内喷钙烟气脱硫技术

炉内喷钙烟气脱硫是把钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域，随后石灰石瞬时煅烧生成CaO，新生的CaO与SO2进行硫酸盐化反应生成CaSO4，并随飞灰在除尘器中收集。该反应过程是非常复杂的，主要由石灰石的煅烧、CaO/SO2硫酸盐化反应和CaCO3/SO2直接硫酸化反应等组成。曾经认为是简单反应的CaO/SO2硫酸盐化反应，现在被认为是复杂的高温、瞬时的多相反应。吸收剂的类型、新生CaO的微孔结构、温度、时间等诸多参数影响着硫酸盐化反应过程。因此，炉内喷钙烟气脱硫仍是一个值得研究的课题。炉内喷钙烟气脱硫技术的特点是投资省、占地面积小、易于在老锅炉上改造，不足之处是脱硫效率低，钙利用率低。为此，可以通过加装一些设备提高炉内喷钙的SO2脱除率。最简单的方法是在除尘器之前向烟道内喷水，这能使脱硫率提高10%。反应产物再循环也是提高脱硫率和石灰石利用率的有效方法。被除尘设备（ESP或布袋除尘器）收集下来的反应产物经过一些调整后，喷入炉膛或管道并循环数次，使脱硫率达到70%以上。

(2)炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术

炉内喷钙在除尘装置如ESP之前喷水增湿，使未反应的CaO活化，提高烟气中SO2的脱除效率。芬兰IVO公司把烟气增湿这一概念进行了扩展，开发出炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫工艺（LIFAC）。该工艺除了保留炉内喷射石灰石粉脱硫系统，在炉后烟道上增设了一个独立的活化反应器，将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后再次脱除烟气中的SO2。LIFAC工艺可以分步实施，以满足用户在不同阶段对脱硫效率的要求。可分三步实施：石灰石炉内喷射→烟气增湿及干灰再循环→加湿灰浆再循环。第一步通过石灰石粉喷入炉膛可得到25%~35%的脱硫率，该步的投资需要量很小，一般为整个脱硫系统费用的10%。在第二步中活化塔是核心，烟气要进行增湿和脱硫灰再循环，可使脱硫效率达到75%，该步的投资大约是脱硫系统总费用的85%。增加第三步灰浆再循环后脱硫效率可增至85%，而投资费用仅为总费用的5%。分步实施可以在原有锅炉上进行。这样非常独特的优点使得用户在计划自己的投资和满足排放标准方面有更大的灵活性。该工艺1985年在芬兰建成了第1套工业化装置后短短几年，就在多个国家应用。南京下关电厂引进芬兰IVO公司全套LIFAC技术，配套125MW机组，燃煤含硫0.92%时，脱硫率为75%左右，该脱硫工程已于1998年投入运行。

(3)活性炭吸附－再生烟气脱硫技术

活性炭吸附－再生烟气脱硫技术最早出现在19世纪70年代后期，已有数种工艺在日本、德国、美国等得到工业应用，其代表方法有日立法、住友法、鲁奇法、BF法及Reidluft法等。目前已由火电厂扩展到石油化工、硫酸及肥料工业等领域。

活性炭脱硫的主要特点：过程比较简单，再生过程中副产物很少；吸附容量有限，须在低气速（0.3～1.2m/s）下运行，因而吸附器体积较大；活性炭易被废气中的O2氧化而导致损耗；长期使用后，活性炭会产生磨损，并因微孔堵塞丧失活性。

一般认为当烟气中没有氧和水蒸气存在时，用活性炭吸附SO2仅为物理吸附，吸附量较小，而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附过程中，还会发生化学吸附。这是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO2被烟气中的O2氧化为SO3，SO3再与水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加，该过程可表示为：SO2→SO2*(物理吸附)，O2→O2*(物理吸附)，H2O→H2O*(物理吸附)，2SO2*+ O2*→2SO3*(化学吸附)，SO3*+ H2O*→H2SO4*(化学吸附)，H2SO4*+ nH2O*→H2SO4•H2O*(化学吸附)。

