脱硫塔是对工业三废开展脱硫处理的塔式机械设备。一般而言，脱硫大型脱硫设备可称作脱硫塔，用以燃煤锅炉和窑炉脱硫的小型除尘装置多称作脱硫除尘设备。

  为了能加强吸附操作过程，提升脱硫效率，减少设备的投资和运转花费，脱硫塔和脱硫除尘设备应满足下面的基本标准：

  （1）气液间有比较大的触碰面积和一定的触碰的时间。

  （2）气液间振荡很强，吸附的阻力小，对SO2的吸附工作效率高。

  （3）操作比较稳定，要有合适的操作延展性。

  （4）气流可以通过时的压力降要小。

  （5）结构比较简单，制造及维修保养方便，工程预算便宜，使用期限长。

  （6）不结垢，不阻塞，抗磨损，抗腐蚀。

  （7）能源消耗低，不产生二次环境污染。

  脱硫塔原理

  工作原理

  烟气经除尘后，通过脱硫塔入口区从浆液池上部进入塔体，在脱硫塔内，热烟气逆流向上与自上而下的浆液（循环喷射）接触发生化学吸收反应，并被冷凝。添加的石灰石浆液由石灰石浆泵输送至脱硫塔，与脱硫塔内的浆液混合，混合浆液经循环泵向上输送由多层喷嘴喷出。浆液从烟气中吸收硫的氧化物（SOx）以及其它酸性物质，在液相中硫的氧化物（SOx）与碳酸钙反应，形成亚硫酸钙。脱硫塔自上而下可分为吸收区和氧化结晶区两部分：上部吸收区PH值较高，有利于SO2等酸性物质的吸收；下部氧化区域在低PH值下运行，有利于石灰石的溶解及副产品的生成。从脱硫塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10，生成石膏产品。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，再经过换热器或加热器升温后，由烟囱排入大气。由于在脱硫塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。

  工艺原理

  烟气进入喷淋脱硫塔筒体，在喷淋脱硫塔内部上升阶（流速在1.5-2m/s）与吸收剂浆液喷雾形成较液接触界面，烟气与液体雾粒逆流充份接触，在雾粒降落过程中吸收SO2 并捕捉尘粒，湿润的尘粒向下流入脱硫塔底部，从溢流孔排出进入沉淀池。在筒体内上升的净化后的气体经过气水分离器除雾脱水，完成整个除尘脱硫程序，之后通过筒体上部锥体部分引出。废液通过筒体底部溢流孔排入沉淀池，（溢流孔有水封防止漏气，并设有清理孔便于进行筒体底部清理）经沉淀（除灰）并加碱（再生）后循使用。同时，为了方便脱硫系统的检修和应付紧急情况，有条件情况下可并建一旁路烟道。

  脱硫技术

  烟气脱硫根据吸收剂和脱硫产物在脱硫中的状态，可以分为：湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术 。

  （1）干法脱硫

  典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

  干法烟气脱硫技术在钢铁行业中已经有应用于于大型转炉和高炉的例子，对于中小型高炉该方法则不太适用。干法脱硫技术的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。

  常用的干法烟气脱硫技术有：

  ①活性碳吸附法

  典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

  干法烟气脱硫技术在钢铁行业中已经有应用于于大型转炉和高炉的例子，对于中小型高炉该方法则不太适用。干法脱硫技术的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。

  ②电子束辐射法

  原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2)，进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。

  ③荷电干式吸收剂喷射法

  原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90%，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子;对于一般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。

  ④金属氧化物脱硫法

  原理：根据SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与SO2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。

  （2）湿法脱硫

  湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

  ①石灰石/石灰-石膏法

  原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙(CaSO4)，以石膏形式回收。是目前世界上技术成熟、运行状况稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90%以上。

  目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

  ②间接石灰石-石膏法

  常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。

  ③柠檬吸收法

  原理：柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3

  络合物,SO2吸收率在99%以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气，而不适于高浓度SO2气体吸收，应用范围比较窄。另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。

  该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。

  （3）半干法脱硫

  半干法烟气脱硫技术包括：

  ①喷雾干燥法脱硫

  喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种方法的脱硫率65%～85%。其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO 、CaSO ，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。

  ②半干半湿法脱硫

  半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70%tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH)：水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。

  ③粉末一颗粒喷动床脱硫

  技术原理：含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷入床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。

  ④烟道喷射脱硫

  该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。

  每种脱硫方式都有各自的优缺点，相比干法烟气脱硫技术难以避免的脱硫效率不足，设备巨大以及反应速率相对慢等问题，湿法烟气脱硫技术的脱硫率有大幅度提高，并且装置更为精简，反应速率也更快。与此同时，湿法烟气脱硫也面临着各种问题，如腐蚀情况严苛，运营维护的成本较高，容易产生再次的污染等等。但总的来说，由于湿法烟气脱硫工艺成熟，对于煤炭质量的适用范围更宽，因负荷波动产生的影响较小，湿法烟气脱硫已经成为国内外主流的技术工艺。