石灰石石膏湿法脱硫技术

　　石膏法脱硫是湿法脱硫最常用的一种。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏可以外销、工业废水较难处理。

　　该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏），脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90%的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。

　　一、化学原理

　　1、烟气中SO2、SO3遇到液滴中的水后会发生如下反应：

　　SO2＋H2O→HSO3＋H+

　　SO3＋H2O→H2SO4

　　生成的H2SO4将被石灰石迅速中和，以维持SO2和SO3的有效而长久的吸收。

　　2、与石灰石反应

　　SO2，SO3与下降浆液液滴中的细小石灰石颗粒反应：

　　CaCO3+2H++HSO3→Ca2++HSO3+CO2↑＋H2O

　　CaCO3+H2SO4→CaSO4+CO2↑＋H2O

　　上述为离子反应，因此反应在溶液中发生，与石灰石的反应在吸收塔浆池中完成。

　　3、氧化反应

　　吹入吸收塔浆池的空气将亚硫酸盐氧化成硫酸盐：

　　氧化：2Ca2＋＋2HSO3＋O2→2CaSO4＋2H＋

　　氧化反应后接着就是石膏结晶：

　　结晶：CaSO4＋2H2O→CaSO4·2H2O

　　二、工作原理

　　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。

　　三、工艺流程

　　锅炉/窑炉—>除尘器—>吸收塔—>引风机—>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。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统，经过脱水形成石膏。

　　四、工艺原理介绍

　　该工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气混合，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，吸收脱除二氧化硫，最终产物为石膏，经石膏脱水系统处理后，滤饼产物入库可以综合利用，清液返回脱硫循环系统。脱硫后洁净烟气通过除雾器除去雾滴最终经烟囱达标排放。

　　五、主要工艺系统设备及功能

　　1、烟气系统：烟道、烟气挡板、密封风机和气-气加热器（GGH）等关键设备

　　2、吸收系统：逆流空塔喷淋吸收塔，系统在塔中完成SO2、SO3等有害气体的吸收。

　　3、浆液制备系统：磨机（湿磨时用）、粉仓（干粉制浆时用）、浆液箱、搅拌器、石灰浆液输送泵。

　　4、石膏脱水系统：主要包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。

　　5、事故浆液系统：主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。

　　6、包括完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置

　　六、技术创新

　　1、脱离效率高达98%以上，对煤种适应性强，可用于高中低含硫煤种；

　　2、脱硫剂来源广泛，价格低廉；

　　3、脱硫剂利用效率高，钙硫比一般为1.03左右；

　　4、脱硫产物为石膏（二水硫酸钙），可作为建材使用，也易于处理；