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[摘 要]本文综述了湿法脱硫的基本原理及脱硫的工艺流程，并针对当前国内外火电厂运用最广泛的湿法FGD工艺技术，详细阐述了这一工艺的原理、典型的工艺流程、系统设备及其作用和特点。
中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0106-01
0 引言
大气中的SO2和NOX与降水溶合形成酸雨，严重破坏生态环境和危害人体健康，加大癌症发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾病。削减SO2的排放量，控制大气SO2污染、保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。
SO2污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但是，烟气脱硫也是有效削减SO2 排放量不可替代的技术。目前，世界上烟气脱硫工艺达数百种之多，在这些脱硫工艺中，湿法烟气脱硫工艺技术成熟，具有吸收剂资源丰富、价格低廉、脱硫效率高等优点，是目前控制酸雨和SO2污染最有效的手段。
1 湿法脱硫技术的原理
气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。
若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，[2]例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。
因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。下面以电石渣/石膏湿法脱硫技术为例介绍一下原理。
烟气进入脱硫装置的吸收塔，与自上而下喷淋的碱性电石渣浆液雾滴逆流接触，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，经脱水后得到脱硫副产品—石膏，最终实现含硫烟气的综合治理。
2 湿法脱硫系统工艺流程
电石渣/石膏湿法脱硫工艺系统主要有：电石渣浆液制备系统、吸收系统、石膏脱水系统、废水处理系统、烟气系统组成。其基本工艺流程如下：
（1）电石渣浆液制备系统
脱硫剂制备系统工作时，先将电石渣倒入冲渣槽，开启化浆泵，用冲渣小车喷淋电石渣，将固体电石渣冲入池中，在化浆池中配成一定浓度的浆液后，用化浆泵打入浆液中间池顶的砂水分离器中，过滤大部份的杂物，电石渣浆液在中间池中进一步均化。中间池中的浆液通过浆液中间泵定量地打入浆液再循环池，与磨细的浆液一起用再循环泵打入电石渣分选旋流器，顶流进入成品电石渣浆液罐，底流进入球磨机磨细，磨机排出的浆液又回到浆液再循环池中。成品浆液的细度和浓度通过装在再循环管路上的密度计来监控，同时定期测量成品浆液和磨机进出口浆液的细度和浓度。
（2）吸收系统
电石渣浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2，在吸收塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。
（3）脱硫石膏脱水系统
吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液既可以进入真空皮带脱水机，又可以抛弃。进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10%，由皮带输送机送入石膏储存间。
石膏旋流站出来的溢流浆液一部分返回吸收塔循环使用，一部分进入废水旋流器，底流返回吸收塔，上部清液进入废水箱，泵送至废水处理区域。石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水运行。
（5）烟气系统
为脱硫运行提供烟气通道，进行烟气脱硫装置的投入和切除，降低吸收塔入口的烟温和提升净化烟气的排烟温度。主要由旁路挡板门、入口挡板门、出口挡板门、脱硫风机、挡板密封风机等组成。正常运行时，FGD进、出口挡板门打开，旁路挡板门关闭。原烟气经增压风机进入吸收塔，在吸收塔中脱除SO2。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
3 湿法脱硫过程主反应
本FGD采用的是电石渣—石膏湿法脱硫工艺，通过烟气大面积与含电石渣Ca（OH）2的吸收液接触，使烟气中的SO2溶解于水并于电石渣浆液反应生成亚硫酸钙【Ca（HSO3）2】，在鼓入大量空气 的 条件下，使亚硫酸钙Ca（HSO3）2氧化生成二水石膏CaSO4·2H2O，从而达到降低烟气中SO2的目的，该吸收过程发生的化学反应如下：
1、加入电石渣Ca（OH）2发生如下反应：
Ca（OH）2+ SO2 = CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O
Ca SO3·1/2 H2O + SO2+1/2 H2O = Ca（HSO3）2
2、鼓入空气O2发生如下化学反应：
Ca（HSO3）2+ O2+2 H O2=CaSO3·2 H2O +H2SO4
同时烟气中的HCL、HF与Ca（OH）2的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入电石渣浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5—6.2之间。
4 湿法烟气脱硫技术特点
（1）脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制；
（2）技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）；
（3）单塔处理烟气量大，SO2脱除量大；
（4）适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫；
（5）对锅炉负荷变化的适应性强（30%—100%BMCR）；
（6）设备布置紧凑减少了场地需求；
（7）处理后的烟气含尘量大大减少；
（8）电石渣资源丰富（我厂自产），价廉易得；
（9）脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著。
5 结束语
电石渣—石膏法脱硫技术成熟，电石渣（我厂自产）来源丰富，脱硫效率高，可减少二氧化硫的排放量，脱硫废水经处理后可回收利用，降低发电成本，石膏可回收利用实现了脱硫渣的无害化处理，符合清洁生产要求。
参考文献
[1] 曾华庭，杨华，马斌，等.湿法烟气脱硫系统的安全性 及优化[M].北京：中国电力出版社，2004：8-9，274-277.
