柳州氨法與石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

柳州       隨著我國對大氣汙染和（hé）環境保護的（de）日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫（liú）包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨（ǎn）法)、石灰（huī）石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。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（háng）業多以氨法為主（zhǔ）。

柳州

 
　　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幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實（shí）用（yòng）業績最多、運行（háng）狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰石-石（shí）膏法脫硫是（shì）把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液（yè）,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方（fāng）式洗滌,循環漿液則通過循環（huán）泵向（xiàng）上輸送（sòng）到噴漿層內（nèi）設置的噴嘴（zuǐ）噴（pēn）射到吸收塔中,氣（qì）體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時生成的（de）CaSO4在吸收塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空（kōng）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力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分,通過煙道進入（rù）煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係（xì）統（tǒng）主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不（bú）同的煙氣負荷及（jí）SO2濃度下（xià）均可（kě）保持（chí）較高的（de）脫硫效率和較（jiào）好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特（tè）點（diǎn）
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）脫硫塔中,與循環吸收溶液逆（nì）流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧（wù）器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶（róng）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（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大（dà）降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為（wéi）含固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）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%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏（gāo）法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫（tuō）硫（liú）塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的（de）兩倍;(3)石灰（huī）石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效（xiào）率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問（wèn）題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨（ǎn）等難（nán）以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排（pái）放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產（chǎn）化（huà）程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格低（dī）廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本（běn）的比重較大。隨著工藝（yì）和設（shè）備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低（dī）,其運行費用（yòng）主要集中在點好（hǎo）上,因此進一（yī）步降低電耗是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨（ān）法脫硫技術（shù）的副產品（pǐn）硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消（xiāo）大部分脫硫成本,時（shí）期發電（diàn）成本低於石灰石—石（shí）膏法,可以（yǐ）預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑的安全性
 
　　石灰石法煙（yān）氣（qì）脫硫所使（shǐ）用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無（wú）危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防塵（chén）口罩予以（yǐ）防護。石灰石（shí）不屬（shǔ）於易（yì）燃（rán）、易爆（bào）、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈（liè）的刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極（jí）易溶於水,對皮膚（fū）粘膜有刺激和腐蝕（shí）作用,高濃度的氨可引起（qǐ）化學（xué）性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮膚凍（dòng）傷。氨通常儲存（cún）在密閉容器和管道內,即（jí）使在（zài）使（shǐ）用過程中,也必須處於完（wán）好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫（liú）的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對（duì）人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行（háng）業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉（liàn）企（qǐ）業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、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（yè）生產,不屬於危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰（huī）石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以（yǐ）上事（shì）故的可能性小,無特種工種（zhǒng）,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非（fēi）化工從業人（rén）員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事（shì）故幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏（gāo）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（yú）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（jiàn）康危害小（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境和大氣環境的（de）風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及（jí）時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產（chǎn）品的（de）環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況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（liú）酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於（yú）農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸（suān）銨的（de）環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較（jiào）石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝具（jù）備以下優勢:一是（shì）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,無（wú）需處理;三是（shì）灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變（biàn）廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符（fú）合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用（yòng）作（zuò）脫硫劑,既（jì）解決了廢水（shuǐ）處理問題,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存（cún）和（hé）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（yòng）氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國（guó）硫（liú）資源（yuán）緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同（tóng）時,我國SO2排放量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）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（pái）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,我國優勢世界氮肥（féi）大國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具有較（jiào）大的（de）市場潛力。氨法脫硫適合我國國情（qíng）、負荷循環經（jīng）濟發展,而且具（jù）有脫硫脫硝一體化（huà）的特點（diǎn）,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（pǔ）及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造。