在工业生产中，尤其是火力发电厂和水泥厂等高污染排放行业，二氧化硫（SO₂）是主要的大气污染物之一。为了减少二氧化硫对环境的危害，石灰石-石膏湿法脱硫技术被广泛应用于燃煤电厂的烟气处理。这一技术以其高效、稳定的特点成为目前最成熟的烟气脱硫方法之一。

工艺原理

石灰石脱硫的核心原理在于利用石灰石（CaCO₃）作为吸收剂，在吸收塔内与烟气中的二氧化硫发生化学反应，最终生成硫酸钙（CaSO₄），即石膏。该过程主要包括以下几个步骤：

1. 吸收阶段：含有二氧化硫的烟气进入吸收塔后，与喷淋下来的石灰石浆液充分接触。石灰石浆液中的碳酸钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙（CaSO₃·½H₂O）。

\[

CaCO₃ + SO₂ + H₂O → CaSO₃·½H₂O + CO₂

\]

2. 氧化阶段：生成的亚硫酸钙会被空气中的氧气进一步氧化为硫酸钙。

\[

2CaSO₃·½H₂O + O₂ + 3H₂O → 2CaSO₄·2H₂O

\]

3. 石膏结晶：硫酸钙以晶体形式沉淀下来，形成石膏，可以回收再利用或妥善处置。

4. 废水处理：在脱硫过程中会产生一定量的废水，这些废水需要经过净化处理才能排放，确保不会对环境造成二次污染。

工艺流程详解

1. 原料准备：首先将石灰石破碎并研磨成细粉状，与水混合制成一定浓度的石灰石浆液，储存在浆液罐中备用。

2. 烟气预处理：锅炉排出的高温烟气首先进入除尘器，去除其中的颗粒物，确保后续脱硫效果不受影响。

3. 吸收塔反应：经过除尘后的烟气进入吸收塔，在塔内与从上部喷淋下来的石灰石浆液逆流接触。在此过程中，二氧化硫被吸收并转化为亚硫酸钙。

4. 氧化池处理：吸收塔出口的烟气进入氧化池，通过鼓风机向池中注入空气，促使亚硫酸钙完全氧化为硫酸钙。

5. 石膏脱水：氧化后的浆液送至旋流分离器进行固液分离，得到的石膏浆液经真空皮带脱水机脱水后形成含水量较低的石膏产品。

6. 废水处理：分离出的废水进入废水处理系统，通过中和、沉淀等措施去除杂质，达到排放标准后再排入自然水体。

7. 尾气排放：最后，经过处理的清洁烟气通过烟囱排放到大气中，其二氧化硫含量已降至环保要求以下。

技术优势

石灰石脱硫工艺具有以下显著优点：

- 脱硫效率高，可达90%以上；

- 石膏副产品的价值较高，可作为建筑材料使用；

- 运行成本相对较低，适合大规模应用；

- 设备结构简单，维护方便。

应用前景

随着全球对环境保护意识的不断增强，石灰石脱硫技术在未来仍将发挥重要作用。然而，为了进一步提升经济效益和社会效益，研究者们正在探索更加节能环保的新技术，如氨法脱硫、海水脱硫等替代方案。相信在不久的将来，这些新技术将与传统石灰石脱硫工艺共同推动工业生产的绿色发展。

总之，石灰石脱硫工艺以其成熟的技术体系和良好的环保性能，在工业领域占据着不可替代的地位。通过不断优化和完善，它将继续为人类创造更美好的生活环境贡献力量。