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石灰-石膏法脱硫

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石灰-石膏法脱硫技术原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前应用*广泛的一种脱硫技术,其基本工艺流程如下:
锅炉烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4•2H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
  在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。
  经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46—55℃左右,且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80℃以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 *后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下:①烟气中的二氧化硫溶解水,生成亚硫酸并离解成氢离子和HSO-3离子;②烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶液中HSO-3氧化成SO2-4;③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca2+;④在吸收塔内,溶液中的SO2-4、Ca2+及水反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。化学反应式分别如下:

① SO2+H2O→H2SO3→H++HSO-3

② H++HSO-3+1/2O2→2H++SO2-4

③ CaCO3+2H++H2O→Ca2++2H2O+CO2↑

④ Ca2++SO2-4+2H2O→CaSO4·2H2O
  由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入,吸收塔下部浆池中的HSO-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐,*后在CaSO4达到一定过饱和度后,结晶形成石膏-CaSO4·2H2O。石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。

石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。