• 化学中和：利用碱性吸收剂（如石灰石）与酸性SO?发生反应，这是根本。

• 气液传质：通过喷淋塔等设计，创造巨大的气液接触面积，让SO?气体能高效地溶解到浆液中并被吸收。

• 强制氧化：鼓入空气将中间产物转化为稳定、易于处理的石膏。

• 废物分离：通过除雾器分离净烟气，通过脱水系统分离副产物石膏。

• 资源化：将有害的SO?转化为有利用价值的石膏，变废为宝。

总而言之，脱硫设备就像一个高效的“化学洗涤塔”，通过一系列精巧的物理和化学过程，将烟气中的“环境杀手”二氧化硫转化为无害甚至有用的物质，是控制酸雨和空气污染的最重要技术手段之一。

这是目前世界上应用最广、技术最成熟的脱硫技术，尤其适用于大型燃煤发电机组（通常认为300MW及以上机组几乎全部采用此技术）。

工作原理：
利用石灰石粉制成浆液作为吸收剂，在吸收塔内与烟气逆流接触。烟气中的SO?与浆液中的碳酸钙发生化学反应，被吸收脱除。最终产物是二水石膏，即石膏。

优点：

• 脱硫效率极高：可达95%以上，甚至99%，能够满足最严格的环保排放标准。

• 技术成熟，运行可靠：已有数十年的大规模应用历史，系统可用率超过98%。

• 吸收剂资源丰富，价格低廉：石灰石来源广泛，成本低。

• 副产物可资源化利用：产生的石膏纯度较高，可用于生产建材（如纸面石膏板、水泥缓凝剂等），产生经济效益，避免固体废物堆积。

缺点：

• 系统复杂，占地面积大。

• 初始投资和运行成本较高（但单位脱硫成本低）。

• 耗水量大。

• 存在废水处理问题。

• 对烟气温度有影响，需要配套烟气再热系统（GGH）以防止“白烟”和腐蚀烟囱。

适用领域：?大型燃煤电厂、钢铁烧结机、大型工业锅炉等处理大气量、高浓度SO?烟气的场景。

2. 其他主要脱硫工艺及其适用场景

虽然湿法是主流，但在特定情况下，其他工艺也可能是“首选”。

a. 干法/半干法脱硫

代表技术： 旋转喷雾半干法、循环流化床法

特点：

• 使用石灰或消石灰粉作为吸收剂，反应产物为干态粉末。

• 耗水量少，无废水产生。

• 系统相对简单，投资和运行成本低于湿法。

• 脱硫效率中等（一般80%-90%），副产物利用价值较低。

首选场景：

• 中小型锅炉、工业窑炉。

• 水资源匮乏的地区。

• 烟气硫含量不高的项目。

• 作为尾端深度脱硫的预处理工艺。

b. 氨法脱硫

工作原理：?采用氨水或液氨作为吸收剂，副产物为硫酸铵（一种化肥）。

优点：

• 脱硫效率高，可达95%以上。

• 副产物价值高，是优质的化肥，经济效益好。

• 无固体废物，避免了石膏堆场的环境风险。

缺点：

• 氨易挥发，可能存在“气溶胶”问题，导致烟囱冒“蓝烟/黄烟”。

• 对设备防腐要求高。

• 氨逃逸控制是关键难题。

• 吸收剂（氨）成本较高且价格波动大。

首选场景：

• 附近有稳定、廉价氨源的化工厂、焦化厂、化肥厂等。

• 对副产物有明确消纳渠道（如配套化肥厂）的项目。

c. 钠碱法脱硫

工作原理：?使用NaOH或Na?CO?（纯碱）作为吸收剂，反应活性极高。

优点：

• 脱硫效率极高（>99%），反应速度快。

• 系统不易结垢堵塞。

• 副产物为亚硫酸钠或硫酸钠，可用于化工行业。

缺点：

• 吸收剂（烧碱）成本非常高昂，不适合处理大气量、高硫浓度的烟气。

• 副产物销路和价值是关键。

首选场景：

• 烟气量不大但硫浓度波动大、要求脱硫效率极高的场合，如玻璃窑炉、危废焚烧、小型工业炉窑等。

• 常用于湿法脱硫的应急备用系统或尾部深度净化单元。

1. 脱硫效率极高

   • 这是其最核心的优势。在设计和运行良好的情况下，其脱硫效率通常可以稳定达到95%以上，甚至可达99%。能够轻松满足全球最严格的超低排放标准（例如，烟气中SO?浓度低于35mg/m3）。

