雙堿法脫硫塔工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收煙氣中的SO2，生成HSO32-、SO32-與SO42-，反應方程式如下：
一、脫硫反應：
Na2CO3+ SO2→ Na2SO3+ CO2↑（1）
2NaOH + SO2→ Na2SO3+ H2O（2）
Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3（3）
其中：
式（1）為啟動階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應；
式（2）為再生液pH值較高時（高于9時），溶液吸收SO2的主反應；
式（3）為溶液pH值較低（5~9）時的主反應。
二、氧化過程(副反應)
Na2SO3+ 1/2O2→ Na2SO4（4）
NaHSO3+ 1/2O2→ NaHSO4（5）
三、再生過程
Ca(OH)2+ Na2SO3→ 2NaOH + CaSO3（6）
Ca(OH)2 + 2NaHSO3→ Na2SO3 + CaSO3•1/2H2O+3/2H2O（7）
四、氧化過程
CaSO3 + 1/2O2 → CaSO4（8）
式（6）為初步反應再生反應，式（7）為再生至pH＞9以后繼續發生的主反應。脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統，再生的NaOH可以循環使用。
本鈉鈣雙堿法脫硫塔工藝，以石灰漿液作為主脫硫劑，鈉堿只需少量補充添加。由于在吸收過程中以鈉堿為吸收液，脫硫系統不會出現結垢等問題，運行安全可靠。由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應的速率比鈣堿快很多，能在較小的液氣比條件下，達到較高的二氧化硫脫除率。
