石灰石石膏脱硫讲解学习
石灰石石膏湿法脱硫化学反应原理
石灰石石膏湿法脱硫化学反应原理
石灰石石膏湿法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术，其原理主要包括以下几个步骤：
1. 石膏浆液的制备：将石灰石（CaCO3）与水反应生成石灰石浆液，同时加入一定量的氧化剂如空气，将部分CaCO3氧化
成氧化钙（CaO），形成钙离子（Ca2+）和氢氧根离子（OH-）。
2. 脱硫反应：将石膏浆液与含有二氧化硫（SO2）的烟气接触，二氧化硫会与钙离子和氢氧根离子发生反应，生成固态的硫酸钙（CaSO4·2H2O）。
反应方程式如下：
Ca2+ + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O
3. 生成石膏：反应产生的硫酸钙会以颗粒状悬浮在石膏浆液中，形成石膏。
4. 脱水：通过脱水设备，将石膏浆液中的水分去除，使石膏凝固成固体。
整个过程中，石膏浆液充当了吸收剂的角色，能够吸收并固定烟气中的二氧化硫，从而实现脱硫的目的。
生成的石膏可以作为工业原料或用于土壤改良等方面的应用。
石灰石膏法脱硫原理
石灰石膏法脱硫原理石灰石膏法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术，其原理是利用石灰石膏（CaSO4）与烟气中的二氧化硫（SO2）发生反应，形成硫酸钙（CaSO3），从而达到脱除烟气中二氧化硫的目的。
本文将详细介绍石灰石膏法脱硫的原理及其工作过程。
石灰石膏法脱硫的原理可以分为两个步骤：吸收和再生。
在吸收步骤中，石灰石膏与烟气中的二氧化硫发生反应生成硫酸钙，反应方程式如下：CaCO3 + SO2 + 1/2O2 + H2O → CaSO4·2H2O + CO2。
在这个过程中，石灰石膏被转化为硫酸钙，而二氧化硫则被吸收。
在再生步骤中，通过加热硫酸钙，将其分解为二氧化硫和石灰石膏，反应方程式如下：CaSO4·2H2O + 1/2O2 → CaSO3 + 1/2H2O + 1/2O2。
通过这个过程，硫酸钙被再生，生成二氧化硫和石灰石膏。
这样，石灰石膏可以循环使用，而硫酸钙则可以被收集、处理或转化为其他有用的化合物。
石灰石膏法脱硫的工作过程可以分为干法和湿法两种。
在干法石灰石膏法脱硫中，石灰石膏直接喷入烟气中，与二氧化硫发生反应。
而在湿法石灰石膏法脱硫中，石灰石膏首先与水形成石灰乳，然后喷入烟气中进行反应。
两种方法各有优缺点，选择时需要根据具体情况进行考虑。
石灰石膏法脱硫技术具有成熟、稳定、经济、环保等优点，被广泛应用于燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等工业领域。
通过合理的工艺设计和操作控制，可以实现高效脱硫，减少二氧化硫排放，保护环境，符合现代工业可持续发展的要求。
总的来说，石灰石膏法脱硫利用石灰石膏与烟气中的二氧化硫发生反应，通过吸收和再生步骤实现脱硫的目的。
该技术在工业应用中具有重要意义，对减少大气污染、保护环境、促进工业可持续发展具有积极作用。
石灰石石膏法
石灰石石膏法石灰/石灰石－石膏法脱硫石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。
副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
(1)反应原理用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。
1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下。
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。
2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20②氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。
2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。
将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。
石灰浆液在吸收so:后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。
现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。
①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目，筛余量为5%)，采用自卸封罐车运输，并卸人石灰石料仓。
石灰石石膏湿法脱硫的工艺
石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语：石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术，通过将石灰石与石膏反应，可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。
本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。
一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理：石灰石与石膏发生反应生成硬石膏，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙，并形成可回收利用的石膏产物。
主要反应方程式如下所示：CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点：该反应是一个快速的液相反应，在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。
