石灰石系统中最关键的反应是Ca2+的形成，因为 SO2，正是通过Ca2+与HSO3-反应而得以从溶液中出 去的。这一关键步骤也突出了石灰石系统和石灰 系统的一个极为重要的区别：石灰石系统中Ca2+ 的产生与H+浓度和CaCO3 的存在有关；而在石灰 系统中， Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关。因 此，为了保证液相有足够的Ca2+浓度，石灰石系 统在运行时，其pH较石灰系统的低，石灰石系统 的最佳操作pH为5.8~6.2,石灰系统约为8。
工艺流程图1
吸收塔
吸收塔多采用逆流方式布置, 烟气从喷淋区下部进人吸 收塔, 与均匀喷出的吸收浆液逆流接触。烟气流速为 3m/s左右, 液气比与煤含硫量和脱硫率关系较大, 一般在 8~25 /m3之间。空塔优点是塔内部件少, 结垢可能性小, 运行可靠性高。逆流运行有利于烟气与吸收液充分接触, 但阻力损失比顺流大。
1.概述
石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术（CaCO3/CaO wet FGD） 是世界上应用最为广泛的，该方法开发较早，工艺成熟， 吸收剂廉价易得。在基本原理上属于无机化学脱硫的范畴, 是最基本的酸碱中和法。采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟 气中SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏（CaSO4·2H2O） ,脱 硫率在90 %以上。
2.化学反应原理
用石灰石或者石灰浆液吸收烟气中的SO2，首先生成 亚硫酸钙：
石灰石：CaCO3+ SO2+0.5H2O→CaSO3•0.5H2O+CO↑ 石灰：CaO+ SO2+0.5H2O→CaSO3•0.5H2O 然后亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙。
石灰石/石灰法湿法烟气脱硫的反应机理
石灰石系统和石灰系统的主要区别
5.主要工艺参数
影响传质单元数的主要因素为：浆液PH、石灰石粒度、 液气比、烟气流速、钙硫比（吸收剂浓度）、吸收塔的结 构等。
① 液气比的影响 液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面。在其它参数 恒定的情况下，提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋 密度使液气间的接触面积增大，传质单元数将随之增大， 脱硫效率也将增大。在实际工程中，提高液气比将使浆液 循环泵的流量增大，从而增加设备的投资和能耗。同时， 高液气比还会使吸收塔内压力损失增大，增加风机能耗。
②结脱垢硫和塔堵发塞生：结C垢aS的O3主或要Ca原SO因4从，溶特液别中是结硫晶酸析钙出结是构导坚致硬、 板结，一旦结垢难以去除，影响到所有与脱硫液接触 的阀门、水泵、控制仪器和管道等。硫酸钙结垢的原 因是SO42-和Ca2+的离子积在局部达到过饱和。为此， 在吸收塔中要保持亚硫酸盐的氧化率在20%以下。亚 硫酸盐的氧化需要在脱硫液循环池中完成，可通过鼓 氧或空气等方式进行，形成的硫酸钙发生沉淀。从循 环池返回吸收塔的脱硫液中，还因为含有足量的硫酸 钙晶体，起到了晶种的作用，因此在后续的吸收过程 中，可防止固体直接沉积在吸收塔设备表面。
3.工艺流程及设备
传统的石灰石/石灰法湿法烟气脱硫工艺流程如 图1所示。 FGD 系统工艺流程主要由石灰石浆液制 备和供应、吸收塔、脱硫产物处置、烟风道、电 气和自动控制6个部分组成。
