吸收原理
吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔,分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并形成石膏(CaSO4·2H2O)。
为了维持吸收液恒定的pH值,石灰石被连续加入吸收塔,同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动,以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。
化学过程
吸收塔的主要功能是利用碳酸钙浆液从烟气中脱除二氧化硫(SO2)。吸收塔反应箱用来促使碳酸钙分解、强制氧化。
发生在吸收塔的整个反应情况为:
SO2 + CaCO3 CaSO3 + CO2
还发生了许多中间反应步骤。在含水浆液中形成钙离子。
CaCO3(s) CaCO3(aq)
CaCO3(aq) + H2O Ca++ + HCO3- + OH-
在吸收塔中烟气/浆液接触面形成SO3=阴离子。
SO2(g) SO2(aq)
SO2(aq) + H2O H2SO3 HSO3- + H+
HSO3- H+ + SO3=
在原地强制氧化环境中形成主要沉淀物石膏。
SO3= + 1/2 O2 SO4=
Ca++ + SO4= + 2H2O CaSO42H2O(s)
亚硫酸盐离子也与钙离子结合形成半水亚硫酸钙沉淀物。
Ca++ + SO3= + 1/2H2O CaSO31/2H2O(s)
除了二氧化硫之外,吸收塔也从烟气中脱除氯化氢和氟化氢。碳酸钙与这些物质发生反应生成溶解盐。
2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2
2HF + CaCO3 CaF2 + H2O + CO2