成果与项目的背景及主要用途： 鉴于我国东部地区尤其是京津冀地区严重雾霾天气的频繁出现，国家提高了 对燃煤锅炉及燃煤电厂烟气净化的要求，尤其是烟气脱硫标准。针对这个情况， 天津大学采用先进的离子液技术对烟气进行脱硫。 技术原理与工艺流程简介： 脱硫用的离子液体是以有机阳离子、无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗 氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液；该吸收剂（R）对 SO２气体具有良好的吸收和 解吸能力，其脱硫机理为：SO2 + H2O + R ←→ RH+ + HSO3-低温下反应从左 向右进行，二氧化硫被吸收剂吸收，高温下反应从右向左进行，二氧化硫从吸收 剂中再生出来，达到脱除和回收烟气中 SO2 的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 与传统石灰石石膏法的比较：技术先进性：国内领先，独树一帜 ①脱硫效率高：> 99% （可达< 10mg/Nm3）。 ②对进气含硫量不敏感：从 800 ppm 到 14% 的含硫量运行成本稳定，不随 含硫量的上升而增加，对使用煤无限制。 ③能耗低，利用废热：再生塔对所用蒸汽要求低，只需利用火电厂废热。 ④工艺流程简单，无酸碱腐蚀：无石灰浆制备系统，系统为弱酸性气液相环 境。系统不需高压喷嘴，无磨损，无腐蚀。 ⑤系统运行可靠：工艺流程科学、精练、简洁，可实现高达三年无系统故障， 不需停车检修。 ⑥运行简便：容易维护易掌握，降低运行难度、调试时间和维修费用，降低 风险。 应用前景分析及效益预测： （1）环保实效性 ①无二次污染：场地无粉尘, 无强噪声，无新生固体、气体和液体排放物。 ②吸收液可再生，循环使用，损耗低。 ③副产国内资源相对贫缺的副产品： 副产品为 99%干基的 SO2，可作为液 体二氧化硫、硫酸、硫磺或其它硫化工产品的优良原料。 ④环保前瞻性：在脱除 SO2、NOX、Hg、As 同时（部分离子液离子交换再 生脱 NOX、Hg、As），不释放 NH3、CO2,符合环保发展趋势。 （2）经济可行性 ①节约运力：无需常规的大量运输，无需规划运输/堆仓用地。 ②能耗较低：电耗低，可采用废热实现再生。 ③占地面积小：大幅减少烟气脱硫设施的土地使用面积。 ④脱硫设施运行费用较低，且不随烟气中硫含量上升而明显增加。 ⑤与传统方法相比，综合经济指标具有明显优势。 ⑥所有设备均可实现国产化。 应用领域：化工、环保领域（煤化工企业、钢厂、电厂等）。 合作方式及条件：具体面谈

SO 2 的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制 SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在 3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。

SO2的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。 密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。 除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。    在烟气净化过程中发生了如下反应： CaO＋H2O→Ca(OH)2， Ca(OH)2＋SO2＋H2O→CaSO3·1/2H2O， CaSO3·1/2H2O＋O2＋H2O→CaSO4·2H2O， Ca(OH)2＋SO3＋H2O→CaSO4·2H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O    此工艺具有以下主要特点：    (1) 脱硫效率高，系统对烟气污染负荷变化较大的适应能力强。在设备正常运行下，脱硫效率能够保持在90%以上，系统出口烟气的含硫量能够维持在150mg·m-3以下,且烟气入口含硫量的较大幅度变化对出口烟气的含硫量影响不大。 (2) 系统采用脱硫剂循环利用的方法，使除尘器脱下的循环灰与新灰均匀混合，经加湿机加湿活化后布入塔内与烟气反应。脱硫剂循环系统很好的解决了钙基干法脱硫技术中钙利用率低的问题，且使副产物的处理量大幅度减少。 (3) 脱硫剂在进塔前先增湿活化，使CaO转化为更易于与SO2发生反应的Ca(OH)2，提高脱硫效率。含湿量为3%~5%的脱硫剂亦具有较好的流动性，系统不易发生板结、堵塞和腐蚀等湿法和部分半干法常出现的问题。 (4) 脱硫塔内安装了重要的内构件——搅拌轴，它能很好的加强烟气与脱硫剂的混合和系统湍流烈度，强化传质、传热，提高反应速率；而且能延长脱硫剂的反应停留时间。搅拌设备会使脱硫剂颗粒之间剧烈碰撞、摩擦，剥去表面的反应产物，不断地暴露出新的表面，使内部的CaO得到充分的反应，可使脱硫效率和脱硫剂的利用率得到充分提高。该技术申请专利十多项，已成功应用于烧结烟气脱硫工程中。应用范围：该技术可应用于钢铁企业烧结厂烟气脱硫系统、燃煤电厂烟气脱硫系统、焚烧炉烟气脱硫系统。该技术已在石家庄钢铁公司烧结工序烟气脱硫系统中得到成功应用；武钢昆钢公司、攀枝花钢铁公司等企业亦采用该技术进行烧结厂和电厂的脱硫，目前正在建设中。

