摘 要：二氧化硫是常见空气污染的气体之一，其所引发的酸雨严重损害人们的身体健康以及对建筑物也会造成明显的腐蚀作用，这就需要人们采取有效方法对二氧化硫进行治理，确保空气质量适宜人类生存。本文在充分考虑当地技术、经济的基础上，分析燃料燃烧各个阶段的脱硫方法，旨在达到二氧化硫得到有效治理的目的。
关键词：二氧化硫 燃料脱硫 烟气脱硫 治理方法
关键词：二氧化硫 燃料脱硫 烟气脱硫 治理方法
空气的二氧化硫主要来源于工业生产，其特点是气味较难闻，极易引发呼吸不畅，如果随着呼吸系统进入血液循环，就会使一些酶活力大幅度下降，进而增加肝脏负荷，还对呼吸系统造成阻滞，严重时会导致炎症，与苯进行有机反应，可加大这种物质的致癌作用；二氧化硫会限制叶绿素的光合作用，使得植物叶子枯黄，最终阻碍植物的正常生长；一些金属制品或者饰品会在二氧化硫的作用下失去光泽，使得织物结构变得脆弱；此外，二氧化硫会在空气中经过缓慢氧化而成为三氧化硫，与水作用就会形成酸雨，从而大幅度腐蚀地面各种设施。因此，采取有效方法对空气中的二氧化硫进行治理是势在必行的，关系着人们生活的多个方面。
1 燃料脱硫
煤炭中的硫含量大约为1%，当前试验分析的新型脱硫方法包括浮选法、氧化脱硫法、微生物脱硫法、化学过滤法、粉碎脱硫法等等。在实际含硫燃料的处理中，对中型煤固硫能够有效而经济地减低二氧化硫的排放量。对多种煤种加以处理，选取沥青等材料对其进行黏结，采用较为经济的含钙固硫剂，经过干馏作用制煤，固定成型，就可以得到不同类型的煤炭。运用这种方法，可以有效解决用煤较多的大型工业区二氧化硫空气污染问题，把煤炭改造为清洁燃料，不但可以大大提高煤炭的燃烧利用程度，还可以减少其对空气造成的污染。对煤炭进行有效的气化或者是液化，如脱碳、加氢，就可以将其改造为清洁燃料。
可以采用以下方面进行重油的脱硫操作：在钼、钴或者镍作为催化剂的情况下，经高压加氢反应处理，破坏C-S化学键，转换为H-S，形成具有臭气蛋气味的硫化氢气体，达到重油燃料的脱硫效果。
2 燃烧脱硫方法及其原理
现在工业最为常用的燃烧脱硫方法是先进的流化床燃烧脱硫技术，其运行的化学原理是等反应池内因气速而出现的上升作用力与煤粒重力大小相等时，煤粒就会出现浮动硫化。在燃料燃烧的过程中，应该加入一定量的石灰，达到脱硫的目的，其反应机理如下：
根据煤粒的流态不同，可将流化床锅炉分成两种，即鼓泡式和循环式。其中，循环式的脱硫工艺流程为：制备相关的吸收剂→吸收塔处理→脱硫灰→二次循环→控制系统，它通常选取干燥的消石灰粉当做二氧化硫的吸收剂，还可以为其它的对SO2强吸附物质。这种工艺进行脱硫还有一些其它产物，如亚硫酸钙、硫酸钙、煤灰、未经反应的消石灰等等，可用于煤矿废矿井的填埋、公路施工建设等等方面。这种工艺现在普遍用于10～20 kw等级的工业机组，用地较少、造价经济，对老机组具有良好烟气除硫效果。
3 燃烧烟气脱硫方法
在工业废气排放到空气中之前，应该选取物理或者是化学的处理方法对其进行脱硫操作，主要可以分为干法处理和湿法处理两种。根据多年的实践研究，总结有关经验的基础上，以下几种新型方法对烟气脱硫具有较好的应用效果。
3.1 湿法脱硫处理
3.1.1 强碱或者亚硫酸钠吸收法
其反应机理如下：
此种方法较为方便合理，对于二氧化硫含量较高的烟气，由于强碱很容易因吸收废弃的二氧化碳而形成碳酸钠，这样就增加强碱的投入量，进而提高了处理成本，这样就可以选用具有弱酸性的亚硫酸钠进行烟气除硫。
经吸收塔处理，由于排放废液中亚硫酸氢钠具有较强的还原性，如果不加以处理，就会对水体造成污染，降低水质。可以采用向排放液中加入一定量的氢氧化钠加以处理，其反应如下：
产生的亚硫酸钠可以供造纸厂或者其它工厂投入使用，还可对溶液加以物理或者化学处理，分析亚硫酸钠，使其以结晶的形式沉淀，这样就达到亚硫酸钠回收再利用的目的。
