關鍵設計參數(shù)

1. 液氣比（L/G）：通常8~15 L/m3，影響脫硫效率和能耗。

2. 漿液pH值：控制5.0~5.8（過低腐蝕設備，過高降低反應活性）。

3. 鈣硫比（Ca/S）：設計值1.02~1.05，實際運行中需避免過量石灰石浪費。

4. 空塔流速：3~4 m/s，過高易導致霧沫夾帶。

對比其他脫硫技術

石灰石-石膏法憑借高效率、低運行成本和副產物資源化優(yōu)勢，仍是燃煤煙氣脫硫的首選，尤其適合嚴苛環(huán)保標準下的規(guī)模化應用。

1. 高脫硫效率：
   • 石灰石-石膏法脫硫的脫硫效率通常可以達到95%以上，甚至在某些條件下可以達到99%以上。這使得它能夠有效減少煙氣中的二氧化硫排放，滿足嚴格的環(huán)保標準。
2. 技術成熟：
   • 該技術經過多年的發(fā)展和應用，已經非常成熟，設備運行穩(wěn)定可靠，操作經驗豐富。
3. 副產品可利用：
   • 脫硫過程中產生的副產品石膏（CaSO?·2H?O）可以作為建筑材料使用，如生產石膏板、水泥等，具有一定的經濟價值。
4. 適應性強：
   • 石灰石-石膏法適用于各種規(guī)模的燃煤電廠和工業(yè)鍋爐，能夠處理高硫煤和低硫煤的煙氣。
5. 運行成本相對較低：
   • 石灰石作為脫硫劑，資源豐富，價格相對較低。雖然初期投資較大，但長期運行成本相對較低。
6. 系統(tǒng)靈活性高：
   • 該技術可以根據(jù)煙氣中二氧化硫濃度的變化靈活調整脫硫劑的用量，保持高效的脫硫效果。
7. 環(huán)保性能好：
   • 脫硫過程中產生的廢水經過處理后可以循環(huán)使用，減少了水資源的消耗和環(huán)境污染。
8. 廣泛的應用經驗：
   • 石灰石-石膏法在全球范圍內有大量的應用實例，積累了豐富的運行和維護經驗。

1.?高效脫硫

• 高脫硫率：可達95%以上，滿足嚴格的排放標準。
• 適應性強：能處理不同含硫量的煙氣。

2.?經濟性

• 原料成本低：石灰石資源豐富，價格低廉。
• 副產品價值：生成的石膏可用于建材，增加經濟效益。

3.?技術成熟

• 廣泛應用：技術經過長期驗證，運行穩(wěn)定可靠。
• 操作簡便：自動化程度高，易于管理。

4.?環(huán)保效益

• 減少排放：顯著降低二氧化硫排放，改善空氣質量。
• 資源利用：副產品石膏可再利用，減少廢棄物。

5.?系統(tǒng)靈活性

• 適應多種規(guī)模：適用于不同規(guī)模的電廠和工業(yè)鍋爐。
• 改造方便：現(xiàn)有設備易于改造升級。

6.?政策支持

• 符合法規(guī)：滿足各國嚴格的環(huán)保要求。
• 政策激勵：部分地區(qū)提供補貼或稅收優(yōu)惠。

總結

石灰石-石膏法因其高效、經濟、技術成熟、環(huán)保效益顯著以及政策支持，成為脫硫領域的主流技術。

石灰石漿液制備：首先，將石灰石磨成細粉并加水制成漿液。石灰石漿液通過輸送泵送入吸收塔中。

煙氣與漿液接觸：鍋爐產生的煙氣經過除塵處理后，進入吸收塔。在吸收塔內，煙氣與從上而下噴淋的石灰石漿液逆流接觸，發(fā)生化學反應。煙氣中的二氧化硫（SO?）溶解于漿液中，生成亞硫酸鈣（CaSO?）和硫酸鈣（CaSO?）。

氧化反應：在吸收塔底部或專門的氧化區(qū)，通過鼓入空氣或氧氣，將生成的亞硫酸鈣進一步氧化為更穩(wěn)定的硫酸鈣（CaSO?）。這一過程通常需要控制氧化風機的供氧量，以確保反應完全。

石膏生成與分離：反應生成的硫酸鈣在吸收塔底部沉降，形成石膏漿液。石膏漿液經過循環(huán)泵送回吸收塔頂部繼續(xù)參與反應，或者通過脫水設備（如旋流器、真空皮帶脫水機）進行脫水處理，最終得到干燥的石膏產品。

