烟囱大气除雾器烟气脱硫塔循环泵辐流沉淀池循环槽石灰乳泵渣浆槽石灰乳化槽渣浆泵滤液石灰压滤机渣场
3.3 脱硫除尘机理
3.3.1 石灰法脱硫机理 a．物理吸收的基本原理
气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。
物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平
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衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 b化学吸收法的基本原理
若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。
在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中，瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气，如单独应用物理吸收，因其净化效率很低，难以达到SO2的排放标准。因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 c。化学吸收的过程
化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中，被吸收的气体在液相中进行溶解，当气液达到相平衡时，被吸收气体 的平衡浓度，是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的活性组分进行化学反应，当化学反应达到平衡时，被吸收气体的消耗量，是化学吸收过程的极限。
Ca(OH)2溶液吸收SO2过程用下式表示： SO2（气体）
||
SO2（液体）+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O
←
化学吸收过程中，被吸收气体的气液平衡关系，即应服从相平衡关系，又应服从化学平衡关系。
d化学吸收过程的速率及过程阻力
化学吸收过程的速率，是由物理吸收的气液传质速度和化学反应速度决定的。化学吸收过程的阻力，也是由物理吸收气液传质的阻力和化学反应阻力决定的。 在物理吸收的气液传质过程中，被吸收气体气液两相的吸收速率，主要取决于气相中被吸收组分的分压，和吸收达到平衡时液相中被吸收组分的平衡分压之差。此外，也和传质系数有关，被吸收气体气液两相间的传质阻力，通常取决于通过气膜和液膜分子扩散的阻力。
烟气脱硫通常是在连续及瞬间内进行，发生的化学反应是极快反应、快反应和中等速度的反应，如NaOH、Na2CO3、和Ca(OH)2等碱液吸收SO2。为此，
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被吸收气体气液相间的传质阻力，远较该气体在液相中与碱液进行反应的阻力大得多。对于极快不可逆反应，吸收过程的阻力，其过程为传质控制，化学反应的阻力可忽略不计。例如，应用碱液或氨水吸收SO2时，化学吸收过程为气膜控制，过程的阻力为气膜传质阻力。 液相中发生的化学反应，是快反应和中等速度的反应时，化学吸收过程的阻力应同时考虑传质阻力和化学反应阻力。
e.石灰石脱硫化学方程式如下： 1）SO2 + H2O → H2SO3 吸收
2）CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3）CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化
4）CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O 结晶 5）CaSO4 + 2H2O → CaSO4 ?2H2O 结晶 6）CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制 f.湿法脱硫用石灰石粉反应速率：
石灰法是最初的脫硫方法。其原料价廉易得，脫硫效果较好，被广泛用于小型锅炉或窑炉脫硫。石灰法对于清结生产极为不利，因此许多工厂为达到清洁生产的要求，不得不放弃石灰法。
“石灰法”是指脱硫吸收过程采用反应性能较好的钙基作为吸收剂，其产生的副产品一般作抛弃处理.
本工艺釆用石灰作为吸收剂。Ca(OH)2与SO2反应生成CaSO3·1/2 H2O沉淀物，这一过程为化学反应过程。化学反应过程既服从上述的气、液相平衡关系，同时也服从化学平衡关系。它的吸收速率除了与
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物理吸收过程中被吸收组分在气膜和液膜中的扩散速率有关外，还与化学反应速率有关。
在吸收塔内SO2，溶解于循环液，并发生化学反应，其主要化学反应式为：
Ca(OH)2+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O↓
3.3.2 除尘原理
烟气中悬浮的尘粒随气体冲击到湿润的器壁时，尘粒被器壁液膜粘附，或者当气体与喷洒的液滴相遇时，液体在尘粒质点上凝集，增大了质点的重量，而使烟尘粒降落。对粒径在0.3μm以上的尘粒而言，尘粒与水滴之间的惯性碰撞是最基本的除尘方式。对粒径在0.3μm以下的尘粒而言，扩散是一个很重要的捕集因素，尘粒在扩散过程中发生凝集，而尘粒的凝集有两种情况，一种是以微小尘粒为凝结核，由于水蒸气的凝结使微小尘粒为凝结核，并使微小尘粒凝结增大；另一种是由于扩散漂移和热漂移的综合作用，使尘粒向液滴移动凝集增大，增大后的尘粒被捕集。
4. 设计说明
本公司专家综合自己过去长期从事化学工程和环保技术工作的经验，结合国际国内各种脱硫塔及传质技术，研发和设计出了本公司自己的脱硫设备。该设备适应于各种脫硫剂,除尘效率可达90-98%，脱硫效率可达90-95%，适合锅炉和窑炉运行能力上下浮动25%,且可靠性良好。本方案为业主设计出的最优经济技术的脱硫工艺及其设
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备。
4.1 脱硫吸收塔
该吸收脱硫塔集合多项传质技术,其传质效率高，液气比较低。
脱硫塔主体制造采用主体为钢制,内衬耐腐耐磨材料。脱硫塔内筒釆用花岗岩材料，最顶层为二级除雾，选用国际先进技术折流板除雾噐。脱硫塔采用两处喷淋。喷咀喷出的吸收液覆盖率为200-300%，吸收塔中气体空塔流速控制在2.5-3m/s。使其处于传质流速的最佳状态，并具有很好缓冲性，能适应锅炉运行的不同状态，在±25%幅度范围内，吸收塔具有等同的效率。
脫硫塔吸收操作的喷淋液量与烟气量的比例控制在3-5L/ m3左右。
脱硫塔对烟气温度是有要求的，烟气温度高，易使脱硫液温度升高，对SO2的溶解度降低，使脱硫效率降低。因此，烟气进塔温不宜超过120℃，超过120℃时，应进行预冷却。一般在进塔设置有喷咀对进塔烟气进行喷淋降温。业主烟气为有110℃，其温度适宜，无须加预冷噐。
本设计方案的脫硫塔有四重技术，第一重技术为旋流喷淋，兼顾了烟气入塔降温的作用，无需再设置预冷噐。
本方案脫硫塔设置为负压操作;脱硫塔阻力≤1200Pa。 4.2 烟道
烟道不宜太长，太长造成占地面积大，投资大；太短，不适宜操作人员检修和通行，即使场地宽敞，也只要适合于员工操作即可。
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