活性炭吸附SO2后，在其表面形成的硫酸存在于活性炭的微孔中，降低其吸附能力，因此需把存在于微孔中的硫酸取出，使活性炭再生。再生方法包括洗涤再生和加热再生两种。两种方法中，以洗涤再生较为简单、经济。洗涤再生法是通过洗涤活性炭床层使炭孔内的酸液不断排出炭层，从而恢复炭的催化活性。因为脱硫过程在炭内形成的稀硫酸几乎全部以离子形态形式存在，而活性炭有吸附选择性能，对这些离子化物质的吸着力非常薄弱，可以通过洗涤造成浓度差扩散使炭得到再生，该再生法常常用于固定床吸附流程中。对于固定床，其流程为烟气经除尘后，送入吸附塔。吸附塔可以并联或串联运行。并联时的脱硫效率为80%左右，串联可达到90%。各塔吸附SO2达饱和后，轮流进行水洗，用水量为活性炭重量的4倍，水洗时间为10h，可得到浓度为10%～20%的硫酸，稀硫酸可用浸没燃烧装置浓缩至70%。

活性炭加热再生常采用移动床吸附脱硫流程。该流程为烟气送入吸附塔与活性炭错流接触，SO2被活性炭吸附而脱除，净化烟气经烟囱排入大气。吸附了SO2的活性炭被送入脱附塔，先在换热器内预热至300℃，再与300℃的过热水蒸气接触，活性炭上的硫酸被还原成SO2放出。脱硫后的活性炭与冷空气进行热交换而被冷却至150℃后，送至空气处理槽，与预热过的空气接触，进一步脱除SO2，然后送入吸附塔循环使用。从脱附塔产生的SO2、CO2和水蒸气经过换热器除去水汽后，送入硫酸厂，此工艺脱硫率可达90%以上。吸附法常用的吸附剂除活性炭外，还有用活性焦、分子筛、硅胶等吸附介质。活性焦比活性炭的经济性要好，表现出较大的应用潜力。活性炭或活性焦吸附法烟气脱硫能否得到应用的关键是解决副产物稀硫酸的应用市场及提高它们吸附性能。

随着循环经济理念不断地扩展，国内外对活性炭或活性焦吸附－再生烟气脱硫技术表现出浓厚的兴趣，该技术特别适合于缺水、脱硫石膏无法综合利用的区域。因此，国内已有多家单位正在开展该技术的工业试验，有望今后能在大型机组上应用。

第四篇：干法氟化铝生产技术工艺

干法氟化铝工艺及控制

一、工艺简介

氟化铝(AlF3)是铝电解生产过程中的一种主要辅助材料（主要用作于铝电解的助熔剂，用于调整电解槽电解质的分子比水平），其含水量对电解铝生产和净化过程影响很大。氟化铝生产有代表性的工艺有氢氟酸—湿法工艺、氟化氢—无水工艺(工艺流程见图1)、氟硅酸法工艺。五十年代初，我国第一家电解铝厂—抚顺铝厂，引进前苏联技术，建成我国首家氟化盐厂。我国还引进瑞士Buss公司干法工艺，于二十世纪九十年代初在湘乡铝厂建成了无水氟化铝生产线, 现该厂已有三条干法线,目前为世界最大氟化盐生产厂。无水氟化铝具有主含量高、水分低、堆积比重大的特点，特别适用于电解槽启动后降低电解质分子比。与湿法产品相比，无水氟化铝在使用中有以下优点：

a、主含量在90%以上，高出湿法产品近5个百分点，杂质含量低，节约了氟化铝用量，降低了生产成本，有利于提高原铝质量。

b、水分含量低，小于1.0%，远远低于湿法产品水分7.0%的水平，在电解过程中使用无水氟化铝产品，AlF3几乎不发生水解反应，其可利用的有效成份远远高于湿法产品。

更为主要的是避免了使用湿法产品因氟化铝的水解造成的操作环境恶劣的状况，有利于环境保护。但传统干法氟化铝工艺，设备投资大，工艺复杂，一条年产万吨级生产线，需投资上亿元人民币，且后期维护困难，综合成本较高.,所以开发新的干法氟化铝生产工艺成为该行业的发展方向。氟硅酸法工艺正是在种情况下产生的。该工艺使用了铝型材行业的废渣—氟铝酸铵，一方面开辟了新的氟资源，另一方面解决了氟铝酸铵的积压和污染问题。该重大关键技术的突破，开辟了新的干法氟化铝生产工艺，较传统工艺可节约投资约50%。将湿法和干法工艺相结合，避免了传统湿法工艺脱水过程中的水解效应，对氟化铝行业的技术进步有积极的推动作用。