副產品處理：脫硫過程中產生的石膏可以作為建筑材料使用，或者進行進一步的處理和回收利用。

廢水處理：脫硫過程中會產生含有少量污染物的廢水，需要通過廢水處理系統(tǒng)進行處理，以減少對環(huán)境的影響。

整個石灰石石膏法脫硫過程涉及多個環(huán)節(jié)，包括煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)等，各環(huán)節(jié)緊密配合，確保高效脫硫并減少環(huán)境污染。

技術成熟和可靠性高：石灰石-石膏法是一種非常成熟的煙氣脫硫技術，自20世紀80年代以來廣泛應用于全球的火電廠中。其技術已經非常成熟，運行可靠性高，設備和技術容易獲取。

資源豐富且價格低廉：石灰石作為脫硫劑，來源廣泛且價格便宜。石灰石資源豐富，易于運輸和保存，這使得石灰石-石膏法在經濟上具有很大的優(yōu)勢。

脫硫效率高：石灰石-石膏法的脫硫效率非常高，通?？梢赃_到90%以上，甚至在某些裝置中可以超過95%。這種高效率使得該方法能夠有效去除煙氣中的二氧化硫，滿足嚴格的環(huán)保要求。

適應性強：石灰石-石膏法對煤種變化、負荷變化和脫硫率變化具有較強的適應性，特別適用于大容量機組（如200MW及以上）和燃用含硫量較高的煤種。

副產品可利用：脫硫過程中產生的石膏是一種有價值的副產品，可以用于建筑材料或肥料等工業(yè)應用，這不僅減少了廢物處理的成本，還增加了經濟效益。

系統(tǒng)穩(wěn)定且無氨逃逸問題：石灰石-石膏法系統(tǒng)運行穩(wěn)定，吸收劑不存在揮發(fā)性問題，也無氨逃逸問題，這使得其在實際應用中更加安全可靠。

盡管石灰石-石膏法存在一些缺點，如初期投資和運行成本較高、占地面積大、系統(tǒng)管理復雜等，但其綜合優(yōu)勢使其成為目前國內外火電廠煙氣脫硫的首選工藝。特別是在內陸電廠或資源豐富的地區(qū)，石灰石-石膏法因其經濟性和高效性而被廣泛采用。

SO₃+H₂0→2H⁺+SO4^2-

CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O

CaCO₃+2HF→CaF₂+CO₂↑+H₂O

石灰石-石膏法脫硫反應是一個比較復雜的反應過程，其中有些副反應有利于反應的進程，有些會阻礙反應的發(fā)生，下列反應在設計中應予以重視。

(1)與Mg的反應

漿池中的Mg元素，主要來自于石灰石中的雜質，當石灰石中可溶性Mg含量較高時(以MgCO₃形式存在)，由于MgCO₃活性高于CaCO₃會優(yōu)先參與反應，對反應的進行是有利的，但過多時會導致漿液中生成大量的可溶性的MgSO₃，使得溶液里SO濃度增加，導致 SO₂吸收化學反應推動力的減小，而導致SO₂吸收的惡化。另一方面漿液中的SO₄^2–增加，會抑制氧化反應的進行，需要增加氧化空氣量。因此噴淋塔一般會控制Mg²⁺的濃度，當高于5000mg/L時需要排出廢水，此時控制準則不再是Cl^–小于20000mg/L。

(2)與Al的反應

AL主要來源于煙氣中的飛灰，可溶解的AL在F^–濃度達到一定條件下，會形成氟化絡合物(膠狀絮凝物)，包裹在石灰石顆粒表面，形成石灰石溶解閉塞，嚴重時會導致反應惡化的事故。

(3)與CL的反應

在一個封閉系統(tǒng)或接近封閉系統(tǒng)的狀態(tài)下，F(xiàn)GD工藝會把吸收液從煙氣中吸收溶解的氯化物增加到非常高的濃度。這些溶解的氯化物會產生高濃度的溶解鈣(主要是氯化鈣)溶解鈣會妨礙石灰石中碳酸鈣的反應，控制CL^–的濃度在12000~20000mg/L是保證反應正常進行的重要因素。

石灰石-石膏法脫硫是目前項目應用非常廣泛且效果好的一種工藝。