石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺

石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺

石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺是一种常用的烟气脱硫技术，广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂等工业领域，用于减少烟气中的二氧化硫（SO2）排放。该工艺通过使用石灰石（CaCO3）与烟气中的SO2反应，形成石膏（CaSO4·2H2O）并达到脱硫的目的。石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺的原理、设备和操作过程。

一、原理

石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺的原理是利用石灰石中的钙氧化物（CaO）与烟气中的SO2反应生成石膏以实现脱硫。该反应过程包括两步：

第一步：SO2与氢氧根离子（OH-）在石灰石石膏浆液中发生氧化还原反应，生成亚硫酸根离子（HSO3-）：

SO2 + 2OH- → HSO3- + H2O

第二步：亚硫酸根离子与石灰石颗粒表面的钙离子（Ca2+）反应，形成石膏：

HSO3- + Ca2+ → CaSO4·2H2O

通过上述反应，通过喷射喷嘴将石灰石浆液喷雾到烟气中进行接触，将烟气中的SO2捕捉并形成石膏。

二、设备

石灰石石灰法湿法烟气脱硫的关键设备包括石灰石石膏吸收塔、石膏浆液循环系统和脱水设备。

石灰石石膏吸收塔：石灰石石膏吸收塔是进行烟气脱硫的核心设备。它通常采用塔式结构，内部填充着大量的填料或喷雾嘴，用于将石灰石浆液喷雾到烟气中，使其与烟气充分接触，发生反应。

石膏浆液循环系统：该系统用于将石膏浆液供应给石灰石石膏吸收塔，并将反应后的石膏与残余的石灰石浆液分离。它包括石膏浆液储槽、泵、管道和控制系统等。

脱水设备：脱水设备用于去除石膏浆液中的水分，得到干燥的石膏。常见的脱水设备包括旋筒真空过滤机、脱水离心机等。

三、操作过程

石灰石石灰法湿法烟气脱硫的操作过程通常包括以下几个步骤：

准备石灰石浆液：将石灰石粉末与水混合，搅拌成浆液，保持一定浓度，以供喷雾使用。浆液的浓度通常由烟气中SO2的浓度和处理效果要求来决定。

喷射喷嘴喷霧：将石灰石浆液通过喷嘴喷射到石灰石石膏吸收塔中。喷嘴通常位于吸收塔的顶部，通过流体力学原理将浆液细分成小颗粒并均匀分布到塔内。

反应和吸收：在石灰石石膏吸收塔中，石灰石浆液与烟气接触，发生反应，将烟气中的SO2吸收。石膏浆液将SO2转化为石膏，同时烟气中其他颗粒物和污染物也被捕获。

分离石膏和石灰石浆液：经过吸收后的石膏和残余的石灰石浆液进入石膏浆液循环系统。系统中的分离设备将石膏与浆液分离，使石膏进入后续处理阶段，而浆液则回流回石灰石吸收塔中。

石膏脱水：分离后的石膏通常含有较高的水分。脱水设备对石膏进行脱水处理，以降低其含水率，使其满足使用要求。

四、脱硫效果与注意事项

石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺具有高效、可靠的脱硫效果，可以将烟气中的SO2排放量降低到国家标准以下。然而，在实际操作中需要注意以下几点：

石灰石质量：石灰石的质量对脱硫效果有重要影响。较高纯度的石灰石可以提高吸收效率，并减少反应产生的副产物。

水碱比：石灰石浆液的水碱比（以水的质量与石灰石含钙量的比值）对脱硫效果和脱硫副产物有影响。适当的水碱比可以提高脱硫效率，但过高的水碱比可能引起石灰石石膏吸收塔内的结垢和堵塞。

氧化空间：氧化空间是指烟气与石灰石浆液接触和反应的时间和距离。适当的氧化空间可以提高脱硫效果，通常通过增加吸收塔高度或增加填料或喷雾嘴来实现。

石灰石石灰法湿法烟气脱硫工艺通过使用石灰石与烟气中的SO2反应，形成石膏以实现脱硫。它具有较高的脱硫效率和可靠性，在工业领域得到广泛应用。在操作过程中，需要注意石灰石质量、水碱比和氧化空间等因素，以确保脱硫效果和设备的稳定运行。