SO2 ＋ H2O → H2SO3 → H＋＋HSO3－ → 2H＋＋SO32－
（2）与吸收塔浆液中的Ca(OH)2反应生成CaSO3·1/2H2O细颗粒：
OH- ＋ H＋ →H2O
Ca2+ ＋ SO32- → CaSO3 ·1/2H2O↓＋H＋
（3）CaSO3 ·1/2H2O被鼓入的空气中的氧氧化，最终生成石膏CaSO4·2H2O
HSO3－ ＋ 1/2 O2 → H+ ＋SO42- Ca2+ ＋ SO42- ＋ 2H2O → CaSO4·2H2O↓
上述反应中第一步是较关键的一步，即SO2被浆液中的水吸收。根据SO2的化学特性，SO2在水中能发生电离反应，易于被水吸收，只要有足够的水，就能将烟气中绝大部分SO2吸收下来。但随着浆液中HSO3－和SO32－离子数量的增加，浆液的吸收能力不断下降，直至完全消失。因此要保证系统良好的吸收效率，不仅要有充分的浆液量和充分的气液接触面积，还要保证浆液的充分新鲜。上述反应中第二和三步其实是更深一步的反应过程，目的就是不断地去掉浆液中的HSO3－和SO32－离子，以保持浆液有充分的吸收能力，以推动第一步反应的持续进行。
pH值对系统的影响：低pH吸收液，对二氧化硫吸收能力较差。高pH值吸收液对二氧化硫吸收能力较强，亦对二氧化碳有较强的吸收能力，由于烟气中含有大量的CO2，用所制备的脱硫剂溶液洗涤气体时，首先发生的CO2与脱硫剂的反应导致了吸收液pH值的降低。当pH值降至7以下时，发生吸收SO2的吸收反应。当溶液的pH值低于4时，此时几乎不可能继续与SO2起化学反应。此外，高pH会使增加脱硫产物亚硫酸钙、硫酸钙的过饱和度，增加结垢的可能性。
1.2 石灰石脱硫剂
1.2.1石灰石来源：当地市场采购
CaCO3含量90%，颗粒大小250目。
1.3 SPS型双级湿法喷淋脱硫塔
一级双向喷雾脱硫装置
本技术方案是在脱硫塔烟气进口处设置一级双向喷雾脱硫装置，在该装置设置两排石灰浆液喷雾，错位布置的两排喷雾形成无数个紊流区，因烟气在该装置通过时的流速较
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高，从而脱硫液与热烟气形成强烈湍流，强烈破碎石灰浆滴，极大地增加了气液相之间的传质、传热表面，对提高脱硫效率、降低循环液量、降低运行电耗、降低石灰耗量有明显效果。
二级空塔喷淋吸收塔
吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求气液接触面积大，气体的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量烟气处理。吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、喷射鼓泡塔、液柱塔、湍球塔、文丘里塔、多孔塔等、旋流板塔等。目前石灰石/石灰-石膏法脱硫的主流塔形依次是喷淋塔、旋流塔，市场的占有率分别是98%、10%，本项目设计采用喷淋塔。
（1）喷淋塔结构：喷淋塔也称为喷雾塔，是在吸收塔内上部布置几层喷嘴，脱硫剂通过喷嘴喷出形成液雾，通过液滴与烟气的充分接触，来完成传质过程，净化烟气，根据燃煤含硫量、脱硫效率等，一般在脱硫塔内布置几层喷嘴，每层之间一般为1.6m左右。喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。减少液滴直径，可以增加传质表面积，延长液滴在塔内的停留时间，两者对脱硫效率均起到积极的作用。液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关。
喷淋塔经过几十年的发展，不断得到改进。如在大型、超大型机组（大尺寸塔体）为了改善气流分布，采用合金托盘、文丘里棒栅等，有助于改善气流分布、降低脱硫反应的液气比。
在小型机组上，由于采用的塔体尺寸较小，一般采用依靠喷淋液的压力来分配气流。结构上的简化可减少今后的维护量。
喷淋塔示意图
（2）喷淋塔特点
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反应塔及脱硫工艺的设计选择应符合以下原则：
（1）从用户角度考虑，要求在低成本的基础上，达到尽可能的高效率，并且操作简单。
（2）反应器的设计符合脱硫反应传质要求，有利于抑制副反应（吸收二氧化碳），有利于降低泵、搅拌器等的能量消耗，有利于系统的控制（包括pH值、液气比、钙硫比调节），保证达到设计值（脱硫率、钙利用率、氧化率）。
（3）运行要可靠稳定，维护量小。