反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。
二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤：（1）石灰石破碎、磨细：将原料石灰石经过破碎和磨细处理，提高其活性和反应速率。
（2）制备石膏浆液：将石灰石与水混合，形成石灰石浆液。
为了提高脱硫效果，还可加入一定量的添加剂。
（3）脱硫反应：将石灰石浆液喷入脱硫塔，通过与烟气的接触和反应，使二氧化硫转化为硫酸钙。
（4）石膏产物处理：将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后，得到成品石膏。
2. 工艺改进：为了提高脱硫效率和经济性，石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。
例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等，以增加烟气与石灰石浆液的接触面积，加强反应效果。
三、工艺优势1. 脱硫效率高：石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物，脱硫效率可达到90%以上。
2. 石膏产物可回收利用：脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业，实现资源的循环利用。
3. 工艺成熟可靠：石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用，技术成熟可靠，广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。
四、问题与挑战1. 石膏处理与排放：脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理，同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。
石灰石—石膏法脱硫工艺
石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。
循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除S02 S03 HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO4?2H2O ，并消耗作为吸收剂的石灰石。
循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充分接触。
每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。
在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。
脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。
同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。
进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46—55 C左右，且为水蒸气所饱和。
通过GGH将烟气加热到80C以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。
最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下：①烟气中的二氧化硫溶解水，生成亚硫酸并离解成氢离子和HS0-3离子；②烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶液中H S0-3氧化成SO2-4:③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca2+;④在吸收塔内，溶液中的SO2-4、Ca2+及水反应生成石膏（CaS04- 2H20。
化学反应式分别如下：①S02 + H23 H2S0S H++ HS0-3②H+ + HS0-3+ 1/202 T 2H++ SO2-4③CaC03 + 2H++ H23 Ca2++ 2H2O^ C02f④Ca2+ + SO2-4+ 2H2S CaS04- 2H2O由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入，吸收塔下部浆池中的HS0-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐，最后在CaS04达到一定过饱和度后，结晶形成石膏-CaS04 - 2H20石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。
石灰石石膏法
石灰/石灰石－石膏法脱硫石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。
副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
(1)反应原理用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。
1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下。
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。
2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20②氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。
2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。
