郴州（zhōu）氨法與石灰石—石（shí）膏（gāo）法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

郴州       隨（suí）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（jì）術越來越多（duō）,脫（tuō）硫效率也（yě）越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）法（fǎ）三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）括氨（ān）法(即氨（ān）-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法（fǎ）等,我國90%以上的煙氣（qì）脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝（yì）。石灰石（shí）法（fǎ）主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有幾十年的運行經驗,是目（mù）前世界技術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況（kuàng）較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）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（liú）動北鄉下流（liú）動的循環漿液（yè）以逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送到噴漿層（céng）內設置的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部的石（shí）膏漿液先在水（shuǐ）力激流（liú）器中脫（tuō）水支含固量（liàng）餘（yú）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（liú）後的（de）經驗起經兩級除（chú）霧器去除水分,通過煙道進入煙囪（cōng）排向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效（xiào）率高達95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫（liú）比低,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為石膏（gāo）。在（zài）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統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆（nì）流接（jiē）觸反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫硫後（hòu）的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞（yà）硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從脫硫塔打（dǎ）入母液（yè）箱（xiāng）,在進入設置（zhì）有抽真空係統（tǒng）的政法結晶器,料（liào）液在70℃左右達到沸點,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固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統（tǒng）等,脫（tuō）硫效率高達99%,並（bìng）可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率（lǜ）100%脫硫塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨（ān）法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾（jǐ）乎是氨法（fǎ）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（xiào）率（lǜ）高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造（zào）成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度（dù）較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技術（shù）吸收劑氨的費用較高,占運行成本的（de）比重（chóng）較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好上,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（jì）術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵消大部（bù）分脫硫成本（běn）,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測（cè）當煙氣中SO2含量更高（gāo）時（shí）,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（de）安全性
 
　　石灰石法煙（yān）氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰石,石灰石物化性質穩（wěn）定,直接接觸對（duì）人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺（cì）激眼（yǎn）睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩（zhào）予以防護。石灰石不屬於易燃（rán）、易爆、易中毒物品,便於運（yùn）輸、加工（gōng）和貯（zhù）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（yì）爆、有（yǒu）毒、有腐蝕（shí）,極易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）用,高濃度的氨（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止（zhǐ）、心（xīn）髒停搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使（shǐ）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（fàn）。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法（fǎ）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,也不存在火災、爆炸（zhà）和中毒危險,多用於建築行業（yè）,也用作工業材料,但（dàn）總體（tǐ）消耗量有限。火（huǒ）電、鋼鐵和冶（yě）煉企（qǐ）業均運出（chū）廠外（wài）,填溝築路,覆土造田;或租地存（cún）放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應（yīng）用於農業生產,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸、有毒（dú）等風（fēng）險,使（shǐ）用安全、可（kě）靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙（yān）氣脫硫工藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危險作業,發生（shēng）一般以上事故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數（shù）低,安全優勢大,尤其是非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,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（ér）采用石（shí）灰石-石膏法脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石（shí）屬於（yú）天然原（yuán）材料,隻需采取簡易的（de）通風（fēng）、防（fáng）塵措施（shī）,對環境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨（ān）泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的（de）風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和（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（shì）界性難題,大多數情況下隻（zhī）能作為工業垃（lā）圾予以廢棄和（hé）存放,且隨時存在汙（wū）染環境的可能（néng）;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然（rán）,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環（huán）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（dà）氣汙染（rǎn）小,無（wú）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（zhàn）脫硫（liú）石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢（fèi）為寶（bǎo）、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰石-石膏法煙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（jì）,既解（jiě）決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也（yě）是氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的（de）根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用（yòng）率可大幅減少硫（liú）資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總（zǒng）排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排（pái）放量不包含已轉化成難（nán）以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化（huà）的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政（zhèng）、立法等手段推（tuī）廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火電、鋼鐵和冶煉行業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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