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摘 要:现阶段有多种技术可以运用于烟气脱硫,按照物理以及化学基本原理可将其分为吸收法、吸附法以及催化法三种。这些方法都有利有弊,在实际选择过程当中必须结合需求进行选择。硫从本质上来说是一种元素,在构成微生物有机体过程中占据重要位置,利用微生物进行烟气脱硫时主要是利用微生物参与硫循环这一原理。不需要高温、高压、催化剂等外加条件是烟气脱硫的明显优势与特征,同时不会存在二次污染,有较强的实用性,其发展前景与空间相当广阔。
关键词:生物技术;脱硫处理;低浓度SO2烟气
中图分类号:TQ111.1 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)35-0288-01
1 微生物脱硫原理
(1)化能自养微生物在面对二氧化硫时会发生代谢,微生物烟气脱硫技术就是在科学应用化能自养微生物的基础上实现对烟道气中硫氧化物的有效脱除。二氧化硫硫酸盐、亚硫酸盐以及硫代硫酸盐是氧化碳污染物的几种主要形式,也就是说微生物在进行脱硫过程当中,主要是针对上述几种物质进行。在微生物的还原作用下,可实现对单质硫的有效去除。
(2)同化型硫酸盐还原作用以及异型硫酸盐还原作用是现阶段微生物对无机硫化物还原作用所呈现出的两种主要形式,第一种是利用微生物实现对硫酸盐还原原态硫化物的转变,然后在蛋白质中进行固定。第二种的硫化氢过程主要是在厌氧条件下进行,硫酸盐会逐步实现向硫化氢的转变。脱硫弧菌、紫色硫细菌、绿色硫细菌以及氧化亚铁硫杆菌是典型的细菌,注意脱硫细菌、排硫硫杆菌等也在上述范围涵盖之内。
2 微生物脱硫工艺原理
现阶段社会各界逐步提高对微生物与过渡金属催化硫结合的重视程度,微生物脱硫机理以及过渡金属离子的催化氧化机理,是微生物脱硫工艺原理所涉及到的两个主要方面。微生物脱硫机理与微生物参与硫元素循环各个过程之间存在着不可分割的密切联系,在此过程中无机还原态硫会逐步实现向硫酸的氧化,然后完成过渡金属离子由低价态向高价态的转化。过渡金属离子催化氧化机理主要是将溶液中的电子进行转移,其中主要涉及到过渡金属高价金属离子的强氧化性。在此过程当中亚硫酸逐步完成向硫酸的转化。二者之间呈现出一种相辅相成的关系,最终顺利完成脱硫的目标。
3 脱硫微生物
(1)二氧化碳在脱硫微生物的耗氧化能自养菌当中均作为碳源存在。其中能源会涉及到多种类型,一般会是不同的硫化物以及Fe2+,注意单质硫也会在该过程当中作为能源存在。微生物氧化硫化氢是无机硫在脱硫为生物中所起到的主要作用。在元素硫以及无机物充分融合的基础上可实现对硫酸的获取。异养细菌、真菌、硫化细菌以及光合硫细菌是能氧化无机硫化物微生物的几种主要类型,在氧化过程当中还可能会使用到贝氏硫细菌以及放线菌等。
通過相关调查与分析可以发现,在脱除有机硫过程当中有机硫所起到的作用至关重要,其中主要涉及到假单胞菌属、埃希菌属、红球菌属等内容,中性偏碱性的环境是该种有机物生存的主要环境。其他菌属则在脱除无机硫的涵盖范围之内。无机硫以及有机硫是煤炭的重要组成部分,在燃烧后其均会实现向气态二氧化硫的转变。但是在吸收液对其进行吸收后会逐步转化为H2SO4,酸度在整体上呈现出一种不断下降的状态。
