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( )
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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。
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