一、二氧化硫——危害极大的气态污染物

    二氧化硫(SO4)是目前大气污染物中数量最大，影响面极广的一种气态污染物。

    二氧化硫为无色气体，易溶于水，具有刺激性气味，对空气的比重为2.26，1升气体在标准状态下重2.93克，在0°C时1升水溶解79.8升二氧化硫，20°C时1升水溶解39.4升二氧化硫。

    二氧化硫不仅对金属有腐蚀作用，而且对植物和人类的健康都有很大的影响。植物受害的阈值（出现影响的初始浓度）可以用下式表示：

[SO2] t 0.39  = 1

    其中：SO2的浓度单位为ppm，暴露时间 t 的单位为小时，上式也表明，受二氧化硫污染的植物与二氧化硫的浓度和暴露时间有一定的关系，二氧化硫能通过人的呼吸进入气管、支气管，大部分溶于管腔水膜中，对气管起刺激作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，当二氧化硫的浓度在0.05 – 1.0 ppm 之间时，二氧化硫对人体的影响可用以下函数表示：

[SO2] t 0.32  = 0.5 发病率增加的阈值

[SO2] t 0.38  = 2.0 死亡率增加的阈值

其中：SO2浓度及暴露时间 t 的单位分别是ppm和小时。

    鉴于二氧化硫对人类健康和生存有极大的危害，因此，减少二氧化硫的产生是一项刻不容缓的工作。

    二、降低锅炉烟气中二氧化硫的简便实用的方法

    大气中的二氧化硫来源很广，就人类的活动而言，几乎所有的工业企业都可能产生。它们主要来自含硫煤和石油的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、烧结、冶炼等加工过程。一切燃煤或燃油的锅炉都有二氧化硫放出，其烟道气中的二氧化硫虽然浓度很低，但总量却很大。在各种排放的二氧化硫中约有70%来自于燃烧过程。

国家环境保护部门提出对二氧化硫要实行总量控制，对于各企业燃煤、燃油的锅炉所排放的二氧化硫量要加以削减，因此，对于锅炉烟尘排放来说，有除尘装置不够，还要装上脱硫装置，对二氧化硫进行治理。

    烟气脱硫的方法很多，一般可分为两大类：一类为干法，即采用粉状或粒状等吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的二氧化硫；另一类为湿法，即采用液体吸收剂，如水或碱性溶液等洗涤除去烟气中的二氧化硫。

    烟气脱硫的方法虽然很多，但目前国内已工业化的方法却不太多，普遍适用的脱硫方法也是没有的，只能根据各种实际情况因地制宜，采取有效措施。

对于使用水膜除尘的燃煤锅炉，虽然除尘效率很高，达90%以上，但对二氧化硫几乎无吸附作用，故可在其后再添加一套二氧化硫治理装置，以达到脱硫的要求。

    其工艺流程为：

    烟气在冷却塔内用水洗涤，降温并增湿（即可用水膜除尘装置代替）,被冷却至60°C左右，同时除去90%的烟尘。冷却塔采用空塔，液气比为141/m3·N，冷却后的烟气进入两级串联的吸收塔，在塔内用石灰浆液进行洗涤脱硫，其反应式如下：

2Ca(OH)2+2SO2 = 2Ca SO3 · H2O + H2O

Ca(OH)2 + CO2 = Ca CO3 + H2O

2CaCO3+2SO2+H2O=2Ca SO3 · H2O + 2CO2

2Ca SO3 · H2O+2SO2+H2O = 2Ca (HSO3)2

    由于烟气中含有过剩的氧气（O2），还会发生氧化反应，如下：

4Ca SO3 · H2O +2O2+3H2O= 4Ca SO4 · 4H2O

    为防止石膏在吸收塔内沉积，采用低密度的栅条填料和高的液气比，同时在浆液中加入石膏“晶种”。脱硫后的烟气除去泡沫后，加热升温至140°C左右，由烟囱排空。吸收了二氧化硫的浆液，用硫酸调节pH值至4 – 4.5后，在氧化塔内于60°C - 80°C下，用5kg/cm2的压缩空气进行氧化，其反应为：

4Ca SO3 · H2O+2O2+3H2O = 4Ca SO4 · 4H2O

2Ca(HSO3)2+ O2 +2H2O=2Ca SO4 · 4H2O+2SO2

    氧化塔出来的尾气因含有微量的二氧化硫，需送回吸收塔，氧化后的浆液经增稠，脱水即得产品 – 石膏。