在现代工业生产中,环保问题日益受到重视,其中二氧化硫(SO₂)的排放控制是一个重要课题。石灰石-石膏湿法脱硫技术作为一项成熟且广泛应用的烟气脱硫工艺,其核心原理在于利用化学反应将烟气中的二氧化硫转化为稳定的硫酸钙沉淀物。
该方法的基本流程是这样的:首先,含二氧化硫的烟气通过吸收塔与循环浆液接触。循环浆液主要由石灰石粉溶解于水后形成,其中含有大量的钙离子(Ca²⁺)。当烟气中的二氧化硫与这些钙离子相遇时,会发生一系列复杂的化学反应。
第一步,二氧化硫溶于水生成亚硫酸(H₂SO₃),这是一个可逆过程:
SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃
接着,亚硫酸与浆液中的碳酸钙(CaCO₃)发生反应,生成亚硫酸钙(CaSO₃·½H₂O)和二氧化碳气体:
CaCO₃ + H₂SO₃ → CaSO₃·½H₂O + CO₂↑
为了提高脱硫效率,通常会在吸收塔内加入氧化空气,使部分未完全反应的亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙(CaSO₄),最终以石膏的形式析出并沉积下来:
2CaSO₃·½H₂O + O₂ + 3H₂O → 2CaSO₄·2H₂O
这样处理后的烟气中二氧化硫含量大幅降低,同时副产品石膏也可以被回收利用,实现了资源的有效循环利用。
此工艺具有操作稳定可靠、脱硫效率高、适应性强等特点,在燃煤电厂、化工厂等众多领域得到了广泛的应用。随着环保要求的不断提高,未来这一技术还将继续优化升级,为实现可持续发展目标贡献力量。