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浓缩湿法磷酸脱硫研究
摘要：
本文主要从浓缩湿法磷酸脱硫技术的基本原理、工艺流程以及优缺点等方面进行了详细的阐述和分析。其中，我们除了简要介绍了浓缩湿法磷酸脱硫的原理外，还介绍了其主要的工艺流程，包括酸化、氧化反应等步骤。同时，我们还分析了其有利的经济效益和环境效益、以及存在的不利影响和局限性等方面。
关键词：浓缩湿法、磷酸脱硫、工艺流程、经济效益、环境效益
1、前言
近年来，随着环保行业的快速发展和各国污染排放标准的不断提高，磷酸脱硫技术成为环保领域关注的热点之一。目前，针对燃煤发电、钢铁冶炼、非金属矿物加工、化工生产等行业所产生的废气所进行的磷酸脱硫技术主要有湿法磷酸脱硫、干法磷酸脱硫以及混合法磷酸脱硫等多种技术。其中，浓缩湿法磷酸脱硫技术因为其操作简单、效果明显、成本低廉、易于推广等优势，已被广泛使用于工业废气治理领域。因此，本文主要以浓缩湿法磷酸脱硫技术为探讨对象，旨在对其进行全面地分析和研究，为相关废气处理领域提供参考。
2、浓缩湿法磷酸脱硫技术的基本原理
研究表明，湿法磷酸脱硫技术的磷酸反应原理主要是通过富含CaSO4/3·2H2O和CaSO4的稳定钙硫酸盐石膏在废气中形成稳定的化合物，可以有效地将废气中的SO2排放治理至达标排放水平。而浓缩湿法磷酸脱硫技术则是在这种原理基础上进行改良，利用高浓度的氯化钙和磷酸溶液，形成高浓度的钙磷难溶物，使得废气中的SO2、NOX等污染物得到有效控制。其主要的化学反应式为：
CaCl2+H2SO4→CaSO4+2HCl
3Ca(OH)2+2H3PO4→Ca3(PO4)2+6H2O
2H2S+3O2→2SO2+2H2O
SO2+H2O+CaSO4→Ca(HSO3)2
3、浓缩湿法磷酸脱硫技术的工艺流程
整个浓缩湿法磷酸脱硫过程可分为以下主要步骤：
3.1酸化
在浓缩湿法磷酸脱硫过程中，首先需要将废气通过喷射器进行喷雾处理，使SO2、NOX等污染物被湿润与磷酸溶液接触，达到溶解的目的。同时，为了缩短反应时间，喷射器的高度一般取在废气管道顶部较为合适，可大大加快酸化速度。经过一段时间的喷雾和浸润，废气中的SO2、NOX等污染物被酸溶并进入溶液中，产生氧化反应的前兆。
3.2氧化反应
经过酸化处理后，废气中的SO2、NOX等污染物在磷酸的作用下予以氧化，形成SO3和NO2等化合物，然后与氯化钙和磷酸溶液中的阳离子产生反应生成稳定的硬石膏，在过程中磷酸起到了催化剂的作用。
3.3结晶浓缩
在整个氧化过程中，在高浓度的钙磷硫酸盐石膏形成后，由于其溶解度比较低，可以通过结晶浓缩等方式将石膏溶液经过加热和蒸发、冷却等操作得到一定浓度的硬石膏悬浮液，达到浓缩的目的。
3.4重结晶
在浓缩操作后，我们需要通过重结晶操作将硬石膏颗粒的级次进一步提高，达到“细粒化”的目的。此时石膏的含水量降低，粒度变得更细，同时进一步提高其结晶度和纯度。另外，还可以通过添加适量的表面活性剂，促进其结晶和晶种形成。
3.5去水干燥
经过重结晶操作后，我们需要将石膏颗粒经过脱水干燥去掉大部分的水分，同时还需要保证石膏颗粒的密度和尺寸符合标准要求，以便后续的成品整理和包装等操作。
4、浓缩湿法磷酸脱硫技术的优缺点
4.1优点
（1）操作简单，技术要求低：该技术的反应过程较为简单，不需要特别高的操作技能和技术经验，能够在短时间内得到较好的处理效果。
（2）处理效果好：通过该技术处理后，可以有效地将废气中的SO2等污染物排放治理至达标的环保标准。
（3）经济效益显著：与其他废气治理技术相比，浓缩湿法磷酸脱硫技术具有成本低廉等显著经济效益。
（4）环境效益：废气处理后，处理残余均可回收利用，减少环境污染和资源浪费。
4.2局限性
（1）需要耗费大量的化学药品成本：该技术所需的化学反应剂较多，一定程度上增加了处理成本，同时可能产生一定量的废料。
（2）维护工作难度和成本较高：由于设备比较复杂，特别是液压系统运作难度较大，涵盖了多种机械件维护，因此后期维护工作量较大，成本较高。
（3）产生硬石膏难以处置：在硬石膏的处理过程中，可能会产生大量的硬石膏颗粒，难以处置，特别是如果氧化不彻底，硬石膏会含有较高的氧化物，还会成为一种污染源。
5、结论
通过对浓缩湿法磷酸脱硫技术的相关分析可以得知，该技术可以有效地治理废气排放中的SO2等污染物，具有较好的经济效益和环境效益，被广泛应用于工业废气治理领域。同时，我们也需要认识到，该技术还存在一定的缺点和局限性，需要在未来的发展中进行改进和完善。最终，我们也相信，通过不断创新和改善，浓缩湿法磷酸脱硫技术将为我们提供更好的废气治理方案。