博興氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技（jì）術比較（jiào）分析

       隨著我國（guó）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（kuài）速發展,脫硫技術越來越多,脫硫（liú）效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹（gàn）法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工（gōng）藝應用最廣,濕法脫（tuō）硫包括氨（ān）法(即氨-硫酸銨法)、石灰（huī）石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧（yǎng）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（huī）石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法（fǎ）為（wéi）主。

 
　　1、 石灰石-石（shí）膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上（shàng）成熟、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較穩定的（de）脫硫（liú）工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內向上流動北鄉下（xià）流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液（yè）則通過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴（pēn）嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一（yī）邊脫（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓（gǔ）入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏（gāo）。吸收塔底部（bù）的石膏漿液先在水力激流器中脫水支（zhī）含（hán）固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後的經驗起經（jīng）兩級除霧器去除水分,通（tōng）過煙道進（jìn）入煙囪（cōng）排（pái）向大氣。
 
　　石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係（xì）統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排（pái）放係統等,脫（tuō）硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為（wéi）石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係（xì）統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循（xún）環（huán）吸收溶液逆（nì）流接（jiē）觸反應生成亞（yà）硫酸銨;脫（tuō）硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右（yòu）達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含（hán）固量（liàng）30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）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;(4)氨法（fǎ）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（qì）中的按生（shēng）成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以（yǐ）除去的氣溶膠,造成氨（ān）損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程（chéng）能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰（huī）石（shí）—石膏法所（suǒ）用脫硫劑（jì）石灰石價格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸（xī）收劑氨的費用較高,占運行成本的（de）比重較大（dà）。隨著工藝和設備（bèi）國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰（huī）石（shí）—石膏法工藝技改的關鍵。氨（ān）法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時（shí）期發電成本低於石灰石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（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為石灰石,石灰石（shí）物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃（rán）、易爆（bào）、易中毒物品,便（biàn）於運輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激（jī）和腐蝕作用（yòng）,高濃（nóng）度（dù）的氨可引起化學性咽喉炎（yán）、肺炎等（děng）,吸入（rù）後可引起（qǐ）反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚凍（dòng）傷。氨通常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在（zài）使用過程中,也必（bì）須處於完好（hǎo）密閉狀態,應采取（qǔ）有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存（cún）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（dàn）總體（tǐ）消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）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（ǎn）為（wéi）工業產品,廣泛應用於農業（yè）生產,不屬（shǔ）於危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒（dú）等（děng）風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係（xì）數低,安全（quán）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（fēng）險大,事（shì）故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上不采用氨法而（ér）采用石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環（huán）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、防塵措施,對環境汙染和健（jiàn）康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時（shí）用酸中（zhōng）和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫（tuō）硫（liú）石膏是（shì）工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予（yǔ）以（yǐ）廢棄和存放（fàng）,且隨時存（cún）在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到（dào）再生利用（yòng）。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的（de）環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,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（yān）氣（qì）脫硫的綜合優勢很大（dà）,主要是變（biàn）廢（fèi）為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符（fú）合循環經（jīng）濟發展（zhǎn）戰（zhàn）略,這是石灰石-石（shí）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,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）收但資源,且（qiě）無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主（zhǔ）的（de）根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊（jǐn）缺,60%需要進口,對（duì）外（wài）依存度高（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可（kě）大幅（fú）減（jiǎn）少（shǎo）硫（liú）資源的進口量。通常,大氣中SO2主（zhǔ）要來源於煤炭燃（rán）燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量（liàng）又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放（fàng）量（liàng）不包含（hán）已轉化成難（nán）以回用的脫硫石膏（gāo）等含硫廢渣（zhā）。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且（qiě）具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵（lì）火（huǒ）電（diàn）、鋼鐵（tiě）和冶（yě）煉（liàn）行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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