常規石灰濕法脫硫機理及存在問題
簡單地說，煙氣中SO2的脫除過程是分兩部完成的：
第一步，氣液傳質和水合過程，即煙氣中SO2分子與水接觸時，溶解在水中，並與水分子水合為亞硫酸：
煙氣中SO2 ↑↓（溶解） 水中SO2+H2O→H2SO3 (1)
第二步，H2SO3與溶解在水中的鹼性脫硫劑作用，生成亞硫酸鹽。例如，若用石灰乳直接作脫硫劑時，它與H2SO3反應生成半水亞硫酸鈣沉澱：
H2SO3+Ca(OH)2→CaSO3·1/2H2O↓+ 3/2H2O (2)
合併（1）、（2）式，得到石灰乳直接濕法脫硫的總反應式為：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3·1/2H2O↓+ 1/2H2O (3)
此外，因煙氣中含有氧氣，少量亞硫酸鈣CaSO3被氧化為硫酸鈣CaSO4·2H2O。
石灰乳直接脫硫過程生成的亞硫酸鈣和硫酸鈣在水中的溶解度很小，極易達到過飽和而結晶出來，在器壁上形成垢層，嚴重時將使設備、管道堵塞而無法運行下去。這是石灰乳直接濕法脫硫存在的最大問題。
鈣－鈣雙鹼法脫硫及防垢機理
當脫硫循環池內的亞硫酸鈣（第一鈣）懸浮液用循環泵輸送到脫硫塔內的XP塔板上與煙氣接觸時，煙氣中的SO2與亞硫酸鈣發生脫硫反應（4）：
SO2+ CaSO3·1/2H2O+1/2H2O →Ca(HSO3)2 (4)
反應（4）生成的Ca（HSO3）2是亞硫酸的酸式鹽，在水中的溶解度較大，因而不在塔內結垢。
當亞硫酸鈣脫硫劑從脫硫塔返回脫硫循環池後，反應（4）生成的Ca（HSO3）2與新加入的石灰乳（CaCO3，第二鈣）發生反應，再生出CaSO3·1/2H2O供循環脫硫使用，池內反應為：
Ca(HSO3)2+CaCO3=2CaSO3·1/2H2O+ CO2 (5）
綜上所述，鈣－鈣雙鹼法脫硫的實質是，用亞硫酸鈣懸浮液在脫硫塔內脫除SO2並生成溶解度很大的亞硫酸氫鈣，因而脫硫塔和管道不結垢；塔外循環池內用淨化渣乳與亞硫酸氫鈣反應，再生出塔內脫硫所需的亞硫酸鈣。在這裡，脫硫循環池實際上是一個再生塔內脫硫劑―亞硫酸鈣的反應器。
