1. 石灰石-石膏法（最主流）

• 原理：利用石灰石（CaCO?）漿液吸收煙氣中的SO?，生成亞硫酸鈣（CaSO?），進一步氧化為石膏（CaSO?·2H?O）。
  • 化學反應：
    SO2+CaCO3+12O2+2H2O→CaSO4?2H2O+CO2SO2?+CaCO3?+21?O2?+2H2?O→CaSO4??2H2?O+CO2?
• 特點：
  • 脫硫效率高（>95%），副產(chǎn)物石膏可回收利用（如建材）。
  • 需處理廢水，設備易結垢，能耗較高。

2. 氨法脫硫

• 原理：以氨水（NH?·H?O）或液氨為吸收劑，生成硫酸銨（(NH?)?SO?）副產(chǎn)品。
  • 化學反應：
    SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3SO2?+2NH3?+H2?O→(NH4?)2?SO3?
    (NH4)2SO3+12O2→(NH4)2SO4(NH4?)2?SO3?+21?O2?→(NH4?)2?SO4?
• 特點：
  • 脫硫效率高（>97%），副產(chǎn)物硫酸銨可作為化肥。
  • 氨易揮發(fā)，需控制逃逸，適合有氨源的工廠（如化肥廠）。

3. 雙堿法（鈉-鈣雙堿法）

• 原理：先用NaOH或Na?CO?溶液吸收SO?（生成Na?SO?），再用石灰（Ca(OH)?）再生吸收液并沉淀石膏。
  • 主要反應：
    SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2?+2NaOH→Na2?SO3?+H2?O
    Na2SO3+Ca(OH)2→CaSO3+2NaOHNa2?SO3?+Ca(OH)2?→CaSO3?+2NaOH
• 特點：
  • 避免石灰石法的結垢問題，適合中小型鍋爐。
  • 需補充鈉堿，運行成本較高。

4. 鎂法脫硫（氧化鎂法）

• 原理：用MgO漿液吸收SO?，生成亞硫酸鎂（MgSO?），可氧化為硫酸鎂（MgSO?）或熱解再生MgO。
  • 化學反應：
    MgO+SO2→MgSO3MgO+SO2?→MgSO3?
    MgSO3+12O2→MgSO4MgSO3?+21?O2?→MgSO4?
• 特點：
  • 脫硫效率高（>95%），副產(chǎn)物可回收或排放。
  • 鎂資源豐富的地區(qū)更具經(jīng)濟性。

5. 海水脫硫

• 原理：利用海水的天然堿度（含HCO??）吸收SO?，生成可溶性硫酸鹽排回海洋。
  • 化學反應：
    SO2+H2O+HCO3?→HSO3?+CO2+H2OSO2?+H2?O+HCO3??→HSO3??+CO2?+H2?O
• 特點：
  • 無需添加劑，工藝簡單，適用于沿海電廠。
  • 需評估對海洋生態(tài)的影響。

濕法脫硫的優(yōu)缺點

• 優(yōu)點：
  • 脫硫效率高（90%~99%），技術成熟，適用于高硫煤煙氣。
  • 可協(xié)同去除其他污染物（如HCl、HF）。
• 缺點：
  • 系統(tǒng)復雜，能耗高（尤其風機功耗）。
  • 產(chǎn)生廢水、廢渣需處理，可能二次污染。

工藝核心設備

1. 吸收塔：噴淋塔、填料塔或鼓泡塔。
2. 漿液循環(huán)系統(tǒng)：泵、噴嘴、氧化風機。
3. 副產(chǎn)品處理系統(tǒng)：石膏脫水、廢水處理。

不同濕法脫硫技術的選擇需綜合考慮?煙氣特性、脫硫效率、副產(chǎn)物價值、運行成本及環(huán)保法規(guī)。石灰石-石膏法因經(jīng)濟可靠占據(jù)主流，而氨法、鎂法則在特定場景更具優(yōu)勢。

