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北极星大气环境资讯平台报道：半干法烟气脱硫技术是一种通过将CaO与水混合生成Ca（OH）2悬浮液，进而与烟气中的SO2、HCl、HF、SO3等有害气体进行接触式反应，以实现污染物去除的先进工艺。该脱硫方法凭借其成熟的技术体系、稳定的系统运行性能、简洁的工艺流程、极低的耗水量以及节省的占地面积等显著优势，在工业应用中展现出卓越性能，其常规脱硫效率普遍能达到85%以上。目前，该技术主要应用在两种工艺模式上：旋转喷雾干燥法和烟气循环流化床法。
一、旋转喷雾干燥法脱硫技术（SDA）详解
1.1 工艺流程概述
旋转喷雾干燥法脱硫技术的核心吸收剂主要选用生石灰（CaO）和熟石灰（Ca（OH）2）。通常情况下，优先采用生石灰作为基础吸收剂，通过精确控制温度（90-100℃）的消化过程，将生石灰转化为活性极高的熟石灰浆液（含固量控制在25%-30%）。该熟石灰浆液随后被泵送至吸收塔顶部的旋转雾化装置，在雾化轮超高速旋转（转速接近10000rpm）的作用下，浆液被高效雾化成直径约50微米的微小雾滴。与此同时，未经处理的高温烟气进入吸收塔内部，迅速与这些强碱性的吸收剂雾滴发生接触反应，烟气中的酸性成分被有效吸收，而雾滴中的水分则同步蒸发，最终形成干燥的脱硫产物。
这些干燥产物中，仅有少量直接从吸收塔底部排出，而绝大部分则随烟气进入后续的除尘设备进行收集。收集后的脱硫产物通过机械或气力输送系统进行再利用。经过净化的洁净烟气最终通过烟囱达标排放。根据实际运行需求，SDA系统还可以设计为部分脱硫产物再循环用于制浆，从而进一步提升吸收剂的利用效率。
烟气在喷雾干燥吸收塔内的停留时间通常维持在10-12秒，塔内产生的飞灰和脱硫灰绝大部分通过除尘器实现收集，仅有5%-10%的干燥固体物质从塔底部排出。
1.2 影响脱硫效率的关键因素
1.2.1 雾滴粒径分布
雾滴的粒径大小对传质效果有着直接影响。粒径过小虽然能增大传质面积，但过细的雾滴会导致干燥速度过快，使得气液反应转变为气固反应，反而可能导致脱硫效率下降。相关研究指出，当雾滴粒径控制在50微米时，脱硫效果最为理想。
1.2.2 接触反应时间
在旋转喷雾干燥法中，烟气在脱硫塔内的停留时间是衡量烟气与脱硫剂接触时长的重要指标。这个停留时间主要受液滴蒸发干燥过程控制，通常为10-12秒。适当降低脱硫塔的空塔气流速度，可以延长烟气与脱硫剂的接触时间，从而有利于提高脱硫效率。一般情况下，空塔速度设定在0.2-0.5米/秒的范围内。
1.2.3 钙硫摩尔比
半干法烟气脱硫工艺中，钙硫比通常维持在1.2-2.0的范围内。
1.2.4 脱硫塔出口烟气温度
半干法脱硫工艺运行中的一个核心参数是近绝热饱和温度差（AAST），它指的是脱硫塔出口烟气温度与烟气绝热饱和温度之间的差值。AAST数值越小，表明脱硫塔出口烟气温度越低，烟气湿度越高，液滴的蒸发干燥速率就越慢，所需的有效接触时间就越长。在实际操作中，AAST的取值范围通常为10-25℃，对于脱硫效率要求较高的系统，应采用较低的AAST值（一般为10-15℃），而对于脱硫效率要求相对宽松的系统，则可适当提高AAST值。通常情况下，经过脱硫后的烟气温度大约在65-70℃。
1.2.5 脱硫产物的循环利用
在脱硫反应产物中，包含大量未完全反应的Ca（OH）2。当进入脱硫塔的脱硫灰渣与脱硫吸收剂的质量比达到2:1时，脱硫效率仍能达到80%以上。随着脱硫产物循环倍率的提高（例如达到5倍以上时），脱硫效率的提升效果会逐渐趋于平缓。
二、循环流化床烟气脱硫技术深度解析
2.1 工艺流程说明
烟气循环流化床脱硫工艺系统主要由吸收剂制备单元、吸收塔主体、脱硫灰再循环系统、高效除尘设备以及自动化控制系统等关键部分构成。该工艺通常采用干态的消石灰粉末作为主要吸收剂，但也具备使用其他能够与二氧化硫发生反应的干粉或浆液作为吸收剂的灵活性。锅炉排放的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）的底部进入。
吸收塔底部设置有文丘里式装置，烟气在通过文丘里管时速度显著加快，并在该区域与细小的吸收剂粉末发生充分混合。颗粒之间以及气体与颗粒之间产生剧烈的湍流摩擦，从而形成流化床状态（操作风速通常为4-6米/秒）。在此过程中，通过均匀喷入水雾来降低烟气温度，促使吸收剂与烟气中的二氧化硫快速反应，生成亚硫酸钙（CaSO3）和硫酸钙（CaSO4）。
脱硫后，烟气中携带大量固体颗粒，这些烟气从吸收塔顶部排出，随后进入再循环除尘器。除尘器将固体颗粒物分离出来，并通过中间储灰仓返回至吸收塔内。由于固体颗粒在此过程中可以实现上百次的循环，因此吸收剂的利用率非常高。
吸收塔内的流化床具有极大的表面积和高度湍动的颗粒状态，这为水雾的快速汽化以及烟气温度的快速、可控降温提供了坚实的物理基础，从而营造了理想的化学反应温度环境（通常控制在烟气露点以上20-30℃）。这种条件使得二氧化硫与氢氧化钙的反应能够迅速转化为高效的离子型反应。
主要的化学反应方程式包括：
Ca（OH）2 + SO2 → CaSO3·1/2 H2O + 1/2 H2O
Ca（OH）2 + SO3 → CaSO4·1/2 H2O + 1/2 H2O
CaSO3·1/2 H2O + 1/2 O2 → CaSO4·1/2 H2O
Ca（OH）2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Ca（OH）2 + 2HCl → CaCl2·2H2O
2Ca（OH）2 + 2HCl → CaCl2·Ca（OH）2·2H2O
Ca（OH）2 + 2HF → CaF2 + 2H2O
采用典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当钙硫比不大于1.3时，其脱硫效率能够达到90%以上，脱硫后烟气的排放温度通常约为70℃。
2.2 影响脱硫效果的主要因素
2.2.1 固体颗粒浓度
循环流化床之所以能实现高脱硫效率，一个关键原因在于其反应器内部存在一个高密度的飞灰、粉尘与石灰的混合接触反应区。该区域的固体颗粒浓度通常可以达到0.5-2公斤/立方米的水平，这相当于传统反应器内浓度的50-100倍。
2.2.2 钙硫摩尔比
钙硫比越高，脱硫效果通常也越好。当钙硫比维持在1.1-1.5的范围内时，脱硫效率可以达到90%-97%。
2.2.3 停留时间
在循环流化床系统中，大约80%-90%的SO2脱除反应发生在1-3秒的浆液快速蒸发期内。一旦液相蒸发基本完成，反应过程就接近尾声。
2.2.4 脱硫塔出口烟气温度
（注：此处原文与1.2.4描述重复，通常应指循环流化床特有的影响因素，此处保留原文表述，但实际应用中可能需区分或补充其他因素如气流分布、喷淋系统设计等）
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