3.1.2 亚硫酸钾溶液吸收法
由于亚硫酸钾具有较高的溶解度以及良好的热稳定性，因此将其当做二氧化硫吸收液，更容易结晶回收利用，减少了废气治理投入资金。其反应机理如下：
此反应为可逆反应，可采用浓度较高的亚硫酸钾溶液当做吸收剂，在温度为60℃ 时候对二氧化硫进行吸收，这样就会形成较浓的亚硫酸氢钾溶液，然后引入相关处理仪器中间，经过降温处理就可以获得焦亚硫酸钾固体，再经过高温脱水，即可获得纯度较高的二氧化硫气体，用于其它行业施工材料。余液可以稍加处理再进行回收利用。
3.1.3 氨水吸收法
其反应机理如下：
运用这种方法对燃烧烟气进行脱硫，可以得到具有亚硫酸氢铵的溶液，可以采取加入定量浓硫酸，析出高纯度的二氧化硫，得到硫酸铵晶体，用于农业化肥，进而加以回收再利用；还可以采用在废弃液中通入氨气，在大气中氧气的氧化作用下，进过结晶过滤，从而得到硫酸铵固体。这种方法的脱硫率可高达90%。
以上三种方法均为湿法处理，其优势是采用的设施较少、占用空间不大、较为经济实用、处理手段较为简便。然而经过湿法处理后的烟道气体温度较低、相对湿度较高，粉尘与水分结合出现白色烟雾，且不易扩散，因此，为改善这一情况，需要在废气排放之前，增添一道加温装置，来提高排放其它废气的整体温度。
3.2 干法脱硫处理
3.2.1 碱式氧化铝法
将强碱与氧化铝制成球形，可以吸收废气中的二氧化硫，其程度可高达90%，如果这种装置吸收达到饱和，可在150 ℃～350 ℃的范围内回收，其产生的二氧化硫可与650 ℃时和一氧化碳反应，得到固体硫。其机理如下：
1 燃料脱硫
煤炭中的硫含量大约为1%，当前试验分析的新型脱硫方法包括浮选法、氧化脱硫法、微生物脱硫法、化学过滤法、粉碎脱硫法等等。在实际含硫燃料的处理中，对中型煤固硫能够有效而经济地减低二氧化硫的排放量。对多种煤种加以处理，选取沥青等材料对其进行黏结，采用较为经济的含钙固硫剂，经过干馏作用制煤，固定成型，就可以得到不同类型的煤炭。运用这种方法，可以有效解决用煤较多的大型工业区二氧化硫空气污染问题，把煤炭改造为清洁燃料，不但可以大大提高煤炭的燃烧利用程度，还可以减少其对空气造成的污染。对煤炭进行有效的气化或者是液化，如脱碳、加氢，就可以将其改造为清洁燃料。
可以采用以下方面进行重油的脱硫操作：在钼、钴或者镍作为催化剂的情况下，经高压加氢反应处理，破坏C-S化学键，转换为H-S，形成具有臭气蛋气味的硫化氢气体，达到重油燃料的脱硫效果。
2 燃烧脱硫方法及其原理
现在工业最为常用的燃烧脱硫方法是先进的流化床燃烧脱硫技术，其运行的化学原理是等反应池内因气速而出现的上升作用力与煤粒重力大小相等时，煤粒就会出现浮动硫化。在燃料燃烧的过程中，应该加入一定量的石灰，达到脱硫的目的，其反应机理如下：
根据煤粒的流态不同，可将流化床锅炉分成两种，即鼓泡式和循环式。其中，循环式的脱硫工艺流程为：制备相关的吸收剂→吸收塔处理→脱硫灰→二次循环→控制系统，它通常选取干燥的消石灰粉当做二氧化硫的吸收剂，还可以为其它的对SO2强吸附物质。这种工艺进行脱硫还有一些其它产物，如亚硫酸钙、硫酸钙、煤灰、未经反应的消石灰等等，可用于煤矿废矿井的填埋、公路施工建设等等方面。这种工艺现在普遍用于10～20 kw等级的工业机组，用地较少、造价经济，对老机组具有良好烟气除硫效果。
3 燃烧烟气脱硫方法
在工业废气排放到空气中之前，应该选取物理或者是化学的处理方法对其进行脱硫操作，主要可以分为干法处理和湿法处理两种。根据多年的实践研究，总结有关经验的基础上，以下几种新型方法对烟气脱硫具有较好的应用效果。
3.1 湿法脱硫处理
3.1.1 强碱或者亚硫酸钠吸收法
其反应机理如下：
此种方法较为方便合理，对于二氧化硫含量较高的烟气，由于强碱很容易因吸收废弃的二氧化碳而形成碳酸钠，这样就增加强碱的投入量，进而提高了处理成本，这样就可以选用具有弱酸性的亚硫酸钠进行烟气除硫。
