4燃烧过程SOx的形成及控制

燃料中硫的氧化机理:燃料中的硫在燃烧过程中与氧反应，主要产物是SO2和SO3，但SO3的浓度相当低，既使在贫燃料状态下，生成的SO3也只占SO2生成量的百分之几。在富燃料状态下，除SO2外，还有一些其它S的氧化物，如SO及其二聚物(SO)2，还有少量一氧化二硫S2O.这些产物化学反应能力强，所以仅在各种氧化反应中以中间体形式出现。

燃烧时： 故一般主要生成SO2,计算时可忽略SO3。

1)SOx的控制

初步估算：全球从燃烧系统排入大气的硫化物总量约93×106 t/a，其中70%从燃用化石燃料的发电厂排出。进入大气中SOX转化成MeSO4，硫酸烟雾等污染环境必须加以控制。控制的办法有：低硫燃料、燃料脱硫、燃烧过程中脱硫或烟气脱硫等。

燃料脱硫

a煤炭的固态加工

目前选煤工艺普遍应用的是重力分选法(可降低40~90%的S),此法对有机硫含量较大或精炼还不能达到环保条例的要求。正在研究的新脱硫法有：浮选法、氧化脱硫法、化学浸出法、化学破碎法、细菌脱硫法、微波脱硫法、磁力脱硫及溶剂精炼等工业上应用的很少。型煤固硫是控制SO2的一条经济有效途径。

b煤炭的转化

煤炭的转化主要是气化、液化。即对煤进行脱硫或加氢改变其原有的碳氢比、使煤转变为清洁的二次燃料。

a)煤的气化

煤的气化技术发展很快：“第一代”干式排灰的鲁奈加压气化(已商业化)和科柏斯-托切克气化;“第二代”液态排渣气化、Hygas气化、Cogas气化等未商业化;“第三代”处于实验阶段的煤催化气化。气化后的叫煤气：煤气主要是H2、CO、CH4等煤中硫的H2S形式存在，我国规定标准20mg/m3，

生产出煤气中H2S含量几百到几千mg/m3。需去除：方法有干法、湿式法。干法的氧化铁系为代表。

b)煤的液化

煤的液化时耗水量很大，排水含高浓度COD，要求大规模水处理设施。

直接液化 SRC-Ⅱ法

煤的液化分两类

间接液化 鲁奈气化-弗托合成法

重油脱硫

重油脱硫常用的方法：在钼、钴和镍等的金属氧化物催化剂作用下，通过高压加氢反应，加断碳与硫的化合键，以氢置换出碳，同时氢与硫作用形成H2S，从重油中分离出来。重油脱硫的困难;要彻底加工燃料，破坏了原来的组织，并产生新的产物：固、液、气态物。

硫化床燃烧脱硫

硫化床燃烧脱硫具有炉内脱销脱硫的优点，故普遍受到重视。

原理：硫化床燃烧是一低温燃烧过程。炉内存在局部还原气氛，热型Nox基本上不产生，因而Nox的气成量减少， 硫化床燃烧脱硫常用的脱硫剂是石灰石或白云石。石灰石粉碎至与煤同样的粒度(dp2mm左右)与煤同时加入炉内。在1073—1173K下燃烧：

(CaO为多孔)

达固硫目的。

影响脱硫效率的因素有：沸腾床温度、流化速度、脱硫剂用量等。脱硫剂用量以Ca/S比表示。

脱硫率与β和硫化速度的关系：当硫化速率一定时，η随Ca/S 的增大而增大;当Ca/S比一定时，η随硫化速度的增加而降低。

5 我国产生大气污染的原因

①燃烧是形成大气污染的主要原因;②交通运输发展迅速;③工业化起点低，生产规模小;

④历史欠账多，投资困难大;⑤已有的控制技术应用推广不够

空气污染指数的项目：可吸入颗粒物、SO2、NO2、CO、O3

空气污染指数的范围：0~500 ;其中50、100、200分别对应于《环境空气质量标准》中的一、二、三级标准值，500对应于对人体健康产生明显危害的污染水平。