[2] 周至祥，段建中，薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3] 曾华庭，杨华，马斌，等.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M].北京：中国电力出版社，2004.
中图分类号：TD327.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0106-01
0 引言
大气中的SO2和NOX与降水溶合形成酸雨，严重破坏生态环境和危害人体健康，加大癌症发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾病。削减SO2的排放量，控制大气SO2污染、保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。
SO2污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但是，烟气脱硫也是有效削减SO2 排放量不可替代的技术。目前，世界上烟气脱硫工艺达数百种之多，在这些脱硫工艺中，湿法烟气脱硫工艺技术成熟，具有吸收剂资源丰富、价格低廉、脱硫效率高等优点，是目前控制酸雨和SO2污染最有效的手段。
1 湿法脱硫技术的原理
气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。
若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，[2]例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。
因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。下面以电石渣/石膏湿法脱硫技术为例介绍一下原理。
烟气进入脱硫装置的吸收塔，与自上而下喷淋的碱性电石渣浆液雾滴逆流接触，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，经脱水后得到脱硫副产品—石膏，最终实现含硫烟气的综合治理。
2 湿法脱硫系统工艺流程
电石渣/石膏湿法脱硫工艺系统主要有：电石渣浆液制备系统、吸收系统、石膏脱水系统、废水处理系统、烟气系统组成。其基本工艺流程如下：
（1）电石渣浆液制备系统
脱硫剂制备系统工作时，先将电石渣倒入冲渣槽，开启化浆泵，用冲渣小车喷淋电石渣，将固体电石渣冲入池中，在化浆池中配成一定浓度的浆液后，用化浆泵打入浆液中间池顶的砂水分离器中，过滤大部份的杂物，电石渣浆液在中间池中进一步均化。中间池中的浆液通过浆液中间泵定量地打入浆液再循环池，与磨细的浆液一起用再循环泵打入电石渣分选旋流器，顶流进入成品电石渣浆液罐，底流进入球磨机磨细，磨机排出的浆液又回到浆液再循环池中。成品浆液的细度和浓度通过装在再循环管路上的密度计来监控，同时定期测量成品浆液和磨机进出口浆液的细度和浓度。
（2）吸收系统
电石渣浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2，在吸收塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。
（3）脱硫石膏脱水系统
吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液既可以进入真空皮带脱水机，又可以抛弃。进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10%，由皮带输送机送入石膏储存间。
石膏旋流站出来的溢流浆液一部分返回吸收塔循环使用，一部分进入废水旋流器，底流返回吸收塔，上部清液进入废水箱，泵送至废水处理区域。石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水运行。
（5）烟气系统
为脱硫运行提供烟气通道，进行烟气脱硫装置的投入和切除，降低吸收塔入口的烟温和提升净化烟气的排烟温度。主要由旁路挡板门、入口挡板门、出口挡板门、脱硫风机、挡板密封风机等组成。正常运行时，FGD进、出口挡板门打开，旁路挡板门关闭。原烟气经增压风机进入吸收塔，在吸收塔中脱除SO2。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
3 湿法脱硫过程主反应
本FGD采用的是电石渣—石膏湿法脱硫工艺，通过烟气大面积与含电石渣Ca（OH）2的吸收液接触，使烟气中的SO2溶解于水并于电石渣浆液反应生成亚硫酸钙【Ca（HSO3）2】，在鼓入大量空气 的 条件下，使亚硫酸钙Ca（HSO3）2氧化生成二水石膏CaSO4·2H2O，从而达到降低烟气中SO2的目的，该吸收过程发生的化学反应如下：
1、加入电石渣Ca（OH）2发生如下反应：
Ca（OH）2+ SO2 = CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O
Ca SO3·1/2 H2O + SO2+1/2 H2O = Ca（HSO3）2
2、鼓入空气O2发生如下化学反应：
Ca（HSO3）2+ O2+2 H O2=CaSO3·2 H2O +H2SO4
同时烟气中的HCL、HF与Ca（OH）2的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入电石渣浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5—6.2之间。
4 湿法烟气脱硫技术特点
（1）脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制；
（2）技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）；
（3）单塔处理烟气量大，SO2脱除量大；
（4）适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫；
（5）对锅炉负荷变化的适应性强（30%—100%BMCR）；
（6）设备布置紧凑减少了场地需求；
（7）处理后的烟气含尘量大大减少；
（8）电石渣资源丰富（我厂自产），价廉易得；
（9）脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著。
5 结束语
电石渣—石膏法脱硫技术成熟，电石渣（我厂自产）来源丰富，脱硫效率高，可减少二氧化硫的排放量，脱硫废水经处理后可回收利用，降低发电成本，石膏可回收利用实现了脱硫渣的无害化处理，符合清洁生产要求。
参考文献
[1] 曾华庭，杨华，马斌，等.湿法烟气脱硫系统的安全性 及优化[M].北京：中国电力出版社，2004：8-9，274-277.
[2] 周至祥，段建中，薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3] 曾华庭，杨华，马斌，等.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M].北京：中国电力出版社，2004.