干法氧化铝流程简图

本文介绍氟化氢--无水工艺法制备干法氟化铝工艺及控制方案。如上图所示，背景为工艺设备安装位置截图，前景为工艺流程简图。干法氟化铝按工艺流程分为氟化氢制备（包括酸给料、萤石给料、氟化氢反应炉）及氟化铝制备包括流化床、尾气处理、成品处理。流程如下：1.萤石(CaF2)粉料与浓硫酸(98%)及发烟硫酸(103%)的混合物在反应炉里反应生成HF气体与石膏(CaSO4)2.HF气体经过净化(酸洗)后在流化床(上下两段)内与干燥后的粉料[AL(OH)3]反应生成成品(ALF3),成品经过冷却后去包装,尾气进行处理后方空。主设备是流化床，流化床分上下两段，正常情况下，干燥后的粉料由给料螺旋（变频控制）从上段底部送入床内，与下段逆流而上的热氟化氢气体接触反应，产生的尾气由顶部排出去尾气吸收系统。为使物料充分接触、反应完全，达到流化状态。床上下段的顶底需有一定压差，床内负压由两个真空泵实现。反应生成的物料由溢流管流入下段或通过排料螺旋送入下段，继续反应生成的氟化铝由底侧部排出进入冷却工段。如果床温过高，给料螺旋调节能力不够，则可启动紧急给料螺旋，将粉料有下段送入达到降温的目的。给料螺旋故障或启动时，料由气力输送泵直接由上下两段送入床内。流化床如图。

二、控制要求

1）采用大屏幕微机实时监测与控制系统;2）可供监测与控制的参数包括：

(1)预净化酸流量控制,预净化酸泵槽液位控制,硫酸送料槽液位控制,发烟硫酸送料槽液位控制,中央吸收净化器出口温度控制,硫酸一级预热器出口温度控制,大气冷凝塔进水流量控制,预反应器转速控制,HF反应炉内压力,流化床锥部负压控制,I号粗酸泵槽液位控制,II号粗酸泵槽液位控制,再氟器出气温度控制,净化塔出气温度控制,3V-1229压力控制,粗HF储槽液位控制,精馏塔收集器液位控制,硫酸吸收酸泵槽液位控制,硫酸吸收塔循环酸温度控制,进3C-1237水流量控制,硫酸流量控制, 烟酸流量控制,发烟硫酸反应釜温度控制, I号弱酸洗涤器温度控制, I号弱酸洗涤器液位控制, 反应炉燃烧室流量控制, 精馏塔冷凝器冷冻下水流量控制, 进3E-1230蒸汽流量控制, 反应炉燃烧室温度, 进3V-1234硫酸流量, 燃烧室出口压力控制, 反应炉内压力控制,流化床尾气温度控制.(2)反应炉转速与申克称及点火系统联锁；硫酸流量联锁；烟硫酸流量联锁； 硫酸一级预热器出口温度联锁；Ⅰ号弱酸洗涤器（C-1237）温度联锁；号弱酸洗涤器（C-1237）液位联锁；3V-1229安全压力联锁；硫酸截断阀联锁；发烟硫酸截断阀联锁；真空泵A泵加水截断阀联锁；真空泵S泵加水截断阀联锁；纯碱高位槽温度联锁。

3）整个系统具有手动与自动功能；

4)系统具备设备运行状态显示，事故声光报警及破管堵管处理功能，系统故障自监测及诊断功能，生产日报、月报的储存与打印功能。

三、控制方案

1．模拟量控制部分：实际应用中分成三类，智能PID、串级PID、比值控制。1）硫酸送料槽液位控制回路（智能PID）：

硫酸储槽液位是根据出口管道上的调节阀的开口大小来实现。其控制框图如下：

2）空燃比控制（比值控制）

进燃烧室的煤气与空气按一定比例，以保证燃烧充分又不能发生爆炸事故。控制原理是：由流量计连续监测煤气管道的煤气流量，根据计算机人工设定的空燃比计算出所需空气的量，控制空气调节阀的的开度，以调节进燃烧室的空气量其控制框图如下：

3）流化床顶层料温控制回路（串级回路）

流化床是整个氟化铝生产中最重要的设备，床温的稳定与否直接影响到产品的质量。通过调节给料螺旋的转速来调节进料量，以达到使顶层料温稳定的目的。由于氢氧化铝与氟化氢反应是一个吸热反应，加料可以降低顶层料温。但顶层料温的变化有一段时间的滞后，因此引入了反映相对灵敏的尾气温度作为副调对象，定层料温作为主调反馈，构成一串级回路。方案如图所示：

