
1.1 石灰石脱硫技术原理
石灰石(主要成分为CaCO₃)烟气脱硫的基本原理是利用碳酸钙与二氧化硫的化学反应生成硫酸钙。在湿法脱硫工艺中,石灰石浆液与烟气中的SO₂接触,发生一系列复杂的化学反应。首先,SO₂溶解于水生成亚硫酸;随后,亚硫酸与石灰石反应生成亚硫酸钙;最后,通过强制氧化过程,亚硫酸钙被氧化为稳定的二水硫酸钙(石膏)。这一过程不仅有效去除了烟气中的SO₂,还产生了具有经济价值的石膏副产品,实现了污染物的资源化利用。
1.2 石灰石脱硫技术的优势与挑战
石灰石脱硫技术的主要优势在于其原料易得、成本低廉、技术成熟。据统计,石灰石在我国分布面积达43.8万平方公里,占国土面积的约1/20,保有储量超过542亿吨,储量丰富且分布面广,为发展钙行业提供了优越自然条件。此外,石灰石脱硫系统运行稳定,适应性强,能够处理不同浓度范围的SO₂烟气。
然而,该技术也面临一些挑战。最主要的问题是设备结垢和堵塞。石灰石作为吸收剂容易在脱硫塔内及管道中形成结垢,导致系统阻力增加,效率下降,维护成本升高。此外,石灰石的纯度(CaCO₃含量)和活性对脱硫效率有显著影响,一般要求CaCO₃含量在90%以上。在实际运行中,液气比是关键参数,当脱硫效率为90%时,石灰石系统的液气比要求大于10,这意味着较高的循环泵能耗。
1.3 技术优化与未来展望
针对石灰石脱硫技术的不足,可采取多种优化措施。一是开发添加剂,减少结垢现象,提高系统运行稳定性;二是优化工艺参数,如浆液pH值、液气比、石灰石粒度等,在保证脱硫效率的同时降低能耗;三是推进副产物资源化利用,将脱硫石膏用于建材生产,实现废物资源化。

对于大型机组,建议选用石灰石作为脱硫剂,因其来源广泛、价格低廉;对于小锅炉,则可考虑采用石灰作为脱硫剂,以降低运行费用。未来,随着环保要求的不断提高,石灰石脱硫技术将朝着高效化、节能化、资源化方向发展,为大气环境保护作出更大贡献。