锅炉烟气经除尘、冷却后进入吸收塔，吸收塔 内用配置好的石灰石或石灰浆液洗涤含SO2的烟气， 洗涤净化后的烟气经除雾和再热后排放。吸收塔 内排出的吸收液流入循环槽，加入新鲜的石灰石 或者石灰浆液进行再生。
②烟气流速的影响 在其它参数恒定的情况下，提高烟气流速可提高气液两
相的湍动，降低烟气与液滴间的膜厚度，提高传质系数。另 外，喷淋液滴的下降速度将相对降低，使单位体积内持液量 增大，增大了传质面积，使传质单元数得以提高，增加了脱 硫效率。烟气流速对传质单元数有一定影响，但影响程度较 液气比要小得多。在实际工程中，烟气流速的增加无疑将会 使吸收塔的塔径变小，减小吸收塔的体积，对降低造价有益。 然而，烟气流速的增加将对吸收塔内除雾器的性能提出新的 更高要求，同时还会使吸收塔内的压力损失增大，能耗增加。 目前，将吸收塔内烟气流速控制在3.5～4.5 m/s 较合理。 ③钙硫比的影响：钙硫比（Ca/S）是指注入吸收剂量与吸收 S常 气O以比2量浆）的液不摩中变尔吸的比收情，剂况反浓下应度，单钙C位t作硫时为比间衡增内量大吸度，收量注剂。入原在吸料保收的持塔供浆内给液吸量量收。（剂通液的 量相应增大，引起浆液pH 值上升，可增大中和反应的速率， 增 元加数反呈应单的调表函面数积关，系，SO传2吸质收单量元的数图对中钙显硫示比钙的硫变比化与相传当质敏单感。 另外，钙硫比变化对传质系数的影响比烟气流速要大，但比 液气比要小。
吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求有持液量大、 气液相间的相对速度高、气液接触面积大、内部构件少、 压力降小等特点。目前较常用的吸收塔主要有喷淋塔、 调料塔、配设鼓泡塔、道尔顿型塔4类。其中喷淋塔是 湿法脱硫工艺的主流塔形见图2。一般SO2去除率高的洗 涤塔，往往是操作可靠性最差的。（各塔优缺点见表1）
③除雾器堵塞：在吸收塔中，雾化喷嘴并不能产生尺寸完全 均一的雾滴，雾滴的大小存在尺寸分布。较小的雾滴会被气 流所夹带，如果不进行除雾，雾滴将进入烟道，造成烟道腐 蚀和堵塞。除雾器必须保持清洁，目前使用的除雾器有多种 形式（如折流板型等）通常用高速喷嘴每小时数次喷清水进 行冲洗。 ④脱硫剂的利用率：脱硫产物亚硫酸盐和硫酸盐可沉积在脱 硫剂颗粒表面，从而堵塞了这些颗粒的溶解通道。这会造成 石灰石或石灰脱硫剂来不及溶解和反应就随产物排除，增加 了脱硫剂和脱硫产物的处理费用。因此脱硫液再循环池中的 停留时间一般要达到5~10min。实际的停留时间设计与石灰 石的反应性能有关，反应性能越差，为使之完全溶解，要求 它在池内的停留时间越长。 ⑤脱硫产物及综合利用：半水亚硫酸钙通常是较细的片状晶 体，这种固体产物难以分离，也不符合填埋要求。而二水硫 酸钙是大的圆形晶体，易于析出和过滤。因此，从分离的角 度看，在循环池中鼓氧或空气将亚硫酸钙盐氧化为硫酸盐是 十分必要的，通常要保证95%的脱硫产物转化为硫酸钙。
表1 烟气脱硫用洗涤塔性能比较
洗涤塔形式 持液量 逆流 抗堵塞性 低负荷比 压力降中等
差
转盘式洗涤 好
否
好
塔
湍流塔 上好 否
好
差
中等
好
差
中等
好
文丘里洗涤 差
否
好
塔
喷淋塔
差
是
好
好
高
好
好
低
差
道尔顿型塔 好
否
好
差
中等
好
喷射鼓泡塔 好
否
好
差
中等
好
4.湿法脱硫的影响因素
①设备腐蚀：化石燃料燃烧的排烟中含有多种微量的化 学成分，如氯化物。在酸性环境中，它们对金属（包 括不锈钢）的腐蚀性相当强。目前广泛应用的吸收塔 材料是合金C-276，其价格是常规不锈钢的15倍，为 延长设备的使用寿命，溶液中氯离子的浓度不能太高。 为保证氯离子不发生浓缩，有效地方法是在脱硫系统 中根据物料平衡排出适量的废水，以清水补充。