2． 逻辑控制部分：

1）参与连锁的设备（阀门、泵等）有自动、手动两种工作方式：自动状态下设备跟随逻辑条件动作；手动时由面板人工操作。2）硫酸流量连锁控制：硫酸预热器蒸汽阀、硫酸二级预热器出口阀与硫酸流量连锁，手动方式下、面板可操作阀门的开闭；自动状态下，硫酸流量低时则关闭硫酸预热器蒸汽阀、硫酸二级预热器出口阀。方案如下：

3）烟酸流量连锁控制：烟酸预热器蒸汽阀与烟酸流量连锁，连锁方式下，烟酸流量小于设定值时则关闭烟酸预热器蒸汽阀。

4）其它类似连锁设备有：发烟硫酸反应釜温度与硫酸二级预热器蒸汽阀连锁；I号弱酸洗涤器温度与I号弱酸洗涤器冷却水阀连锁；I号弱酸洗涤器液位与I号弱酸洗涤器出口阀连锁；精馏塔冷凝器冷冻下水流量与E-1231冷却下水阀连锁；进3E-1230蒸汽流量与进E-1230蒸汽阀连锁；HF反应炉紧急出口阀与HF反应炉内压力连锁；紧急净化塔进水阀与反应炉内压力及紧急净化塔浇灌流量连锁；纯碱高位槽温度联锁。

5）硫酸大罐出口阀连锁控制：预反应器转低、真空泵（一用一备）停车、自动点火信号丢失，以上信号任一发生则关闭硫酸大罐出口阀。烟酸大罐出口阀连锁控制与本方案相同。

第五篇：第三节 干法和半干法脱硫工艺

第三节 干法和半干法脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺

喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状，随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。

喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑[9]。烟气循环流化床脱硫工艺

该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷人均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。

脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进人再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。

此工艺的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaS03、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在100-200 MW等级机组。由于其占地面积少，投资省，尤其适合于老机组烟气脱硫。

炉内喷钙脱硫技术

炉内喷钙、尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。

LIFAC脱硫技术（炉内喷钙尾部增湿脱硫技术）是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投人商业应用的，该技术是将石灰石于锅炉的850-1150℃部位喷入起到部分固硫作用[10]。在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间)装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收二氧化硫，提高脱硫率。

LIFAC工艺主要包括以下三步:(1)炉内喷钙系统

将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900-1150℃的区域，CaC03立即分解并与烟气中SO2和少量S03反应生成CaSO3和CaS04。可使炉内喷钙的脱硫率达到75 %，投资占整个脱硫系统投资的10%左右。

(2)炉后增湿活化

在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成，在活化器内，炉膛中未反应的Ca0与喷人的水反应生成Ca(OH)2, SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaS03，接着又部分被氧化为CaS04。烟气经过加水增湿活化，可使系统的总脱硫率达到75%以上，而其投资约占整个系统投资的85 %。

(3)灰浆或干灰再循环

将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化，可使系统总脱硫率提高到85 %，占整个系统投资的5%[11]。

电子束法脱硫工艺

该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的喷入、电子束照射和辐产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理后进人冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70 ℃)。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将氨水、压缩空气和软水混合喷人，加氨量取决于SOX和NOX浓度，经过电子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒(硫酸氨与硝酸氨的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。

活性炭吸附法

活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力，同时有负载性能和还原性能，所以既可作载体制得高分散的催化体系，又可作还原剂参与反应提供一个还原环境，降低反应温度。SO2、O2与H2O被吸附剂吸附，发生下述总反应:

2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4

活性炭吸收SO2和NOX后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后对活性炭进行十燥。对吸附SO2的活性炭加热，硫酸在炭的作用下还原为SO2得到富集，可用于生产硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭[12]。气相催化氧化法

气相催化氧化法烟气脱硫是在催化剂接触表面上，烟气中的SO2直接氧化为SO3的干式烟气脱硫方法。常用的催化剂为V2O5，广泛用于处理硫酸尾气，处理电厂锅炉气及炼油厂尾气技术尚未成熟。反应机理简单，在钒催化剂表面上，SO2氧化为SO3，须根据既要有较高的转化率，又要有较快的反应速度的原则来选择适宜的反应温度，美国孟山都等公司联合研究发展的孟山都催化氧化法（Monsanto Cat-OX）是气相催化氧化法的典型工艺。经高温电除尘器净化的烟气进入置有若干层钒催化剂的转化器，使烟气中80～90%的SO2氧化为SO3，经转化器的烟气再经省煤器、空气预热器冷却后，在一台填充塔内用冷硫酸洗涤除去SO3，可得浓度为80%的硫酸。烟气中残余的飞灰沉积在催化剂表面，使转化器阻力增加，需定期取出催化剂清理。