1. 高脫硫效率：
   • 石灰石-石膏法脫硫的脫硫效率通?？梢赃_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(jīng)過多年的發(fā)展和應用，已經(jīng)非常成熟，設備運行穩(wěn)定可靠，操作經(jīng)驗豐富。
3. 副產(chǎn)品可利用：
   • 脫硫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品石膏（CaSO?·2H?O）可以作為建筑材料使用，如生產(chǎn)石膏板、水泥等，具有一定的經(jīng)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(diào)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(chǎn)生的廢水經(jīng)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(jīng)驗：
   • 石灰石-石膏法在全球范圍內(nèi)有大量的應用實例，積累了豐富的運行和維護經(jīng)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(jīng)濟性

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

3.?技術成熟

• 廣泛應用：技術經(jīng)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(zhì)量。
• 資源利用：副產(chǎn)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(jīng)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。

1. 高效脫硫
   脫硫效率可達95%以上，能有效降低煙氣中的二氧化硫濃度，滿足嚴格的環(huán)保要求。
2. 技術成熟
   工藝成熟，運行穩(wěn)定，廣泛應用于大型燃煤電廠和工業(yè)鍋爐。
3. 副產(chǎn)品可利用
   脫硫產(chǎn)物為石膏，可用于建材等行業(yè)，實現(xiàn)資源化利用，減少廢棄物排放。
4. 適應性強
   適用于不同含硫量的煤種，能夠處理高硫煤煙氣。
5. 運行成本低
   石灰石作為脫硫劑，資源豐富且價格低廉，運行費用相對較低。
6. 系統(tǒng)可靠性高
   設備運行穩(wěn)定，維護簡便，適合長期連續(xù)運行。
7. 環(huán)保效益顯著
   大幅減少二氧化硫排放，改善空氣質(zhì)量，符合環(huán)保要求。
8. 自動化程度高
   可實現(xiàn)自動化控制，減少人工操作，提高運行效率。

總結：石灰石石膏法脫硫具有高效、成熟、經(jīng)濟、環(huán)保等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)煙氣處理。

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(chǎn)生的煙氣經(jīng)過除塵處理后，進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，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?qū)ｉT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(jīng)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(chǎn)品。

副產(chǎn)品處理：脫硫過程中產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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，通常可以達到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(chǎn)品可利用：脫硫過程中產(chǎn)生的石膏是一種有價值的副產(chǎn)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(jīng)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(nèi)外火電廠煙氣脫硫的首選工藝。特別是在內(nèi)陸電廠或資源豐富的地區(qū)，石灰石-石膏法因其經(jīng)濟性和高效性而被廣泛采用。

氨法脫硫技術具有較高的脫硫效率，通?？梢赃_到95%以上，且副產(chǎn)品硫酸銨具有較高的經(jīng)濟價值，可以作為化肥使用，因此在環(huán)保性和資源再生利用方面具有顯著優(yōu)勢。然而，氨法脫硫存在氨損失、能耗大以及加熱器材質(zhì)要求高等問題。此外，氨法脫硫系統(tǒng)不排廢水，但其漿液中的氯離子和氟離子濃度較高，可能導致腐蝕問題。

相比之下，石灰石-石膏法脫硫技術雖然占地面積較大，漿液循環(huán)量和耗電量較高，但其脫硫效率也高達95%，且運行成本已大幅降低。石灰石-石膏法的副產(chǎn)品為石膏，主要用于建材行業(yè)，具有一定的市場價值。然而，該技術的缺點包括系統(tǒng)復雜、初始投資大、水耗大等。

