1 应用范围

适用于“石灰石-石膏法”和“石灰-石膏法”烟气脱硫，向脱硫系统内添加复合脱硫催化剂，可以通过催化作用提高脱硫效率，减少脱硫剂用量，显著降低脱硫系统能耗。

2 技术背景

以“石灰石-石膏法”烟气脱硫工艺为例，该脱硫方法技术成熟、脱硫效率高，吸收剂来源丰富、价格低廉，是使用最广泛的烟气脱硫方法。该法以石灰石为脱硫吸收剂，将石灰石块破碎磨成细粉状与水混合制成浆液，石灰石浆液经过浆液循环泵被打入吸收塔与烟气充分接触、混合，使得烟气中的SO₂与浆液中的CaCO₃以及鼓入的强制氧化空气发生化学发应，最终生成石膏，达到脱除SO₂的目的。具体的化学反应过程如图1所示。

图1 湿法脱硫反应过程

如图1所示，“石灰石-石膏法”烟气脱硫的反应过程包括SO₂的溶解与吸收、CaCO₃的溶解与电离、酸碱中和反应、HSO₃^-的氧化、沉淀的产生等步骤。而该方法脱硫反应的速率控制步骤，主要受限于两个过程（图1中带红星号的过程）：

（1）SO₂在气液相界面上传质与溶解，并转入液相的过程。

（2）CaCO₃的溶解、电离与扩散的过程。

这两个反应的反应速度都比较慢。首先关于SO₂，双膜理论认为气相和液相之间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的停滞膜，即气膜和液膜，而气体在气膜和液膜的扩散速度较慢。为了促进SO₂气体的溶解，往往需要很大的液气比（约为15L/m³或更高），以增大吸收表面积，但这也带来了电耗高和运行费高的问题。另外，CaCO₃溶解度小，其液相传质能力也比较低，这就直接造成了脱硫反应速率和脱硫率的瓶颈。

3 脱硫催化/增效原理

针对“石灰石—石膏法”烟气脱硫工艺的缺点和瓶颈，广州绿华环保科技有限公司研发了复合脱硫催化剂，用于优化脱硫过程，提升脱硫效率，降低运行成本。复合脱硫催化剂的主要成分和作用机理如图2所示。

图2 复合脱硫催化剂成分及作用

复合脱硫催化剂主要由无机盐、金属氧化物、表面活性剂、有机胺羧络合物或有机酸(盐)中的一种或一种以上化合物组成，可以根据烟气脱硫系统的需要，进行组合复配，已达到最优的脱硫效率和性价比。无机盐可以促进石灰石的溶解；微量金属氧化物作为催化剂加快氧化反应速率；表面活性剂可以降低气液两相之间表面张力，减小体系自由能，进而提高吉布斯吸附能力，加快SO₂吸收速率；有机胺羧络合物或有机酸盐可以调节pH值，为液体环境提供缓冲作用，既可加快SO₂在气膜和液膜之间的传质速率，也可加快CaCO₃的溶解速率。

图3 有机添加剂作用机理图

有机胺羧络合物或有机酸盐促进SO₂和CaCO₃溶解的具体机理如图3所示。SO₂溶解于水电离出H⁺，所以气液两相界面处是低pH值；CaCO₃溶解于水电离出CO₃^2-，CO₃^2-会与溶液中的H⁺反应生成HCO₃^-，所以固液两相界面处是高pH值。pH值介于碳酸和亚硫酸之间的有机添加剂可以作为缓冲剂，一方面是AH_n-1^-可以与H⁺反应生成H_nA，这个反应消耗H⁺，所以促使SO₂溶解电离的反应平衡向右进行，即促进了SO₂的溶解；另一方面H_nA和H⁺可与C反应，同样促进了CaCO₃的溶解。而且将pH值控制在5~6，还可以有效防止塔内设备结垢。

4 产品优势

（1）提高脱硫效率，无需进行设备扩容改造，轻松达到超低排放要求；

（2）减少浆液循环强度，降低液气比，显著降低系统能耗；

（3）增强CaCO₃的反应活性，提高吸收剂的利用率，进而减少石灰石用量；

（4）防止浆液结垢和堵塞，提高系统可靠性和稳定性；

（5）既适用于各种燃煤锅炉和工业窑炉烟气脱硫，也适用于燃煤气、燃油、燃生物质等其他燃料锅炉和窑炉烟气脱硫，应用范围广泛。

5 技术指标

6 使用方法

首先，可在浆液循环回路的任意位置加入，根据燃煤电厂实际情况提出具体方案。推荐：首次加入系统从浆液返回管处直接加入吸收塔内，后期补充时投加到脱硫循环液中。

其次，首次用量建议的添加量为0.1%~0.5%（以DSC-I型为例）或0.5~1.0‰（以DSC-II型为例），需根据烟气脱硫实际情况，调整所需添加量。本产品的原理是催化增效，在脱硫反应中并不消耗，但由于浆液水分流失或排放，会造成脱硫催化剂损耗，后续需要酌量补充。

7 注意事项

具有水溶性，性能稳定、无腐蚀的特点，需存放于阴凉、干燥、通风的库房内，远离热源。