窯爐脫硫塔—濕法脫硫工藝—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*，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)，吸收過程就會(huì)進(jìn)行。由于物理吸收過程的推動(dòng)力*小，吸收速率較*，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*，在**煙氣中*少單獨(dú)采用物理吸收法。
窯爐脫硫塔—濕法脫硫工藝—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的過程，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。 在化學(xué)吸收過程中，被吸收氣體與液體相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效的降*了溶液表面上被吸收氣體的分壓。增加了吸收過程的推動(dòng)力，即提*了吸收效率又降*了被吸收氣體的氣相分壓。因此，化學(xué)吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化學(xué)吸收，都受氣相擴(kuò)散速度（或氣膜阻力）和液相擴(kuò)散速度（或液膜阻力）的影響，工程上常用加強(qiáng)氣液兩相的擾動(dòng)來消除氣膜與液膜的阻力。在煙氣脫硫中，瞬間內(nèi)要連續(xù)不斷地凈化大量含*濃度SO2的煙氣，如單獨(dú)應(yīng)用物理吸收，因其凈化效率**，難以達(dá)到SO2的排放**。因此，煙氣脫硫**中大量采用化學(xué)吸收法。用化學(xué)吸收法進(jìn)行煙氣脫硫，**上比較成熟，操作**比較豐富，**性強(qiáng)，已成為應(yīng)用*多、*普遍的煙氣脫硫**。
窯爐脫硫塔—濕法脫硫工藝—化學(xué)吸收的過程
化學(xué)吸收是由物理吸收過程和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過程組成的。在物理吸收過程中，被吸收的氣體在液相中進(jìn)行溶解，當(dāng)氣液達(dá)到相平衡時(shí)，被吸收氣體 的平衡濃度，是物理吸收過程的*限。被吸收氣體中的活性組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，被吸收氣體的消耗量，是化學(xué)吸收過程的*限。這里用Ca(OH)2溶液吸收SO2加以說明。 SO2（氣體） ||
SO2（液體）+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O ←
化學(xué)吸收過程中，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。
窯爐脫硫塔—濕法脫硫工藝—化學(xué)吸收過程的速率及過程阻力
化學(xué)吸收過程的速率，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。對于*快不可逆反應(yīng)，吸收過程的阻力，其過程為傳質(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)吸收過程為氣膜控制，過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。
窯爐脫硫塔—濕法脫硫工藝—堿液濃度對傳質(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**對化學(xué)吸收的傳質(zhì)速度有*大的影響。當(dāng)堿液的濃度較*時(shí)，化學(xué)傳質(zhì)的速度較*；當(dāng)提*堿液濃度時(shí)，傳質(zhì)速度也隨之增大；當(dāng)堿液濃度提*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*于臨界濃度時(shí)傳質(zhì)速度并不增大。
為此，在煙氣脫硫的化學(xué)吸收過程中，當(dāng)應(yīng)用堿液吸收煙氣中的SO2時(shí)，適當(dāng)提*堿液的濃度，可以提*對SO2的吸收效率。但是，堿液的濃度不得*于臨界濃度。*過臨界濃度之后，進(jìn)一步提*堿液的濃度，脫硫效率并不能提*?？梢缘贸?，在煙氣脫硫中，吸收SO2的堿液濃度，并非***好。堿液的*佳濃度為臨界濃度，此時(shí)脫硫效率**。
（6）主要化學(xué)反應(yīng)
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*時(shí)，反應(yīng)平衡向左移動(dòng)。
（8）同堿反應(yīng)
SO2及易與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鹽。堿過剩時(shí)生成正鹽；SO2過剩時(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
