哈爾濱氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分析

哈爾濱       隨著我國對大（dà）氣汙染和環境保護的（de）日益重視（shì）,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹（gàn）法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物（wù）吸（xī）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（yì）。石灰（huī）石（shí）法主要應（yīng）用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業（yè）多以氨法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟、實用業績最（zuì）多、運行（háng）狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉（fěn）後與水混合,職稱石（shí）灰（huī）石（shí）漿液,不斷補充道吸收（shōu）塔內（nèi）。煙氣在（zài）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,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收塔中,氣（qì）體和液體得以充（chōng）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,最終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去（qù）除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石（shí）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、漿液（yè）製（zhì）備係統、石膏（gāo）脫水（shuǐ）係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收（shōu）器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較好的（de）係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）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（róng）液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙（yān）氣經二級除霧器去除（chú）霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入（rù）母液箱（xiāng）,在進入設置有抽真空係統的政法結（jié）晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸（fèi）點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）汽（qì）用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離心（xīn）機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到（dào）含水率（lǜ）3%的（de）硫（liú）酸（suān）銨產品（pǐn）。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧（yǎng）化（huà）係（xì）統、脫水係統等,脫（tuō）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（liú）塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫（liú）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（shí）膏法占地麵積相對較大（dà）,幾乎是（shì）氨法的（de）兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻（zǔ）力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可（kě）脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等難以除去（qù）的氣溶膠（jiāo）,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度（dù）較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰石—石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（jiào）高,占（zhàn）運行成本的比重較大。隨著（zhe）工藝和設備國產化程（chéng）度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰（huī）石—石膏（gāo）法工（gōng）藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰（huī）石—石膏法,可以預測（cè）當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可（kě）能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定（dìng）,直接接觸對人體無危害。加（jiā）工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防（fáng）護。石灰石不（bú）屬於易燃、易（yì）爆、易中毒物品,便於運輸、加工（gōng）和貯存,使用安全可（kě）靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨（ān）可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反射性呼吸停止、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（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏（gāo）對人體無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸和中毒（dú）危險,多用於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總（zǒng）體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠（chǎng）外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如（rú）山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產（chǎn）,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝（yì）相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危（wēi）險（xiǎn）作業,發生一般以上事（shì）故的可能性小,無特種工種,無（wú）危險工序,風險係數（shù）低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事（shì）不（bú）足（zú）,認為其安全風險大（dà）,事（shì）故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本上不（bú）采用氨法而采用石（shí）灰石-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石（shí）灰石屬於（yú）天（tiān）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（wēi）害人體健康和傷害動（dòng）植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多（duō）數情況下隻能作（zuò）為工業垃圾予以廢棄和存（cún）放,且隨時存在汙染環境的（de）可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得到再生利用。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（yān）氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以（yǐ）下優勢:一是大（dà）氣汙染小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢（fèi）水排（pái）放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石膏（gāo）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（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可（kě）再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展（zhǎn）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（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（huà）和（hé）煤化工等行（háng）業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫（liú）資源（yuán）緊缺,60%需要進口（kǒu）,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大（dà）幅（fú）減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而（ér）火（huǒ）電廠SO2排（pái）放量又占總排量的（de）60%。這裏所（suǒ）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（guó）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（ān）法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,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（háng）政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫（tuō）硫項目的（de）氨法脫硫改（gǎi）造。

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