高中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題

1、燃煤脫硫的簡史及其發(fā)展課題名稱：燃煤脫硫的簡史及其發(fā)展報(bào)告時(shí)間:2013.12.09研究單位：高2016屆7班小組成員：邱澤林石靖雯指導(dǎo)老師：閔新愛硫是一種重要的非金屬元素，廣泛存在于自然界。通過高一的化學(xué)我們知道，許多硫的化合物有一定的危害，如二氧化硫，它是一種有毒氣體，會(huì)危害人的身體健康，不僅如此，大氣中的二氧化硫還會(huì)融進(jìn)水中生成亞硫酸，通過降雨落到地面上，就是酸雨。酸雨有很大的危害，能直接破壞農(nóng)作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，

2、還會(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運(yùn)輸工具及電信電纜的腐蝕，所以我們要防止二氧化硫被直接排放到大氣中。那么，二氧化硫主要來自于哪里呢答案是煤的燃燒。我們知道煤是由古生物遺體在地下經(jīng)過數(shù)萬今年的高溫高壓而形成的，而硫是一種生命元素，許多蛋白質(zhì)需要硫元素來構(gòu)成二硫鍵，所以現(xiàn)在的燃煤中含有大量的硫元素，燃燒時(shí)就會(huì)與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，造成大氣污染。人們知道二氧化硫造成的大氣污染很有危害，所以人們采取了一系列措施對燃煤進(jìn)行脫硫處理，隨著科學(xué)技術(shù)

3、的不斷進(jìn)步，脫硫的效率也越來越高，成本也越來越低廉，那么讓我們回顧一下燃煤脫硫的發(fā)展史。煤的脫硫分為兩個(gè)階段，一個(gè)是燃燒前脫硫，另一個(gè)是燃燒中脫硫。燃燒前主要為煤炭洗選脫硫，即在燃燒前對煤進(jìn)行凈化，去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學(xué)法和微生物法等，詳細(xì)操作如下。1、物理法：主要指重力選煤，利用煤中有機(jī)質(zhì)和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態(tài)等。主要方法有跳汰選煤，重介質(zhì)選煤，風(fēng)力選煤等。2、化

4、學(xué)法：可分為物理化學(xué)法和純化學(xué)法。物理化學(xué)法即浮選；化學(xué)法又包括堿法脫硫，氣體脫硫，熱解與氫化脫硫，氧化法脫硫等。3、微生物法：在細(xì)菌浸出金屬的基礎(chǔ)上應(yīng)用于煤炭工業(yè)的一項(xiàng)生物工程新技術(shù)，可脫除煤中的有機(jī)硫和無機(jī)硫。物理法的效率只有大約20%左右，脫硫效率低，使人們以前常用的辦法，隨著技術(shù)進(jìn)步，人們開始逐漸使用化學(xué)方法和生物方法，其中生物法效率最高。燃燒前脫硫并不能脫去煤中所有的硫，所以燃燒中脫硫也很重要，它有型煤固硫技術(shù)、流化床燃燒脫硫

5、技術(shù)等，其具體方法如下1、濕法煙氣脫硫技術(shù)濕法煙氣脫硫技術(shù)是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應(yīng)，所以反應(yīng)速度快，效率高，脫硫劑利用率高。該法的主要缺點(diǎn)是脫硫廢水二次污染；系統(tǒng)易結(jié)垢，腐蝕；脫硫設(shè)備初期投資費(fèi)用大；運(yùn)行費(fèi)用較高等。（1）石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)該技術(shù)以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，同時(shí)向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強(qiáng)制使亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，脫硫劑的副產(chǎn)品為石膏。該

6、系統(tǒng)包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水和廢水處理系統(tǒng)。由于石灰石價(jià)格便宜，易于運(yùn)輸和保存，因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑，石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。（2）氨法煙氣脫硫技術(shù)該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨（肥料）。該法的反應(yīng)速度比石灰石—石膏

7、法快得多，而且不存在結(jié)構(gòu)和堵塞現(xiàn)象。（3）半干法煙氣脫硫技術(shù)主要介紹旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法。該法是美國和丹麥聯(lián)合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比，具有設(shè)備簡單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小等特點(diǎn)，而且煙氣脫硫率達(dá)75%—90%。該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。該法包括四個(gè)在步驟：1）吸收

8、劑的制備；2)吸收劑漿液霧化；3）霧粒與煙氣混合，吸收二氧化硫并被干燥；4）脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經(jīng)熟化變成具有良好反應(yīng)能力的熟石灰，熟石灰漿液經(jīng)高達(dá)15000～20000rmin的高速旋轉(zhuǎn)霧化器噴射成均勻的霧滴，其霧粒直徑可小于100微米，具有很大的表面積，霧滴一經(jīng)與煙氣接觸，便發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換和化學(xué)反應(yīng)，迅速的將大部分水分蒸發(fā)，產(chǎn)生含水量很少的固體廢渣。第一種方法脫硫效率高（大于95%），工作可靠性高，但該法

9、易堵塞腐蝕，脫硫廢水較難處理，而第二種方法的反應(yīng)速度比石灰石—石膏法快得多，而且不存在結(jié)構(gòu)和堵塞現(xiàn)象。所以隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的工廠開始使用這種方法。煤炭是中國分布最廣，儲(chǔ)量最多的能源資源，在中國的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有極其重要的地位。中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤的依賴程度仍然較大，所以煤的脫硫自然成為十分重要的工作。中國是一個(gè)不斷崛起的發(fā)展中的大國，所以我們要承擔(dān)大國應(yīng)有的責(zé)任，不斷努力研究、開發(fā)出高效、低成本的煤炭脫硫技術(shù)，為世界環(huán)