(2)气液传质需要在高温咽气与吸收液接触后才可以实现。一般情况下,水温会在短时间内升高,最高可达到44℃。因此在吸收液中对各种菌属进行培养时会出现生长速度较慢以及繁殖能力较差的问题。假单胞菌属、红球菌属以及埃希菌属等代谢活力整体上较弱,脱硫率长期得不到有效提升。酸度较低是硫化叶菌属以及排流球菌属在生长繁殖过程当中所必须满足的条件,吸收液可从根本上实现对上述菌属提出需求的满足。所以在30~44℃的环境中,利用不断培养以及驯化的方式可实现微生物有效生长的目标,最终在BFGD中科学使用。
(3)在脱硫以及脱碳过程当中,脱氮硫杆菌起到相当重要的作用。但是在兼性厌氧脱初中并不能取得预期效果。通过不断实践与研究可以发现,部分异养菌在厌氧条件下脱硫能力依旧没有被破坏。单细胞菌属、硫化叶菌属虽然可实现对二苯噻吩对有效脱除,但是需要从多个方面对其进行综合考虑,主要涉及到能源、酸度以及温度等。但是还会有一定的不足存在其中,需要我们对其进行不断的深化与研究。
4 生物烟气脱硫技术研发状况
应用微生物脱硫的研究是伴随着利用微生物选矿的研究开始。1947年,Colmer和Hinkle证实化能自养细苗能促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿,这被认为是生物湿法冶金研究的开始。微生物煤炭脱硫研究较早,而微生物烟气脱硫则起步较晚。日本NKK公司、爱达荷国家工程实验室(INEH)电相继开发类似工艺,处理烟气中的S02或H2S都得了较好的效果。同年,美国能源部开始构建同时具有脱除无机硫和有机硫的基因工程菌研究中心,期待在短期内有所突破。
5 结 语
在不断生产与发展的过程当中,工业废气从数量以及种类上来说都呈现出逐年增加的趋势,这是导致环境污染以及资源浪费现象出现的主要原因。在控制环境污染以及减少资源浪费方面,有价值的硫资源综合回收起着不可替代的重要作用,这不仅可促使企业实现对自身生产经济效益的有效提升,同时也可在不断降低综合消耗的同时,落实国家节能减排这一战略。
参考文献
[1]黄丽美.氧化锌脱硫技术在铅锌冶炼厂处理低浓度SO2烟气新工艺[C].中国硫与硫酸技术年会,2015.
[2]陈怀洲.可再生烟气脱硫技术处理低浓度二氧化硫探讨[C].“双盾环境杯”全国烟气脱硫脱硝及除尘除汞技术年会,2016.
收稿日期:2018-11-2
关键词:生物技术;脱硫处理;低浓度SO2烟气
中图分类号:TQ111.1 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)35-0288-01
1 微生物脱硫原理
(1)化能自养微生物在面对二氧化硫时会发生代谢,微生物烟气脱硫技术就是在科学应用化能自养微生物的基础上实现对烟道气中硫氧化物的有效脱除。二氧化硫硫酸盐、亚硫酸盐以及硫代硫酸盐是氧化碳污染物的几种主要形式,也就是说微生物在进行脱硫过程当中,主要是针对上述几种物质进行。在微生物的还原作用下,可实现对单质硫的有效去除。
(2)同化型硫酸盐还原作用以及异型硫酸盐还原作用是现阶段微生物对无机硫化物还原作用所呈现出的两种主要形式,第一种是利用微生物实现对硫酸盐还原原态硫化物的转变,然后在蛋白质中进行固定。第二种的硫化氢过程主要是在厌氧条件下进行,硫酸盐会逐步实现向硫化氢的转变。脱硫弧菌、紫色硫细菌、绿色硫细菌以及氧化亚铁硫杆菌是典型的细菌,注意脱硫细菌、排硫硫杆菌等也在上述范围涵盖之内。
2 微生物脱硫工艺原理
现阶段社会各界逐步提高对微生物与过渡金属催化硫结合的重视程度,微生物脱硫机理以及过渡金属离子的催化氧化机理,是微生物脱硫工艺原理所涉及到的两个主要方面。微生物脱硫机理与微生物参与硫元素循环各个过程之间存在着不可分割的密切联系,在此过程中无机还原态硫会逐步实现向硫酸的氧化,然后完成过渡金属离子由低价态向高价态的转化。过渡金属离子催化氧化机理主要是将溶液中的电子进行转移,其中主要涉及到过渡金属高价金属离子的强氧化性。在此过程当中亚硫酸逐步完成向硫酸的转化。二者之间呈现出一种相辅相成的关系,最终顺利完成脱硫的目标。
