肥城（chéng）氨法與石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高（gāo）。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹（gàn）法、半幹（gàn）法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫（liú）工藝應（yīng）用最廣,濕法脫硫（liú）包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石（shí）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等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉（liàn）行業,而氮肥、焦化和煤化（huà）工行業多以氨法（fǎ）為主。

肥城

 
　　1、 石灰石-石（shí）膏法脫硫技術（shù）特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經（jīng）驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運（yùn）行狀況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混（hún）合,職（zhí）稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北（běi）鄉下流動的循（xún）環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸（shū）送到噴漿（jiāng）層內（nèi）設置（zhì）的噴嘴噴射到（dào）吸收塔（tǎ）中,氣（qì）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（xī）收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應（yīng）,最終生成石膏。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（yú）額40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到（dào）含（hán）水（shuǐ）量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除（chú）水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝係（xì）統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係（xì）統等,脫硫效率（lǜ）高達95%,吸（xī）收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫（tuō）硫效率（lǜ）和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是將原（yuán）煙氣引入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接（jiē）觸（chù）反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入（rù）母液箱,在進入設置有（yǒu）抽真空係（xì）統的政法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了（le）40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔（jié）淨器出口為含固量30%的（de）硫酸銨料漿,經離心機進（jìn）一步（bù）分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率（lǜ）3%的硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統（tǒng）、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合分析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿（jiāng）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（ān）法脫硫技術（shù）存在問題（tí）是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、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（guò）程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏（gāo）法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度（dù）的不斷提高,石灰（huī）石—石膏（gāo）法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在（zài）點好上,因此進一步降低電（diàn）耗（hào）是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元（yuán）/噸（dūn）,銷售（shòu）收入（rù）可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測（cè）當煙氣中SO2含量（liàng）更高時,氨法脫硫（liú）項目有可能（néng）實現盈（yíng）利（lì）。
 
　　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（shǐ）用（yòng）的脫硫劑（jì）為（wéi）石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定（dìng）,直接接（jiē）觸對人體無（wú）危害。加工時有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰（huī）石不屬於（yú）易燃、易爆（bào）、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　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（duì）皮（pí）膚（fū）粘膜有刺（cì）激和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨可引起化學（xué）性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反射性呼（hū）吸停止、心髒（zāng）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（zhuàng）態,應采取有效的安全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的（de）產（chǎn）品是脫硫石膏（gāo）,脫硫（liú）石（shí）膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料（liào）,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運（yùn）出廠外,填（tián）溝（gōu）築路（lù）,覆土造田;或租地（dì）存放,堆積如山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範（fàn）。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒（shāo）、爆（bào）炸（zhà）、有（yǒu）毒等風險,使用安全（quán）、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-石膏（gāo）法不涉（shè）及易燃、易（yì）爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生一般（bān）以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風（fēng）險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化（huà）工從業人員對“氨”的人（rén）事（shì）不足,認為其安（ān）全風險大,事（shì）故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石（shí）-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫（liú）劑的（de）環保性
 
　　石（shí）灰石屬於天然原材（cái）料,隻需（xū）采取簡易的通風（fēng）、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業（yè）環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷（shāng）害動植物。氨水（shuǐ）泄漏（lòu）應及時用酸中和處（chù）理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為（wéi）世界性難題,大多數情況下隻能作（zuò）為工業垃圾予以廢棄和存放,且（qiě）隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學肥料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝（yì）較石灰石-石膏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（fàng）,無需（xū）處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為（wéi）寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏（gāo）法煙氣（qì）脫硫技術所無法比擬的。尤其是（shì）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,回收但資源,且（qiě）無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤（méi）化工等行業采（cǎi）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,對外依存度高。與此同時,我國（guó）SO2排（pái）放量卻高居世界首位,提（tí）高SO2利（lì）用率可（kě）大幅減少硫資源的（de）進口量。通常（cháng）,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包（bāo）含（hán）已轉化成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有（yǒu）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、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石（shí）膏法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造。

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