将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。
石灰浆液在吸收so:后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。
现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。
①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目，筛余量为5%)，采用自卸封罐车运输，并卸人石灰石料仓。
石灰石石膏湿法脱硫工艺
石灰石石膏湿法脱硫工艺前言石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种常见的工业脱硫方法，用于减少燃煤电厂、钢铁厂等工业生产过程中排放的二氧化硫（SO2）对环境的污染。
该工艺通过氧化石灰石和反应生成石膏的方式，将SO2转化为无害的石膏，并且可以回收利用。
工艺原理石灰石石膏湿法脱硫工艺的核心是利用石灰石（CaCO3）与SO2发生化学反应，生成石膏（CaSO4）的过程。
具体的反应方程式为：CaCO3 + SO2 + 2H2O -> CaSO4·2H2O + CO2该反应是一个可逆反应，因此可以根据需要控制反应的进行程度，以获得所需的脱硫效果。
工艺的主要步骤包括石灰石浆液的制备、氧化反应、石膏生成和石膏渣的处理。
工艺步骤1. 石灰石浆液的制备首先需要将粉状石灰石与水进行混合，形成悬浮液状的石灰石浆液。
在制备过程中需要注意控制浆液的浓度和pH值，以确保浆液的稳定性和反应效果。
常用的石灰石浆液浓度为15-20%。
2. 氧化反应石灰石浆液通过喷射或喷淋的方式加入SO2所在的烟气中，使二者充分接触，触发氧化反应。
这一步骤一般在脱硫塔中进行。
氧化反应的有效性与气液接触面积、接触时间和反应温度密切相关。
为了提高气液接触面积和接触时间，常常采用喷雾式喷射器或旋流雾化器，并通过增加塔体高度，提高反应温度来增加反应速率。
3. 石膏生成在氧化反应中，SO2与石灰石浆液中的CaCO3反应生成了石膏。
石膏的生成是一个放热反应，石灰石浆液中的温度会随之升高。
反应完成后，石膏与水会自然分离，形成固液两相。
4. 石膏渣的处理在石膏生成后，需要对石膏渣进行处理。
常见的处理方法包括脱水、脱水湿法输运和硬化处理。
脱水是将石膏渣中剩余的水分去除，使其成为干燥的固体，方便后续的处理和利用。
脱水后的石膏渣可以包装成粉状或块状产品，用于建材或农业等领域。
脱水湿法输运是通过浆液输送系统，将脱水石膏渣以浆液形式输送到相应的处理装置进行继续处理。
这种方法适用于处于较长输送距离的场合。
石灰石石膏湿法脱硫
石灰石石膏湿法脱硫
在工业生产过程中，二氧化硫的排放是一项严重的环境污染问题。
为了减少二氧化硫的排放，石灰石石膏湿法脱硫技术应运而生。
石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术，其工作原理是利用石灰石（CaCO3）和石膏（CaSO4）来将含有二氧化硫的烟气中的硫氧化物吸收和转化成硫酸盐的方法。
其基本反应方程式如下：
CaCO3 + SO2 + 2H2O -> CaSO4·2H2O + CO2
在工业生产中，石灰石通常以石灰石浆的形式喷入脱硫塔中，而脱硫塔内有填料来增加气液接触面积。
当含有二氧化硫的烟气通过脱硫塔时，二氧化硫会与石灰石浆中的氢氧根和钙离子发生反应，生成硫酸钙和二氧化碳，并最终形成石膏。
石膏是一种无害的产物，可以被应用在建筑材料、水泥生产等领域。
因此，石灰石石膏湿法脱硫技术不仅可以有效减少环境污染，还可以实现资源的再利用，具有双重的环保效益。
相比于其他脱硫技术，石灰石石膏湿法脱硫技术具有高效、低成本、操作简便等优点。
但同时也存在着一些缺点，例如脱硫塔需占用较大的空间，对于废水处理等环节也需要进行综合考虑。
综上所述，石灰石石膏湿法脱硫技术在工业生产中扮演着重要的角色，为减少二氧化硫的排放、改善环境质量提供了一种有效的途径。
在未来的发展中，我们还需不断优化技术，降低成本，提高脱硫效率，推动绿色环保产业的发展。
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吸收区高度为5~15m，如按塔内流速3m/s计算，接触 反应时间2~5s。区内设3~6个喷淋层，每个喷淋层都装有多 个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率达200%~300%。喷嘴入口 压力不能太高，在0.5×105~2×105Pa之间。喷嘴出口流速 约为10m/s．雾滴直径约1320~2950μm，大液滴在塔内的 滞留时间1~10s，小液滴在一定条件下呈悬浮状态。
石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉贮仓、石灰石粉 计量和输送装置、带搅拌的浆液罐、浆液泵等组成，如图 1-8所示。将石灰石粉由罐车运到料仓存储，然后通过给料 机、计量器和输粉机将石灰石粉送入在浆配制罐。在罐中 与来自工艺过程的循环水一起配制成石灰石质量分数为 15%～20%浆液。用泵将该浆液经由一带流量测量装置的 循环管道打入吸收塔底槽。
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目前国际上石灰石湿法工艺主要以强制氧化为主，目前 国际上强制氧化工艺的操作可靠性已达99%以上，已成为 FGD中的主流。自然氧化的可靠性虽然已得到改善，但仍然 只有95%～99%，主要问题仍是石膏结垢。目前，在自然氧 化工艺的主要应用国——美国，也有改自然氧化为强制氧化 的趋势。因为即使是作为土地回填，在质量上，石膏也要比 亚硫酸钙渣泥好。
吸收塔的设计在湿法FGD系统中是十分关键的。吸收塔 最主要的塔型是喷淋吸收塔，在世界的湿法FGD系统中占有 突出的地位，大多采用逆流喷淋塔。
