湿法烟气脱硫(WFGD)技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉除尘系统之后，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫以后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，钙利用率高，在钙硫比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电厂锅炉的烟气脱硫。

目前已开发的湿法烟气脱硫技术，主要有石灰石(石灰)/石膏洗涤法、双碱法、氨吸收法、海水脱硫等，其中以石灰石/石膏法应用最广，在世界脱硫市场上占有的份额超过80%。石灰石/石膏法工艺成熟，适合各类煤种，脱硫效率高，系统运行的可靠性高。从二十世纪九十年代以来，国际上各类先进的石灰石/石膏工艺陆续在我国新建火电厂上应用，目前工艺已基本成熟，关键设备的国产化率得到了较大的提高，使一次性投资费用大大降低，运行费用也有明显下降。本书后面的章节主要以该工艺为研究对象，对其工艺和设备的研发进行了详细的讨论，在此就不作介绍。下面简单介绍双碱法、氨吸收法、海水脱硫等湿法烟气脱硫技术的特点。

1. 双碱法烟气脱硫技术

双碱法烟气脱硫工艺是为了克服石灰石/石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类如NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂SO₃等的水溶液吸收SO₂，然后在另一石灰反应器中用石灰将吸收SO₂后的溶液再生，再生后的吸收液再循环使用，最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。

最初的双碱法一般只有一个循环水池，NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时，烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未完全反应的石灰同时被清除，清出的混合物不易综合利用而成为废渣。为克服传统双碱法的缺点，对其进行了改进。主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水，在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除，外运处置或综合利用。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应，置换出的氢氧化钠溶解在循环水中，同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等，可通过沉淀清除。

与石灰石或石灰湿法相比，钠碱双碱法原则上具有如下优点:（1）用NaOH脱硫，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养; （2）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在吸收塔外，减少了塔内结垢的可能性，因此可以用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔，从而减小了吸收塔的尺寸及操作液气比，降低脱硫成本; （3）脱硫效率高，一般在90%以上。缺点是Na₂SO₃氧化副反应产物Na₂SO₄较难再生，需不断向系统补充NaOH或Na₂CO₃而增加碱的消耗量，石灰置换反应速率慢，反应池占地面大，另外，Na₂SO₄的存在也将降低石膏的质量，灰渣综合利用率低，处置困难。

2. 氨法烟气脱硫技术

氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂。用氨吸收烟气中的SO₂是气-液或气-气相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，吸收设备体积可大大减小。另外，其脱硫副产品硫酸铵在某些地区可作为农用肥料。20世纪70年代初，日本和意大利等国相继开发成功湿式氨法烟气脱硫工艺，但由于其高运行成本，以及腐蚀，净化后烟气中的气溶胶等问题而影响其推广应用，进入90年代后，随着技术的进步和对氨法烟气脱硫观念的转变，其应用呈逐步上升的趋势。

氨法烟气脱硫工艺主要由吸收过程和结晶过程组成。在吸收塔中，烟气中的SO₂与氨水吸收剂逆向接触，SO₂被氨水吸收，生成亚硫酸铵与亚硫酸氢铵。在吸收塔底槽，亚硫酸铵被充入的强制氧化空气氧化成硫酸铵。由底槽排出的硫酸铵吸收液，先经灰渣过滤器滤去飞灰，再在结晶反应器中析出硫酸铵结晶液，经脱水、干燥后得到副产品硫酸铵。脱硫后的烟气经塔内上方安置的湿式电除尘器脱除雾滴和气溶胶后，再经气气热交换器升温后排入烟囱。

该工艺的主要技术特点是脱硫效率高，能满足任何当地的环保要求，对烟气条件变化适应性强，副产物为直径0.2～0.6mm的硫酸铵晶体，在某些地区可做肥料，整个系统不产生废水或废渣，能耗低，对安全运行有高可靠性和适用性。不足之处是一次性投资费用和运行费用较高，受当地氨的来源限制，副产物硫酸铵的利用途径要充分考虑。

3. 海水烟气脱硫技术

海水通常呈弱碱性，pH值为7.5～8.3，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，因而海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO₂的能力。国外一些脱硫公司利用海水的这种特性，成功地开发出海水脱硫工艺。该工艺不产生任何废弃物，具有技术成熟、工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高和投资运行费用较低等特点，在一些沿海国家和地区得到了广泛的应用。挪威ABB公司的海水脱硫工艺已在挪威及国外建成20多套装置，我国深圳西部电力公司2号300MW机组从ABB公司引进该技术，1998年7月建成投运。

