旋流板脫硫塔脫硫原理

旋流板塔中，SO2的化學吸收反應因吸收劑的不同而不同。目前，在旋流板塔脫硫中應用的脫硫劑有石灰（CaO）、純堿（Na2CO3）及燒堿（NaOH）。
（1）以CaO為脫硫劑。當以CaO為脫硫劑時，旋流板塔內將發生如下的化學吸收反應：
石灰消化反應
CaO＋H2O→Ca(OH)2 ⑴
Ca(OH)2吸收SO2的化學反應
Ca(OH)2＋SO2→CaSO3 1/2H2O＋1/2H2O ⑵
Ca(OH)2＋CO2→CaCO3＋H2O ⑶
CaCO3＋SO2＋1/2H2O→CaSO3 1/2H2O＋CO2 ⑷
CaSO3 1/2H2O＋SO2＋1/2H2O→Ca(HSO3) ⑸
由于煙氣中含有過剩的氧，還會發生亞硫酸鹽氧化反應：
2CaSO3·1/2H2O＋O2＋3H2O→2CaSO4 2H2O ⑹
由于煙氣中過剩氧少，一般為4左右，能發生氧化反應的亞硫酸鈣少，大部分的亞硫酸鈣（約95以上）并未發生氧化反應。
（2）應用“雙堿”法脫除SO2。采用“雙堿”法，既提了SO2的吸收效率，又降了吸收劑的。其原理如下：采用*堿燒堿（NaOH）吸收SO2，再用二堿石灰漿液（Ca(OH)2）進行再生，再生后的NaOH堿液可繼續循使用。其化學反應如下：
化學吸收SO2
2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2O ⑺
由于煙氣中含有氧氣，將會進行亞硫酸鈉氧化反應
Na2SO3＋1/2O2→Na2SO4 ⑻
同樣，未發生氧化反應的亞硫酸鈉占95以上。
再生反應
Na2SO3＋Ca(OH)2→2NaOH＋CaSO3 1/2H2O↓ ⑼
由于氧化副反應生成的Na2SO4難以再生，使燒堿（NaOH）的消耗量有所增加，需不斷向系統補充少量的燒堿（NaOH）（大約為3～5）
（3）以Na2CO3作吸收劑。吸收劑Na2CO3在溫下吸收煙氣中的SO2，同時生成Na2SO3，Na2SO3還可繼續吸收SO2而生成NaHSO3。NaHSO3是酸式鹽，不具有吸收SO2的能力。其化學反應如下：
2Na2CO3＋SO2＋H2O→2NaHCO3＋Na2SO3 ⑽
2NaHCO3＋SO2→Na2SO3＋H2O＋CO2↑ ⑾
Na2SO3＋SO2＋H2O→2NaHSO3 ⑿
吸收開始時，主要按⑽、⑾式進行反應生成Na2SO3，而后Na2SO3繼續吸收SO2生成酸式鹽NaHSO3，實際吸收反應按⑿式進行。
由于煙氣中含有過剩氧，也會引起如下的氧化反應：
Na2SO3＋1/2O2→Na2SO4
在一般情況下，循吸收液中含有Na2SO3和Na2SO4，但Na2SO4的含量少。因而吸收液的主要成分是Na2SO3和NaHSO3。在此吸收液中，*能吸收SO2的是NaSO3。當吸收液全部是Na2SO3時，對SO2的吸收能力zui大；當吸收液中的Na2SO3全部轉化成NaHSO3時，對SO2的吸收能力為0。
（4）以NaOH作脫硫劑。以NaOH為吸收劑，吸收SO2反應如下：
2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2O ⒀
Na2SO3＋SO2＋H2O→2NaHSO3 ⒁
以NaOH為脫硫劑與以Na2CO3為吸收劑基本上相同，不再贅述。
外廠商之所以采用鈉堿法脫硫，主要原因是其脫硫效率（90～95）；可獲得濃度SO2和冰晶石等副產物；吸收液還可再生，再生后的吸收液可循使用等。我廠商采用鈉堿法脫硫，并非是為了獲得濃度的SO2和冰晶石副產物，而是以CaO為吸收劑時*工藝過程條件不掌握而造成脫硫塔結垢。
1.2氣液傳質脫硫機理及除塵機理

鍋(guo)爐煙(yan)氣(qi)(qi)經(jing)文丘里喉管降(jiang)溫增濕，從塔(ta)底以(yi)切線(xian)方向(xiang)進(jin)(jin)入塔(ta)內(nei)(nei)(nei)向(xiang)上螺旋流(liu)(liu)動(dong)(dong)。