石灰干法烟气脱硫技术，特别是以熟石灰粉体为核心吸收剂的工艺，因其系统简单、投资较低、无废水排放等特点，在特定规模的燃煤锅炉、工业窑炉的烟气治理中占据重要地位。其核心是利用熟石灰与烟气中的酸性污染物，尤其是二氧化硫，进行高效的气固相非均相反应。
脱硫过程主要在吸收塔内完成。精细研磨的熟石灰粉被直接喷入烟道或吸收塔，与流动的烟气充分混合。SO₂分子从气相主体扩散至熟石灰颗粒表面，并发生如下一系列化学变化：首先，SO₂被吸附在颗粒表面并与其中的水分结合，形成亚硫酸；随后，亚硫酸与熟石灰的主要成分氢氧化钙反应，生成亚硫酸钙；在烟气含氧条件下，部分亚硫酸钙可进一步氧化为稳定的硫酸钙（石膏）。整个过程的总化学方程式可表示为：Ca(OH)₂ + SO₂ → CaSO₃ · 1/2H₂O + 1/2H₂O，以及CaSO₃ · 1/2H₂O + 1/2O₂ + 3/2H₂O → CaSO₄ · 2H₂O。
该技术的脱硫效率受到多重因素的显著影响：
- 反应温度：存在一个最佳温度窗口（通常接近露点温度），此时SO₂的溶解度和反应活性较高。
- 钙硫比：实际投加的钙摩尔数与烟气中硫摩尔数的比值是关键经济与技术参数。提高钙硫比可提升脱硫效率，但会导致吸收剂利用率下降和成本增加。
- 吸收剂品质与粒度：高比表面积、高反应活性的熟石灰能显著提升传质与反应速率。
- 烟气停留时间与混合程度：保证足够的气固接触时间和湍流混合强度是反应完全的前提。
干法技术的优势在于流程简短，设备腐蚀小，副产物为干态粉末，便于处理。但其主要局限性在于相比湿法工艺，脱硫效率相对较低（通常在80%-90%），且对操作条件的控制要求更为精细。
针对这些局限性，系统优化路径包括：
- 吸收剂改性：通过水合活化或添加有机酸等方式对熟石灰进行预处理，增强其反应活性。
- 工艺耦合：发展半干法技术，如喷雾干燥法，将石灰浆液雾化喷入，结合了湿法反应效率高和干法无废水的优点。
- 系统智能控制：引入在线监测与自动反馈系统，实时优化钙硫比和喷入量，实现精准控制。
石灰干法脱硫技术作为一种成熟的烟气净化方案，通过持续的技术改进与系统优化，仍在为我国的蓝天保卫战，特别是在分布式能源和工业锅炉领域，发挥着不可替代的作用。