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烟气从喷淋区下部进入吸收塔与均匀喷出的吸收浆液流 接触，烟气流速为3~4m/s左右，液气比与煤含硫量和脱硫 率关系较大，一般在8~25L/m3之间。喷淋塔的优点是塔内 部件少，故结垢可能性小，压力损失小。逆气流运行有利于 烟气与吸收液充分接触，但阻力损失比顺流大。
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图2-1 石灰石储存和制浆系统
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石灰石/石膏法各系统－石灰石浆制备系统
石灰石罐
•石灰石浆制备系统 核心设备： 湿式球磨机 橡胶内衬和硬化钢球
石灰石粉贮罐
石灰石粉贮罐支架
球磨机
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石灰石加料箱
2.2 吸收塔
吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求气液接触面积 大，气体的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量 烟气处理。吸收塔的数量应根据锅炉容量、吸收塔的容量和 可靠性等确定。300MW及以上机组宜一炉配一塔。200MW 及以下机组宜两炉配一塔。根据国外脱硫公司的经验，一般 二炉一塔的脱硫装置投资比一炉一塔的装置低5%～10%，在 200MW以下等级的机组上采用多炉一塔的配置有利于节省投 资。
石灰石—石膏法工艺的化学反应过程如下：
二、工艺流程
石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统 原则上可由下列结构系统构成： 由石灰石粉料仓和石灰石研磨及 测量站构成的石灰石制备系统； 由洗涤循环、除雾器和氧化工序 组成的吸收塔； 由回转式烟气-烟气换热器、清 洁烟气冷却塔排放或湿烟囱排烟 构成的烟气再热系统； 脱硫风机； 由水力旋流分离器和过滤皮带组 成的石膏脱水装置； 石膏贮存装置； 废水处理系统。
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图2-2 逆流喷淋吸收塔
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石灰石/石膏法各系统－吸收塔系统
• 吸收塔淋层
喷淋层管材：PP或FRP
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吸收塔中除了浆液洗涤系统外，还有除雾器（ME）和 氧化系统。
干净烟气出口设除雾器，通常为二级除雾器，装在塔的 圆筒顶部（垂直布置）或塔出口弯道后的平直烟道上（水平 布置）。后者允许烟气流速高于前者。并设置冲洗水，间歇 冲洗除雾器。冷烟气中残余水分一般不能超过100mg/m3， 现在大多要求不超过75mg/m3，否则会玷污热交换器、烟道 和风机等。
烟气脱硫
—湿式石灰石石膏法脱硫
小组成员：
一 二 三 四
六
2020年4月11日星期六
主要内容
烟气脱硫现状简述以及工艺原理 工艺流程 主要设备
影响脱硫效果因素 工业实例
烟气脱硫中的常见问题及解决方法
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1.2烟气脱硫工艺的技术评价指标
•脱硫率
•钙硫比
•吸收剂利用率
•吸收剂的可获得性和易处理性
•脱硫副产品的处置和可利用性
2.1 石灰石浆液制备系统
吸收剂制备系统的选择应根据吸收剂来源、投资、运行 成本及运输条件等进行综合技术经济比较后确定。当资源 落实、价格合理时，应优先采用直接购买石灰石粉方案； 当条件许可且方案合理时，可由电厂自建湿磨吸收剂制备 系统。当必须新建石灰石加工粉厂时，应优先考虑区域性 协作即集中建厂，且应根据投资及管理方式、加工方式、 厂址位置、运输条件等因素进行综合技术经济论证。
• 运行的稳定性 • 对周围环境的影响 • 占地面积大小 • 流程的复杂程度 • 动力消耗 • 工艺的成熟程度
1.3石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理
该工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎细成 粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与 烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓 入的氧化空气进行化学反应吸收脱除二氧化硫，最终产物为 石膏脱硫后的洁净烟气通过除雾器出去雾滴经烟囱排放脱硫 渣石膏可以综合利用。
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控制氧化就是采用抑制氧化或强制氧化方式将氧化率控 制在＜15%或＞95%。抑制氧化通过在洗涤液中添加抑制性 物质，控制氧化率低于15%，使浆液SO42-浓度远低于饱和浓 度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。抑制氧化采用 的抑制有：单质硫、EDTA以及其他的有机物。
强制氧化通过向洗涤液中鼓入空气，并添加催化剂使氧 化反应趋于完全，氧化率提高到高于95%，并保持足够的浆 液含固量（12%），以提供石膏结晶所需的晶种，此时，石 膏晶体生长占优势，产生沉淀性能优良的石膏，从而避免在 塔内结垢
湿法烟气脱硫塔采用的除雾器主要为折流板除雾器、旋 流板除雾器。
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2.3 脱硫系统氧化方式 在石灰石湿法烟气脱硫工艺中有强制氧化和自然氧化之分，
其区别在于脱硫塔底部的持液槽中是否充入强制氧化空气。
对于自然氧化工艺，吸收浆液中的HSO3－在吸收塔中被烟 气中剩余的氧气（电厂烟气含氧量一般在6%左右）部分氧化 成SO42－,其脱硫副产物主要是亚硫酸钙和亚硫酸氢钙。