2. 吸收剂资源丰富、价格低廉

   • 石灰石（主要成分CaCO?）是地球上最常见的矿石之一，来源广泛，储量巨大。这使得吸收剂的获取成本非常低，且供应稳定，为系统的长期经济运行奠定了坚实基础。

3. 副产物可资源化利用

   • 该技术的脱硫副产物是二水硫酸钙（CaSO?·2H?O），也就是石膏。

   • 通过进一步的氧化和脱水处理，可以生产出商业等级的脱硫石膏。

   • 脱硫石膏品质良好，可用于生产水泥缓凝剂、石膏板、石膏砌块等建筑材料，实现变废为宝，创造经济效益，避免了固体废弃物堆埋产生的环境问题和成本。

4. 技术成熟，运行可靠性高

   • 该技术自20世纪70年代开始大规模商业化应用，已有超过50年的发展历史。

   • 系统流程、设备设计、防腐措施等都已非常完善，运行可靠，可用率高达98%以上（即脱硫装置的运行时间与主机运行时间之比），能保证与发电主机同步稳定运行。

5. 对煤种适应性强

   • 无论燃煤的硫分是高还是低，该技术都能通过调整吸收塔液气比（L/G）、浆液pH值、吸收剂粒度等运行参数来有效应对，保持高脱硫效率。这种灵活性对于需要燃烧多种来源煤炭的电厂至关重要。

二、经济性优势

1. 初始投资与运行成本的性价比高

   • 虽然其初始投资相对一些干法、半干法技术（如循环流化床法）而言较高，但考虑到其极长的设备寿命（与主机同步）、极低的吸收剂成本和副产物带来的收益，其长期运行成本（Life-cycle Cost）?具有显著优势。

   • 对于大型机组（如300MW以上），其规模效应使得单位千瓦的投资和运行成本更低，经济性尤为突出。

2. 副产物产生经济效益

   • 如上文所述，高品质脱硫石膏的销售可以部分抵消脱硫系统的运行成本，这是许多其他脱硫技术（产生废渣的技术）所不具备的经济优势。

三、系统协同效应优势

1. 具有协同除尘效果

   • 湿法脱硫吸收塔（特别是喷淋塔）本身也是一个高效的湿式洗涤器。在脱除SO?的同时，对烟气中的细微粉尘颗粒物（PM2.5）、硫酸雾、气溶胶等也有显著的去除作用，一般具有50%-70%?的协同除尘效率，有助于进一步降低颗粒物排放。

2. 可与其他污染物控制技术结合

   • 该技术易于与后续的湿式电除尘器（WESP）?耦合，实现对超细颗粒物和酸雾的最终精处理，实现“超低排放”甚至“近零排放”。

   • 也有技术路线将其与臭氧脱硝等技术结合，在同一塔内实现硫、硝、汞等多污染物的协同脱除。

关键设计参数

1. 液气比（L/G）：通常8~15 L/m3，影响脱硫效率和能耗。

2. 浆液pH值：控制5.0~5.8（过低腐蚀设备，过高降低反应活性）。

3. 钙硫比（Ca/S）：设计值1.02~1.05，实际运行中需避免过量石灰石浪费。

4. 空塔流速：3~4 m/s，过高易导致雾沫夹带。

对比其他脱硫技术

石灰石-石膏法凭借高效率、低运行成本和副产物资源化优势，仍是燃煤烟气脱硫的首选，尤其适合严苛环保标准下的规?；τ?。

优点

1. 脱硫效率高
   • 可达95%以上，甚至99%，适用于高硫煤（SO?浓度高）的烟气处理。
   • 对烟气中其他酸性气体（如HF、HCl）也有一定去除效果。
2. 技术成熟可靠
   • 工业化应用时间长，运行经验丰富，系统稳定性强。
   • 适用于大容量机组（如燃煤电厂百万千瓦级机组）。
3. 副产物可资源化利用
   • 生成的石膏（CaSO?·2H?O）纯度较高时，可作为建材原料（如石膏板、水泥缓凝剂）。
   • 减少固体废弃物堆积问题。
4. 适应性强
   • 可处理不同硫含量的烟气，通过调整浆液pH值、液气比等参数优化运行。
5. 协同除尘
   • 湿法工艺能部分去除烟气中的颗粒物（PM），降低粉尘排放。

