濕式石灰石-石膏法脫硫效率的因素分析

劉曉 袁莉莉（山東神華山大能源環境有限公司， 山東 濟南 250014）

濕式石灰石-石膏法脫硫效率的因素分析

劉曉 袁莉莉（山東神華山大能源環境有限公司， 山東 濟南 250014）

在煙氣脫硫工藝上，濕式石灰石—石膏法是一種比較常用的方法，采用其作為脫硫工藝時，需要分析其影響因素，在具體的項目實施過程中，需要有效地規避不良因素，充分發揮脫硫效率。本文分析了幾個影響石灰石-石膏濕法脫硫效率的因素，給讀者提供一個參考。

化學修飾電極；制備；技術

隨著我國經濟的快速發展，工業化進程的加快，二氧化硫已經成為破壞環境的主要污染源，其中燃煤電廠成為主要來源。因此加強對二氧化硫排放控制，是保護環境的重要舉措。在各種的脫硫方法中，濕式石灰石-石膏法是應用最為廣泛的一種，其特點是脫硫率高、技術成熟穩定、適用范圍廣、副產品可再利用等，其在大中型火電廠機組脫硫工藝中占有率超過80%。在運用濕式石灰石-石膏法進行煙氣脫硫時，影響脫硫效率因素較多，需要分析各種因素對脫硫效率的關聯性，以確保石灰石-石膏濕法脫硫高效穩定。

1 濕式石灰石-石膏法脫硫的工作原理

濕式石灰石-石膏法脫硫法，是指在脫硫的過程中，二氧化硫這種化學物質改變自身的形態，在不同的形態之間進行轉換，從而實現從煙氣中脫除。一般是通過在濕態環境中，來實現二氧化硫從氣體到液體的轉變，再通過石膏進行轉化為固態形式，從而達到脫硫的效果。石灰石-石膏濕法脫硫工藝過程中，涉及到眾多的化學和物理反應，主要由二氧化硫吸收、石灰石溶解、中和、氧化、石膏結晶、脫水分離等單元組成，在這個過程中，起著絕對重要的是吸收環節。整個脫硫過程基本由以下6步驟構成。

①氣態的二氧化硫煙氣與脫硫漿液逆向交匯的方式擴散至漿液中；②二氧化硫被吸收，離解成亞硫酸根和氫離子；③氫離子與碳酸鈣反應生成鈣離子；④亞硫酸根離子被氧化生成硫酸根離子；⑤在酸性條件下，硫酸根與鈣離子反應生成硫酸鹽；⑥硫酸鹽結晶產生石膏。

通過這樣的六步法就可以實現對二氧化硫的脫除，在這個過程中，第一步是針對二氧化硫氣體的吸收，通過加入石灰石，首先在漿液中生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣屬于不穩定物質，其必須經過空氣的強制氧化生成比較穩定的硫酸鈣，最后硫酸鈣結晶成石膏固體。

2 濕式石灰石-石膏法脫硫工藝效率的影響因素分析

脫硫效率的影響因素比較多，脫硫效率的影響因素主要有吸收溫度，脫硫劑的品質、液氣比、鈣硫比、循環漿液的pH值、煙氣流速、漿池的容積、石膏過飽和度等。本文將著重分析其中的四個影響脫硫效率的因素。

（1）液氣比 液氣比，是指單位時間內吸收塔循環漿液的體積與進入吸收塔煙氣流量的比值（L/m3）。這是非常重要的影響脫硫效率的因素，液氣比與脫硫效率是成正相關的關系，液氣比值越大，脫硫的效率越高，相反，液氣比值越小，脫硫的效率會相對越低。從這點來看，為了提升濕式石灰石-石膏法脫硫的效率，應該保證有一個相對合理液氣比，擴大二氧化硫等酸性氣體的吸收面積。不過，液氣比與脫硫效率的正相關關系，是在其他參數一定的條件下才能實現。在實際的脫硫過程中，因液氣比值增大會造成循環泵流量過大、脫硫系統投資過大等不利因素。因此要保證較高的脫硫效率，必須選擇合理的液氣比，選擇過大會造成投資上浪費，選擇過小無法保證脫硫效率。

（2）鈣硫比 與液氣比相反，鈣硫比反應的是脫硫過程中，脫硫劑消耗的比率。在脫硫過程中，保證其他參數恒定，鈣硫比與脫硫效率也是呈現正相關的關系，若想提升脫硫效率，必須盡力提升鈣硫比。不過實踐證明，鈣硫比的比值并非越高越好，而是需要遵循一定的比例范圍，否則不僅無法提升脫硫效率，還會造成原材料的浪費。一般石灰石-石膏濕法脫硫工藝中鈣硫比的選擇范圍為1.02～1.05范圍內。

（3）漿液的酸堿值 脫硫循環漿液的酸堿值（pH值）也是脫硫系統中的一種重要的控制參數，實踐表明，漿液的酸堿值與二氧化硫的吸收速率是成正比的，酸堿值越高，二氧化硫的吸收量速率越高，二氧化硫的吸收量也就越大。不過在脫硫過程中，酸堿值對于石灰石的溶解程度、漿液的氧化的程度以及石膏的生成速率也存在著一定的影響，這種影響是負相關的關系。酸堿值高了，石灰石的溶解率就會降低，也有利于漿液的氧化和石膏的生成。反之。在實際的使用過程中，不能只考慮某一方面因素，而忽略了其他因素，因此對于酸堿值的選擇要科學適宜。一般漿液酸堿值選擇在5～6之間比較合適。

3 石灰石的品質

采用濕式石灰石-石膏法進行脫硫，其石灰石的選擇是非常關鍵的，尤其是要注重石灰石的品質，石灰石的活性越大，越有利于脫硫。其次石灰石顆粒大小對脫硫系統也有較大影響，石灰石粒徑應為300目過篩率90%以上。

4 結語

濕式石灰石-石膏法脫硫是被廣泛應用的脫硫工藝方法，在脫硫的過程中，要注重不同因素對脫硫效率的影響，從而有效地提升脫硫效率。

［1］丁承剛.濕法煙氣脫硫關鍵參數簡析［J］，國際電力，2002.

［2］李勁夫.石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝特點介紹［J］，工程建設與設計，2004.

劉曉（1982-），男，山東泰安人，工學學士，就職于山東神華山大能源環境有限公司，工藝室主任，工程師，研究方向：脫硫工藝設計。