石灰石湿法脱硫过程的主要反应_燃料智能化_青果园电厂化学资料网（燃料智能化、电厂化学、QC资料、汽轮机、锅炉、电气、电力能源、脱硫燃料、电力题库、电力应用文、电力标准大全）

当前位置：首页 > 燃料智能化 > 详细内容

石灰石湿法脱硫过程的主要反应

发布时间：2011/4/7 阅读次数：2109 字体大小: 【小】【中】【大】

本广告位全面优惠招商！欢迎大家投放广告！广告投放联系方式

石灰石湿法脱硫过程是典型的气体化学吸收过程，在洗涤烟气的过程中发生复杂的化学反应。从烟气中脱除SO₂的过程是在气、液、固三相中进行，发生气-液反应和液-固反应。主要步骤如下：

（1）气相SO₂被液相吸收的反应
SO₂(g)+H2O H₂SO₃H₂SO₃ H⁺+HSO^3-HSO^3- H⁺+SO₃^2-SO₂是一种极易溶于水的酸性气体，在上述反应式中，SO₂经扩散作用从气相溶入液相中，与水生成亚硫酸H₂SO₃，H₂SO₃迅速离解成亚硫酸氢根离子（HSO^3-)和氢离子（H⁺)。只有当pH值较高时，HSO^3-的二级电离才会产生较高浓度的SO₃^2-。以上反应都是可逆反应，要使SO₂的吸收不断进行下去，就必须中和电离产生的H+，即降低吸收液的酸度。CaCO₃的作用就是中和H+。当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸度将迅速提高，pH值将迅速下降，当SO₂溶解达到饱和后，SO₂的吸收就告终止。

（2）CaCO₃的化学反应
CaCO₃+H⁺+HSO₃-→Ca²⁺+SO₃^2-+H₂O+CO₂↑
（SO₃^2-+H⁺→HSO₃^-）
上述反应步骤中关键的是Ca²⁺的形成。CaCO₃是一种极难溶的化合物，其中和作用实质上是一个向介质提供Ca2+的过程，固体石灰石的反应活性以及液相中H+浓度（pH值）会影响中和反应速度和Ca²⁺的形成。
如上所述，Ca²⁺的形成之所以关键，是因为SO₂正是通过Ca²⁺与SO₃^2-或SO₄^2-发生化合反应而得以从溶液中除去。
SO₃^2-可以进一步中和剩余的H⁺，但是否生成HSO₃^-取决于浆液的pH值。浆体液相中的H₂SO₃、HSO₃^-、SO32-和H+（即pH值）浓度存在一个平衡关系。当pH<2.0时，被吸收的SO2大多以H2SO3的形式存在于液相中，随着pH值的升高，当pH值为4～5时，H₂SO₃主要离解成HSO₃^-，当pH值>6.5时，液相中主要是SO32-。在FGD工艺中，当pH值控制在5.2以下时，有利于提高石灰石的溶解度和HSO₃^-的氧化，但不利于石膏的结晶。工艺典型的运行pH值是5.2～5.8，因此溶解在循环浆液中的SO2大多是以HSO₃^-的形式存在。

（3）氧化反应
SO₃^2-+1／2O₂→SO₄^2-HSO₃^-+1／2O₂→SO₄^2-+H⁺亚硫酸的氧化是湿法石灰石FGD工艺中的重要反应，SO₃^2-和HSO₃^-都是较强的还原剂，液相中溶解氧可将它们氧化成SO₄^2-。在强制氧化工艺中，由氧化风机提供喷入反应塔罐中的氧化空气。

（4）结晶析出
Ca²⁺+SO₃^2-+1／2H₂O→CaSO₃·1／2H₂O↓
Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O↓
湿法FGD工艺的最后一步是脱硫固体副产物的沉淀析出。在通常运行的pH值环境下，CaSO3和CaSO4在水中的溶解度都较低，当中和反应产生的Ca²⁺、SO₃^2-以及氧化反应产生的SO₄^2-达到一定浓度后，这三种离子组成的难溶性化合物就会从溶液中沉淀析出。沉淀产物（根据氧化程度的不同）主要是二水硫酸钙(石膏)或者是半水亚硫酸钙，在氧化反应充分的情况下，可以生成CaSO₄·2H₂O(s)，即优质的商品石膏。

上一篇：生石灰密度,生石灰的堆积密度下一篇：测定石灰水浓度方法

我要评论