燃煤二氧化硫污染控制技术手册

郝吉明，男，1946年8月生。1970年清华大学本科毕业，1981年获清华大学硕士学位，1984年毕业于美国辛辛那提大学土木与环境工程系，获哲学博士学位。现任清华大学环境科学与工程研究院院长、教授、博士生导师。自2000年起为国家自然科学基金委员会学科评审组成员，是国家“十五”“863”计划“环境污染防治”主题专家组首任组长，现为主题管理专家。　 先后承担国家“七五”、“八五”和“九五”科技攻关任务；先后承担国家教委优秀中青年教师研究项目两项；先后获国家自然基金委资助课题7项；完成国际合作项目五项，其它课题五项。在酸沉降与二氧化硫污染控制对策与战略、机动车污染控制、城市大气污染控制等领域取得了系统的成果，10次获得国家和省部级科技进步二等奖以上奖励，其中一项为国家科技进步一等奖。两项成果被国务院采纳并实施，多项成果被地方省市人民政府采纳。

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第一章 中国燃煤二氧化硫污染控制战略与政策

第一节 中国燃煤SO2的污染特征

第二节 中国控制酸雨和SO2污染的重大行动

第三节 中国控制酸雨和SO2污染的政策与措施

第四节 SO2排放标准与污染源监测

第五节 中国减排SO2排放战略选择

第二章 煤炭洗选脱硫技术

第一节 煤中硫分的形态及其测定

第二节 煤的脱硫可选性

第三节 煤炭物理脱硫技术

第四节 煤炭化学脱硫技术

第五节 煤炭生物脱硫技术

第六节 煤的温和净化脱硫方法

第七节 我国典型的选煤流程

第八节 煤炭洗选脱硫工艺研究进展

第三章 工业型煤燃烧固硫技术

第一节 概述

第二节 型煤种类与组成

第三节 工业固硫型煤的煤质要求及调整措施

第四节 提高型煤反应活性的机理及途径

第五节 燃煤SO2释放规律及反应活性的影响

第六节 工业型煤固硫率及改进方法

第七节 工业固硫型煤实用胶黏剂的开发与选择

第八节 工业固硫型煤基本组分的物性及配比选择

第九节 工业固硫型煤集中成型参数和工艺参数选择

第十节 固硫型煤集中成型工艺

第十一节 工业型煤集中成型机械设备类型及选择

第十二节 工业固硫型煤炉前成型——统一配煤工艺

第十三节 型煤固硫费用分析

第四章 煤炭转化与煤气脱硫

第一节 煤炭气化技术概述

第二节 与煤炭气化相关的先进电力生产系统概述

第三节 煤炭液化技术概述

第四节 水煤浆技术概述

第五节 煤气中含硫组分的形态及净化要求

第六节 常温煤气脱硫技术

第七节 热煤气脱硫

第五章 流化床燃烧脱硫技术

第一节 流化床燃烧技术概述

第二节 流化床燃烧脱硫的化学过程

第三节 影响脱硫效果的主要参数

第四节 改进流化床燃烧脱硫的措施

第五节 快速发展的流化床燃烧技术

第六章 烟气脱硫技术基础

第一节 气体扩散

第二节 气体吸收

第三节 气体吸附

第四节 气体催化净化

第五节 烟气脱硫实施中的几个问题

第七章 湿法烟气脱硫技术

第一节 石灰石（石灰）湿法脱硫技术

第二节 海水烟气脱硫技术

第三节 湿式氨法脱硫技术

第四节 双碱法烟气脱硫技术

第五节 镁法烟气脱硫技术

第六节 磷铵肥法烟气脱硫技术

第七节 湿法脱硫技术的研究进展

第八章 干式烟气脱硫技术

第一节 喷雾干燥烟气脱硫技术

第二节 干法喷钙脱硫系统

第三节 循环流化床干法烟气脱硫技术

第四节 荷电干式吸收剂喷射脱硫技术

第五节 干式催化脱硫方法

第六节 其他干法和半干法脱硫技术

第七节 干法脱硫工艺高效吸收剂的研究与开发

第九章 同时脱硫脱硝技术

第一节 电子束辐射技术

第二节 脉冲电晕技术

第三节 固相吸附——再生技术

第四节 湿法同时脱硫脱硝技术

第五节 其他同时脱硫脱硝技术

第十章 燃煤二氧化硫污染控制技术经济分析

第一节 燃煤SO2污染控制技术的评价指标体系

第二节 洗煤和型煤的经济分析

第三节 烟气脱硫技术的经济分析

第四节 烟气脱硫技术的综合评价

第十一章 工程应用实例

第一节 华能珞璜电厂石灰石－石膏湿法烟气脱硫装置

第二节 太原 第一热电厂高速平流简易湿式脱硫装置

第三节 深圳西部电厂海水脱硫工程

第四节 成都电厂电子束脱硫工程

第五节 山东黄岛电厂旋转喷雾干澡法烟气脱硫工程

第六节 南京下关电厂LIFAC脱硫工程

第七节 德国黑泵电厂脱硫岛

第八节 美国阿贡国家实验室喷雾干燥法

附录　世界各国的燃煤装置SO2排放标准

参考文献

《燃煤二氧化硫污染控制技术手册》围绕燃煤二氧化硫污染控制这一主题，在简要阐述我国燃煤二氧化硫污染控制战略与对策的基础上，着重介绍了煤燃烧前、燃烧中和燃烧后控制SO2排放的各种措施的技术、经济性能以及研究前沿。

