2005 年第 5 期
云南电力技术
第 33 卷
在高温下 , SO
2
与某些金属反应生成硫化物 :
SO
2
+ 3M →M S + 2MO
SO
2
易溶 于 水 , 形成水 合物 SO
2
1xH
2
O。常
说的亚硫酸实际并不存在 , 习惯将水合物视为
H
2
SO
3
, 常温下 , 1 体 积 水 可 溶 解 40 体 积 SO
2
,
约相当 于 质 量 分 析 为 10%的溶 液 , 呈弱 酸性 。
亚硫酸的酸性远比硫酸弱 。水溶液中 , 除 H +和
H SO
3 -
外 , 只有少量的 SO
3
2 -
。亚硫酸盐中 , 除
碱金属和铵盐以外 , 几乎所有其他正盐均难溶
于水 。所有的酸 式盐都 易溶 于水 。 FGD 工艺正
是利用 SO
2
这一重要性质 。与 SO
2
类 似 , 亚硫
酸和亚硫酸盐的氧化性不及还原性突出 , 而亚
硫酸盐的还原性比亚硫酸强 , 空气中的氧能将
它氧化成硫酸盐 。传统的湿式 FGD 工艺利用这
个性质 , 脱硫产物强制氧化生产石膏 。在钠碱
湿法 FGD 流程中 , 为尽量减少 硫酸 钠的 产生 ,
采取密封操作 , 防止空气进入 。
2
12 脱硫过程化学基础
烟气脱硫工艺的化学基础主要是利用 SO
2
的
以下特性 :
1 ) 酸性 。 SO
2
属于中等强度的酸性氧化物 ,
可用碱性物质吸收 , 生成稳定的盐 。
2 ) SO
2
与钙 等 碱 土 族 元 素 生 成 难 溶 物 质 。
用 钙 基 化 合 物 吸 收 , 生 成 溶 解 度 很 低 的
CaSO
3
11 /2H
2
O 和 CaSO
4
12H
2
O。
3 ) SO
2
在水中有中等的溶解度 。溶于水后
生成 H
2
SO
3
, 然后可与其他阳离子反应生成稳定
的盐 , 或氧化成不易挥发的 H
2
SO
4
。
4 ) 还原性 。在与强氧化剂接触或有催化剂
及氧存在时 , SO
2
表现为还原性 , 自身被氧化成
SO
3
。 SO
3
是 更 强 的 酸 性 氧 化 物 , 易 用 吸 收 剂
吸收 。
5 ) 氧化性 。 SO
2
除具还原性外 , 还具有氧
化性 , 当其与强还原剂 ( H
2
S、 CH
4
、 CO ) 接触
时 , SO
2
被还原成元素硫 。
3
火电厂
FGD
技术
3
11 吸收剂选择
吸收剂的性能从根本上决定 SO
2
吸收效率 ,
因而对吸收剂的性能有一定的要求 。一般情况
下 , 吸收剂可按下列原则进行选择 :
1 ) SO
2
吸收能力 高 。以 提高吸 收速 率 , 减
少吸收剂用量 , 减少设备体积和降低能耗 。
2 ) SO
2
选择性能好 。对其他组分不吸收或
吸收能力很低 。
3 ) 挥发性低 , 无毒 , 不易燃烧 , 化学稳定
性好 , 凝 固 点 低 , 不 发 泡 , 易 再 生 , 黏 度 小 ,
比热容小 。
4 ) 不腐蚀或腐蚀性小 , 以减少设备投资及
维护费用 。
5 ) 来源丰富易得 , 价格便宜 。
6 ) 便于处理及操作 , 不易产生二次污染 。
完全满足上述要求的吸收剂 是很 难选 择到
的 , 根据实际情况 , 权衡多方面的因素有所侧
重 。石灰 ( CaO ) 、氢氧化钙 [ Ca (OH )
2
]、碳
酸钙 ( CaCO
3
) 是烟气脱硫较为理想的吸收剂 ,
其中碳酸钙 ( CaCO
3
) 价格便宜 、来源丰富 , 目
前 , 在国内外烟气脱硫中应用广泛 。
3
12 灰石 /石膏法烟气脱硫
世界上普遍使 用的 工业 化技 术是钙 法 , 比
例占 90%以 上 。据硫 产物 在脱 硫过 程中的 干 、
湿状态将脱硫技术分为湿法 、干法和半干 (半
湿 ) 法 。
1 ) 湿法 FGD 技术是用含有吸收剂的浆液在
湿状态下脱硫和处理脱硫产物 , 具有脱硫反应
速度快 、脱硫效率高等优点 , 但普遍存在腐蚀
严重 、运 行 维 护 费 用 高 及 易 造 成 二 次 污 染 等
问题 。
2 ) 干法 FGD 技术的脱硫吸收和产物处理均
在干状态下进行 , 具有无污水废酸排出 、设备
腐蚀程度较轻 , 净化烟气过程无明显温降 , 净
化后烟温高 、利于烟囱排放等优点 , 但存在脱
硫效率 低 、反 应 速 度 较 慢 、设 备 庞 大 等 问 题 。
干法烟气脱硫技术能较好地回避湿法烟气脱硫
技术存在的腐蚀和二次污染等问题 。
3 ) 半干法 FGD 技术兼干法与湿法的一般特
点 , 指脱硫剂干燥状态下脱硫 、湿状态下再生
(如水洗活性炭再生流程 ) , 或者湿状态下脱硫 、
干状态下处理脱硫产物 (如喷雾干操法 ) 的烟
气脱硫技术 。特别是在湿状态下脱硫 、在干状
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