2026年中考化学一轮复习教学素材：“双碱法”脱硫工艺

【教学素材】 “双碱法”脱硫工艺 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】“双碱法”脱硫工艺是是一种常用的工业烟气脱硫技术，其核心的原理是利用碱性吸收液在塔内吸收二氧化硫，再用石灰在塔外再生钠碱，实现脱硫剂循环使用。该工艺既解决了设备结垢问题，又降低了运行成本。 一、双碱法脱硫工艺的原理 （1）脱硫过程：烟气进入脱硫塔，与喷淋的氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na2CO3）溶液接触，二氧化硫被吸收生成亚硫酸钠，反应快且不会在塔内结垢，化学方程式为2NaOH + SO2＝Na2SO3＋H2O；Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2↑。 （2）再生过程：吸收后的废液流到再生池，加入石灰乳（氢氧化钙），把亚硫酸钠转化为氢氧化钠可循环使用，同时生成亚硫酸钙沉淀，化学方程式为Ca(OH)2＋Na2SO3＝2NaOH＋CaSO3↓。 二、双碱法脱硫组合系统的核心设备 （1）吸收剂制备和补充系统：负责配制氢氧化钠或碳酸钠溶液，以及石灰浆液，并随时向系统内补充消耗的碱液。 （2）烟气系统：包括引风机、烟道、挡板门等，负责把锅炉产生的烟气输送进脱硫塔，处理后再排出去 。 （3）二氧化硫吸收系统：核心是脱硫塔，内部有喷淋层和除雾器，烟气在这里与碱液“碰面”并完成脱硫。 （4）脱硫石膏脱水处理系统：负责把反应产生的废渣（亚硫酸钙、硫酸钙等）从液体里分离出来，脱水后变成石膏外运。 （5）电气与控制系统：监控整个流程的电压、电流、pH值、液位等，确保设备自动稳定运行。 三、双碱法脱硫工艺的组合系统的主要优势： （1）不易结垢：塔内循环的是清液，避免钙基脱硫剂易在塔内的堵塞或磨损设备，运行更可靠。 （2）效率高：钠碱对二氧化硫反应速度快，脱硫效率一般能达到90%以上，甚至超过95%。 （3）运行成本适中：利用廉价的石灰再生昂贵的钠碱，减少了氢氧化钠的消耗量。 运行注意：①pH值控制：循环吸收液的pH值一般要控制在7.0～10之间，过低影响效率，过高浪费碱液。 ②副产物处理：反应中会生成少量硫酸钠，这部分较难再生，需要定期补充新碱液，且石膏品质可能受杂质影响。 ③操作监控：相比单一碱法，双碱法涉及两种药剂的配比和再生环节，操作相对复杂，需定期检查循环水量及设备状况。 【同步训练设计】 1．如图是工业上用“双碱法”脱硫处理SO2废气的过程。下列说法不正确的是（ ） A．该工艺可减少酸雨的形成 B．理论上该工艺生产过程无需补充NaOH C．过程I发生的是复分解反应 D．过程Ⅱ反应前后原子的种类和数目不变 2．如图是工业上用“双碱法”脱硫处理SO2废气过程。下列说法不正确的是（ ） A．该工艺可减少酸雨的形成 B．该工艺过程中需要不断通入O2 C．上述流程中，所有元素化合价都不发生变化 D．理论上该工艺生产过程无需补充NaOH 3．工业烟气脱硫就是将烟气中含有的二氧化硫除去，一种采用“双碱法”脱硫的工业流程示意图如下，下列说法错误的是（ ） A．吸收塔中，NaOH溶液喷成雾状是为了增大接触面积能充分吸收SO2 B．沉淀室中，发生反应的化学方程式为Na2SO3＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋2NaOH C．氧化室中，化学反应的基本类型是氧化反应 D．上述流程中，可以循环利用的物质是NaOH，有利于节约成本 4．采用“双碱法”使工业烟气（含SO2）脱硫，是我国目前环保领域经济、实用、高效的一种方法，其工业流程如图所示。 已知：2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O （1）吸收塔中，若用10%的NaOH溶液400kg吸收SO2，则可吸收 kg的SO2。 （2）整个流程中化合价发生变化的元素是 。 （3）上述流程中，可以循环利用的物质是 ，有利于节约成本。 （4）若将工业烟气直接排放到空气中，会污染空气，还会形成酸雨，我们把pH （填“＞”）“＜”或“＝”）5.6的降雨称为酸雨。某小组的同学取刚降到地面的雨水水样，用pH计每隔几分钟测一次pH，其数据如下表所示。 测定时间 5:05 5:10 5:15 5:20 5:25 5:30 5:35 pH 4.95 4.94 4.94 4.88 4.86 4.85 4.85 ①该地区所降雨水 （填“是”或“不是”）酸雨，在测定期间，雨水的酸性 （填“增强”或“减弱”）。 ②经调查，这一地区的一些工厂使用煤作燃料。为保护环境，可采取的措施是 。 5．双碱法是一种用于燃煤尾气脱硫的工艺，其具有脱硫效率高、成本低等优点，以下是一种脱硫工艺简要流程。 （1）吸收塔中，用NaOH 溶液吸收SO2生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，写出反应的化学方程式 。NaOH 溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是 。 （2）沉淀室中发生的反应是Na2SO3＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋2NaOH；氧化室中，化学反应的基本类型是 反应。 （3）如图所示的工艺中，能循环使用的物质是 。 （4）已知部分原料的价格如下表所示。 试剂 Ca(OH)2 NaOH 价格（元/kg） 0.36 2.90 上述工业流程中，处理相同量的SO2，，与只用NaOH溶液直接吸收相比，使用“双碱法”的优势除了实现NaOH的循环利用，还有 。 6．工业烟气脱硫是控制二氧化硫最主要的技术手段。一种采用“双碱法”脱硫的工业流程示意图如图所示。 （1）将SO2排放到空气中容易造成 危害。 （2）“双碱法”中的“双碱”指的是 和 （均填化学式）。 （3）吸收塔中用NaOH溶液来吸收SO2，类似CO2与碱的反应，产物中有Na2SO3，其反应的化学方程式为 。NaOH溶液被喷成雾状的目的是 。 （4）沉淀室中发生的反应为Na2SO3＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋2NaOH，该反应的基本类型为 反应。 （5）上述流程中，化合价发生变化的元素有S和 （用元素符号表示）。 参考答案 1～3．B、C、C； 4．（1）32；（2）S和O（或硫和氧）；（3）NaOH（或氢氧化钠）；（4）＜；①是；增强；②废气处理达标后排放（或煤燃烧前脱硫，合理即可）。 5．（1）2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O；增大反应物的接触面积，使反应更快更充分；（2）化合；（3）NaOH（或氢氧化钠）；（4）节约成本或处理成本低（合理即可）。 6．（1）酸雨；（2）Ca(OH)2和NaOH；（3）2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O；增大反应物间接触面积，增大反应速率；（4）复分解；（5）O。 学科网（北京）股份有限公司 $