大菠萝首页氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越來越（yuè）高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹（gàn）法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕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-石膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與（yǔ）雙堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石（shí）灰石-石膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨（ān）法（fǎ）為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行（háng）經驗,是（shì）目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石（shí）灰石（shí）-石膏（gāo）法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上（shàng）流動北鄉下流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸（xī）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空氣發生化學反應,最終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器（qì）中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩（liǎng）級除霧器去除水（shuǐ）分,通過（guò）煙道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫（liú）工藝係（xì）統主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石（shí）膏。在不同的煙氣負荷及（jí）SO2濃（nóng）度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成（chéng）亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被氧（yǎng）化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵（bèng）從脫硫塔打入母液箱,在進（jìn）入設置（zhì）有抽真空係（xì）統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器（qì）出口為含固量30%的硫酸銨料漿（jiāng）,經離心機（jī）進一步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係（xì）統、脫水係統等,脫硫（liú）效（xiào）率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成（chéng）亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙（yān）霧排放;硫胺（àn）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價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行（háng）成本的比重較（jiào）大。隨（suí）著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰（huī）石—石膏法造價已大幅降低（dī）,其運行費用主要集中在點好上（shàng）,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（chǎn）品硫酸（suān）銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分（fèn）脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接（jiē）接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有（yǒu）毒、有腐蝕,極易（yì）溶於水,對（duì）皮（pí）膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對人（rén）體無直接危害,也不存（cún）在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租（zū）地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸（suān）銨為工業產（chǎn）品（pǐn）,廣泛應用於農（nóng）業生產,不屬於危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有（yǒu）毒（dú）等風險,使用安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危險作業,發生一（yī）般以上（shàng）事故的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風險（xiǎn）係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化工從業人員對“氨”的（de）人事不足（zú）,認為其安全風險大,事故（gù）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（shí）膏法脫硫技術。
 
　　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（de）通風、防（fáng）塵（chén）措施,對環境汙染和健康危害（hài）小。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境（jìng）和大氣環境的風險,可能危害人體健康和（hé）傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成（chéng）為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能作為（wéi）工業（yè）垃圾予以（yǐ）廢棄和存放,且隨時存在汙（wū）染環境的可能;而硫（liú）酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石（shí）灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫（liú）工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排（pái）放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是（shì）無廢水（shuǐ）排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可（kě）再生（shēng）利用硫資源（yuán）,符合循（xún）環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法比（bǐ）擬（nǐ）的。尤其是（shì）氮肥和煤（méi）化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既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險。這也是氮肥、焦化和煤化工（gōng）等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本（běn）原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源（yuán）緊（jǐn）缺,60%需（xū）要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量（liàng）。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒（shāo）,占SO2總排量（liàng）的94%,而火電廠SO2排放量（liàng）又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛（qián）力。氨法脫硫適（shì）合我國國情（qíng）、負荷循環經濟發展,而且具（jù）有脫硫（liú）脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立（lì）法等手段推廣和（hé）普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫（tuō）硫改造。