摘要：2016年Nature杂志团队发表了有关环境代价的报道，该报道指出因空气污染致死的生物数量占全球生物死亡总数的比例最大，说明大气污染的治理迫在眉睫。SO2作为常见大气污染物之一，具有刺激性气味并可使人窒息。煤、石油等含硫矿石燃料的燃烧均会排放SO2。本文对基于环保视角下脱硫技术的提升和改善进行分析，以供参考。
关键词：脱硫技术；提升；研究
引言
大气污染控制问题一直是社会关注的热点问题之一。资料表明，火电厂是大气污染源产生的主要原因之一，因此如何解决火电厂的大气污染问题成为现实工程中的关键问题。其中火电厂的脱硫工艺技术设计是其最重要的部分。
1脱硫技术
我国现在运用的脱硫技术主要有半干法和湿法两种，其中半干法是在喷雾中添加干燥剂，然后再把吸收液添加到相关设备中，再进行后续的脱硫；或者是运用其他干燥方法把吸收塔中的物质进行分离；亦或是把工业废气和S02进行融合，从而进行化学反应，达到脱硫的反应。湿法脱硫技术一般是在比较大的锅炉的生产中运用，其包括海水脱硫技术和双碱法脱硫技术，这种方法的工作原理是运用某种物质在排烟通道尾部对烟气进行处理，保证脱硫剂和脱硫产物都处于潮湿的状态，这种方法可以使脱硫率达到90%以上。
2火电厂烟气脱硫脱硝技术的重要性
在火电厂烟气中，因为燃料燃烧程度的不同，从而产生的烟气组成成分以及含量也不相同。火电厂排放的烟气主要含有二氧化硫、氧化氮等，这些物质如果不进行系统的处理，就会飘散到空中，污染大气环境，进而引发酸雨等自然灾害。针对排放的烟气，我国各地区对其排放标准进行了不同的规定。对于不同情况的烟气用到的处理方法也不相同，所以在烟气处理时要根据二氧化硫、氧化氮的情况选择合适的净化技术。同时火电厂排放的烟气对人类也会造成非常大的危害，当空气中烟气的浓度达到一定数值后，人类长时间的呼吸会引发慢性中毒，从而对人类的神经系统和造血系统造成危害。
3脱硫技术的提升改善的研究应用
3.1催化蒸馏加氢脱硫技术
（CD技术）FCC汽油可以在脱硫之前通过蒸馏进行分馏，各个馏分在最佳条件下脱硫，能够在一定程度上降低投资成本和操作费用，一般需要多个加氢反应器，在单个反应器中耦合分馏和加氢脱硫是一个突破。催化蒸馏工艺[11-13]基于FCC汽油脱硫和分馏同时进行。蒸馏塔加氢脱硫催化剂填充程度取决于FCC汽油进料的性质和目标产品规格。来自CDHydro底部的重馏分和中馏分被送入CDHDS单元。CDHDS单元填充有两个催化剂层，上催化剂层和下催化剂层分别使重馏分和中馏分脱硫。因为烯烃集中在CDHDS单元的上部，因此在其下部进行相对重的含硫化合物的选择性加氢脱硫，且不会使烯烃过度饱和。简化的CDHDS工艺流程
3.2吸附脱硫工艺
ConocoPhillips开发的S-Zorb吸附脱硫工艺，可以用来生产低硫和超低硫汽油。S-Zorb技术脱硫原理如图14所示，含硫化合物的硫原子与吸附剂反应导致碳硫键断裂，硫原子从含硫化合物中脱除吸附在吸附剂上，烃分子返回到工艺流中。H2S不会释放到产物流中，因此可以避免H2S与烯烃反应重新生成硫醇。
失活的吸附剂需要连续再生，吸附剂上的硫燃烧掉后经氢气还原后再生，然后将再生吸附剂再循环回反应器中循环利用
3.3还原型脱硫技术
