慈溪氨法與石（shí）灰石—石膏法（fǎ）煙氣脫硫技（jì）術（shù）比較（jiào）分析

慈溪       隨著我國對大氣汙染和環（huán）境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術（shù）主要有（yǒu）幹（gàn）法（fǎ）、半幹（gàn）法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最（zuì）廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法（fǎ）(即（jí）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（jīn）屬（shǔ）氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化（huà）工行（háng）業多以氨法為主。

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　　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經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多（duō）、運行（háng）狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與（yǔ）水混合,職（zhí）稱石灰石（shí）漿液（yè）,不（bú）斷補充（chōng）道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向（xiàng）上輸送到噴（pēn）漿（jiāng）層（céng）內設置的噴（pēn）嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在（zài）吸收塔底部與（yǔ）鼓入的氧化空（kōng）氣發生化學反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支（zhī）含固量餘額（é）40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除（chú）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（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係（xì）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（bǐ）低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。在不同的煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保持較高（gāo）的（de）脫硫效率和較好的（de）係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）術特點
 
　　氨法脫硫工藝是（shì）將原煙（yān）氣引（yǐn）入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸（suān）銨;脫（tuō）硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙（yān）囪排（pái）向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出（chū）泵從脫硫塔（tǎ）打入母液（yè）箱,在進入（rù）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（jiàng）了（le）40℃,大大降低了蒸（zhēng）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（hòu）進入幹燥劑（jì）糟溜,得（dé）到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統等,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（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析（xī）
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）較大（dà）,幾乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,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（wèn）題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以（yǐ）除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放（fàng）;硫（liú）胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析（xī）
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占（zhàn）運行（háng）成本（běn）的比重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低,其運行費用（yòng）主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是（shì）石灰石—石膏法工（gōng）藝技改的關鍵（jiàn）。氨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,時期發電成本低於（yú）石灰（huī）石—石膏法,可以預（yù）測當煙氣（qì）中SO2含量更（gèng）高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工（gōng）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。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安全可（kě）靠（kào）。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學（xué）性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入（rù）後可引起（qǐ）反射（shè）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（ān）全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫的產（chǎn）品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,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（gāng）鐵（tiě）和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如（rú）山（shān）,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產（chǎn）品,廣泛應用於（yú）農業生（shēng）產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒（dú）等風險,使用安全、可靠、無（wú）不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危險作業,發生一般以（yǐ）上事故的可能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其（qí）是非化工從業人員對“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采（cǎi）用（yòng）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,隻需采取簡易的通風（fēng）、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在（zài）汙染作業環境和大氣環（huán）境的風（fēng）險,可（kě）能危害人體健（jiàn）康和傷害動植物。氨水泄漏應（yīng）及時（shí）用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工（gōng）業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得（dé）到再生利用（yòng）。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（bǎo）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（wú）需處理;三是灰泥廢渣排量很少（shǎo）,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再（zài）生利用硫資（zī）源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比（bǐ）擬的。尤其（qí）是氮肥和煤化工企（qǐ）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（wèn）題（tí）,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全（quán）風險。這也是氮肥（féi）、焦化和煤化工（gōng）等行業采用氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的（de）根本原（yuán）因。
 
　　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（yuán）於煤炭燃燒（shāo）,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排（pái）放量不包含已（yǐ）轉化成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢渣（zhā）。同時,我國（guó）優勢（shì）世界氮肥大國（guó）,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越（yuè）廣闊。因此,建議通過（guò）行政、立法等手段推廣和普及氨法（fǎ）石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵（lì）火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙（yān）氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。

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