脱硫塔内有内部构件时，常常需要停运清洗，且容易发生结垢、堵塞、磨损等。德国30多年积累的经验认为，在脱硫塔中尽可能少布置其他装置，以提高整体可用率。其中喷淋塔是能强化吸收过程的塔型之一，这种塔型被采用的很多，该塔型在运行维护工作量、运行成本、运行灵活性及易于改进等方面都具有其优点：（1）喷淋塔一般都设计成逆流方式，可以通过上升烟气在一定程度上托住喷淋下落的小液滴，从而延长液滴在吸收区的停留时间，加强了烟气与吸收剂的充分接触，提高了脱硫效率。（2）喷淋塔吸收区除了喷嘴外，无其他设备，减少了结垢、堵塞、磨损的几率，提高了设备的可用率，减少了检修工作量。（3）由于塔内设备少，减少了脱硫系统的阻力，节约能源。（4）喷淋塔可设置备用喷淋层，能够适应机组负荷及SO2的变化，运行方式灵活，可以保持稳定的脱硫效率。
空塔喷淋吸收塔是目前常用的脱硫吸收塔，适用于处理湿式钙法、钠法、双碱法和镁法脱硫工艺，通过设置多层喷淋层，可提供大量液、气膜界面，强化二氧化硫与吸收液的传质，具有结构简单，易操作易维修，不易堵塞，系统阻力小等优点。
2 工艺流程设计 2.1 脱硫液制备系统
石灰制浆系统 （1）主要功能
将石灰制浆并输送至脱硫岛供脱硫系统所用。 （2）工艺流程
通过气力输送装置将石灰粉储存到石灰仓内，再采用螺旋输送机送到石灰浆液制备
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装置中溶解、搅拌，制备好的石灰浆液流至石灰浆液池，再通过石灰浆液泵打入一级双向喷雾脱硫装置。 （3）系统控制
系统运行时，通过循环水pH值来控制石灰添加量，石灰添加量则通过星型卸料器变频调速控制。
2.2 烟气系统
（1）主要功能
将锅炉引风机原烟气引入喷淋吸收塔，将脱硫后的净烟气引入烟囱排放，不设置旁通烟道。 （2）工艺流程
系统采用正压操作，脱硫吸收塔布置在引风机后，锅炉产生的烟气经引风机进入脱硫塔系统，烟气于脱硫塔内进行脱硫除尘后，SO2浓度低于50 mg/m3，烟气带水量低于75mg/m3，最后通过烟囱排放。
2.3 脱硫塔吸收系统
（1）主要功能
在吸收塔内利用脱硫液喷淋吸收烟气中的SO2和烟尘，并利用除雾器分离烟气中水汽，使烟气得以达标排放。吸收塔脱硫率在设计煤种BMCR工况下可达99%以上。
系统设计为塔内循环氧化工艺，脱硫反应生成的脱硫产物在吸收塔持液槽中被通入的氧化空气强制反应生成硫酸钙并在持液槽中结晶生成二水石膏。
（2） 吸收塔
型式：逆流式喷雾吸收塔 尺寸：Ф3.8m×H22m
吸收塔喷淋层数：一级2层+二级3层=5层 除雾器级数：2级
设备功能：烟气在吸收塔内与大量的循环雾化喷淋浆液逆流接触，从而去除烟气中的SO2和其他如SO3、HCl、HF等污染物。
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设备特性：本方案吸收塔由一级双向喷雾脱硫装置和二级空塔喷淋吸收塔组合而成。 本技术方案是在脱硫塔烟气进口处设置一级双向喷雾脱硫装置，在该装置设置两排石灰浆液喷雾，错位布置的两排喷雾形成无数个紊流区，因烟气在该装置通过时的流速较高，从而脱硫液与热烟气形成强烈湍流，强烈破碎石灰浆滴，极大地增加了气液相之间的传质、传热表面，对提高脱硫效率、降低循环液量、降低运行电耗、降低石灰耗量有明显效果。
吸收塔为逆流喷雾式。烟气从吸收塔中下部的烟气入口进入吸收塔，在吸收塔吸收区与吸收塔循环浆液逆流接触，通过浆液的喷雾洗涤，除去烟气中的SO2，脱硫后的净烟气经过两级除雾后从吸收塔顶部的烟气出口引出，脱硫反应产物进入吸收塔浆池。脱硫反应产物在氧化区中被强制氧化成CaSO4，并在结晶区上部结晶生成CaSO4.2H2O。吸收剂浆液中的CaO、Ca(OH)2在结晶区下部溶解，由循环泵送至吸收塔脱除SO2。吸收塔壳体、内部支架采用衬玻璃鳞片，喷淋母管和喷淋支管为FRP管，喷嘴为SiC涡流喷嘴。
（3）吸收塔浆液循环泵
设备功能：输送吸收塔内SO2吸收所需循环喷淋浆液。
设备特性：吸收塔浆液循环泵输送最大含固量小于20%的吸收塔浆液，采用专业脱硫泵，以保证浆液浓度的变化不致显著影响吸收塔喷嘴进口压力。
二级循环系统采用单元制，二级脱硫每个喷淋层配一台循环泵，即每台脱硫塔配备三台循环泵。根据塔出口烟气SO2浓度和烟气量以及锅炉负荷确定循环泵运行数量，进而控制塔体喷淋量，低负荷时只运行一台或两台浆液循环泵。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式，该循环系统在低锅炉负荷下能节省能耗。
（4） 塔体搅拌及枪式氧化管
脱硫后反应得到亚硫酸钙产物，亚硫酸钙沉淀速度慢，对脱硫系统危害较大，在沉淀前及时将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，硫酸钙结晶生成二水硫酸钙，得到石膏产物。
采用就地强制氧化工艺，氧化效率高。 侧搅拌如下示意图：
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