白山氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技（jì）術比較分析

       隨（suí）著我國對大氣汙染和（hé）環境保護的日益重視（shì）,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越（yuè）來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收（shōu）法（fǎ）等（děng）,我國90%以（yǐ）上（shàng）的煙氣（qì）脫硫工程（chéng）采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化（huà）工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有（yǒu）幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成（chéng）熟、實用（yòng）業（yè）績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是（shì）把石（shí）灰石磨成粉（fěn）後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷（duàn）補充道吸收塔內（nèi）。煙（yān）氣在吸收塔內（nèi）向上流動北鄉下（xià）流動（dòng）的循（xún）環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化（huà）空（kōng）氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿（jiāng）液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分（fèn）,通過煙（yān）道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較（jiào）高的脫硫效率和（hé）較好的係（xì）統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙（yān）氣（qì）引入脫硫（liú）塔中,與循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的（de）淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由（yóu）煙囪排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶（róng）液由料（liào）液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政（zhèng）法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大（dà）大（dà）降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離心機（jī）進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝（yì）主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、脫水（shuǐ）係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫硫效率（lǜ）高,且可脫除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠（jiāo）,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石（shí）價格（gé）低廉,二氨法脫硫技術吸（xī）收（shōu）劑氨的費（fèi）用較高,占運行成本的比重較大。隨著工（gōng）藝和設備（bèi）國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅（fú）降（jiàng）低（dī）,其運行費用主要集中在點（diǎn）好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期（qī）發電成本低於（yú）石灰石—石膏法,可以預測當煙（yān）氣中SO2含（hán）量更高時,氨法脫硫項目（mù）有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全（quán）性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對（duì）人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工（gōng）和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強（qiáng）烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度（dù）的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後（hòu）可引起反射性（xìng）呼（hū）吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用過程中,也必須（xū）處於（yú）完好密閉狀態,應采取（qǔ）有效的安全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生（shēng）產（chǎn）,不（bú）屬於危（wēi）險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉（shè）及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一般以上事故的可能性小,無（wú）特種工種,無危險（xiǎn）工序,風（fēng）險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能（néng）危害人體健康和（hé）傷害動植物。氨（ān）水（shuǐ）泄漏應及時（shí）用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大（dà）多數（shù）情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可能;而（ér）硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣（guǎng）泛應（yīng）用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,尾氣（qì）總排（pái）量少;二（èr）是無廢水排（pái）放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直（zhí）接（jiē）用作脫硫劑,既（jì）解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風（fēng）險。這也是（shì）氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源（yuán）緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用（yòng）率（lǜ）可大幅減少硫資源的（de）進口量。通常,大（dà）氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的（de）SO2排放（fàng）量（liàng）不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢渣。同時,我國優勢（shì）世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場（chǎng）潛（qián）力（lì）。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣和普及（jí）氨（ān）法（fǎ）石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術;鼓（gǔ）勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨（ān）法脫硫改（gǎi）造。

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