磚窯脫硫塔，磚廠窯爐脫硫塔濕法煙氣脫硫的基本原理

（1）物理吸收的基本原理

氣體吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種。如果吸收過(guò)程不發(fā)生**的化學(xué)反應(yīng)，單純是被吸收氣體溶解于液體的過(guò)程，稱為物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的*點(diǎn)是，隨著溫度的升高，被吸氣體的吸收量減少。    物理吸收的程度，取決于氣--液平衡，只要?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸收過(guò)程就會(huì)進(jìn)行。由于物理吸收過(guò)程的推動(dòng)力*小，吸收速率較低，因而在工程**上要求被凈化氣體的氣相分壓大于氣液平衡時(shí)該氣體的分壓。物理吸收速率較低，在**煙氣中*少單獨(dú)采用物理吸收法。

（2）化學(xué)吸收法的基本原理 

若被吸收的氣體組分與吸收液的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則稱為化學(xué)吸收，例如應(yīng)用堿液吸收SO2。應(yīng)用固體吸收劑與被吸收組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而將其從煙氣中分離出來(lái)的過(guò)程，也屬于化學(xué)吸收，例如爐內(nèi)噴鈣（CaO）煙氣脫硫也是化學(xué)吸收。濕法煙氣脫硫的基本原理   （1）物理吸收的基本原理     氣體吸收可分為物理吸收和化學(xué)吸收兩種。如果吸收過(guò)程不發(fā)生**的化學(xué)反應(yīng)，單純是被吸收氣體溶解于液體的過(guò)程，稱為物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的*點(diǎn)是，隨著溫度的升高，被吸氣體的吸收量減少。

物理吸收的程度，取決于氣--液平衡，只要?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸收過(guò)程就會(huì)進(jìn)行。由于物理吸收過(guò)程的推動(dòng)力*小，吸收速率較低，因而在工程**上要求被凈化氣體的氣相分壓大于氣液平衡時(shí)該氣體的分壓。物理吸收速率較低，在**煙氣中*少單獨(dú)采用物理吸收法。   

（2）化學(xué)吸收法的基本原理

 若被吸收的氣體組分與吸收液的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則稱為化學(xué)吸收，例如應(yīng)用堿液吸收SO2。應(yīng)用固體吸收劑與被吸收組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而將其從煙氣中分離出來(lái)的過(guò)程，也屬于化學(xué)吸收，例如爐內(nèi)噴鈣（CaO）煙氣脫硫也是化學(xué)吸收。SO2（氣體）     ||     SO2（液體）+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O    ←     化學(xué)吸收過(guò)程中，被吸收氣體的氣液平衡關(guān)系，即應(yīng)服從相平衡關(guān)系，又應(yīng)服從化學(xué)平衡關(guān)系。

（4）化學(xué)吸收過(guò)程的速率及過(guò)程阻力     化學(xué)吸收過(guò)程的速率，是由物理吸收的氣液傳質(zhì)速度和化學(xué)反應(yīng)速度決定的?；瘜W(xué)吸收過(guò)程的阻力，也是由物理吸收氣液傳質(zhì)的阻力和化學(xué)反應(yīng)阻力決定的。     在物理吸收的氣液傳質(zhì)過(guò)程中，被吸收氣體氣液兩相的吸收速率，主要取決于氣相中被吸收組分的分壓，和吸收達(dá)到平衡時(shí)液相中被吸收組分的平衡分壓之差。此外，也和傳質(zhì)系數(shù)有關(guān)，被吸收氣體氣液兩相間的傳質(zhì)阻力，通常取決于通過(guò)氣膜和液膜分子擴(kuò)散的阻力。     煙氣脫硫通常是在連續(xù)及瞬間內(nèi)進(jìn)行，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是*快反應(yīng)、快反應(yīng)和中等速度的反應(yīng)，如NaOH、Na2CO3、和Ca(OH)2等堿液吸收SO2。為此，被吸收氣體氣液相間的傳質(zhì)阻力，遠(yuǎn)較該氣體在液相中與堿液進(jìn)行反應(yīng)的阻力大得多。對(duì)于*快不可逆反應(yīng)，吸收過(guò)程的阻力，其過(guò)程為傳質(zhì)控制，化學(xué)反應(yīng)的阻力可忽略不計(jì)。例如，應(yīng)用堿液或氨水吸收SO2時(shí)，化學(xué)吸收過(guò)程為氣膜控制，過(guò)程的阻力為氣膜傳質(zhì)阻力。     液相中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，是快反應(yīng)和中等速度的反應(yīng)時(shí)，化學(xué)吸收過(guò)程的阻力應(yīng)同時(shí)考慮傳質(zhì)阻力和化學(xué)反應(yīng)阻力。

