摘要：气-液膜接触器以其比表面积高、体积小、模块化和易于规模的放大和缩小等优点，有望替代传统的湿法烟气脱硫脱硝装置。本文对气-液膜接触器法烟气脱硫脱硝的研究进行了回顾，指出选择与开发高性能的吸收剂、构造合理的气-液膜接触器的结构、优化膜法烟气脱硫脱硝的操作工艺和烟气中同时脱硫脱硝等方面是气-液膜接触器法烟气脱硫脱硝领域的主要研究方向。
关键词：气-液膜接触器、脱硫、脱硝、烟气
0 前言：
近年来，大气污染问题引起了人类的广泛关注，防止大气污染的重要性，已经作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。二氧化硫（SO2）是大气的重要污染源之一，与大气中的水相结合，容易造成酸雨、光化学烟雾以及酸雾，对生态环境以及文化遗产造成不可弥补的损失[[[1] Huang K., Lu J.F., Wu Y.T., et al. Absorption of SO2 in aqueous solutions of mixed hydroxylammonium dicarboxylate ionic liquids[J]. Chemical Engineering Journal, 2013,215-216:36-44.]]。氮氧化物（NOx）在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。因此，人们也对大气污染中SO2和NOx污染的防治进行了相关的研究。目前，据统计我国二氧化硫排放量的90%以及氮氧化物排放量的67%都来自于燃煤的烟气[[[2] 李涵,叶卉,王艳兵,等.脱硫用PVDF膜的结构调控与性能研究[J].膜科学与技术,2015,35(2):35-41.]]。我国在十二五期间实施了严格的烟气排放控制标准，对于SO2和NOx排放的重视程度和治理力度达到了前所未有的高度[2]。
传统的烟气脱硫技术主要有干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术和湿法烟气脱硫技术；其中，以湿法烟气脱硫技术的应用最为广泛[[[3] 高慧,王敏烟气脱硫脱硝技术综述[J].环境科学与技术.2009 (932):158-161.]]。常用的烟气脱硝方法是利用选择性催化还原法或选择性非催化还原法将NO还原为NO2或者N2，然后对其进行脱除或者分离。虽然，传统的湿法烟气脱硫脱硝技术在工业上是非常受欢迎的，但是，其有限的气体和液体的流速操作范围，较大气速下气液界面面积的不稳定和容易出现雾沫夹带、液泛、漏液等缺点是有待解决的问题 [[[4] 常青,贾志谦,秦晋.膜气液接触过程的研究进展[J].膜科学与技术, 2012 (30):6:106-111.]]。
近年来，一种以多孔膜为气-液膜接触器来实现气体分离的技术正在兴起。气-液膜接触器（膜吸收）是膜分离技术与传统的化学吸收过程相耦合的一种新型气体分离的技术。与传统的接触设备相比，气-液膜接触器有以下几个优点：气液传质界面稳定，比表面面积高，体积小，模块化，易于规模的放大和缩小，可以独立控制气体和液体的流速，从而可避免液泛、雾沫夹带、沟流等现象的发生。基于气-液膜接触器的这些优势，应用气-液膜接触器捕集烟气、天然气及各种工业气体中酸性气体（CO2、SO2、H2S和NO2等）的技术迅速成为研究的热点[4][[[5] Mansourizadeh A., Ismail A.F.. Hollow fiber gas-liquid membrane contactors for acid gas capture: A review [J].Journal of Hazardous Materials, 2009 (171): 38-53.]-[[12] Zhang,H.Y. Wang R., Liang D.T., et al. Theoretical and experimental studies of membrane wetting in the membrane gas-liquid contacting process for CO2 absorption[J]. Journal of Membrane Science, 2008 (308): 162-170.]]。
21世纪以来，作为烟气回收减排的重要手段, 利用气-液膜接触器技术对烟道气体进行脱硫脱硝已成为一个研究方向。王剑等[[[13] 王剑,张晓萍,李恩田,等. 膜法天然气脱硫的研究进展[J].环境工程, 2014 (1):135-139.]]总结了膜法天然气脱硫的研究进展，目前，还没有针对烟气膜法脱硫脱硝的综述报道。为此，本文基于气-液膜接触器烟道气脱硫脱硝的研究热点问题，例如：气-液膜接触器的分离机理、吸收剂的选择、膜组件的设计和操作工艺的优化等方面进行了回顾和讨论。
作者：李颖娜