1、石灰与石灰石-石膏脱硫系统

石灰/石灰石-石膏方法是电力、钢铁等先进燃煤行业广泛使用的烟气脱硫治理工艺方法，具有非常成熟的设计、工程、运行体系和广泛的运行经验。

在砖瓦行业，也有很多企业开始建设和运行石灰/石灰石—石膏脱硫工艺。通过一些学者的研究和对比，认为石灰和石灰石相比，石灰脱硫具有液气比小钙硫比小，脱硫过程反应直接，更适合低温运行等优点。石灰一石膏脱硫工艺这些优点，使其相较于石灰石—石膏工艺更适合砖瓦行业应用。

2018年1月15日，环保部发布了《石灰/石灰石石膏施法烟气脱硫通用技术规范(HJ/19-2018)》并于2018年5月1日正式实施。该规范的发布实施使石灰-石膏脱硫系统的环评、验收、运行、维护有了技术和行政依据。

2、石灰-石膏法脱硫的反应原理   窑炉

石灰一石膏脱硫工艺的反应过程，相对来说比较简单。其反应式如下：

循环浆池加药：

生石灰通过制浆系统加水消化成熟石灰，也可直接用熟石灰制浆。

CaO+H₂0--Ca(OH)₂                                             (1)

喷淋脱硫：

在喷淋过程中，二氧化硫溶于水，形成亚硫酸

SO₂+H₂O—H₂SO₃                                                (2)

亚硫酸与熟石灰反应，生成亚硫酸钙 

H₂SO₃+Ca(OH)₂------CaSo₃+2H₂0                    (3)

亚硫酸钙在低pH值下，继续吸收二氧化硫变成

酸式盐：

CaSO₃+H2SO₃--------Ca(HSO₃)                      (4)

脱硫浆液从脱硫塔回流到循环浆池，与加入的石

灰发生反应，生成亚硫酸钙：

Ca (HSO₃)₂+ Ca(OH)₂-------2CaS0₃+2H,0               (5)

亚硫酸钙曝气氧化生成二水石膏

2CaS0₃+O₂+4H,0-------2CaSO₄·2H₂O                  (6)

沉淀除渣：

生成的CaSO₄以(CaSO₄●2H₂0)二水结晶石膏方式形成结晶沉淀。

脱硫系统正常运行之后，整个的循环过程是反应(4)、(5)组成脱硫循环，亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的循环反应，在此过程中，不断有二氧化硫被吸收，通过反应(6)形成石膏沉淀下来。

除了二水石膏沉淀之外，硫酸钙还和亚硫酸钙共沉淀为“固溶体”，硫酸钙和亚硫酸钙在循环池内的这种共沉淀作用，也是脱硫系统能够保持无垢的优势条件。

脱硫产物沉淀可以通过“旋流站一真空皮带压滤机”或者“沉淀——一板框压滤机”的方式从循环水池中提取岀来，作为稳定的脱硫化合物弃置，或者废物利用。

整个脱硫过程使污染环境的气态二氧化硫最终转变为稳定，难以分解、稳定的硫酸钙化合物，从而完成脱硫一固硫的过程。

2.1钙硫比、物料质量比例和物料平衡测算

在脱硫的过程中，每脱除一个二氧化硫分子，消耗掉一个石灰分子，形成一个二水石膏分子。各种物质的化学反应摩尔比为1。

钙和硫的物料摩尔比例，叫作钙硫比。在实际生产中，不可能做到石灰与二氧化硫的完全反应，因而，总会有一定的脱硫剂过量添加，在HJ/179-2018规范中规定，石灰/石灰石一石膏法的钙硫比不超过1.03。即按照摩尔比例过量添加不超过3%。

生石灰的分子量为56，熟石灰的分子量为74，二氧化硫的分子量为64，二水石膏的分子量为172。

因此，可以按照实际来做个算例：

假设某砖厂，脱硫前二氧化硫浓度为900mg/m3，烟气量为10000，则，二氧化硫日排放强度为：

90mg/m³×100000m³/h×24h=2160kg

上述二氧化硫排放量折合成摩尔数为：

2160000g/64=33750mol

按照反应方程，全部吸收脱除这些二氧化硫需要的生石灰物料质量为：

33750mol×56=1890kg       隧道窑

如果使用熟石灰，物料质量为：

33750mol×74=2497.5kg

生成二水石膏的干重为：

33750mol×172=5805kg

在采购石灰时，假设石灰粉的有效成分为80%，考虑到加药的钙硫比为1.03，则，每日实际消耗生石灰的量为：

(1890kg/80%)×1.03=2433.375kg

每日消耗熟石灰的量为：

(2497.5Kg/80%)×1.03=3215.53kg

因此，在每个项目进行之前，做个原烟气指标监测，再根据原烟气的污染物含量做个脱硫物料平衡计算，是非常有必要的。这决定了系统加药、喷淋、氧化等设备的配置容量和型号。本文来源《砖瓦》杂志，作者：张东方

参考文献：

「1]李金滏，闫循英，王峰，两种湿法脱硫剂的比较[J].节能环保,2014，(9):17

2]张小茹，吸收塔浆液密度对湿法脱硫的影响[J].中国环保产业,2016(7):61.