池州氨（ān）法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

池州       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益（yì）重視（shì）,煙氣脫硫技術得到（dào）了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來（lái）越高。目前（qián）,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三（sān）種。其中（zhōng）濕（shī）法脫硫（liú）工（gōng）藝應用（yòng）最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法（fǎ）(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和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（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應（yīng）用在火（huǒ）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（wéi）主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術特點
 
　　石灰石（shí）-石（shí）膏法（fǎ）脫（tuō）硫技術已有幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界技術上成熟（shú）、實用業績最多、運行（háng）狀（zhuàng）況（kuàng）較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是（shì）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（zài）吸收塔內向上流（liú）動北鄉下流動（dòng）的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體和（hé）液（yè）體得以充分（fèn）接觸,一邊脫（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生（shēng）化學反應,最終生成石膏（gāo）。吸收塔底部的石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起（qǐ）經兩級除（chú）霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統（tǒng）、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（qì）利用率90%,鈣（gài）硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為（wéi）石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持（chí）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
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液（yè）逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣（qì）經二級除霧器去（qù）除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液取（qǔ）出泵從脫硫塔打（dǎ）入母液（yè）箱,在進入設置有抽（chōu）真空係統的（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大（dà）大降低（dī）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（jī）進一步分離（lí）後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸（xī）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（jì）利用（yòng）率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可（kě）脫除部（bù）分NOX;(5)氨法（fǎ）脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫（liú）酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造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（yào）求較高;設備國產（chǎn）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（èr）氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷（duàn）提（tí）高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其（qí）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（gāo）法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產品硫酸銨售價（jià）在（zài）800～1000元（yuán）/噸,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預（yù）測當煙（yān）氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項（xiàng）目有可（kě）能實現盈利（lì）。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石法（fǎ）煙氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰（huī）石,石灰石物化性質穩定,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,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和（hé）貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,有強（qiáng）烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺（fèi）炎等,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（pí）膚凍傷。氨通常儲存（cún）在密閉容器（qì）和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好（hǎo）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（huī）石-石膏法煙氣脫硫的產（chǎn）品是脫硫石膏,脫硫石（shí）膏（gāo）對（duì）人體無直（zhí）接危害（hài）,也（yě）不存在火（huǒ）災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行（háng）業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠（chǎng）外（wài）,填溝築（zhù）路,覆土（tǔ）造田;或租地（dì）存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生（shēng）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、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安（ān）全性
 
　　與（yǔ）氨法煙（yān）氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事（shì）故的可能性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其是非（fēi）化工（gōng）從業（yè）人（rén）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（bú）采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通風、防塵措施,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（kě）能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保（bǎo）性
 
　　脫硫（liú）石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工（gōng）業垃圾予以廢（fèi）棄和存放,且隨時存在汙染環境（jìng）的可能;而硫（liú）酸（suān）銨是化學肥（féi）料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保（bǎo）優勢大（dà）大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石（shí）灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫（liú）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（liàng）少;二是無（wú）廢水排放,無需處理;三（sān）是灰泥廢渣（zhā）排量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保（bǎo）,可再生利用硫資源,符合循環（huán）經濟發展戰略（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技術（shù）所（suǒ）無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資（zī）源,且（qiě）無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這（zhè）也是氮肥（féi）、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
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對（duì）外依（yī）存度高。與此同時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位（wèi）,提（tí）高SO2利用（yòng）率可大幅減少硫資（zī）源的（de）進（jìn）口量。通常,大氣（qì）中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總（zǒng）排量的94%,而火電廠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以回用的脫硫石（shí）膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場（chǎng）潛力（lì）。氨法脫硫適合我（wǒ）國國（guó）情、負荷循環經濟（jì）發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手（shǒu）段推廣和普（pǔ）及氨法（fǎ）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（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫改造（zào）。

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