表1。1 我国历年煤炭表观消费量及增速
年份 表观消费量(亿吨) 同比增量(亿吨) 同比增速(%)
2006 24。99 2。31 10。19
2007 26。86 1。87 7。46
2008 27。59 0。73 2。71
2009 31。13 3。54 12。85
2010 33。47 2。34 7。51
2011 36。21 2。74 8。18
2012 38。96 2。75 7。59
2013 41。10 2。14 5。50
2014 42。55 1。45 3。53
同时我国SO2排放量居高不下,已成为人们关注的社会热点,大量的SO2排放不仅影响了人们身体健康,还降低了人们生活的生活质量,更不利于社会经济的可持续发展。从图1。1看来虽然我国SO2的排放量呈减少态势,但还是居高不下,这说明我们的SO2排放的控制虽然已经有了成效,但还没有达到我们的最终预期。因此,建立相关法律控制去SO2的排放是刻不容缓的,当然与此同时我们更应该从源头入手,致力于研究减少SO2的排放的相关方法和技术。
图1。1 我国历年二氧化硫排放量
1。2 SO2的危害和处理
SO2是一种无色、有辛辣气味的酸性气体,SO2废气具有较大毒性,并且有分散性和腐蚀性,易挥发,极易溶于水。其水溶液也呈酸性,为七水合物SO2·7H2O和少量亚硫酸(H2SO3),会被空气中的氧气氧化为硫酸[4][5]。在大气中,大量SO2会的排放会形成硫酸盐气溶胶和酸雾,进而形成酸雨,影响人们的生产生活。
SO2对于环境和人体拥有巨大危害性:
①形成酸雨:酸雨可使土地酸化,使土地矿物成分加速流失,降低土地肥效,进而破坏土地结构,影响植物生长发育。同时酸雨也可使河流、湖泊等水体酸化,破坏水生生态系统,使水生生物受到危害大量死亡,让湖泊成为“水中坟墓”[6]。酸雨对建筑的危害也很明显,它会使建筑材料受到腐蚀,加速建筑风化,减少建筑寿命,给人们带来损失。
②对人体健康的危害:SO2大部分由呼吸系统进入人体,因其具有较大溶解性,主要会被阻留于呼吸道中,并引起呼吸器官病变。由于SO2对上呼吸道黏膜和结膜有刺激性,因此高浓度的SO2会对人体直接造成损伤。当SO2含量达到20 ppm时,即可引起流泪、咳嗽;达到100 ppm,可造成胸闷、呼吸困难;达到400 ppm时,可立即引起人体中毒,甚至导致窒息死亡。同时被吸收的SO2进入血液后,会是身体产生毒副作用,SO2会破坏体内酶的活性,进而影响人体的新陈代谢,并在一定程度对肝脏造成损害[7]。
就目前情况来看,在实际的生产过程中,SO2主要用气固反应来除去,具体的方法是:利用白云石或方解石作为吸附剂进行吸附,当然也有利用碱性溶液进行气液反应[8][9]。然而,所有的这些方式方法的进行都会伴随着大量的衍生物,而这些衍生物的处理需要大量的空间和资本[10],这是目前脱硫技术的局限性所在。同时随着国家经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,国家和人民也意识到环境保护的重要性,因此找到一种高效低廉的脱硫方法,成了重多研究人员的共同课题。