在工业生产中，二氧化硫（SO₂）是一种常见的大气污染物，主要来源于燃煤电厂、钢铁厂和化工厂等排放源。为了减少二氧化硫对环境的影响，人们开发了多种烟气脱硫技术。其中，石灰石-石膏法脱硫因其高效性、经济性和广泛适用性而成为主流工艺之一。

脱硫的基本原理

石灰石-石膏法的核心在于利用石灰石（CaCO₃）与二氧化硫发生化学反应，将烟气中的二氧化硫转化为固体硫酸钙（CaSO₄），从而实现脱除。具体过程如下：

1. 吸收阶段

石灰石浆液被喷淋到含有二氧化硫的烟气中。在此过程中，二氧化硫溶解于水，并与浆液中的碳酸钙（CaCO₃）发生化学反应，生成亚硫酸氢钙（Ca(HSO₃)₂）：

\[

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

\]

\[

CaCO₃ + H₂SO₃ → Ca(HSO₃)₂

\]

2. 氧化阶段

在吸收塔内，通过鼓入空气或氧气，将亚硫酸氢钙进一步氧化为硫酸钙（CaSO₄）。这一阶段是整个工艺的关键环节，因为氧化效率直接影响最终产物的质量：

\[

2Ca(HSO₃)₂ + O₂ → 2CaSO₄ + 2H₂O

\]

3. 结晶沉淀阶段

氧化后的溶液中逐渐析出硫酸钙晶体，这些晶体最终形成石膏（CaSO₄·2H₂O）。通过沉淀分离装置，石膏可以被收集并用于建筑材料或其他工业用途。

4. 循环利用阶段

经过处理后的浆液可以重新进入吸收塔参与循环，未完全反应的石灰石也可以再次使用，从而降低运行成本。

工艺特点与优势

石灰石-石膏法具有以下显著优点：

- 高脱硫效率：该方法能够有效去除90%以上的二氧化硫，适用于大规模工业应用。

- 副产品可回收：产生的石膏可以直接作为建材原料，实现了资源的循环利用。

- 操作稳定可靠：工艺流程成熟，设备运行稳定，便于长期维护。

- 适应性强：能够适应不同浓度和流量的烟气条件，灵活性较高。

应用前景

随着全球环保意识的增强以及相关法规的日益严格，石灰石-石膏法脱硫技术的应用范围不断扩大。特别是在中国等能源消耗大国，该技术已成为燃煤电厂脱硫减排的重要手段。未来，通过优化工艺参数和引入智能化控制系统，石灰石-石膏法有望进一步提高脱硫效率，降低能耗和运行成本，为环境保护作出更大贡献。

总之，石灰石-石膏法脱硫以其科学严谨的原理、成熟的工艺和显著的环境效益，成为现代工业烟气治理不可或缺的一部分。