湿法脱硫技术的原理、工艺流程等

湿法脱硫分为很多种，其中包括氨水洗涤法脱硫工艺（简称：氨法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以液氨或氨水作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收溶液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与溶液中的(NH4)2SO3 和NH4HSO3进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为硫酸氨晶体。

脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、吸收剂制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。

工艺流程：

锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱

湿法脱硫工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经过破碎磨细成粉状，与水混合搅拌制成吸收浆液，在吸收塔内，通过石灰石浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行氧化反应被脱除，最终反应产物为石膏。

湿法脱硫，特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后，脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应，其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，如用石灰做脱硫剂时，当Ca/S=1时，即可达到90%的脱硫率，适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是，湿法烟气脱硫存在废水处理问题，初投资大，运行费用也较高。

石膏法：

该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏），脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90 %的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。

石灰石/石膏法的主要优点是：适用的煤种范围广、脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）、吸收剂利用率高（可大于90%）、设备运转率高（可达90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的烟气脱硫工艺）、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理（由于销路问题只能堆放）、废水较难处理。

抛弃法:

以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂，在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤，使烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4，这个反应关键是Ca2+的形成。石灰石系统Ca2+的产生与H+的浓度和CaCO3的存在有关；而在石灰系统中，Ca2+的生产与CaO的存在有关。石灰石系统的最佳操作PH值为5.8—6.2，而石灰系统的最佳PH值约为8（美国国家环保局）。

石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装 置组成。其关键性的设备是吸收塔。对于石灰石/石灰抛弃法，结垢与堵塞是最大问题，主要原因在于：溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积：氢氧化钙或碳酸钙沉积或结晶析出；反应产物亚硫酸钙或硫酸钙的结晶析出等。所以吸收洗涤塔应具有持液量大、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构件少、阻力小等特点。洗涤塔主要有固定填充式、转盘式、湍流塔、文丘里洗涤塔和道尔型洗涤塔等，它们各有优缺点，脱硫效率高的往往操作的可靠性最差。脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大的问题，主要有回填法和不渗透地存储法，都需要占用很大的土地面积。由于以上的缺点，石灰石/石灰抛弃法已被石灰石/石膏法所取代。

1）SO2+H2O→H2SO3 吸收

2）CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O中和

3）CaSO3+1/2O2→CaSO4 氧化

4）CaSO3+1/2H2O→CaSO31/2H2OCaSO4+2H2O→CaSO42H2O结晶

6）CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制

湿法脱硫大致可以分为以下两种：石膏法该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏)，脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90%的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自80年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。博莱达环境专注{烟气脱硫脱硝技术}研发,3A环保高新企业，{烟气脱硫脱硝技术},就问博莱达环境深谙各种脱硫脱硝技术,不断创新研发, 结合行业特点和企业现状,提供比对优选方案, 致力为客户提供最划算的方案,最放心的工艺。

脱硫工艺流程是：

 

脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。  

“石灰石-石膏”湿法脱硫工艺锅炉引风机排出的原烟气由增压风机导入脱硫系统，通过GGH（气体加热器）进行热交换后烟气进入吸收塔。      

锅炉引风机排出的原烟气由增压风机导入脱硫系统，通过GGH（气体加热器）进行热交换后烟气进入吸收塔。在吸收塔内，原烟气自下而上通过塔身，遇喷淋系统喷出的雾状石灰石浆液逆流混合，脱硫后的净烟气经喷淋系统上部的除雾器除去烟气所携带的雾滴后排除吸收塔进入GGH，经过GGH换热升温后经烟囱排出。

扩展资料：

高效雾化脱硫除尘技术主要通过研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成分与物流运动特性，利用流体力学、空气动力学、化学、机械学等。

集实心喷雾技术、雾化洗涤技术、凝聚雾化技术、冲击湍流技术、过滤吸收技术、除雾分离技术等高科技于一体的多科学、多工艺的环保技术，该技术的主要特点是它具有使用寿命长，高效低阻节能，占地小，造价低，运行费用低，维修率低，管理方便，灰水闭路循环，无二次废水及扬尘污染。

烟尘经处理后各项指标低于国家环境保护排放标准，符合国家鼓励发展（高效、耐用、低阻、低费用）环保产业政策，实现了高效除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气污染控制净化目的。

对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘、可吸入悬浮微粒等有害物质，改善大气环境质量有很大的环境效益、社会效益、与经济效益，也有很好的市场前景。

脱硫的原料和工艺不同，干法和半干法脱硫剂的主要成分是生石灰和水配制成的乳状脱硫剂（氢氧化钙），对烟气进行逆流或顺流喷淋，生成石膏经过除尘和固体回收就脱硫了。整体来说，干法和半干法脱硫脱硫效率很低，一般脱硫效率只能达到70%左右。湿法脱硫也分为好多种，大概原理就是在烟气经过碱性溶液水洗，烟气中的SO2被溶液吸收，生成亚硫酸盐溶液接近饱和后进行氧化生成硫酸盐，结晶后生脱硫副产品。还有就是亚盐还原生成硫单质，过滤后就的到副产品硫磺。湿法脱硫效率很高，不计脱硫成本的话能达到100%，但是吸收剂比如拿氨法脱硫来说，逸氨量增大，氮氧化物破坏大气，光追求脱硫是不可取的！

