湿法脱硫原理

石灰石-石膏湿法脱硫原理分析

烟气脱硫发生在吸收塔吸收区内，装液有循环泵抽出，经喷淋层喷嘴雾化喷出，细小的聚液液滴充满整个吸收塔吸收区域，与逆流而上的烟气接触发生传质和化学吸收反应，脱除SO2.整个吸收过程可以假设由两部分组成，一是气态的SO2溶解在装液中的传质过程；而是溶解的SO2在浆液中所发生的化学吸收过程。

（1）气液相间传质过程

系数塔内气液相间的传质过程可用Whitman（1923）提出的双模理论来描述。该理论假设当气液两相接触时，在气体和液体之间存在稳定的相界面，相界面两侧各存在很薄的气模和液膜。气体一份子括但形势从气相主体穿过气模和液膜进入液相主体，在相界面气液两相平衡，且遵循亨利定律；在两膜层以外的中心区，流体勋在充分的湍流，分子浓度均匀。

（2）化学吸收反应过程

1）SO2水解

烟气中的SO2通过喷淋液相后，首先与浆液发生水解反应，反应的方程式：

O2+H2O→H+ + HSO3-

HSO3-→H+ + SO32-

SO2的水解使得液相中的SO2分子减少，破坏了气液相间的分子平衡，以推动S02分子气相主体输送到液相主体，而从上面的方程式S02的水解和H2SO3的电离均是可逆过程，只消耗掉反应生成物，才能推动反应不断的进行，从而不断断的吸收气相中的S02分子，以到烟气脱的目的。

2）氧化反应

SO2水解后，脱硫浆液中会存在大量的HSO3-，由于其具有强还原性，在吸收塔浆液区，易于氧化风机以及烟气中带来的溶解氧反应，氧化反应过程为：

HSO3-+O2=HSO4-

HSO4-=H++SO42-

氧化反应将HSO3-氧化为SO42-，减少了水解反应的生成物，促进水解反应的进行和气态SO2的吸收，而且将化学特性较不稳定的SO32-氧化成为特性较稳定的SO42-，为下部与CaCO3的结晶反应提供了基础。

3)石膏结晶

在氧化反应阶段后，浆液中存在的SO42-与浆液的Ca2+离子反应生成难溶于水的二水硫酸钙（石膏），这些石膏会被石膏排出泵送出脱硫塔，降低脱硫塔内石膏的浓度，这使得石膏结晶的反应能够源源不断的进行下去。

反应的方程式为

Ca2++SO42-+H2O=CaSO4·2H2O

脱硫浆液中重金属的迁移机理

煤炭中