经吸收塔处理，由于排放废液中亚硫酸氢钠具有较强的还原性，如果不加以处理，就会对水体造成污染，降低水质。可以采用向排放液中加入一定量的氢氧化钠加以处理，其反应如下：
产生的亚硫酸钠可以供造纸厂或者其它工厂投入使用，还可对溶液加以物理或者化学处理，分析亚硫酸钠，使其以结晶的形式沉淀，这样就达到亚硫酸钠回收再利用的目的。
3.1.2 亚硫酸钾溶液吸收法
由于亚硫酸钾具有较高的溶解度以及良好的热稳定性，因此将其当做二氧化硫吸收液，更容易结晶回收利用，减少了废气治理投入资金。其反应机理如下：
此反应为可逆反应，可采用浓度较高的亚硫酸钾溶液当做吸收剂，在温度为60℃ 时候对二氧化硫进行吸收，这样就会形成较浓的亚硫酸氢钾溶液，然后引入相关处理仪器中间，经过降温处理就可以获得焦亚硫酸钾固体，再经过高温脱水，即可获得纯度较高的二氧化硫气体，用于其它行业施工材料。余液可以稍加处理再进行回收利用。
3.1.3 氨水吸收法
其反应机理如下：
运用这种方法对燃烧烟气进行脱硫，可以得到具有亚硫酸氢铵的溶液，可以采取加入定量浓硫酸，析出高纯度的二氧化硫，得到硫酸铵晶体，用于农业化肥，进而加以回收再利用；还可以采用在废弃液中通入氨气，在大气中氧气的氧化作用下，进过结晶过滤，从而得到硫酸铵固体。这种方法的脱硫率可高达90%。
以上三种方法均为湿法处理，其优势是采用的设施较少、占用空间不大、较为经济实用、处理手段较为简便。然而经过湿法处理后的烟道气体温度较低、相对湿度较高，粉尘与水分结合出现白色烟雾，且不易扩散，因此，为改善这一情况，需要在废气排放之前，增添一道加温装置，来提高排放其它废气的整体温度。
3.2 干法脱硫处理
3.2.1 碱式氧化铝法
将强碱与氧化铝制成球形，可以吸收废气中的二氧化硫，其程度可高达90%，如果这种装置吸收达到饱和，可在150 ℃～350 ℃的范围内回收，其产生的二氧化硫可与650 ℃时和一氧化碳反应，得到固体硫。其机理如下：
3.2.2 石灰石或者白云石法
把称好的石灰石或者白云石置入高温锅炉内，经高温分解得到对应的氧化物，然后再与燃烧烟气中的二氧化硫气体进行作用，生成对应的烟硫酸盐或者硫酸盐。石灰石的主要成分是碳酸钙，白云石的主要成分为碳酸镁，这种脱硫方法的反应机理如下：
反应产生的固体颗粒可以采用对应的装置除去，这种方法对二氧化硫的反应率为25%左右，可以采用湿法脱硫的方式进一步加以处理。
3.2.3 活性炭吸附法
采用活性炭一幅装置能够较好对燃烧烟气中多种污染气体进行吸附，如果在其环境中还有氧气和水汽，那么这种吸附就不仅仅表现在物理方面，还有一定的化学吸附作用。通常燃烧烟气各种成分的组成为：二氧化硫0.05%～0.10%之间、水汽10～13之间、二氧化碳3%～6%之间、其它大多为氮气和氧气。
在温度100%～150℃之间，烟气通过活性炭吸附装置时，在活性炭的催化和吸附作用下，废气中的氧气、水分、二氧化硫就会被吸附在装置内，这样就为它们提供一个可发生化学反应的平台，从而产生硫酸，其反应方程式如下：
上述三种方法为干法脱硫，在对大量排放气体处理的时候较为方便，降温不明显，不易形成烟雾；其缺点就是吸附较为缓慢、处理设施过大、维修费用多等。
4 催化氧化法
在五氧化二钒的催化作用下，二氧化硫可与空气中的氧气作用而生成三氧化硫，再与水汽进行反应，得到硫酸。这种方法的处理效率会受到烟气中粉尘颗粒影响，所以应该事先除去颗粒状物质。
5 结论
综上，现在有关二氧化硫治理方法很多，笔者认为，要想选择合理的二氧化硫治理方法，就应该在自身经济、技术、规模等条件的基础上，采取合适的吸收试剂或者吸附装置，确保处理设施能够长期运转、简单实用、便于检查维修。
参考文献
[1] 刘海霞，王天贵.氮氧化物减排技术[J].四川化工，2006（2）：49-51.
