改則氨法與石灰石—石（shí）膏（gāo）法煙氣脫（tuō）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,煙氣脫硫技（jì）術得到（dào）了（le）快（kuài）速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要（yào）有幹法、半幹法和濕法三種。其中（zhōng）濕（shī）法脫硫工藝應用最（zuì）廣,濕法脫硫（liú）包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿（jiǎn）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（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有（yǒu）色冶煉行業,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（shù）特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）技術（shù）已有（yǒu）幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績（jì）最多、運行狀（zhuàng）況（kuàng）較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石（shí）灰石漿液,不（bú）斷補充（chōng）道吸（xī）收塔（tǎ）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,循環漿液則通過循（xún）環泵（bèng）向上（shàng）輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,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（hòu）經帶式真空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪（cōng）排向大氣。
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製備係（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（yòng）率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率（lǜ）和較（jiào）好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫（liú）工（gōng）藝是將原煙氣引入脫硫（liú）塔（tǎ）中,與循（xún）環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫（tuō）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（liú）酸銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫（tuō）硫塔打入母液箱,在進入設置（zhì）有抽（chōu）真空係統的政法結晶（jīng）器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了（le）蒸汽（qì）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（yī）步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨產（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工藝（yì）主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍;(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（shù）存在問題是愛出煙（yān）氣中的按生成亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠（jiāo）,造成氨（ān）損（sǔn）失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要（yào）求較高;設備國產化（huà）程（chéng）度較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技（jì）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（guó）產化程度的不斷提高（gāo）,石（shí）灰石—石（shí）膏法造價（jià）已大（dà）幅降低,其運行費用主（zhǔ）要集中（zhōng）在點好上,因此進一步降（jiàng）低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的（de）副產（chǎn）品硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消（xiāo）大部（bù）分脫硫成本,時期發電成本低於（yú）石（shí）灰石—石（shí）膏法,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實（shí）現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙（yān）氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化性質（zhì）穩定,直接接（jiē）觸（chù）對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒（dú）物品,便於運輸（shū）、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺（fèi）炎等,吸（xī）入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮（pí）膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器（qì）和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完（wán）好密（mì）閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性（xìng）
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於建築（zhù）行業（yè）,也用（yòng）作工業材料,但總體（tǐ）消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租（zū）地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方（fāng）的危險,應予以（yǐ）防（fáng）範。硫酸銨為（wéi）工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬（shǔ）於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰（huī）石-石膏（gāo）法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係（xì）數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行（háng）業（yè）基本上不采用氨（ān）法而采（cǎi）用石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分（fèn）析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑（jì）的環保（bǎo）性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康（kāng）危害小。氨泄漏存在汙染（rǎn）作（zuò）業環境和大氣環境的風險,可（kě）能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中（zhōng）和（hé）處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業（yè）廢渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難題,大多數情況（kuàng）下隻能作為工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（shì）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,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫（tuō）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（èr）是無（wú）廢（fèi）水排放,無需處理;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利（lì）用（yòng）硫資源,符合循環經濟發展戰略（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和（hé）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（lǐ）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。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要進口,對外依存度高（gāo）。與此同（tóng）時,我國SO2排放量（liàng）卻（què）高居（jū）世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫（liú）資源的進口量。通（tōng）常,大氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又（yòu）占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢（shì）世界氮肥大國（guó）,土壤嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有（yǒu）較大的（de）市（shì）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（liú）脫（tuō）硝一體化的（de）特點,其應用（yòng）前景將（jiāng）越來越廣（guǎng）闊（kuò）。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。

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