海水脱硫系统是一种利用天然海水作为吸收剂，通过湿式反应脱除烟气中二氧化硫（SO₂）的环保技术。其核心原理基于海水的碱性特性，通过物理和化学作用实现脱硫，具有以下特点：

一、工艺原理

碱性吸收原理

海水pH值在7.5~8.5之间，碱度为1.2~2.5mmol/L，天然具备吸收酸性气体的能力。烟气中的SO₂与海水中的碳酸氢根离子（HCO₃⁻）等碱性成分发生反应，生成硫酸盐等无害物质。

反应过程

烟气进入吸收塔后，与海水充分接触，SO₂被海水中碱性成分吸收，反应式如下：

$$SO₂ + 2HCO₃⁻ → H₂SO₃ + CO₂ + H₂O$$

同时，产生的CO₂需通过氧化反应转化为碳酸，进一步维持pH值稳定。

二、系统组成

核心系统

烟气系统：

负责引入烟气并分配至吸收塔；

SO₂吸收系统：包含吸收塔、曝气池等设备，实现烟气与海水的充分接触；

海水供应与恢复系统：提供新鲜海水并循环使用，通过曝气池调节pH值和溶解CO₂。

辅助系统

水质恢复系统：

对吸收后的酸性海水进行中和处理，恢复至排放标准后排放；

公用系统：包括FGD（烟气脱硫）供水、电气及控制系统。

三、技术特点

环保性

无需添加化学吸收剂，无二次污染物排放，避免传统脱硫工艺中的石膏渣、碱渣等问题。

经济性

节约淡水资源，降低水费成本；

设备维护简单，运行费用低。

高效性

脱硫效率可达90%以上，部分先进工艺可达98%以上，SO₂排放浓度可控制在50mg/m³以下。

四、应用与发展

应用领域：

已广泛应用于电力、钢铁、化工等行业的烟气脱硫，如印度TATA电厂、西班牙80MW机组等；

改进方向：通过添加石灰调节海水碱度（如Bechtel工艺）可提高脱硫率，降低对海水pH值的依赖。

五、关键参数

| 参数名称 | 数值范围 | 单位 |

|----------------|----------------|------------|

| 脱硫效率 | >90% | % |

| SO₂排放浓度 | <50mg/m³ | mg/m³ |

| 海水pH值 | 6.8~8.5| - |

综上，海水脱硫系统通过天然海水的化学特性，实现高效、环保的SO₂脱除，具有工艺成熟、运行成本低等优势，是未来清洁能源领域的重要技术之一。