氫氧化鈣在煙氣脫硫中的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

　　氫氧化鈣在煙氣脫硫中主要通過酸堿中和與氧化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)二氧化硫的去除，其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理可分為三個(gè)階段：

　　第一階段為二氧化硫的吸收與溶解。煙氣中的二氧化硫進(jìn)入脫硫塔后，與氫氧化鈣漿液大面積接觸并溶解于水，生成亞硫酸(H?SO?)。此時(shí)氫氧化鈣漿液的pH值控制在6-8之間，確保堿性環(huán)境足夠促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。該階段溫度需維持在50-70℃，避免高溫導(dǎo)致漿液脫水板結(jié)。

　　第二階段為中和反應(yīng)生成亞硫酸鈣。溶解的亞硫酸與氫氧化鈣發(fā)生酸堿中和，反應(yīng)式為：

　　Ca(OH)? + SO? → CaSO?·?H?O + ?H?O

　　生成的半水亞硫酸鈣為白色粉末狀固體，微溶于水。此階段需控制漿液循環(huán)量，保證氣液充分接觸，通常液氣比設(shè)計(jì)在15-20L/m3范圍內(nèi)。反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置多層噴淋層，噴嘴霧化粒徑控制在100-200微米，以增大反應(yīng)接觸面積。

　　第三階段為亞硫酸鈣的氧化生成石膏。通過強(qiáng)制通入空氣，亞硫酸鈣在氧化塔內(nèi)被氧化為硫酸鈣，反應(yīng)式為：

　　2CaSO?·?H?O + O? + 3H?O → 2CaSO?·2H?O

　　氧化塔內(nèi)溶解氧濃度需維持在3mg/L以上，采用機(jī)械攪拌或鼓風(fēng)曝氣方式確保反應(yīng)充分。氧化反應(yīng)時(shí)間通常控制在4-6小時(shí)，轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上，生成粒徑約50-100μm的二水硫酸鈣晶體(石膏)，通過旋流器分離后含水率可降至10%以下。