钢厂、电厂在使用煤炭生产中,燃烧会产生二氧化硫,直接排放到大气中,会造成很大的污染,而氢氧化钙脱硫是用化学方法吸收二氧化硫,并将硫固化为无害有利用价值的原料,从而降低二氧化硫排放量。控制酸雨,改善空气环境质量。
钢厂、火电厂和垃圾电厂烟气处理,广泛采用石灰石-石膏法脱硫工艺,脱硫技术成熟、脱硫效率高。其中氧化钙湿法脱硫效率可到95%,经脱硫后的烟气二氧化硫浓度低、减少烟气的含尘量。电厂脱硫氢氧化钙的原理:氢氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙,在高温环境中氧化成硫酸钙,形成硫酸钙沉淀,达到脱硫效果。
湿式钙法脱硫工艺,是将钙基吸收剂(石灰石、石灰、消石灰、电石渣或白泥等)制成浆液(或溶液)与烟气中的SO2进行反应。将钙基脱硫剂与水混合搅拌制成脱硫浆液,经泵打入脱硫塔与烟气充分接触,使烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙或氢氧化钙进行反应生成亚硫酸钙,脱除烟气中绝大部分二氧化硫,脱硫塔内从下部浆池鼓入氧化空气,使亚硫酸钙氧化成硫酸钙,硫酸钙达到饱和度后,结晶形成二水石膏(CaSO4•2H2O)。石膏浆液可脱水后用于综合利用或送至灰场堆放。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后,由烟囱排入大气。
反应原理:
气相二氧化硫被液相吸收
SO2(气)+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3-
HSO3-→H++SO32-
吸收剂溶解和中和反应
CaCO3(S) →CaCO3(L)
CaCO3+2H++HS03-→Ca2++2H2O+SO32-+CO2
Ca2++SO32-→CaSO3
Ca(OH)2→Ca2++2OH-
Ca2++2OH-+H++ HS03-→Ca2++SO32-+2H2O
H++ SO32-→HSO3-
氧化反应
SO32-+1/2O2→SO42-
1/2O2+ HS03-→SO42-+H+
结晶析出
Ca2++SO32-+1/2H20→CaSO3·1/2H20 (S)
Ca2++SO42-+2H20→CaSO4·2H2O (S)
由于向循环液鼓风充氧,因此生成的CaSO3.1/2H2O 会进一步氧化而生成石膏,因而总反应式为:
CaSO3+1/2O2+2H2O→CaSO4·2H2O
CaCO3+SO2+1/2O2+ 2H2O→CaSO4·2H2O