1 概述

　　煤燃烧是造成中国生态环境破坏的最大污染源。中国的能源消费占世界的8%－9%，但SO2的排放占到世界的15.1%，煤燃烧所排放的SO2又占全国总排放量的87%[1]。中国煤炭一年的产量和消费量高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多万吨，预计到2010年，中国的煤炭消费量将达到18亿吨，如果不采取控制措施，二氧化硫的排放量将会达到3300万吨。据估算，每削减1万吨二氧化硫的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的二氧化硫排放量，投资接近千亿元，如果要进一步降低排放，投资将更大。因此，控制二氧化硫排放量，既需要国家建设的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗水的脱硫技术，才能适应中国燃煤污染防治理论研究和技术开发的迫切要求[1-2]。

　　清华大学热能工程系早在1985年就开始研究烟气脱硫技术，煤清洁燃烧技术国家重点实验室、煤清洁燃烧技术国家工程研究中心也同时承担多项有关烟气脱硫方面的国家重大项目，如973国家重点基础研究发展规划项目“燃煤污染控制的基础研究”，国家火炬计划项目“液柱喷射烟气脱硫系统”等。清华大学核能技术设计研究院近年来在研究开发新型电子束辐照烟气脱硫铵盐湿法吸收技术方面也取得了积极的进展。目前清华大学利用液柱喷射烟气脱硫技术和干式循环流化床烟气脱硫技术已经完成了三项烟气脱硫工程，正在实施另两项湿法烟气湿法脱硫工程和一项新型电子束辐照烟气脱硫铵盐湿法吸收工程。

　　2 液柱喷射烟气脱硫技术

　　湿法脱硫是世界上应用最广的烟气脱硫技术，其特点是技术较为成熟，工业应用经验丰富，二氧化硫的脱除率较高，但在商业应用过程中存在设备庞大，投资费用昂贵等问题，发展中国家难以承受，对于传统湿法脱硫技术的进一步改进就成为研究的重点。

　　湿法烟气脱硫过程是气－液－固三相的复杂反应体系，为开发适合中国国情的新一代低费用烟气脱硫技术，清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室建立了液柱喷射烟气脱硫的数学物理模型和实验台架，从理论和实验两方面研究了浆液喷射过程中钙基脱硫剂物理特性以及在复杂流场中的化学反应过程，并针对浆液的多相流动特性、沉降特性和其它物理特性开展了系列工作。液柱喷射烟气脱硫技术即是清华大学在多年基础研究的基础上开发出来的，其主要的工艺过程为：烟气从脱硫反应塔的下部进入反应塔，在反应塔内上升的过程中与脱硫剂循环液相接触，烟气中的SO2与脱硫剂发生反应，将SO2除去，然后经过高效除雾器，除去烟气中的液滴和细小浆滴，从脱硫反应塔排出进入气气交换器或进入烟囱。脱硫剂循环液由布置在烟气入口下面的喷嘴向上喷射，液柱在达到最高点后散开并下落。在浆液喷上落下的过程中，形成高效率的气液接触，从而促进了烟气中SO2的去除。另一方面，烟气在反应塔内上升的过程中，与脱硫剂循环浆的液柱和液滴充分接触，可以洗去部分细颗粒灰尘；烟气在经过除雾器时不仅能除去雾滴，同时能除去部分细灰。这样可以进一步提高系统除尘效率。该项脱硫技术由于采用了液柱喷射的方法进行脱硫，避免了脱硫反应塔内尤其是喷嘴部位的结垢和堵塞问题，同时由于大量循环浆液和水膜的存在，能使整个系统的除尘效率大大提高。

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