该种湿法脱硫技术的特点如下：⑴气液吸收塔中，浆液使用喷嘴垂直向上喷出并由重力的作用回落，在合理的喷嘴布置结构和流动结构下，提高截面的液体含量，使气液流动状态由液柱法的喷泉状转化为类似于鼓泡床的强烈混合上升－下降流动，喷嘴中的浆液射流不再独立成为一个个的喷泉，而连接成为一片片的液幕，同时停留时间得到延长。⑵液幕床的截面含气率高于鼓泡床，强制性的液体上升－下降流动使得液相内部、气相内部以及气液两相之间的混合强度高，可以适用于烟气顺流和逆流。⑶在烟气量变化的时候，液幕床气液两相流混合可以始终保持比较强的状态，使吸收率受负荷变化的影响减小，有非常好的负荷调节性能。⑷持液量大、气液相相对速度高、气液接触表面积大、内部构件少，不易结垢，使用直径比较大的浆液喷嘴，加工容易，磨损小。⑸不将浆液破碎为小粒径的液滴，所以烟气出口的带液量小，可以减小除雾器的负担，从而减小除雾器的阻力。⑹实际脱硫率>95%，液气比10~20L/m3，Ca/S<1.05~1.1处于国际上最优水平。⑺作为一种新的气液两相流型，液幕床的应用不只限于SO2的吸收，可以广泛的应用于能源、化工和环保的其它领域。 国内外同类产品以及与同行企业的比较:领先或先进水平

石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺因技术成熟、脱硫效率高、运行稳定等优点 在燃煤机组得到了广泛的应用。随着国家环保标准的日益提高，对大气污染治 理力度不断加大，要求东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达 100 到燃气轮机组排放限值，中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放 限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。新需求对老机 组及新建电厂的脱硫系统提出了更高的要求。 本项目技术在国家自然基金资助课题及国家科技支撑计划课题资助下，研 发了一种经济、高效的湿法烟气脱硫工艺，使烟气中二氧化硫浓度达到燃气轮 机组排放限值。本技术与常规单循环脱硫原理基本相同，不同在于将吸收塔循 环浆液分为两个独立的浆液罐和形成两个循环回路，每条循环回路在不同PH 值 下运行，使脱硫过程中的碳酸钙溶解子过程、亚硫酸钙氧化子过程及二氧化硫 吸收子过程在更为理想的条件下进行。该技术可采用单塔双循环或双塔双循环。

开发了具有自主知识产权的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。在工艺层构建了包含所有速率控制步骤的脱硫过程化学模型。

四川大学国家烟气脱硫工程技术研究中心在国内外开展的循环流化床烟气脱硫技术研究与工程应用基础上，结合我国燃煤电厂、冶金、化工及中小锅炉的烟气排放特点，建立循环流化床烟气脱硫技术的研究开发平台，对反应器内的气、固两相流动进行强化模拟研究，对循环流化床烟气脱硫的关键技术环节进行深入全面的研究，开发出适合不同烟气排放特点的多种循环流化床烟气脱硫工艺技术和相应的技术参数，能够满足大型化和工程化的需要，已形成循环流化床烟气脱硫技术的设计、制造和商业化能力。 主要技术指标： 1、脱硫效率可达90 %以上； 2、工程投资费用、运行费用和脱硫成本较低，为湿法工艺的50 %～70 %； 3、占地面积小，为湿法工艺的30 %～40 %，且系统布置灵活，非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组； 4、能源消耗低，如电耗、水耗等，为湿法工艺的30 %～50 %； 5、对锅炉负荷变化的适用性强，负荷跟踪特性好，启停方便； 6、对燃煤硫分的适应性强，可用于0.3 %～6.5 %的燃煤硫分。且应用于中低硫煤时(<2 %)，其经济性优于湿法工艺。 应用范围： 烟气脱硫领域项目目前已进入产业化阶段，成果权属为我校独自拥有。