石(shi)灰漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)由石(shi)灰漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)循系統進(jin)(jin)入塔(ta)內(nei)(nei)(nei)噴(pen)灑在旋流(liu)(liu)板中心的(de)(de)(de)(de)盲(mang)板上，后被(bei)盲(mang)板分(fen)(fen)配(pei)到旋流(liu)(liu)板的(de)(de)(de)(de)各個葉(xie)片上形成薄層液(ye)膜，并被(bei)導流(liu)(liu)旋轉的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)（7～8m/s）噴(pen)散成液(ye)滴(di)，液(ye)滴(di)粒徑為40～60μm，單位液(ye)體表(biao)面積增加(jia)了2600倍。液(ye)滴(di)隨氣(qi)(qi)流(liu)(liu)旋轉運動(dong)(dong)，在離(li)心力的(de)(de)(de)(de)作用下(xia)，被(bei)甩塔(ta)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)壁，形成沿塔(ta)內(nei)(nei)(nei)壁旋轉向(xiang)下(xia)流(liu)(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜，在離(li)心力的(de)(de)(de)(de)作用下(xia)，煙(yan)塵甩塔(ta)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)壁上，煙(yan)塵被(bei)潤(run)濕，質(zhi)量增加(jia)，隨水(shui)(shui)膜一起向(xiang)下(xia)流(liu)(liu)動(dong)(dong)。從葉(xie)片直塔(ta)底，液(ye)體以(yi)細(xi)滴(di)狀態穿過(guo)氣(qi)(qi)相與氣(qi)(qi)體接觸(chu)(chu)，進(jin)(jin)行SO2和石(shi)灰漿(jiang)(jiang)(jiang)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)液(ye)傳(chuan)質(zhi)過(guo)程，傳(chuan)熱、傳(chuan)質(zhi)強度(du)較大(da)。在此過(guo)程中，煙(yan)氣(qi)(qi)中氣(qi)(qi)體SO2溶(rong)(rong)于石(shi)灰漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)滴(di)成為溶(rong)(rong)解性SO2，后被(bei)活性組分(fen)(fen)Ca(OH)2吸(xi)收(shou)(shou)，生(sheng)成CaSO3 1/2H2O。吸(xi)收(shou)(shou)后的(de)(de)(de)(de)石(shi)灰漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)滴(di)被(bei)煙(yan)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)離(li)心力甩塔(ta)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)壁，靠重(zhong)力作用，隨同(tong)被(bei)潤(run)濕的(de)(de)(de)(de)煙(yan)塵及水(shui)(shui)膜一同(tong)下(xia)降(jiang)并進(jin)(jin)入灰水(shui)(shui)分(fen)(fen)離(li)系統分(fen)(fen)離(li)灰渣，灰水(shui)(shui)中主要含有大(da)量的(de)(de)(de)(de)CaSO3 1/2H2O、未發生(sheng)化學(xue)吸(xi)收(shou)(shou)反應的(de)(de)(de)(de)Ca(OH)2、煙(yan)塵及少(shao)量的(de)(de)(de)(de)CaSO4 2H2O。凈(jing)化后的(de)(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)經(jing)汽水(shui)(shui)分(fen)(fen)離(li)系統除霧后到中。旋流(liu)(liu)板塔(ta)盤上，氣(qi)(qi)液(ye)接觸(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)模型如圖1所示。