缺点

1. 投资和运行成本高
   • 设备庞大（吸收塔、循环泵、氧化风机等），初投资高。
   • 需持续消耗石灰石、水和电能，运行费用较高（尤其高硫煤工况）。
2. 系统复杂，维护难度大
   • 浆液易结垢、堵塞管道或喷嘴，需定期清洗维护。
   • 腐蚀性强，设备需防腐处理（如衬胶、玻璃钢材质）。
3. 废水处理问题
   • 脱硫废水含重金属、氯离子等污染物，需单独处理才能排放。
   • 增加废水处理设施和成本。
4. 能耗较高
   • 浆液循环泵、氧化风机等设备耗电量大，厂用电率增加约1~2%。
5. 占地面积大
   • 吸收塔、浆液制备系统等需占用较多场地，对改造项目可能受限。
6. 副产物石膏品质要求高
   • 若烟气含杂质（如飞灰、重金属），石膏纯度下降，影响资源化利用。

对比其他脱硫技术

结论

石灰石-石膏法适合大型、高硫排放源，虽成本高但脱硫效果稳定，副产物可资源化；而中小型设施或低硫工况可能倾向选择干法/半干法以降低成本。实际选择需综合考虑排放标准、煤质、场地及经济性等因素。

1. 石灰石-石膏法（最主流）

• 原理：利用石灰石（CaCO?）浆液吸收烟气中的SO?，生成亚硫酸钙（CaSO?），进一步氧化为石膏（CaSO?·2H?O）。
  • 化学反应：
    SO2+CaCO3+12O2+2H2O→CaSO4?2H2O+CO2SO2?+CaCO3?+21?O2?+2H2?O→CaSO4??2H2?O+CO2?
• 特点：
  • 脱硫效率高（>95%），副产物石膏可回收利用（如建材）。
  • 需处理废水，设备易结垢，能耗较高。

2. 氨法脱硫

• 原理：以氨水（NH?·H?O）或液氨为吸收剂，生成硫酸铵（(NH?)?SO?）副产品。
  • 化学反应：
    SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3SO2?+2NH3?+H2?O→(NH4?)2?SO3?
    (NH4)2SO3+12O2→(NH4)2SO4(NH4?)2?SO3?+21?O2?→(NH4?)2?SO4?
• 特点：
  • 脱硫效率高（>97%），副产物硫酸铵可作为化肥。
  • 氨易挥发，需控制逃逸，适合有氨源的工厂（如化肥厂）。

3. 双碱法（钠-钙双碱法）

• 原理：先用NaOH或Na?CO?溶液吸收SO?（生成Na?SO?），再用石灰（Ca(OH)?）再生吸收液并沉淀石膏。
  • 主要反应：
    SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2?+2NaOH→Na2?SO3?+H2?O
    Na2SO3+Ca(OH)2→CaSO3+2NaOHNa2?SO3?+Ca(OH)2?→CaSO3?+2NaOH
• 特点：
  • 避免石灰石法的结垢问题，适合中小型锅炉。
  • 需补充钠碱，运行成本较高。

4. 镁法脱硫（氧化镁法）

• 原理：用MgO浆液吸收SO?，生成亚硫酸镁（MgSO?），可氧化为硫酸镁（MgSO?）或热解再生MgO。
  • 化学反应：
    MgO+SO2→MgSO3MgO+SO2?→MgSO3?
    MgSO3+12O2→MgSO4MgSO3?+21?O2?→MgSO4?
• 特点：
  • 脱硫效率高（>95%），副产物可回收或排放。
  • 镁资源丰富的地区更具经济性。

5. 海水脱硫

• 原理：利用海水的天然碱度（含HCO??）吸收SO?，生成可溶性硫酸盐排回海洋。
  • 化学反应：
    SO2+H2O+HCO3?→HSO3?+CO2+H2OSO2?+H2?O+HCO3??→HSO3??+CO2?+H2?O
• 特点：
  • 无需添加剂，工艺简单，适用于沿海电厂。
  • 需评估对海洋生态的影响。

