湿法脱硫中石灰石利用率的影响因素

通常吸收塔循环浆液中石灰石稍微过量一点，就可在非常高的石灰石利用率(>98%)的情况下获得较高的SO2脱除效率。但在石灰石基工艺中，中和已吸收SO2的大多数碱度是依靠吸收塔内固体石灰石本身的溶解来获得的，所以石灰石FGD工艺特性对循环浆液中石灰石固体的总表面积十分敏感。从工艺设计的角度来说，可以通过改变吸收剂的粒度和循环浆液中过剩吸收剂的数量来调节石灰石的总表面积，涉及到Ca/S比问题。提高石灰石细度可以提高其利用率，但是细度的确定还需要综合权衡吸收剂进厂费用、研磨费用(如电厂自己研磨吸收剂)、吸收塔循环泵的能耗费用。

1.浆液pH值

pH值直接影响石灰石的溶解速率和反应活性。pH值过低会抑制石灰石的溶解，降低其利用率；pH值过高则可能导致浆液中亚硫酸钙的过饱和，形成包裹层，阻碍石灰石与二氧化硫的进一步反应。通常，最佳pH值范围在5.0至6.0之间。

2.石灰石的品质与粒度

石灰石的纯度（碳酸钙含量）、活性和细度是关键因素。纯度越高，有效反应成分越多；颗粒越细（如通过250目筛），比表面积越大，溶解和反应速率越快，从而提高利用率。 一般要求石灰石纯度大于90%，且大部分颗粒粒径小于50微米。

石灰石粒度对性能的影响。如果石灰石较贵而电价较便宜，那么在达到要求的脱硫效率情况下、应通过较细地研磨石灰石和采用较高的L/G来获得较高的石灰石利用率。相反，如果吸收剂便宜而电价较高，那么可以采用过量较多的吸收剂来减少循环泵和研磨石灰石的电耗费用。

3.液气比（L/G）

液气比指单位时间内吸收塔内浆液喷淋量与烟气量的比值。提高液气比可以增加气液接触面积和反应时间，使石灰石与二氧化硫充分反应，但过高的液气比会增加能耗和运行成本，需优化控制。

表1 喷淋塔L/G(泵电耗)与吸收剂利用率的经济比较实例

从表1可看到，投运3台循环泵，运行pH值为5.7，石灰石利用率80%，脱硫率可达85%，当投运4台泵，L/G为12.3L/m3提高了34%，可在pH值5.5的情况下达到相同的脱硫率，而石灰石利用率提高到87%。如投运5台泵，L/G较投运3台时提高了约68%，保持相同脱硫率，运行pH值可继续下降至5.3，但石灰石利用率仅较投运4台泵提高了2%，为89%:上述情况体现了L/G、pH值、脱硫率和石灰石利用率四者的关系;增加循环泵投运台数即相当于提高L/G比，如果保持pH值不变，可以提高脱硫率，这时石灰石利用率变化不大;如果保持脱硫率不变，则可降低运行pH值，石灰石利用率也将随之提高;当pH值从5.7降至5.5时，石灰石利用率提高幅度较大(7%)，继续再降低pH值，石灰石利用率提高较小(仅2%)，投运5台泵时仅较投运4台泵节省石灰石用量0.3t/h。

4.氧化空气量与亚硫酸盐氧化率

充足的氧化空气能将反应生成的亚硫酸钙（CaSO?）高效氧化为硫酸钙（CaSO?，即石膏），防止亚硫酸钙在浆液中积累形成包裹层，从而避免“屏蔽”效应，确保石灰石持续参与反应。 通常要求氧化率保持在95%以上。

5.浆液停留时间

浆液在吸收塔内停留时间越长，石灰石与二氧化硫的反应越充分。若停留时间过短，未反应的石灰石可能随石膏排出，造成浪费。一般建议浆液在循环池中的停留时间达到5至10分钟。

6.入口烟气中二氧化硫浓度与烟气温度:入口SO?浓度过高会超出系统设计负荷，导致石灰石消耗过快而利用率下降。烟气温度过高会降低SO?在浆液中的溶解度，间接影响反应效率。

7.浆液中杂质（如Cl?、粉尘）

烟气中的飞灰和重金属离子可能吸附在石灰石颗粒表面，抑制其反应活性。高浓度的氯离子（Cl?）也可能影响石膏结晶，间接降低石灰石利用率。