在海水脱硫工艺中，海水采用一次直流的方式在脱硫塔内吸收烟气中的SO₂，然后进入曝气池，在曝气池注入大量的海水和空气，将SO₂氧化成硫酸根离子，至其水质恢复后又排入大海。海水脱硫技术作为一种减少大气污染的方法，是否有可能给海洋环境带来二次污染，自然是脱硫工艺方案选择之前人们最关心的问题之一。为此，挪威Bergen大学鱼类和海洋生物系于1990年至1994年连续5年对挪威Statiol炼油厂海水脱硫排水海域底质进行了跟踪监测，监测结果表明：(1) 在排放口附近没有重金属沉积的迹象，且观测值对环境看来没有影响。(2) 采样调查证明海底生物具有良好的环境条件，自1989年以来生物种类及个体数量均有增加，生物种类的多样性和均匀性在逐渐升高。(3) 排放口启用52个月以来，海洋环境条件仍保持良好状态，在海底生物中没有发现有害物质。

4. 湿法烟气脱硫技术的研究进展

对湿法烟气脱硫技术的研究主要在两个方面：一是研究如何通过提高空塔气速，提高喷雾效果或简化工艺等改进措施来进一步降低设备投资和运行费用，这是湿法烟气脱硫技术从开始工业应用以来，各国研究者一直为之努力的方向。二是研究开发新的脱硫方法如膜法烟气脱硫、微生物法烟气脱硫等。

膜法烟气膜硫的工作原理是两个流动相通过多孔膜进行接触，烟气中SO₂和CO₂可通过膜孔进入碱性溶液，并与该溶液中的吸收剂反应而被吸收，而烟气中的O₂、N₂等其它气体被截留在气相中。由于膜是憎水性的，液体不能通过膜渗透到气相。在膜分离器中，碱性Na₂SO₃或NaOH与溶解后的SO₂反应生成亚硫酸氢钠。亚硫酸氢钠可通过与可生方法如加热解吸或电渗析，使吸收剂再生，解吸出来的SO₂可加工成液体SO₂、硫磺或硫酸。

基于电渗析再生的膜法烟气脱硫(MCED)概念设计的结果显示，与常规的石灰石/石膏湿法烟气脱硫相比，其吸收塔费用降低70%，总投资可减少30%以上，操作费用可降低一半。因此，膜法烟气脱硫是一种有巨大商业应用潜力的烟气脱硫技术，将会成为FGD领域新的研究热点。

微生物法烟气脱硫技术是近年来FGD领域又一研究热点。国外已着手研究利用生物技术进行烟气脱硫，研制了BIO—FGD烟气脱硫装置。其中先利用厌氧菌种将硫酸盐还原为硫化氢，再经好氧菌种把硫化氢氧化成硫，后者再与金属离子结合成硫化物沉淀。典型的脱硫细菌有脱硫弧菌（Desulfovibrio desulfuricans）、紫色硫细菌（Chromatiaceae）、绿色硫细菌（Chlorobiceae）、排硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、脱氮硫杆菌（Thiobacillous denitrificans）、贝氏硫菌属（Beggiatoa）、辫硫菌属（Thipoloca）、发硫菌属（Thiothrix）等。从国内外的研究成果看，可以将微生物脱硫技术与目前广泛使用的湿法脱硫相结合。用微生物水溶液或悬浮乳液吸收气相中的硫化物，然后利用微生物脱除液相中溶解的硫化物。随着基因工程技术的成熟与应用，筛选和构建高效脱硫工程菌将更有利于脱硫技术的发展和应用。

微生物法烟气脱硫技术目前仍处于初期研究阶段，工业化程度不高。究其原因，一是受微生物基础研究的限制。因微生物的生长和代谢与污染物数量、种类，生物种群的构成及环境因素有关，单纯的功能菌的工业放大有技术上的困难。生化过程的控制也影响到功能菌的培养与应用。二是微生物脱硫工艺与设备的研究比较滞后，有待在开发效率高、经济实用技术与设备方面加强研究力量。微生物脱硫技术的发展将集中在以下三个方面：（1）高效功能菌的选育。随着基因技术的发展，该领域的研究将成为微生物脱硫技术发展的基础；（2）微生物对硫代谢途径的控制研究。如何使微生物代谢硫的产物更易从反应相中分离，或将代谢物固定在液相中将是决定微生物脱硫技术能否得到市场认可的关键；（3）复合微生物脱硫技术的研究。因微生物脱硫的工业化离不开微生物系统的综合利用。因此，发展多菌群、单/多相反应器的研究，以及生化/物化法的复合技术将是工程研究人员的关注重点，也是微生物脱硫技术市场化的关键。不论从哪个方面入手，微生物脱硫技术的工业化应用是该技术研究的核心内容。随着改善大气质量要求的提高，微生物脱硫技术的发展将成为污染物处理技术研究的新热点。