湿法脱硫

石灰石-石膏法脱硫、双/单碱法脱硫、氨法脱硫，针对不同工况选择合适的工艺。

石灰石-石膏法脱硫工作原理

石灰石-石膏法烟气脱硫工艺的反应机理为：在脱硫吸收塔内烟气中SO2首先被浆液中的水吸收与浆液中的CaCO3反应生成CaSO3，CaSO3被鼓入氧化空气中是O2氧化最终生成石膏晶体CaSO4·2H2O。其主要化学反应方程式：

烟气中的SO2和SO3与浆液液滴中的水发生如下反应：

SO2  + H2O → HSO3- + H+

SO3  + H2O → H2SO4

SO3与水生成的H2SO4可以在短时间内与石灰石浆液发生反应。

浆液水中的石灰石首先发生溶解：

CaCO3+ H2O → Ca2++ OH-+CO2

SO2、SO3与石灰石浆液发生以下离子反应：

Ca2++ OH- + HSO3- + 2H+ → Ca2++ HSO3- + 2H2O

Ca2++ OH- + SO42- + 2H+ → Ca2++ SO42- + 2H2O

通入脱硫塔浆液池内的O2将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，形成石膏：

HSO3- + O2 → 2 SO42-  + 2H+

Ca2++ SO42- + 2 H2O → CaSO4·2H2O

烟气从下部进入吸收塔，与上面喷淋下来的石灰石浆液逆向接触，吸收烟气中的SO2.洁净烟气从吸收塔顶部经除雾后排出脱硫塔。在吸收塔内浆液吸收SO2后生产亚硫酸钙并沉降下来，在强制鼓风氧化作用下亚硫酸钙生成硫酸钙晶体，然后通过石膏排出泵输送到水力旋流器，经旋流分离（浓缩）、真空脱水后生产石膏回收利用。旋流器上层清液输送到滤液池，滤液大部分用泵送回脱硫系统循环使用。

湿法脱硫内部结构包括：

吸收塔本体：碳钢结构，玻璃鳞片防腐。

浆液喷淋：浆液喷淋由雾化喷淋层和高效雾化喷嘴组成，喷淋液滴主要集中在200~500微米，比表面积大。

除雾器：由两层除雾器本体及冲洗系统组成。烟气以一定的速度流经除雾器，被快速、连续改变运动方向，通过除雾器的弯道通道，在惯性力及重力的作用下将气流中夹带的液滴分离出来。

设计要求是出口烟气中也低含量不超过75mg/m3。

搅拌器：吸收塔搅拌器一般布置在吸收塔浆池区，为使浆液在浆池内不致沉淀结垢，保证浆液在浆池内的亚硫酸钙充分氧化成硫酸钙，通常设置侧进式搅拌器。

循环泵：为实现吸收塔内脱硫浆液循环使用，保证最大限度地发挥脱硫剂的效能，采用耐腐蚀、耐磨损、流量大、压头稳定的脱硫专用循环泵。循环泵按每一层喷淋层对应一台泵的单元制配置，泵体采用碳钢内村高分子结构，叶轮采用防腐蚀耐磨材料制作，泵入口装设滤网等防止固体物吸入堵塞喷嘴。

氧化风机：将脱硫副产物CaSO3转化为稳定的CaSO4，保证在浆液池内中和反应及氧化反应的完全进行，并使悬浮液均匀不产生沉淀，设置氧化风机不断向吸收塔内浆液池鼓入空气。氧化风机常采用罗兹风机，入口设有过滤网，保证入塔的氧化空气无尘，风机外有隔音罩；氧化风量按投运风机的最大出力供给。

单碱法脱硫工作原理

单碱法脱硫（常指钠碱法，以 NaOH、Na₂CO₃为吸收剂）的核心工作原理是利用碱性吸收剂在塔内与烟气中 SO₂发生化学反应脱除酸性污染物，适用于中低硫烟气治理。

核心化学反应（以 NaOH 为初始吸收剂为例）

1. 塔内吸收反应（脱硫塔核心反应区）

第一步：SO₂与水结合生成亚硫酸

SO2+H2O⇌H2SO3

第二步：亚硫酸与 NaOH 反应生成亚硫酸钠（主反应）

H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O

第三步：若 SO₂过量，生成亚硫酸氢钠

H2SO3+Na2SO3=2NaHSO3

单碱法脱硫内部结构

一、烟气入口区

1. 布置：塔体中下部侧向切线式切入

2. 导流板：3-4 块弧形钢板，材质 Q235B + 防腐层

二、浆液喷淋系统

吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统的设计能合理分布要求的喷淋量,使烟气流向均匀，为确保浆液与烟气充分接触和反应，设置三层喷淋形式。浆液喷淋系统采用FRP材质。喷嘴采用国内知名品牌。喷嘴与管道的设计便于检修，冲洗和更换。喷嘴和管道采取粘接的连接方式。

三、浆液池搅拌系统

浆液池搅拌系统能防止浆液沉淀结块。浆液池采用顶入式搅拌器，采用耐腐蚀材料。

四、除雾器

除雾器系统的设计特别要注意FGD装置入口的飞灰浓度的影响。设置两层除雾器除去烟气中的水分。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可进行自动冲洗,也可进行人工冲洗。

