湿式石灰石-石膏法脱硫效率的因素分析

刘晓 袁莉莉（山东神华山大能源环境有限公司， 山东 济南 250014）

湿式石灰石-石膏法脱硫效率的因素分析

刘晓 袁莉莉（山东神华山大能源环境有限公司， 山东 济南 250014）

在烟气脱硫工艺上，湿式石灰石—石膏法是一种比较常用的方法，采用其作为脱硫工艺时，需要分析其影响因素，在具体的项目实施过程中，需要有效地规避不良因素，充分发挥脱硫效率。本文分析了几个影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的因素，给读者提供一个参考。

化学修饰电极；制备；技术

随着我国经济的快速发展，工业化进程的加快，二氧化硫已经成为破坏环境的主要污染源，其中燃煤电厂成为主要来源。因此加强对二氧化硫排放控制，是保护环境的重要举措。在各种的脱硫方法中，湿式石灰石-石膏法是应用最为广泛的一种，其特点是脱硫率高、技术成熟稳定、适用范围广、副产品可再利用等，其在大中型火电厂机组脱硫工艺中占有率超过80%。在运用湿式石灰石-石膏法进行烟气脱硫时，影响脱硫效率因素较多，需要分析各种因素对脱硫效率的关联性，以确保石灰石-石膏湿法脱硫高效稳定。

1 湿式石灰石-石膏法脱硫的工作原理

湿式石灰石-石膏法脱硫法，是指在脱硫的过程中，二氧化硫这种化学物质改变自身的形态，在不同的形态之间进行转换，从而实现从烟气中脱除。一般是通过在湿态环境中，来实现二氧化硫从气体到液体的转变，再通过石膏进行转化为固态形式，从而达到脱硫的效果。石灰石-石膏湿法脱硫工艺过程中，涉及到众多的化学和物理反应，主要由二氧化硫吸收、石灰石溶解、中和、氧化、石膏结晶、脱水分离等单元组成，在这个过程中，起着绝对重要的是吸收环节。整个脱硫过程基本由以下6步骤构成。

①气态的二氧化硫烟气与脱硫浆液逆向交汇的方式扩散至浆液中；②二氧化硫被吸收，离解成亚硫酸根和氢离子；③氢离子与碳酸钙反应生成钙离子；④亚硫酸根离子被氧化生成硫酸根离子；⑤在酸性条件下，硫酸根与钙离子反应生成硫酸盐；⑥硫酸盐结晶产生石膏。

通过这样的六步法就可以实现对二氧化硫的脱除，在这个过程中，第一步是针对二氧化硫气体的吸收，通过加入石灰石，首先在浆液中生成亚硫酸钙，亚硫酸钙属于不稳定物质，其必须经过空气的强制氧化生成比较稳定的硫酸钙，最后硫酸钙结晶成石膏固体。

2 湿式石灰石-石膏法脱硫工艺效率的影响因素分析

脱硫效率的影响因素比较多，脱硫效率的影响因素主要有吸收温度，脱硫剂的品质、液气比、钙硫比、循环浆液的pH值、烟气流速、浆池的容积、石膏过饱和度等。本文将着重分析其中的四个影响脱硫效率的因素。

（1）液气比 液气比，是指单位时间内吸收塔循环浆液的体积与进入吸收塔烟气流量的比值（L/m3）。这是非常重要的影响脱硫效率的因素，液气比与脱硫效率是成正相关的关系，液气比值越大，脱硫的效率越高，相反，液气比值越小，脱硫的效率会相对越低。从这点来看，为了提升湿式石灰石-石膏法脱硫的效率，应该保证有一个相对合理液气比，扩大二氧化硫等酸性气体的吸收面积。不过，液气比与脱硫效率的正相关关系，是在其他参数一定的条件下才能实现。在实际的脱硫过程中，因液气比值增大会造成循环泵流量过大、脱硫系统投资过大等不利因素。因此要保证较高的脱硫效率，必须选择合理的液气比，选择过大会造成投资上浪费，选择过小无法保证脱硫效率。

（2）钙硫比 与液气比相反，钙硫比反应的是脱硫过程中，脱硫剂消耗的比率。在脱硫过程中，保证其他参数恒定，钙硫比与脱硫效率也是呈现正相关的关系，若想提升脱硫效率，必须尽力提升钙硫比。不过实践证明，钙硫比的比值并非越高越好，而是需要遵循一定的比例范围，否则不仅无法提升脱硫效率，还会造成原材料的浪费。一般石灰石-石膏湿法脱硫工艺中钙硫比的选择范围为1.02～1.05范围内。

（3）浆液的酸碱值 脱硫循环浆液的酸碱值（pH值）也是脱硫系统中的一种重要的控制参数，实践表明，浆液的酸碱值与二氧化硫的吸收速率是成正比的，酸碱值越高，二氧化硫的吸收量速率越高，二氧化硫的吸收量也就越大。不过在脱硫过程中，酸碱值对于石灰石的溶解程度、浆液的氧化的程度以及石膏的生成速率也存在着一定的影响，这种影响是负相关的关系。酸碱值高了，石灰石的溶解率就会降低，也有利于浆液的氧化和石膏的生成。反之。在实际的使用过程中，不能只考虑某一方面因素，而忽略了其他因素，因此对于酸碱值的选择要科学适宜。一般浆液酸碱值选择在5～6之间比较合适。

3 石灰石的品质

采用湿式石灰石-石膏法进行脱硫，其石灰石的选择是非常关键的，尤其是要注重石灰石的品质，石灰石的活性越大，越有利于脱硫。其次石灰石颗粒大小对脱硫系统也有较大影响，石灰石粒径应为300目过筛率90%以上。

4 结语

湿式石灰石-石膏法脱硫是被广泛应用的脱硫工艺方法，在脱硫的过程中，要注重不同因素对脱硫效率的影响，从而有效地提升脱硫效率。

［1］丁承刚.湿法烟气脱硫关键参数简析［J］，国际电力，2002.

［2］李劲夫.石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺特点介绍［J］，工程建设与设计，2004.

刘晓（1982-），男，山东泰安人，工学学士，就职于山东神华山大能源环境有限公司，工艺室主任，工程师，研究方向：脱硫工艺设计。