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石灰石石膏法脱硫原理

时间:2026-03-20 09:06:37

石膏法脱硫的工作原理主要基于石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,通过一系列化学反应将烟气中的二氧化硫(SO2)脱除,最终生成石膏。以下是石膏法脱硫的详细工作原理:

吸收剂的准备

石灰石:首先将石灰石破碎、磨细成粉状,然后与水混合搅拌成吸收浆液。

石灰:如果使用石灰作为吸收剂,则需要将石灰粉进行消化处理后加水制成吸收剂浆液。

吸收塔内的反应

烟气与浆液的接触:来自锅炉或窑炉的烟气首先经过除尘器去除大部分颗粒物,然后在引风机的作用下进入吸收塔。在吸收塔内,烟气与吸收浆液逆向接触,充分混合。

化学反应:在吸收塔内,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙(CaCO3)以及从塔下部鼓入的空气中的氧气(O2)发生化学反应,生成硫酸钙(CaSO4)和二氧化碳(CO2)。反应方程式如下:

\[

CaCO3 + SO2 + O2 + H2O \rightarrow CaSO4 + CO2 + H2O

\]

\[

CaSO3 + O2 + 2H2O \rightarrow 2CaSO4·2H2O

\]

石膏的生成与脱水

结晶:生成的硫酸钙达到一定饱和度后会结晶形成二水石膏(CaSO4·2H2O)。

脱水:经吸收塔排出的石膏浆液经过浓缩和脱水处理,使其含水量小于10%,然后通过输送机送至石膏仓库进行堆放。

烟气的最终处理

除雾器:脱硫后的烟气经过除雾器除去其中的雾滴,确保烟气清洁。

换热器:除雾后的烟气再经过换热器加热升温,然后由烟囱排入大气。

系统组成

石灰石储运系统:负责石灰石的储存和运输。

石灰石浆液制备及供给系统:负责将石灰石粉制成浆液并泵入吸收塔。

烟气系统:包括除尘器、引风机等,用于烟气的预处理和输送。

SO2吸收系统:包括吸收塔,用于烟气与吸收浆液的接触和反应。

石膏脱水系统:用于石膏浆液的浓缩和脱水。

工艺水系统:用于提供工艺所需的水。

压缩空气系统:用于鼓入氧化空气。

废水处理系统:用于处理脱硫过程中产生的废水。

氧化空气系统:用于提供氧化空气,促进亚硫酸钙的氧化。

电控制系统:用于整个系统的自动化控制。

石膏法脱硫具有工艺成熟、适应性强、脱硫效率高等优点,适用于不同容量的发电机组,并且副产物石膏的利用前景较好。然而,该工艺也存在系统复杂、占地面积大、初投资及运行成本较高等不足。简易石膏法通过减少烟气流量和取消烟气加热装置,降低了造价和占地,适用于对脱硫率要求不太高的电厂。