石灰石-石膏法湿法脱硫（Limestone-Gypsum Wet Flue Gas Desulfurization, WFGD）是目前燃煤电厂、钢铁冶炼等行业应用最广泛的烟气脱硫技术之一，其脱硫效率可达95%以上，且副产物石膏可资源化利用。以下是该技术的核心要点：

1. 基本原理

• 化学反应：

  • 吸收阶段：SO₂与石灰石浆液反应生成亚硫酸钙。

    SO2+CaCO3+12H2O→CaSO3⋅12H2O+CO2↑SO2​+CaCO3​+21​H2​O→CaSO3​⋅21​H2​O+CO2​↑

  • 氧化阶段：强制通入空气将亚硫酸钙氧化为石膏（二水硫酸钙）。

    2CaSO3⋅12H2O+O2+3H2O→2CaSO4⋅2H2O2CaSO3​⋅21​H2​O+O2​+3H2​O→2CaSO4​⋅2H2​O

2. 工艺流程

1. 烟气预处理
   高温烟气经除尘（如电除尘）后进入吸收塔，降温至50~60℃。

2. 吸收塔反应

   • 烟气从塔底进入，与自上而下喷淋的石灰石浆液（浓度10%~20%）逆流接触。

   • SO₂被吸收，生成亚硫酸钙，浆液pH控制在5~6（优化吸收效率）。

3. 强制氧化
   向浆液池中鼓入空气，将亚硫酸钙氧化为石膏，氧化效率>95%。

4. 石膏脱水
   浆液经旋流器浓缩、真空皮带机脱水，产出石膏（含水率<10%）。

5. 净烟气排放
   脱硫后的烟气经除雾器去除液滴，再加热（防“白烟”）后经烟囱排放。

3. 关键影响因素

• 石灰石品质：CaCO₃含量需≥90%，杂质（如MgO、Al₂O₃）影响反应活性。

• 液气比（L/G）：通常8~15 L/m³，过高增加能耗，过低降低脱硫效率。

• 浆液pH值：最佳5.0~5.8，pH过低导致SO₂吸收率下降，过高易结垢。

• 氧化风量：需确保亚硫酸钙充分氧化，避免系统结垢堵塞。

• 烟气温度与流速：入口烟气温度一般≤120℃，流速影响气液接触时间。

4. 技术优势

• 高脱硫效率：可达99%以上，满足超低排放（SO₂<35 mg/m³）。

• 副产物可利用：石膏纯度≥90%时可用于建材（如石膏板、水泥缓凝剂）。

• 运行稳定：适应负荷变化，适合大烟气量处理（如100万kW机组）。

5. 常见问题与对策

6. 创新改进方向

• 协同除尘：在吸收塔内加装高效除雾器或耦合湿电除尘，实现SO₂与颗粒物协同脱除。

• 节能优化：采用塔内湍流增效装置、变频浆液循环泵，降低电耗。

• 废水零排放：结合蒸发结晶或膜处理技术，实现脱硫废水全回收。

7. 经济性分析

• 投资成本：约占电厂总投资的3%~5%（如1000 MW机组约1.5~2亿元）。

• 运行成本：主要来自电耗（占60%~70%）和石灰石原料（0.4~0.6吨/吨SO₂）。

石灰石-石膏法因其成熟可靠、经济高效，仍是当前大规模脱硫的主流选择，结合智能化控制（如AI优化pH和浆液浓度）可进一步提升性能。