黑河氨法與石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫（liú）技術比較分（fèn）析

黑河       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越（yuè）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（gàn）法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石（shí）灰（huī）石法(石灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿（jiǎn）法（fǎ）)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙（yān）氣脫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（yòng）在（zài）火電、鋼鐵和有（yǒu）色冶（yě）煉行業,而（ér）氮肥（féi）、焦化（huà）和煤化工行業（yè）多以氨（ān）法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有（yǒu）幾十年的運行經驗,是（shì）目前世界技術上成熟、實用業績最（zuì）多、運行（háng）狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把石灰石（shí）磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸（xī）收塔（tǎ）內向上（shàng）流動北鄉下流動的循環漿液以（yǐ）逆（nì）流方式洗滌,循（xún）環漿液則通過循環泵向（xiàng）上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔中,氣體（tǐ）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（huà）空氣發生化學（xué）反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部的（de）石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去（qù）除水分,通（tōng）過煙道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙（yān）氣係統、吸（xī）收氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統、排放（fàng）係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約（yuē）2000kPa,脫（tuō）硫副產品（pǐn）為石膏。在（zài）不同的煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保持較高的（de）脫硫效率（lǜ）和較好的（de）係統穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液（yè）逆流接觸反應生（shēng）成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右（yòu）達（dá）到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出（chū）口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離心機進（jìn）一步分（fèn）離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、脫水係統（tǒng）等（děng）,脫硫效率（lǜ）高達99%,並可同時脫除20%左右的（de）NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約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（huī）石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨（ān）法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(3)石（shí）灰石—石（shí）膏（gāo）法漿液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨（ān）法（fǎ）脫硫效率高（gāo）,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題（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（yǐ）除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）石（shí）—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收（shōu）劑氨的費用較高,占（zhàn）運行成本（běn）的比重較大。隨著工藝和設（shè）備國（guó）產化（huà）程（chéng）度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其（qí）運行費用主要（yào）集中在點好上（shàng）,因此進一（yī）步降低電耗是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的（de）副產品硫酸銨售價在（zài）800～1000元/噸,銷（xiāo）售收入可以抵消大部分脫硫（liú）成本,時期發電（diàn）成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中（zhōng）SO2含（hán）量更高時,氨法脫硫項目有可能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石（shí）物化性（xìng）質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵（chén）,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）石不屬於易燃、易爆（bào）、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）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（shí）作用,高濃度的（de）氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在（zài）密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密（mì）閉狀態（tài）,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-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石（shí）膏（gāo）,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危（wēi）害,也不存在（zài）火災、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用於（yú）建築行業,也用作工業材料（liào）,但總體（tǐ）消耗（hào）量有（yǒu）限（xiàn）。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產（chǎn）品,廣（guǎng）泛（fàn）應用於農業生（shēng）產,不（bú）屬於（yú）危險化學（xué）品,無燃燒、爆（bào）炸、有毒（dú）等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫（liú）工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生（shēng）一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工（gōng）從業人（rén）員對“氨”的（de）人事不足,認為其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行（háng）業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性（xìng）
 
　　石灰石（shí）屬於天然原材料,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。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和（hé）傷（shāng）害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應及時（shí）用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫（tuō）硫（liú）石膏是工業廢渣（zhā）,其回收利用已（yǐ）成為世（shì）界性難題,大多數情況下隻能作為工業（yè）垃圾予以廢棄和存（cún）放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸（suān）銨是化學肥料,廣泛應（yīng）用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙（wū）染小,無CO2排（pái）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（lǐ）;三是灰（huī）泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏（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,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無（wú）法比擬的。尤（yóu）其（qí）是氮（dàn）肥和煤化工企（qǐ）業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑（jì）,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（xiǎn）。這（zhè）也是氮（dàn）肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技（jì）術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我（wǒ）國硫（liú）資源緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。與（yǔ）此同時,我國SO2排放量卻（què）高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅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（zǒng）排量的94%,而火電廠SO2排放量（liàng）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。同時,我（wǒ）國優（yōu）勢（shì）世界（jiè）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（guó）情、負荷循（xún）環經濟發展（zhǎn）,而且具有脫（tuō）硫（liú）脫（tuō）硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,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（gāng）鐵（tiě）和冶（yě）煉行業實施煙氣脫（tuō）硫項目（mù）的氨法脫硫改造。