湿法脱硫的优缺点

• 优点：
  • 脱硫效率高（90%~99%），技术成熟，适用于高硫煤烟气。
  • 可协同去除其他污染物（如HCl、HF）。
• 缺点：
  • 系统复杂，能耗高（尤其风机功耗）。
  • 产生废水、废渣需处理，可能二次污染。

工艺核心设备

1. 吸收塔：喷淋塔、填料塔或鼓泡塔。
2. 浆液循环系统：泵、喷嘴、氧化风机。
3. 副产品处理系统：石膏脱水、废水处理。

不同湿法脱硫技术的选择需综合考虑?烟气特性、脱硫效率、副产物价值、运行成本及环保法规。石灰石-石膏法因经济可靠占据主流，而氨法、镁法则在特定场景更具优势。

1. 高脱硫效率：
   • 石灰石-石膏法脱硫的脱硫效率通?？梢源锏?5%以上，甚至在某些条件下可以达到99%以上。这使得它能够有效减少烟气中的二氧化硫排放，满足严格的环保标准。
2. 技术成熟：
   • 该技术经过多年的发展和应用，已经非常成熟，设备运行稳定可靠，操作经验丰富。
3. 副产品可利用：
   • 脱硫过程中产生的副产品石膏（CaSO?·2H?O）可以作为建筑材料使用，如生产石膏板、水泥等，具有一定的经济价值。
4. 适应性强：
   • 石灰石-石膏法适用于各种规模的燃煤电厂和工业锅炉，能够处理高硫煤和低硫煤的烟气。
5. 运行成本相对较低：
   • 石灰石作为脱硫剂，资源丰富，价格相对较低。虽然初期投资较大，但长期运行成本相对较低。
6. 系统灵活性高：
   • 该技术可以根据烟气中二氧化硫浓度的变化灵活调整脱硫剂的用量，保持高效的脱硫效果。
7. 环保性能好：
   • 脱硫过程中产生的废水经过处理后可以循环使用，减少了水资源的消耗和环境污染。
8. 广泛的应用经验：
   • 石灰石-石膏法在全球范围内有大量的应用实例，积累了丰富的运行和维护经验。

1.?高效脱硫

• 高脱硫率：可达95%以上，满足严格的排放标准。
• 适应性强：能处理不同含硫量的烟气。

2.?经济性

• 原料成本低：石灰石资源丰富，价格低廉。
• 副产品价值：生成的石膏可用于建材，增加经济效益。

3.?技术成熟

• 广泛应用：技术经过长期验证，运行稳定可靠。
• 操作简便：自动化程度高，易于管理。

4.?环保效益

• 减少排放：显著降低二氧化硫排放，改善空气质量。
• 资源利用：副产品石膏可再利用，减少废弃物。

5.?系统灵活性

• 适应多种规模：适用于不同规模的电厂和工业锅炉。
• 改造方便：现有设备易于改造升级。

6.?政策支持

• 符合法规：满足各国严格的环保要求。
• 政策激励：部分地区提供补贴或税收优惠。

总结

石灰石-石膏法因其高效、经济、技术成熟、环保效益显著以及政策支持，成为脱硫领域的主流技术。

1. 高效脱硫
   脱硫效率可达95%以上，能有效降低烟气中的二氧化硫浓度，满足严格的环保要求。
2. 技术成熟
   工艺成熟，运行稳定，广泛应用于大型燃煤电厂和工业锅炉。
3. 副产品可利用
   脱硫产物为石膏，可用于建材等行业，实现资源化利用，减少废弃物排放。
4. 适应性强
   适用于不同含硫量的煤种，能够处理高硫煤烟气。
5. 运行成本低
   石灰石作为脱硫剂，资源丰富且价格低廉，运行费用相对较低。
6. 系统可靠性高
   设备运行稳定，维护简便，适合长期连续运行。
7. 环保效益显著
   大幅减少二氧化硫排放，改善空气质量，符合环保要求。
8. 自动化程度高
   可实现自动化控制，减少人工操作，提高运行效率。

总结：石灰石石膏法脱硫具有高效、成熟、经济、环保等优点，广泛应用于工业烟气处理。