3 脱硫微生物
(1)二氧化碳在脱硫微生物的耗氧化能自养菌当中均作为碳源存在。其中能源会涉及到多种类型,一般会是不同的硫化物以及Fe2+,注意单质硫也会在该过程当中作为能源存在。微生物氧化硫化氢是无机硫在脱硫为生物中所起到的主要作用。在元素硫以及无机物充分融合的基础上可实现对硫酸的获取。异养细菌、真菌、硫化细菌以及光合硫细菌是能氧化无机硫化物微生物的几种主要类型,在氧化过程当中还可能会使用到贝氏硫细菌以及放线菌等。
通過相关调查与分析可以发现,在脱除有机硫过程当中有机硫所起到的作用至关重要,其中主要涉及到假单胞菌属、埃希菌属、红球菌属等内容,中性偏碱性的环境是该种有机物生存的主要环境。其他菌属则在脱除无机硫的涵盖范围之内。无机硫以及有机硫是煤炭的重要组成部分,在燃烧后其均会实现向气态二氧化硫的转变。但是在吸收液对其进行吸收后会逐步转化为H2SO4,酸度在整体上呈现出一种不断下降的状态。
(2)气液传质需要在高温咽气与吸收液接触后才可以实现。一般情况下,水温会在短时间内升高,最高可达到44℃。因此在吸收液中对各种菌属进行培养时会出现生长速度较慢以及繁殖能力较差的问题。假单胞菌属、红球菌属以及埃希菌属等代谢活力整体上较弱,脱硫率长期得不到有效提升。酸度较低是硫化叶菌属以及排流球菌属在生长繁殖过程当中所必须满足的条件,吸收液可从根本上实现对上述菌属提出需求的满足。所以在30~44℃的环境中,利用不断培养以及驯化的方式可实现微生物有效生长的目标,最终在BFGD中科学使用。
(3)在脱硫以及脱碳过程当中,脱氮硫杆菌起到相当重要的作用。但是在兼性厌氧脱初中并不能取得预期效果。通过不断实践与研究可以发现,部分异养菌在厌氧条件下脱硫能力依旧没有被破坏。单细胞菌属、硫化叶菌属虽然可实现对二苯噻吩对有效脱除,但是需要从多个方面对其进行综合考虑,主要涉及到能源、酸度以及温度等。但是还会有一定的不足存在其中,需要我们对其进行不断的深化与研究。
4 生物烟气脱硫技术研发状况
应用微生物脱硫的研究是伴随着利用微生物选矿的研究开始。1947年,Colmer和Hinkle证实化能自养细苗能促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿,这被认为是生物湿法冶金研究的开始。微生物煤炭脱硫研究较早,而微生物烟气脱硫则起步较晚。日本NKK公司、爱达荷国家工程实验室(INEH)电相继开发类似工艺,处理烟气中的S02或H2S都得了较好的效果。同年,美国能源部开始构建同时具有脱除无机硫和有机硫的基因工程菌研究中心,期待在短期内有所突破。
5 结 语
在不断生产与发展的过程当中,工业废气从数量以及种类上来说都呈现出逐年增加的趋势,这是导致环境污染以及资源浪费现象出现的主要原因。在控制环境污染以及减少资源浪费方面,有价值的硫资源综合回收起着不可替代的重要作用,这不仅可促使企业实现对自身生产经济效益的有效提升,同时也可在不断降低综合消耗的同时,落实国家节能减排这一战略。
参考文献
[1]黄丽美.氧化锌脱硫技术在铅锌冶炼厂处理低浓度SO2烟气新工艺[C].中国硫与硫酸技术年会,2015.
[2]陈怀洲.可再生烟气脱硫技术处理低浓度二氧化硫探讨[C].“双盾环境杯”全国烟气脱硫脱硝及除尘除汞技术年会,2016.
收稿日期:2018-11-2