[2] 张勇，唐抒梅，赵松洁.原矿焙烧烟气中二氧化硫的治理研究[J].黄金，2012（6）：59-62.
[3] 崔晓阳，郭健，岳凤洲，等.双碱法治理低浓度二氧化硫烟气的生产实践[J].硫酸工业，2012（3）：31-34.
[4] 赵彩婷，任一艳.二氧化硫（SO_2）治理方法探讨[J].广州化工，2012（12）：68-70.
[5] 蔡博峰.中国城市二氧化碳排放空间特征及与二氧化硫协同治理分析[J]. 中国能源，2012（7）：21，35-39.
把称好的石灰石或者白云石置入高温锅炉内，经高温分解得到对应的氧化物，然后再与燃烧烟气中的二氧化硫气体进行作用，生成对应的烟硫酸盐或者硫酸盐。石灰石的主要成分是碳酸钙，白云石的主要成分为碳酸镁，这种脱硫方法的反应机理如下：
反应产生的固体颗粒可以采用对应的装置除去，这种方法对二氧化硫的反应率为25%左右，可以采用湿法脱硫的方式进一步加以处理。
3.2.3 活性炭吸附法
采用活性炭一幅装置能够较好对燃烧烟气中多种污染气体进行吸附，如果在其环境中还有氧气和水汽，那么这种吸附就不仅仅表现在物理方面，还有一定的化学吸附作用。通常燃烧烟气各种成分的组成为：二氧化硫0.05%～0.10%之间、水汽10～13之间、二氧化碳3%～6%之间、其它大多为氮气和氧气。
在温度100%～150℃之间，烟气通过活性炭吸附装置时，在活性炭的催化和吸附作用下，废气中的氧气、水分、二氧化硫就会被吸附在装置内，这样就为它们提供一个可发生化学反应的平台，从而产生硫酸，其反应方程式如下：
上述三种方法为干法脱硫，在对大量排放气体处理的时候较为方便，降温不明显，不易形成烟雾；其缺点就是吸附较为缓慢、处理设施过大、维修费用多等。
4 催化氧化法
在五氧化二钒的催化作用下，二氧化硫可与空气中的氧气作用而生成三氧化硫，再与水汽进行反应，得到硫酸。这种方法的处理效率会受到烟气中粉尘颗粒影响，所以应该事先除去颗粒状物质。
5 结论
综上，现在有关二氧化硫治理方法很多，笔者认为，要想选择合理的二氧化硫治理方法，就应该在自身经济、技术、规模等条件的基础上，采取合适的吸收试剂或者吸附装置，确保处理设施能够长期运转、简单实用、便于检查维修。
参考文献
[1] 刘海霞，王天贵.氮氧化物减排技术[J].四川化工，2006（2）：49-51.
[2] 张勇，唐抒梅，赵松洁.原矿焙烧烟气中二氧化硫的治理研究[J].黄金，2012（6）：59-62.
[3] 崔晓阳，郭健，岳凤洲，等.双碱法治理低浓度二氧化硫烟气的生产实践[J].硫酸工业，2012（3）：31-34.
[4] 赵彩婷，任一艳.二氧化硫（SO_2）治理方法探讨[J].广州化工，2012（12）：68-70.
[5] 蔡博峰.中国城市二氧化碳排放空间特征及与二氧化硫协同治理分析[J]. 中国能源，2012（7）：21，35-39.
