大理氨（ān）法與石（shí）灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分析

大理       隨著我國對大氣汙（wū）染和環境保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發（fā）展,脫硫技術越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越（yuè）高。目前,我國煙（yān）氣脫硫技術（shù）主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即（jí）氨（ān）-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫工（gōng）程（chéng）采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫（liú）工藝（yì）。石灰石法主要應用在火電（diàn）、鋼鐵和有色冶煉（liàn）行業,而氮肥、焦化和煤（méi）化工行業（yè）多以氨法（fǎ）為主。

大理

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）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（yùn）行經驗,是目（mù）前世界技術（shù）上成熟、實（shí）用業績最多、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後與水混合,職稱石（shí）灰（huī）石漿液,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設（shè）置的噴嘴噴射（shè）到吸（xī）收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應（yīng）,最終生（shēng）成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激（jī）流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空（kōng）過濾機（jī）過濾（lǜ）,得到含（hán）水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通（tōng）過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿（jiāng）液製備係統、石膏（gāo）脫水係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利用（yòng）率90%,鈣硫（liú）比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在（zài）不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效（xiào）率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫（liú）工藝是將原煙氣引（yǐn）入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反（fǎn）應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除（chú）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（liú）胺溶液由料液取出泵（bèng）從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽（chōu）真空係統的（de）政法結晶（jīng）器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含固（gù）量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品（pǐn）。
 
　　氨（ān）法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、脫水係統（tǒng）等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸（xī）收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地（dì）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（hào）電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞（yà）硫酸銨（ǎn）、硫酸銨（ǎn）和氯化銨等難以（yǐ）除（chú）去的（de）氣溶膠,造成氨（ān）損失和（hé）煙霧排放;硫胺（àn）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—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）石—石膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高（gāo）,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運（yùn）行（háng）費用主要集中在點好上,因此進一（yī）步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技（jì）改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸（suān）銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可（kě）以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低（dī）於（yú）石灰（huī）石—石膏法,可以（yǐ）預測當煙氣中SO2含（hán）量更高時,氨（ān）法（fǎ）脫硫項目（mù）有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石（shí）法（fǎ）煙氣脫硫（liú）所（suǒ）使用（yòng）的脫硫劑為石灰石,石灰石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚（yáng）塵（chén）,會刺激眼睛、呼（hū）吸（xī）係統（tǒng）和皮（pí）膚,應佩戴防塵（chén）口罩（zhào）予以防護。石灰（huī）石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使用安（ān）全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危險化（huà）學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起（qǐ）化學（xué）性咽喉（hóu）炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起（qǐ）反（fǎn）射性呼吸（xī）停止、心髒停搏（bó）、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通常儲存在（zài）密（mì）閉容器和管道內,即使在使用（yòng）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。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石（shí）灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危（wēi）害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行業,也用（yòng）作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和冶煉企業（yè）均運出廠（chǎng）外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危（wēi）險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為（wéi）工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性（xìng）
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無（wú）危險工序（xù）,風（fēng）險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員（yuán）對（duì）“氨（ān）”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾（jǐ）率高。因此,火（huǒ）電、鋼（gāng）鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏法（fǎ）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（yú）天然原材料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在（zài）汙染（rǎn）作業環境和大氣（qì）環境的風險,可能危害人（rén）體健康和傷害動植物。氨（ān）水泄漏（lòu）應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情（qíng）況下隻能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛應用於（yú）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（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是（shì）大氣汙（wū）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（xū）處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）的綜（zōng）合優（yōu）勢很大,主要（yào）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（yān）氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工（gōng）企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作（zuò）脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理（lǐ）問（wèn）題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本（běn）原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對（duì）外依存度高（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減（jiǎn）少硫資源（yuán）的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤（méi）炭燃燒（shāo）,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量又（yòu）占總排（pái）量的60%。這裏所指的SO2排放量不包（bāo）含已轉（zhuǎn）化（huà）成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,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（xún）環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化（huà）的特點（diǎn）,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和（hé）普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫（tuō）硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。

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