石灰石石膏法脱硫

一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一）、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。

在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏。

二）、反应过程1、吸收SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三）、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。

四）、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。

系统一般装3-5台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。

当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。

吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。

吸收SO2后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。

同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液，用于补充被消耗掉的石灰石，使吸收浆液保持一定的pH值。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫一、简介排放量的目标,我国将持续开展节能降耗,为保护环境,实现我国政府控制SO2研究推广高效减污燃烧装置,开发清洁能源,推行区域集中供热和热电联供,改变目前煤炭利用效率低的现状。

同时,我国将扩大原煤洗选比例,开发高硫煤洗选脱硫技术和装备,研究微波脱硫和磁分离脱硫技术和装备以及生物脱硫技术,进一数量。

步研究煤炭液化和气化技术,降低进入烟气中的SO2近年来，我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方面加大了力度，对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工艺都有成功运行工程，主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

下面重点介绍一下石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫二、国内外对于石灰石—石膏湿法脱硫国内外的现状据全球统计,80%的脱硫装置采用石灰石(石灰)—石膏湿法,10%采用喷雾干燥法(半干法),10%采用其它方法。

湿法脱硫工艺是目前世界上应用最多、最为成熟的技术,吸收剂价廉易得、副产物便于利用、煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。

目前单机容量在200MW以上的火电机组容量占火电总装机容量的55%。

高参数、大容量火电机组是当前和今后相当长时间内火电发展的方的关键,而湿法向,因此,大机组脱硫是火电厂脱硫的工作重点,是控制火电厂SO2脱硫工艺是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺,所以,应重点发展湿法脱硫技术。

龙源电力集团,引进德国斯坦米勒公司湿法脱硫技术,成立了具备总承包能力的工程公司,希望形成每年2000MW烟气脱硫装置的能力,即为一例。

烟气循环流化床脱硫工艺脱硫效率高,建设投资较省,占地面积较少,在能满足高品位石灰供应和妥善处理脱硫灰的条件下,具有较好的发展前景,尤其是适用于中小机组和老机组的脱硫改造。

喷雾干燥法脱硫、炉内喷钙尾部增湿活化脱硫、海水脱硫、电子束脱硫等脱硫工艺在国内已有示范项目,可结合当地实际情况论证,合理选用。

对于海水脱硫法,在有条件的沿海电厂应用是很好的,此法无任何添加剂和副产品,系统简单,运行可靠,脱硫效率高,投资运行费用较低,漳州后石电厂2台600MW,深圳西部电厂1台300MW已运行,运行状况良好,值得借鉴前世界上烟气脱硫工艺方法较多，这些方法的应用主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理位置、副产品的利用等因素。

为了克服液膜阻力，使SO2的吸收过程能在较大推动力下以较快的速度 进行，工程上采用了两项措施：
一是增加液气比，并使之高度湍动，同时使液滴的颗粒尽可能的小，以增 大气-液传质面积；
二是在吸收液中加入化学活性物质，比如加入CaCO3。
由Henry定律可知，由于活性反应物的加入，使得SO2的自由分子在 液相中的浓度比用纯水吸收时大为降低，从而使SO2的平衡分压大大降 低。这样，在总压P一定的情况下，会大大提高溶解的推动力，使吸收 速率加快。
和亚硫酸氢根离子； 而pH值为5以下时，只存在亚
硫酸氢根离子。 当pH值继续下降到4.5以下时， 随着pH值的降低，SO2水化物 的比例逐渐增大，与物理溶解 SO2建立平衡。 在本工艺中，吸收液的pH值基 本上在5~6之间，所以进入水 中的SO2主要以亚硫酸氢根离 子HSO3－的形式存在。
10 9 8 7 pH 6 5 4 3 2 1 0
2
酸氢根离子HSO3-在pH值为4.5时氧 化速率最大。但实际运行中，浆液的
pH值在5.4~5.8之间，在此条件下，
1
0 3.3 3.7 4 4.5 5
HSO3-离子很不容易被氧化，为此，
pH值
6 6.8
工艺上采取向循环槽中鼓入空气的方法，使HSO3-强制氧化成SO42-，以 保证反应按下式进行
HSO3-+1/2O2
以形成大颗粒的石膏晶种。
可以采用相对饱和度RS来表示石膏的饱和程度， RS=C/ C*，
式中 C—溶液中石膏的实际浓度，C=[Ca2+][SO42-]； C*—工艺条件下石膏的饱和浓度，即石膏的溶度积常数Ksp。
当处于平衡状态时，RS=1；当RS＜1时，固体趋于溶解；RS ＞1时，固体趋于结晶。

石灰石石膏法脱硫方程式
石灰石石膏法是一种常见的脱硫方法，它通过反应生成石膏来去除燃煤等工业过程中产生的硫化物。

石灰石石膏法脱硫的方程式如下：
1. 脱硫反应：
CaCO3 + SO2 + H2O → CaSO3 · 1/2H2O + CO2
这是最基本的反应方程式，石灰石（CaCO3）与二氧化硫（SO2）和水（H2O）反应生成硫酸钙（CaSO3 · 1/2H2O）和二氧化碳（CO2）。

2. 氧化反应：
2CaSO3 · 1/2H2O + O2 → 2CaSO4 · 2H2O
为了使脱硫剂再生，所生成的硫酸钙（CaSO3 · 1/2H2O）需要氧化为二水合硫酸钙（CaSO4 · 2H2O）。

这一氧化反应通常在除 SOx 设备之外的其他装置中进行。

以上是石灰石石膏法脱硫的基本反应方程式，实际过程中还存在其他辅助反应和中间产物的生成。