由于烟气中氧含量较低，SO2在液相中的形式可能以亚硫酸盐为主，对于SRB进行烟气脱硫来说，SRB由于减少了将SO42-转化为腺苷酰硫酸还原酶（APS）这一步，因此其对亚硫酸盐的还原将会比硫酸盐还原的效率更高，速度也更快。金小达等报道了将SO2利用硫酸盐还原菌转化为H2S，进而再将H2S转化达到资源回收利用的目的，其SO2去除率可达95%以上，并且运行费用大幅降低。Badri等将SRB应用到SO2气体脱除的研究得到良好的效果。邱广亮利用磁性多孔珠作为填料，通过两步实现烟气SO2转化为单质硫的目的，第一步利用SRB将碱液吸收SO2后的亚硫酸盐转化为H2S，第二步将H2S氧化为单质硫进行回收，SO2的净化率达到95%，硫磺的回收纯度高达92%，效果比较好。吴熙等研究利用SRB进行烟气脱硫及硫磺回收条件，得出pH为3.8~4.2，氧化还原电位（ORP）为119~199mV，SO32-/??S2-的摩尔比为1∶1时是硫磺产量的最佳条件，硫磺产量大于40%，说明烟气中SO2可通过以SRB为主体的烟气脱硫技术对硫资源进行回收利用。王晓伟利用吸收剂将SO2和NOx转移到液相后利用SRB、硫氧化细菌（SOB）、反硝化细菌（NRB）等生化转化作用产生单质硫及N2，实现硫氮无害化的目标。文献报道荷兰HTSE&E公司和PAQUES公司开发的生物烟气脱硫（Bio-FGD）工艺，通过吸附器将SO2转化为SO42-和SO32-，在厌氧反应器中利用SRB将SO42-和SO32-还原为硫化物，好氧反应器再将硫化物转化为单质硫进行回收利用，SO2脱硫率高达98%，硫磺回收的纯度高达92%，并指出该项技术在烟气生物脱硫技术领域中达到实用技术水平。
3.4氨法烟气脱硫技术
以氨基物质(液氨、氨水等)作吸收剂，在实现高效脱除烟气中硫氧化物(SOx)的同时，还能有效脱除烟气中氮氧化物(NOx)，脱硫副产物为硫酸铵［(NH4)2SO4］化肥，实现硫氮资源回收利用。每1t液氨可脱除2t二氧化硫(SO2)，同时副产4t硫酸铵，按照常规价格液氨2000元/t、硫酸铵700元/t，则脱除烟气中每吨SO2可获得直接经济效益约400元。2010年，原国家环境保护部发布HJ-BAT001《燃煤电厂污染防治最佳可行技术指南(试行)》，将氨法脱硫技术回收型列为烟气SO2排放控制最佳可行技术之一，国内已投运的氨法脱硫装置约150套，副产硫酸铵产量约1．5Mt/a，约占国内硫酸铵总产量的20%。
3.5碱法烟气脱硫技术
目前采用氢氧化钠稀溶液脱出烟气中SO2及酸雾是常用的一种脱硫工艺，脱硫塔一般设置多层喷嘴进行空塔喷淋，其脱硫原理是在脱硫塔内喷淋一定浓度的氢氧化钠稀溶液，氢氧化钠稀溶液与烟气中SO2及酸雾发生中和反应，生成亚硫酸钠和硫酸钠，从而达到去除SO2及酸雾的目的。该装置存在以下缺陷：一是不能根据烟气中SO2的浓度实时调整脱硫液的浓度，二是不能适应烟气中较大SO2浓度的波动，三是脱硫效率不高。
结束语
虽然吸附脱硫S-Zorb技术具有氢耗低、脱硫率高、辛烷值损失小等优点，但是针对高硫含量的FCC汽油仍存在烯烃饱和率高、辛烷值损失增加等问题。对于FCC汽油的深度脱硫精制，除了脱硫技术本身的进步之外，还可以考虑不同脱硫技术的组合，比如选择性脱硫技术与吸附脱硫、萃取脱硫、氧化萃取脱硫、生物脱硫等技术的耦合。
参考文献
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