從技術改造的角度來看，氨法脫硫改造為石灰石-石膏法脫硫需要考慮以下幾點：

設備調(diào)整：氨法脫硫塔的設計與石灰石-石膏法脫硫塔有所不同，需要對塔內(nèi)結構進行調(diào)整以適應石灰石-石膏法的工藝流程。

漿液制備：石灰石-石膏法需要將石灰石磨成粉并制成漿液，這與氨法脫硫的液氨或廢氨水不同，需要額外的設備和工藝來實現(xiàn)。

能耗與成本：石灰石-石膏法的能耗相對較高，且系統(tǒng)復雜度較高，因此改造過程中需要評估整體的能耗和運行成本是否合理。

安全性：石灰石-石膏法不涉及危險化學品的使用，安全性較高，而氨法脫硫存在氨泄漏的風險，需要采取相應的安全措施。

環(huán)保性：石灰石-石膏法的副產(chǎn)品石膏可以用于建材行業(yè)，而氨法脫硫的硫酸銨則可以作為化肥使用，兩者在環(huán)保性方面各有優(yōu)勢。

改造氨法脫硫為石灰石-石膏法脫硫是一個復雜的工程任務，需要綜合考慮技術可行性、經(jīng)濟合理性以及環(huán)保要求。建議在進行改造前進行全面的技術評估和經(jīng)濟分析，以確保改造后的系統(tǒng)能夠高效、安全地運行，并符合環(huán)保標準。

在吸收塔內(nèi)，煙氣與石灰石漿液充分接觸，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣發(fā)生化學反應，生成硫酸鈣，隨后結晶形成二水石膏。 脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去帶出的細小液滴，再通過換熱器加熱升溫后排放到大氣中。

石灰石膏法脫硫具有高效、低成本的特點，脫硫效率通?？蛇_到95%以上。此外，該技術對煤種和負荷變化具有較強的適應性，適用于各種含硫煤種的煙氣處理。石膏作為副產(chǎn)品，可以綜合利用，如用于制造墻板材料等。

石灰石膏法脫硫技術在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應用，尤其在日本、德國、美國等國家的火力發(fā)電廠中，約90%的煙氣脫硫裝置采用此工藝。

高脫硫效率：石灰石膏法脫硫技術的脫硫效率通常可以達到95%以上，甚至在某些情況下可以超過98%。這使得該技術在處理高濃度SO2的煙氣時表現(xiàn)出色。

技術成熟且運行穩(wěn)定：石灰石膏法脫硫技術引進較早，經(jīng)過多年的應用和發(fā)展，技術已經(jīng)非常成熟，運行可靠性高。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，設備運轉(zhuǎn)率高，通?？蛇_90%以上。

吸收劑來源廣泛且價格低廉：石灰石作為吸收劑資源豐富，價格便宜，易于獲取和保存。這降低了脫硫過程的成本，使得該技術更具經(jīng)濟性。

適應性強：石灰石膏法適用于各種含硫量的煤種，包括高硫煤和低硫煤。此外，該技術還能夠適應不同工況條件下的煙氣處理需求。

副產(chǎn)品易于綜合利用：脫硫過程中產(chǎn)生的石膏副產(chǎn)品可以作為建材使用，具有商業(yè)價值。這不僅減少了廢物處理成本，還增加了經(jīng)濟效益。

系統(tǒng)設計靈活：石灰石膏法脫硫工藝可以根據(jù)具體工況進行調(diào)整，如通過改變物理傳質(zhì)系數(shù)或化學吸收效率等手段來調(diào)節(jié)脫硫效率，以保持長期穩(wěn)定運行并實現(xiàn)達標排放。

無氨逃逸問題：與其他脫硫技術相比，石灰石膏法不存在氨逃逸的問題，這使得其在環(huán)境保護方面更為安全可靠。

石灰石膏法脫硫技術以其高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定和環(huán)保的特點，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應用，并成為許多工業(yè)領域煙氣處理的首選方案。

(2)技術成熟，運行可靠。國內(nèi)外火電廠石灰石 (石灰) 一石膏濕法脫硫裝置投運率一般可達98%以上，由于其發(fā)展歷史長，技術成熟，運行經(jīng)驗多，因此不會因脫硫設備而影響鍋爐的正常運行。

(3)對煤種變化的適應性強。適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫(4)占地面積大，一次性建設投資相對較大。

(5)吸收劑資源豐富，價格便宜。

(6)脫硫產(chǎn)物為二水石膏便于分離，可以綜合利用，可作為水泥添加劑。