大菠萝首页氨（ān）法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

寶（bǎo）雞       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前（qián）,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有幹（gàn）法、半（bàn）幹法和濕法三種。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)、堿法(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫（liú）工藝。石灰石法（fǎ）主要應用在火電（diàn）、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為主。

 
　　1、 石（shí）灰石-石膏（gāo）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經驗,是目（mù）前世（shì）界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內向（xiàng）上流動（dòng）北鄉（xiāng）下流動的循環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向（xiàng）上（shàng）輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴（zuǐ）噴射到吸（xī）收塔中,氣體和（hé）液（yè）體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時生成的CaSO4在吸收塔底（dǐ）部與鼓（gǔ）入（rù）的氧化空氣發生化學反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水（shuǐ）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。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙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、吸收（shōu）氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫（liú）效（xiào）率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫（tuō）硫塔阻（zǔ）力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品（pǐn）為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率和較好的（de）係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術（shù）特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工（gōng）藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收（shōu）溶液逆流接觸反應生成（chéng）亞硫（liú）酸銨;脫硫後的淨煙（yān）氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺（àn）,35%的硫胺溶液（yè）由料（liào）液（yè）取出泵從脫硫塔打入（rù）母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為（wéi）含固量30%的硫酸銨料漿,經離（lí）心機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（liú）工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、脫水係（xì）統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法（fǎ）占地麵積相（xiàng）對較大,幾乎是氨法的兩倍;(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（xún）環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技術存在問題是愛出煙（yān）氣中的按生成亞硫（liú）酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的（de）氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱器（qì）材質要求較高;設備國產化程（chéng）度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰石（shí）—石膏法所用（yòng）脫（tuō）硫劑石灰石價格（gé）低廉,二氨法脫硫（liú）技術（shù）吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不（bú）斷提高,石灰（huī）石—石膏法造（zào）價已大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中（zhōng）在點（diǎn）好上,因此進一步降低電耗（hào）是石灰石—石膏法工藝技改的（de）關鍵。氨（ān）法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵（dǐ）消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石（shí）灰石—石膏法,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量（liàng）更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸（shū）、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易（yì）溶於水,對（duì）皮（pí）膚粘膜有刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎（yán）等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可（kě）致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉（bì）容器和管道內,即使在使用過程（chéng）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-石膏法煙氣脫硫（liú）的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火（huǒ）災（zāi）、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於（yú）建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠外（wài）,填（tián）溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　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、有毒等危（wēi）險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對（duì）“氨”的人事不足,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因此（cǐ）,火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法（fǎ）而（ér）采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）於天然（rán）原材料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對（duì）環境汙（wū）染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙（wū）染（rǎn）作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及（jí）時用酸（suān）中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用（yòng）已成為世界性難題,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃圾予（yǔ）以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫（liú）資（zī）源得到再生利用。顯然（rán）,硫酸銨（ǎn）的（de）環保優（yōu）勢（shì）大大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較（jiào）石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一（yī）是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循（xún）環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑（jì）,既解決了廢水處理問題,回收但（dàn）資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全風險。這也是（shì）氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業（yè）采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本（běn）原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率（lǜ）可（kě）大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣（qì）中SO2主（zhǔ）要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的（de）脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國情、負（fù）荷循環（huán）經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立（lì）法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。