煙氣生物脫硫原理

煙氣中的SO₂通過(guo)(guo)(guo)水(shui)膜除(chu)(chu)塵(chen)器或吸(xi)(xi)(xi)收(shou)塔溶解于水(shui)并(bing)轉化(hua)為(wei)亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)；在(zai)厭氧(yang)環境及有外(wai)加碳(tan)源的條(tiao)件下，硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)還原(yuan)菌將(jiang)亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)還原(yuan)成硫(liu)(liu)化(hua)物(wu)；然后再在(zai)好(hao)氧(yang)條(tiao)件下通過(guo)(guo)(guo)好(hao)氧(yang)微生物(wu)的作用將(jiang)硫(liu)(liu)化(hua)物(wu)轉化(hua)為(wei)單質硫(liu)(liu)，從而(er)將(jiang)硫(liu)(liu)從系統(tong)中去除(chu)(chu)。可以將(jiang)煙氣生物(wu)脫硫(liu)(liu)過(guo)(guo)(guo)程劃分(fen)兩個階段，即(ji)SO2的吸(xi)(xi)(xi)收(shou)過(guo)(guo)(guo)程和含硫(liu)(liu)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)液的生物(wu)脫硫(liu)(liu)過(guo)(guo)(guo)程。

1.吸收SO₂的工作原理

利用微小水滴的(de)巨大表面(mian)積完成(cheng)對煙氣的(de)吸(xi)(xi)收(shou)，從(cong)(cong)而使SO2從(cong)(cong)氣相(xiang)轉入(ru)液相(xiang)，并(bing)主(zhu)(zhu)要以亞硫酸(suan)根、硫酸(suan)根的(de)形式存在。吸(xi)(xi)收(shou)效果與吸(xi)(xi)收(shou)液的(de)比(bi)表面(mian)積、pH、堿度、溫度等有關(guan)，但主(zhu)(zhu)要取決于吸(xi)(xi)收(shou)液的(de)比(bi)表面(mian)積。該過程的(de)主(zhu)(zhu)要反應如下：

SO₂(g)→SO₂(l)

SO₂(l)+H₂O→HSO₃^-+H⁺

HSO₃^-→SO₃^2-+H⁺

2SO₃^2-+O₂→2SO₄^2-

從方程可以看出，在SO₂的吸收過程產生了H⁺。因此，吸收液必須有足夠的堿度來中和H⁺，以保障吸(xi)收(shou)反應的持續進行(xing)。

2.含硫吸收液生物脫硫的工作原理

在厭氧環(huan)境下(xia)，富含亞硫酸鹽(yan)。硫酸鹽(yan)的水(shui)在硫酸鹽(yan)還原(yuan)菌的作用下(xia)（此處以甲醇作為硫酸鹽(yan)還原(yuan)的電子供體）：

HSO₃^-+CH₃OH→HS^-+CO₂+2H₂O

3HSO₃^2-+4CH₃OH→3HS^-+3HCO₃^-+CO₂+5H₂O

在好氧條件下利(li)用(yong)細菌將厭氧形成(cheng)的硫化氫氧化成(cheng)單質(zhi)硫，并將單質(zhi)硫顆粒(li)予(yu)以回(hui)收(shou)。發生發應如(ru)下：

2HS^-+O₂→2S↓+2OH^-

很顯然，該反(fan)應增加(jia)了系(xi)統(tong)(tong)循環液(ye)的(de)堿性，與吸收過(guo)成(cheng)導致(zhi)吸收液(ye)酸性增加(jia)的(de)反(fan)應互逆，這維持(chi)了整個系(xi)統(tong)(tong)pH的(de)穩定，從(cong)而(er)減少(shao)了系(xi)統(tong)(tong)運行時的(de)藥劑投加(jia)量。

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