半干法煙氣脫硫技術是利用CaO加水制成Ca（OH）2懸浮液與煙氣接觸反應，去除煙氣中SO2、HCl、HF、SO3等氣態污染物的方法。內蒙古半干法脫硫工藝具有技術成熟、系統可靠、工藝流程簡單、耗水量少、占地面積小的優點，一般脫硫率可超過85%。目前應用較為廣泛的主要有兩種：旋轉噴霧干燥法工藝和煙氣循環流化床工藝。

一、旋轉噴霧干燥法脫硫技術（SDA）

1.1工藝流程簡介

旋轉噴霧干燥法脫硫技術的吸收劑主要為生石灰和熟石灰;一般使用生石灰(CaO)作為吸收劑，生石灰經過消化后與再循環脫硫副產物制成熟石灰漿液(Ca（OH）2)。消化過程被控制在合適的溫度（90-100℃），使得消化后的熟石灰漿液（含固量25%-30%）具有非常高的活性。

熟石灰漿液通過泵輸送至吸收塔頂部的旋轉霧化器，在霧化輪接近10000rpm的高速旋轉作用下，漿液被霧化成數以億計的50um的霧滴。未經處理的熱煙氣進入吸收塔后，立即與呈強堿性的吸收劑霧滴接觸，煙氣中的酸性成分(HCI、HF、SO2、SO3)被吸收，同時霧滴的水分被蒸發，變成干燥的脫硫產物。

這些干燥的產物有少量直接從吸收塔底部排出，大部分隨煙氣進人吸收塔后的除塵器內被收集，再通過機械或氣力方式輸送，處理后的潔凈煙氣通過煙囪排放。根據實際情況，SDA系統還可以采用部分脫硫產物再循環制漿以提高吸收劑的利用率。

煙氣在噴霧干燥吸收塔中的停留時間一般為10-12S，吸收塔內飛灰和脫硫灰大部分通過除塵器收集，只有5%-10%的干燥固體物從吸收塔底部排出。

1.2影響脫硫效率的主要因素

1.2.1霧滴粒徑

霧滴粒徑越小，傳質面積也越大，但粒徑過細，干燥速度也越快，氣液反應就變成了氣固反應，脫硫效率反而會降低。有關研究表明，霧化粒徑在50um時脫硫率較高。

1.2.2接觸時間

在旋轉噴霧干燥法脫硫技術中，以煙氣在脫硫塔中的停留時間來衡量煙氣與脫硫劑的接觸時間，停留時間主要取決于液滴的蒸發干燥時間，一般為10-12S，降低脫硫塔的空塔流速，延長停留時間，有利于提供脫硫率。通常空塔速度為0.2-0.5m/s.

1.2.3鈣硫比

半干法的鈣硫比通常在1.2-2.0之間。

1.2.4脫硫塔出口煙氣溫度

內蒙古半干法脫硫設備工藝中一個重要的運行參數為近絕熱飽和溫度差（AAST），即脫硫塔出口煙氣溫度與煙氣絕熱飽和溫度之差，AAST越小，表明脫硫塔出口煙氣溫度越低，煙氣濕度越大，液滴蒸發干燥速率越慢，需要的停留時間越長。一般情況下，AAST取值為10-25℃，對于脫硫率要求較小的系統，可采用較高的AAST，對于脫硫率要求較高的系統，應當選取低值，一般為10-15℃。通常情況，脫硫后煙氣溫度約為65-70℃。

1.2.5脫硫產物再循環

在脫硫反應產物中，還有很高濃度未反應的Ca（OH）2，當進入脫硫塔的脫硫灰渣與脫硫吸收劑的質量比為2：1時，脫硫率可達到80%以上，循環倍率達到5倍以上時，影響不再明顯。

二、循環流化床煙氣脫硫技術

2.1工藝流程簡介

煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般采用干態的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對二氧化硫有吸收反應能力的干粉或漿液作為吸收劑。由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔（即流化床）底部進入。

吸收塔底部為一個文丘里裝置，煙氣流經文丘里管后速度加快，并在此與很細的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床（流速4-6m/s），在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4。

脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環除塵器，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復循環達百次之多，故吸收劑利用率較高。

吸收塔的流化床中巨大表面積的、激烈湍動的顆粒，為注水的快速汽化和快速可控的降溫提供了根本保證，從而創造了良好的化學反應溫度條件( 露點以上20-30°C)，使二氧化硫與氫氧化鈣的反應轉化為瞬間完成離子型反應。

主要化學反應方程式如下:

Ca（OH）2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O

Ca（OH）2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O

CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O

Ca（OH）2+ CO2=CaCO3+ H2O

Ca（OH）2+ 2HCl=CaCl2·2H2O

2Ca（OH）2+ 2HCl=CaCl2·Ca（OH）2·2H2O

Ca（OH）2+ 2HF=CaF2+ 2H2O

典型的煙氣循環流化床脫硫工藝，鈣硫比不大于1.3時，脫硫率可達90%以上，排煙溫度約70℃。

2.2主要影響因素

2.2.1固體顆粒物濃度

循環流化床具有較高的脫硫率，其中一個重要原因就是在反應器中存在一個飛灰、粉塵、石灰的高密度接觸反應區，其濃度通常可達0.5-2kg/m3，相當于一般反應器的50-100倍。

2.2.2鈣硫比

鈣硫比越大，脫硫率也越高，當鈣硫比為1.1-1.5時，脫硫率可達到90%-97%。

2.2.3停留時間

循環流化床里，SO2脫除的反應大部分發生在1-3S的漿液蒸發期內，當液相蒸發完畢，反應基本停止。

2.2.4脫硫塔出口煙氣溫度

內蒙古半干法脫硫工藝中一個重要的運行參數為近絕熱飽和溫度差（AAST），即脫硫塔出口煙氣溫度與煙氣絕熱飽和溫度之差，AAST越小，表明脫硫塔出口煙氣溫度越低，煙氣濕度越大，液滴蒸發干燥速率越慢，需要的停留時間越長。一般情況下，AAST取值為15-20℃。