五、吸收塔浆液循环泵

循环泵将塔外浆液池内的吸收剂浆液循环送至喷嘴，每台循环泵供应一层喷淋层。循环泵为离心泵。循环泵配有油位指示器、机械密封、联轴器罩和泄漏液收集设备等其他附件。循环泵便于拆换和维修，配置整体底盘或安装框架。循环泵采用耐腐蚀的工程塑料泵产品。

六、工艺水系统

直接引厂区工艺水管道为脱硫工艺系统提供工艺用水。工艺水系统满足FGD装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水

七、管道和阀门

管道系统的布置设计(包括合理设置各种支吊架)能承受各种荷载和应力。计算所有主要管道的热膨胀位移和应力,并且确保管道作用在设备上的力和力矩在各个设备厂商规定的范围之内。浆液管道及阀门能防止磨损和腐蚀，防止浆液沉淀的形成。

八、搅拌设备

搅拌器采用全金属或衬胶结构，所有接触被搅拌流体的搅拌器部件，选用适应被搅拌流体的特性的材料，包括具有耐磨损和腐蚀的性能。

氨法脱硫工作原理

含硫烟气经除尘器除尘达标后进入引风机，烟气进入脱硫塔的中下部饱和浓缩段，经洗涤后再进入脱硫塔中上部吸收段，在吸收段通过多级喷淋，烟气与吸收液充分接触反应脱除掉SO2后，进入净化水洗段，烟气与净化水通过填料逆流接触，除去逃逸的氨与尘，最后经除雾器除雾成为净化尾气，通过烟囱排放。

吸收剂送入脱硫塔，吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵。亚硫酸铵在脱硫塔底部氧化段被多层分布均匀的氧化空气充分氧化成硫酸铵溶液。部分硫酸铵溶液进入结晶槽，经浓缩循环泵进入浓缩段循环，利用烟气温度使循环液水分得到蒸发，达到饱和目的，形成固含量10％的硫酸铵浆液，固含量10％的硫酸铵浆液由结晶泵送入旋流器继续沉降分离；溢流清液进入循环槽，结晶液（固含量40％～60％）进入分离离心机；离心机过滤清液进入料液槽，虑渣为含湿量3％～5％的硫酸铵湿粉。料液槽内的清液经料液泵送回吸收系统循环使用，硫酸铵成品包装送入成品库，之后销售，实现变废为宝，产生经济效益。

水净化喷淋系统的循环水一部分打入脱硫循环液用于补充在浓缩和吸收过程中消耗的水分，维持系统水平衡。另一部分在补入新鲜的净化水后继续循环。

氨法脱硫系统组成

（1）烟气系统

锅炉及生产线来的烟气经过一定角度切向进入脱硫塔的浓缩段，与浓缩段二级循环喷淋液充分接触，蒸发二级液中的水分，达到过饱和从而结晶，节约了原有工艺塔外蒸汽蒸发结晶需用的大量蒸汽，同时烟气得到冷却至85-90℃左右，与从氧化段来的反应后空气混和并反应进入脱硫塔上部吸收段，与富含氨的一级循环液充分接触反应，超过99%的二氧化硫与氨反应，经净化水洗段水洗后成为净烟气，通过除雾器除雾后排放。净烟气氨逃逸小于3mg/Nm3，二氧化硫含量低于35mg/Nm3、水滴低于75mg/Nm3。

（2）一二级脱硫液循环系统

一级循环液是将富含氨的硫酸铵及亚硫酸铵溶液打入脱硫塔吸收段，与烟气充分接触，吸收烟气中99%的二氧化硫，经处理后再循环，为主要反应提供脱硫环境，是本系统的主要反应区。

二级循环主要为硫酸铵溶液，打入脱硫塔的浓缩段，与热烟气充分接触，迅速达到过饱和状态，形成含固率10%的硫酸铵过饱和溶液，打入后硫铵系统形成产品硫酸铵。

（3）净化水洗系统

净化水系统的作用是：防止氨逃逸和气溶胶的产生，清洗微尘，同时按工艺需求量进行补水，以维持系统内的水平衡。主要设备：工艺水槽（一个）、循环水槽（一个）、工艺水泵、除雾器冲洗水泵、填料（一层）、集液槽升气冒一套；

（4）氨水（气氨）加入系统

本工艺根据各用户厂的不同特点可采用液氨或气氨作为吸收剂（必要时两者可共用）。本工艺采用10%氨水作为吸收剂，氨水直接加入一级循环最下部一级喷淋，提高脱硫效率，减少氨逃逸。 

（5）氧化空气系统

空气经空气压缩机压缩交冷却后打入脱硫塔底部氧化段，将溶液中下硫酸铵氧化为硫酸铵，进一步吸收浓缩得到硫酸铵产品，残余部分空气进入脱硫塔中部浓缩段扰动过饱和的硫酸铵溶液，防止堵塞，最后随烟气放空。

（6）后硫铵系统

硫酸铵后处理系统的作用是：将脱硫系统生成的硫酸铵浆液分离，得到硫酸铵湿料；将分离得到的硫酸铵母液送回脱硫系统循环利用。硫酸铵后处理系统的主要设备：旋流器、离心机。来自脱硫系统含固率10%的硫铵浆液经硫铵排出泵进入旋流器，经过分离，将含固率40-50%的底流进入离心机，分离产出含水≤5%的硫酸铵湿料。旋流器上部的溢流及离心机的母液均自流回料液槽，再经料液泵去吸收系统循环槽重复使用。