邯鄲氨法與（yǔ）石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

邯鄲       隨著我（wǒ）國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得到了快（kuài）速發（fā）展,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹（gàn）法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應（yīng）用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸（suān）銨法（fǎ）)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等,我國（guó）90%以（yǐ）上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石（shí）灰石-石膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰石法主要（yào）應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運（yùn）行經驗（yàn）,是目前世界技術上成熟、實用業績（jì）最多、運行狀（zhuàng）況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混（hún）合,職稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸收塔內。煙（yān）氣在吸收塔內向上流動北鄉下（xià）流動的循（xún）環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液（yè）則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底（dǐ）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（de）石膏漿（jiāng）液先（xiān）在水力激流器中脫水支含固（gù）量餘額40%,然後（hòu）經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫（tuō）硫後的（de）經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石（shí）灰石-石膏（gāo）法脫硫工（gōng）藝係統主要包括:煙（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫（tuō）硫效率高達95%,吸收器利（lì）用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率（lǜ）和較（jiào）好（hǎo）的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫（liú）工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收（shōu）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霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化（huà）成硫（liú）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（fā）下降了40℃,大大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心（xīn）機進一步分（fèn）離後（hòu）進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的（de）硫酸銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水（shuǐ）係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並（bìng）可同時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　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較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問（wèn）題是愛出煙氣中的按生（shēng）成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等難以除去的氣溶膠,造成氨（ān）損失和煙霧排（pái）放;硫胺結晶過程能耗大,對加（jiā）熱器材質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價格（gé）低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的（de）不斷提高,石（shí）灰石—石膏法造（zào）價已大幅降低,其運行費用主（zhǔ）要集中在點好上,因此進（jìn）一步降低電耗是石（shí）灰石—石膏（gāo）法工藝技（jì）改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品（pǐn）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（běn）低（dī）於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石物化性（xìng）質穩定,直接接觸對（duì）人（rén）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（huī）石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工（gōng）和貯存,使用（yòng）安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強（qiáng）烈的刺激（jī）氣（qì）味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易（yì）溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引（yǐn）起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射（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（zhōng）,也必須處於完（wán）好密閉狀態,應采取有（yǒu）效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也不存在（zài）火災、爆（bào）炸和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業（yè）均運出廠外,填（tián）溝築路,覆土（tǔ）造田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰（kuì）壩（bà）、塌方的危險,應予以防範。硫酸（suān）銨為（wéi）工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一（yī）般以上事（shì）故的可能（néng）性小,無特（tè）種工種,無危（wēi）險工序,風險係數低,安全優勢大（dà）,尤其是非化工從業人（rén）員（yuán）對“氨（ān）”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而（ér）采用石灰石（shí）-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（cǎi）取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害（hài）動植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是工業廢渣,其回收利（lì）用已成為世界（jiè）性難題,大多數情況下隻能作為工（gōng）業（yè）垃圾予以廢（fèi）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,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢大（dà）大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）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（fàng）,SO2排放濃度（dù）低,尾氣總排量少;二是無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫（tuō）硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環（huán）保,可（kě）再生利用硫資源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這是（shì）石灰石-石膏法煙氣（qì）脫（tuō）硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化（huà）工企業副產（chǎn）5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接（jiē）用作脫硫劑,既（jì）解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的（de）安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化（huà）工等行（háng）業采用氨（ān）法煙（yān）氣脫硫（liú）技（jì）術為主的根本（běn）原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源（yuán）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（wèi）,提高SO2利用率可大幅減少硫資（zī）源的進（jìn）口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的（de）94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨（ān）法脫（tuō）硫適合（hé）我國國情、負荷循環經濟發展,而且（qiě）具有脫（tuō）硫脫硝（xiāo）一體（tǐ）化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通（tōng）過行（háng）政、立法等手段（duàn）推廣（guǎng）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（hé）冶煉行業實（shí）施煙氣脫硫項目（mù）的氨法脫硫改造。