2026年中考化学一轮复习教学素材：石灰石电厂脱硫工艺

【教学素材】 石灰石电厂脱硫工艺 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】石灰或石灰石电厂脱硫工艺是以石灰石或石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中二氧化硫的工艺，主要应用于火力发电厂、钢铁等行业。该工艺通过氧化反应生成硫酸钙，并经处理后制成石膏成品。 一、石灰石电厂脱硫的工艺原理 石灰石火电厂脱硫工艺主要是利用石灰石（CaCO3）与烟气中的SO2反应生成CaSO4和CO2的过程，从而实现脱硫的目的。石灰石/石灰浆液在吸收塔内与烟气中的二氧化硫发生化学反应，生成亚硫酸钙，并进一步氧化为硫酸钙。反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O2＝2CaSO4＋2CO2。 二、石灰石火电厂脱硫工艺流程 吸收塔是湿法脱硫装置的核心设备，烟气通常与喷淋的浆液逆流接触，以强化传质。工业应用中通过添加己二酸、硫酸镁等促进剂，以改善传质条件、减少结垢并提高脱硫效率。 （1）石灰石粉制备：将石灰石原料经过破碎、磨粉等工序，制成细度为200～300目的石灰石粉。 （2）喷射脱硫：将制备好的石灰石粉送入脱硫塔，与烟气中的SO₂进行反应。在脱硫塔中，石灰石粉与烟气混合，在催化剂的作用下，SO₂与CaCO₃发生化学反应，生成CaSO₄和CO₂。 （3）产物分离：反应后的烟气中含有大量的硫酸钙颗粒，通过除尘器将烟气中的硫酸钙颗粒分离出来，形成石膏。 （4）废水处理：脱硫过程中产生的废水经过处理，去除其中的悬浮物、重金属等有害物质，达到排放标准。 （5）二氧化碳排放：脱硫过程中产生的二氧化碳排放到大气中，但相较于未脱硫的烟气，碳排放量已大幅度降低。 【同步训练设计】 1．发电厂使用石灰石进行烟气脱硫，产生的硫酸钙可用于生产建筑材料，发生的化学反应为2CaCO3＋2SO2＋O2＝2CaSO4＋2CO2。下列有关说法正确的是（ ） A．该反应为复分解反应 B．20t碳酸钙可以吸收6.4t二氧化硫 C．SO2中硫元素质量分数为50% D．煤燃烧时排放出的二氧化硫等污染物可能导致酸雨，pH＜7的水为酸雨 2．火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫。这个过程中会发生化学反应：2CaCO3＋2SO2＋O2＝2CaSO4＋2CO2。将400gSO2和足量O2通入脱硫体系中发生反应，最终固体质量增加180g，被吸收SO2质量占SO2总质量的百分率为（ ） A．80% B．55% C．45% D．36% 3．煤燃烧产生的烟气含有的SO2，是大气主要污染物之一。减少煤燃烧对大气造成的污染，应从多方面采取措施。 （1）SO2中硫元素和氧元素的质量比为 （填最简比）。 （2）大量排放SO2引起的环境问题是 。 （3）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。一种烟气脱硫技术是向煤中加入适量石灰石，可大大减少燃烧产物中SO2的含量，最后生成CaSO4，该反应的化学方程式为 。 4．力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，使用纯度为90%的石灰石进行烟气脱硫，产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生如下化学反应：2CaCO3＋2SO2＋O2＝2CaSO4＋2CO2。 （1）二氧化硫溶于雨水会生成亚硫酸，写出反应的化学方程式为 ，该反应的基本类型为 反应。 （2）若火力发电厂每天燃煤产生57.6t二氧化硫，通过以上反应进行烟气脱硫，每天至少需要消耗石灰石的质量是 t。 （3）请你给使用煤的工厂提出一条建议 。 5．热电厂烧煤发电过程中产生的烟气含有大量的SO2，某石膏板企业用“碱﹣石灰﹣石膏（CaSO4•2H2O）”的方法使烟气脱硫从而生成石膏，其流程如图： （1）减少二氧化硫的排放，其主要目的是 （填字母序号） A．减缓温室效应 B．减少酸雨形成 C．防止破坏臭氧层 （2）操作a的名称 ，在实验室里该操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 ； （3）写出制碱釜中反应的化学方程式： ； （4）该流程中可循环使用的是 。 6．碳酸钙、碱石灰（NaOH和CaO的混合物）等作为吸收剂可以对燃煤烟气进行脱硫处理，利用数字化实验可以来测定燃煤烟气中SO2的含量，得到如图所示的SO2含量与时间的关系曲线图 （1）由图可知，脱硫效率较高的吸收剂是 （填名称）。 （2）实验时，称取的3份原煤的质量要相等，其目的是 。 （3）利用碳酸钙吸收SO2转化为CaSO3，CaSO3与空气中O2反应转化为CaSO4，写出CaSO3转化为CaSO4的化学方程式 。 （4）利用碱石灰吸收SO2时，下列措施能使脱硫效率提高的是 （填序号） a．将原煤与碱石灰粉碎，混合均匀 b．将碱石灰的用量适当增加 c．将时间300s变为500s （5）利用碱石灰吸收1.28gSO2时，碱石灰中的NaOH、CaO与SO2反应转化为Na2SO3和CaSO3，则理论上反应消耗碱石灰的质量（m）范围是 。 参考答案 1～2．C、A； 3．（1）1∶1；（2）酸雨；（3）2CaCO3＋2SO2＋O2＝2CaSO4＋2CO2。 4．（1）SO2＋H2O＝H2SO3；化合；（2）100；（2）使用脱硫煤（或对煤进行脱硫处理等合理即可）。 5．（1）B；（2）过滤；玻璃棒；Na2SO3＋Ca（OH）2 ＝CaSO3↓＋2NaOH；（4）氢氧化钠溶液。 6．（1）碱石灰；（2）形成对比实验；（3）2CaSO3＋O2＝2CaSO4；（4）ab；（5）1.12g＜m＜1.6g。 学科网（北京）股份有限公司 $