工业锅炉烟气湿法脱硫技术与实用设计

与其他湿法相似，用碱溶液洗涤含SO₂的气体时，首先是SO₂与水相互反应生成亚硫酸，部分亚硫酸离解成H⁺、HSO₃^-及少量的SO^2-₃离子。同时水溶液中的碱则离解成Na⁺离子和OH^-离子。生成OH^-离子时，通过中和反应而使H⁺离子量减少。

H⁺和OH^-中和反应

亚硫酸钠的生成

副反应

通过NaOH溶液吸收SO₂时，pH值变化可分为如下几个阶段：

pH值自13.0降至8.4的变化，是吸收烟气中大量CO₂的反应所致：

2NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O H=11.5

Na₂^CO3+CO2+H2O→2NaHCO₃ pH=8.4

pH值自7.6至5.6的变化是吸收SO₂之故。

Na₂^CO3+H2SO3→Na₂SO₃+H₂O+CO₂↑ pH=7.0

2NaHCO₃+H₂SO₃→Na₂SO₃+2H₂O+2CO₂↑

然后再与过剩的SO₂反应。(www.xing528.com)

Na₂SO₃+H₂SO₃→2NaHSO₃ pH=4.4

pH=4.4时，Na₂SO₃全部变为NaHSO₃，就不可能继续吸收SO₂了。

pH值与Na₂SO₃-NaHSO₃溶液浓度关系如图4-17所示。

从图4-17可知

pH=4.4时，100% NaHSO₃，S/C=1

pH=7.5时，90% Na₂SO₃，S/C=0.55

pH=9.5时，100% Na₂SO₃，S/C=0.5

式中 S——每升溶液中硫的总物质的量（mol）；

C——每升溶液中碱的总有效物质的量（mol）。

钠碱法脱硫一般控制循环槽内pH约为6.5。此时溶液中约60%的Na₂SO₃，40%的NaHSO₃，S/C=0.70。

图4-17 pH与Na₂SO₃-NaHSO₃的关系

从图4-18可知，当pH为7.1时，SO₂浓度为10×10^-6此时吸收液中20%是NaHSO₃、80%是Na₂SO₃，S/C=0.6。

图4-18 SO₂平衡浓度与Na₂SO₃-NaHSO₃及pH的关系