一、 项目简介并流湿式脱硫除尘一体化技术及设备是针对锅炉烟气处理、化工、制药、食品、废气处理等领域的含尘、含硫气体进行净化处理开发的一种运行费用低、脱硫、除尘效率高的环保技术与设备。设备内安装有自主研发的具有自主知识产权的旋风式气液接触元件，含尘、含硫气体与清洗液体同时从设备顶部并流进入，在高速通过旋风式高效接触元件时对产生强烈的破碎、搅拌、冲击作用，增强除尘效果，气体得到净化。并流湿式脱硫除尘流程如下图所示。二、 项目技术成熟程度已应用在实际工业生产中。应用实例包括：1. 在河北邢台英都化工厂含单质硫气体的净化工艺中，成功地解决了原有气体净化系统中气体单质硫含量不达标的问题，除尘效率达到99.8%；设备由原来的直径3米、高32米下降为直径1.6米，高14.64米，设备投资大大降低；运行可靠、操作简单；经河北省产品质量监督检验院检测，总湿板压降120Pa。  2. 本技术和设备在山东得克公司脱硫工程中应用，气量10000Nm3/h，设备直径φ1000，高6100mm，脱硫率达99.5%。三、 技术指标采用气液并流，空塔气速可达到5~15m/s，液气比达到5 L/m3；全塔总压降＜150Pa，脱硫率≥99.5%，总除尘效率可达到99%；对0~5μm粒径的微细粉尘分级效率达到85%；与气液逆流相比，处理相同气量和粉尘浓度时，能耗可降低25%，设备尺寸减小50%～60%，操作费用和设备投资可减少40%以上；操作时不会出现液泛、雾沫夹带或带水现象，塔板上无结垢；操作时不会产生粉尘的再飞扬问题。四、 市场前景并流湿式脱硫除尘一体化技术及设备是针对锅炉烟气处理、化工、制药、食品、废气处理等领域的含尘、含硫气体进行净化处理开发的一种运行费用低、脱硫、除尘效率高的环保技术与设备。氨法、双碱法、镁法、石灰石—石膏法等各种方法锅炉烟气脱硫除尘；钢铁行业烧结烟气的脱硫除尘；化工、制药、食品、建材等行业的工业除尘；烟气脱硫脱硝除尘一体化操作；有害气体的净化、冷却和增湿；处理高温、高湿和有爆炸危险的气体；H2S、HCl、NH3、HF等气体的吸收；恶臭气体的脱臭。五、 规模与投资需求根据不同需求可对应多种解决方案。六、 合作方式技术入股，技术转让等形式。七、 项目具体联系人及联系方式项目负责人及联系人：张少峰电话： 022-60204596 13132081566 邮箱： shfzhang@hebut.edu.cn

目前，国内烟气脱硫一般采用湿法，如氨法、碱法等，虽然脱硫效率较高，但同时存在工艺路线长、设备腐蚀严重等问题。半干法喷雾干燥脱硫主要是采用液态脱硫剂与烟气直接进行反应而达到脱硫的目的。由于使用的脱硫剂是液态，而生成的脱硫产物是固态，因此称为半干法。与湿法烟气脱硫相比，采用半干法喷雾干燥脱硫技术具有工艺流程短、设备操作稳定、防腐性能好等优点。目前，本技术已申请专利多项，已获授权实用新型专利一项。本课题组能够承接整体工程项目的设计、调试等。

成果简介： 热管是人们所知的最有效的高效传热元件之一，它依靠自身内部工作液体相变来传递热量，可将大量热量通过其很小的截面积远距离地输送而无需外加动力。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，热管的高导热能力与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单。经过几十年研究，热管技术已从最初的满足空间需