（5）堿液濃度對(duì)傳質(zhì)速度的影響 

**得出，應(yīng)用堿液吸收酸性氣體時(shí)，堿液濃度的高低對(duì)化學(xué)吸收的傳質(zhì)速度有*大的影響。當(dāng)堿液的濃度較低時(shí)，化學(xué)傳質(zhì)的速度較低；當(dāng)提高堿液濃度時(shí)，傳質(zhì)速度也隨之增大；當(dāng)堿液濃度提高到某一值時(shí)，傳質(zhì)速度達(dá)到*大值，此時(shí)堿液的濃度稱為臨界濃度；當(dāng)堿液濃度高于臨界濃度時(shí)傳質(zhì)速度并不增大。  磚窯脫硫塔，磚廠窯爐脫硫塔

為此，在煙氣脫硫的化學(xué)吸收過(guò)程中，當(dāng)應(yīng)用堿液吸收煙氣中的SO2時(shí)，適當(dāng)提高堿液的濃度，可以提高對(duì)SO2的吸收效率。但是，堿液的濃度不得高于臨界濃度。*過(guò)臨界濃度之后，進(jìn)一步提高堿液的濃度，脫硫效率并不能提高。可以得出，在煙氣脫硫中，吸收SO2的堿液濃度，并非*高*好。堿液的*佳濃度為臨界濃度，此時(shí)脫硫效率*高。

（6）主要化學(xué)反應(yīng)   磚窯脫硫塔，磚廠窯爐脫硫塔

在濕法煙氣脫硫中，SO2和吸收劑的主要化學(xué)反應(yīng)如下

（7）同水的反應(yīng)

SO2溶于水形成亞硫酸     H2O+SO2 ──→ H2SO3 ──→ H+HSO3 ──→ 2H+ + SO32    ←── ←── ←──     溫度升高時(shí)，反應(yīng)平衡向左移動(dòng)。

（8）同堿反應(yīng)    磚窯脫硫塔，磚廠窯爐脫硫塔

SO2及易與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鹽。堿過(guò)剩時(shí)生成正鹽；SO2過(guò)剩時(shí)形成酸式鹽。    2MeOH+SO2 ─→Me2SO3+H2O    Me2SO3+SO2+H2O ─→ 2MeHSO3    Me2SO3+MeOH ─→ Me2SO4+H2O     亞硫酸鹽不穩(wěn)定，可被煙氣中殘留的氧氣氧化成硫酸鹽：    Me2SO3+1/2O2─→MeSO4 

（9）同弱酸鹽反應(yīng)SO2易同弱酸鹽反應(yīng)生成亞硫酸，繼之被煙氣中的氧氣氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。如同石灰石反應(yīng)：     CaCO3+SO2+1/2H2O ─→CaSO3?1/2H2O+CO2↑    2CaSO3?1/2H2O+O2+3H2O ─→2CaSO4?2H2O 

（10）同氧化劑反應(yīng)    SO2同氧化劑反應(yīng)生成SO3    SO2+1/2O2 催化劑 SO3    ─────→     在催化劑的作用下，可加速SO2氧化成SO3的反應(yīng)。在水中，SO2經(jīng)催化劑作用被迅速氧化成SO3，并生成H2SO4：    SO2+1/2O+H2O 催化劑 H2SO4    ─────→ 1.6.5 同金屬氧化物的反應(yīng)     金屬氧化物，如MgO、ZnO、MnO、CuO等，對(duì)SO2均有吸收能力，然后再用加熱的方法使吸收劑再生，并得到高濃度的SO2。  磚窯脫硫塔，磚廠窯爐脫硫塔

這里以MgO為例加以說(shuō)明：     MgO+H2O ─→Mg(OH)2     Mg(OH)2+SO2+5H2O ─→MgSO3?6H2O    MgSO3?6H2O △ MgSO3+6H2O↑    ───→     MgSO3 △ MgO+SO2    ───→     吸收劑再生后可循環(huán)使用，并可回收SO2，達(dá)到高濃度的氣態(tài)SO2。經(jīng)液化后得到液態(tài)SO2。