同时腐蚀是不可避免的，这是脱硫行业的最大的难题，至今难以克服。腐蚀的原因是烟气成分能复杂，生成的硫酸盐在酸性条件下是强酸，烟气中带来的氯离子会腐蚀不锈钢，氟离子会腐蚀玻璃（仪表），脱硫加入的碱性物也会腐蚀钢材……

脱硫工艺技术原理：

烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔，与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触，其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收，烟气得以充分净化；吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3，通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O，经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏，最终实现含硫烟气的综合治理。

目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。

传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。

技术原理

⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度，PH值越高，水的表面积越大，气相湍流度越高，SO2和SO3的溶解量越大。

2. 与石灰石浆液反应 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度，PH值越低，溶解度越大。

系统组成 ——烟气系统——吸收塔系统 ——制浆系统 ——浆液疏排系统 ——process water 工艺水系统 ——石膏脱水与储运系统 ——废水处理系统石灰石。

干法脱硫：主要的是循环流化床反应器脱硫。石灰石加入循环流化床锅炉后，将发生两步高温气固反应：燃烧分解反应和硫盐化反应，通过这两个反应来脱硫。

湿法：石灰石/石灰—石膏湿法，锅炉烟气经增压风机增压，通过气－气热交换器交换热降温后进入脱硫塔，自下而上流经脱硫塔，与自上而下的石灰石/石灰浆液形成逆向流动，同时发生热量交换和化学反应，除去烟气中的SO2。净化后的烟气经除雾器除去烟气中携带的液滴，通过气－气热交换器升温后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入脱硫塔底部的浆液池，被通过增氧风机鼓入的空气强制氧化，生成CaSO4，继而生成石膏。为了使浆液池中的硫酸钙保持一定的浓度，生成的石膏需不断排出，新鲜的石灰石/石灰浆液需连续补充，石膏浆经脱水后得到纯度较高的石膏。

半干法：喷雾干燥烟气脱硫以及循环流化床烟气脱硫（也可以为半干法，最后处理不同）。经破碎后石灰在消化池中经消化后，与脱硫副产物和部分煤灰混合，制成混合浆液，经浆液泵升压送入旋转喷雾器，经雾化后在塔内均匀分散。热烟气从塔顶切向进入烟气分配器，同时与雾滴顺流而下。雾滴在蒸发干燥的同时发生化学反应吸收烟气中的SO2。

世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。

目前，国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类：湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干式工艺。其中变频器在设备中的应用为节约能源做出了巨大贡献。 干式烟气脱硫工艺

该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。其缺点是：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。 喷雾干式烟气脱硫工艺

喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD)，最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验，取得了一些经验，为在200～300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。 粉煤灰干式烟气脱硫技术

日本从1985年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术，到1988年底完成工业实用化试验，1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备，处理烟气量644000Nm/h。其特点：脱硫率高达60%以上，性能稳定，达到了一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设备总费用比湿式法脱硫低1/4；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统简单可靠。 FGD工艺

世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰（CaO）或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90%～98%)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6%，石灰石法占47.4%，两法共占87%；双碱法占4.1%，碳酸钠法占3.1%。在中国的火电厂、钢厂，90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。但是在中国台湾、日本等脱硫处理较早的国家和地区，基本采用镁法脱硫，占到95%以上。

湿式镁法主要的化学反应机理为：

其主要优点是脱硫效率高，同步运行率高，且其吸收剂的资源丰富，副产品可吸收，商业价值高。目前，镁法脱硫在日本等烟气控制严格的地区应用较多，尤其最早进行脱硫开发的日本地区有100多例应用，台湾电站有95%以上是用的镁法。对硫煤要求不高，适应性好。无论是高硫煤还是低硫煤都有很好的脱出率，可达到98%以上。

镁法脱硫主要的问题是吸收剂单价较高，副产品设备复杂。但是优点是高脱除率，高运行率，副产品经济效益好等。

湿法FGD工艺较为成熟的还有：海水法；氢氧化钠法；美国DavyMckee公司Wellman-LordFGD工艺；氨法等。

在湿法工艺中，烟气的再热问题直接影响整个FGD工艺的投资。因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃），大都在露点以下，若不经过再加热而直接排入烟囱，则容易形成酸雾，腐蚀烟囱，也不利于烟气的扩散。所以湿法FGD装置一般都配有烟气再热系统。目前，应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH)。GGH价格较贵，占整个FGD工艺投资的比例较高。近年来，日本三菱公司开发出一种可省去无泄漏型的GGH，较好地解决了烟气泄漏问题，但价格仍然较高。前德国SHU公司开发出一种可省去GGH和烟囱的新工艺，它将整个FGD装置安装在电厂的冷却塔内，利用电厂循环水余热来加热烟气，运行情况良好，是一种十分有前途的方法。