全书共分11章。第1章介绍我国燃烧二氧化硫污染控制战略与政策；第2章至第5章分别叙述煤的燃烧前和燃烧中脱硫技术；第6-9章分别介绍烟气脱硫的原因、湿法脱硫技术、干法脱硫技术和同时脱硫脱硝技术；第10章系统地分析了各种燃燃二氧化硫污染控制技术的技术、经济性能并进行综合比较；第11章对目前应用较为广泛的技术给出了应用实例。

《燃煤二氧化硫污染控制技术手册》可供从事燃煤二氧化硫污染控制的管理、研究和工程技术人员参考，也可作为高等院校环境工程、热能工程和火花发电等发电等专业师生的参考书籍。

二氧化硫污染源迁移、扩散

二氧化硫在大气中扩散迁移时，可被氧化成为三氧化硫，遇氨或金属氧化物形成硫酸盐颗粒物。它随降水落到地面，受径流冲刷进入水体，成为沉积物。硫酸盐处于水底缺氧条件下，作为受氢体经硫酸盐还原菌作用，可以还原为硫化氢，再次进入大气。

二氧化硫污染源转化

二氧化硫在日光照射下可氧化成三氧化硫。大气中若含有起催化作用的二氧化氮和臭氧气体，这种反应的速度更快。三氧化硫在空气中遇水滴就形成硫酸雾。二氧化硫还可溶于水滴形成亚硫酸，然后再氧化成硫酸。酸雾遇到其他物质（金属飘尘、氨等）形成硫酸盐，再由降水冲刷形成酸雨降落地面。

主要有下列三个来源：（1）含硫燃料（如煤和石油）的燃烧；含硫化氢油气井作业中硫化氢的燃烧排放；（2）含硫矿石（特别是含硫较多的有色金属矿石）的冶炼；（3）化工、炼油和硫酸厂等的生产过程。

国内的二氧化硫污染源可归纳为三个方面：（1）硫酸厂尾气中排放的二氧化硫；（2）有色金属冶炼过程排放的二氧化硫：如铜、铅、锌、钴、镍、金、银等矿物，都含硫化物，在冶炼过程中排放出大量的二氧化硫；（3）燃煤烟气中的二氧化硫：煤炭在一次能源中约占75%，我国煤炭产量居世界第一位，且多为高硫煤（硫含量超过2.5%），其储量占煤炭总储量的20%～25%。在全国煤炭的消费中，占总量84%的煤炭被直接燃用，燃烧过程中排放出大量的二氧化硫（特别是火力发电站及炼焦化工等行业），燃煤二氧化硫排放占总二氧化硫排放量的85%以上，造成严重的大气污染。

我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭产量居世界第一位，而高硫煤的储量占煤炭总储量的20%～25%。燃烧煤炭产生的二氧化硫污染来源主要有三个方面：一是生活污染，包括饮食或取暖时燃料向大气排放的有害气体；二是工业污染，包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼；三是交通污染，包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具排放的气体。

硫污染(sulfur pollution)指硫及其化合物在环境中所造成的污染。硫在地壳中分布很广，各种矿物燃料(煤和石油等)都含有硫。硫在环境中大量以硫氧化物存在，还有部分以硫化氢与有机硫(如硫醇、硫醚、二甲硫等)存在，并发生刺激性很强的恶臭污染。硫在大气中的重要污染物是二氧化硫。三氧化硫及硫酸盐，它们主要来自矿物燃烧、含硫矿石冶炼和硫酸、磷肥生产等。全世界二氧化硫的人为排放量每年约1.5亿t，其中矿物燃料燃烧占70%以上。二氧化硫的排放源，90%以上集中在北半球的城市和工业区，造成了这些地区的各种大气污染问题。如英国伦敦多次发生煤烟引起的烟雾事件，北欧、北美以及中国西南地区的酸雨等。废水中主要的硫污染物是硫酸盐和硫化氢。某些酸性矿水中含有大量硫酸根离子。生活污水中的硫酸根离子主要来自人类排泄物。土壤中的硫酸盐几乎不降解，通过淋洗作用进入地表水和地下水中。大气中的硫酸盐主要以固态颗粒物形式存一在，随雨水降落或重力沉降到地面，是地面水和土壤硫污染及酸化的重要来源。硫酸盐气溶胶及硫酸雾会使大气能见度降低，腐蚀金属材料和建筑物，它们的毒性比二氧化硫约高10倍，对人体、生物、物品等都有危害。中国规定居住区大气中最高容许浓度日平均浓度为0.15mg/m³，任何一次测定值不得超过0.50mg/m³。对硫酸规定的浓度分别为0.1mg/m³。和0.30mg/m³。农田灌溉用水硫化物(以S计)的最高容许浓度为1mg/L。渔业水体中硫化物的最高容许浓度为0.2mg/L。