南京氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術（shù）比較分析（xī）

南京       隨著我國對大氣汙染和環境保護的（de）日（rì）益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高（gāo）。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有幹法、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（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫（liú）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、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行（háng）業多以氨法為主。

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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幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最（zuì）多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流（liú）動（dòng）北鄉（xiāng）下流動（dòng）的循環漿液以逆流方式（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸（xī）收塔底部（bù）與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生（shēng）成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水支（zhī）含固（gù）量餘（yú）額40%,然後經帶（dài）式真空過濾機過濾,得（dé）到含水量小於10%的（de）石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除（chú）水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要（yào）包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係（xì）統、漿液製備係統、石膏脫水（shuǐ）係統、排放係（xì）統等（děng）,脫硫效率高達95%,吸收器利用（yòng）率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的（de）係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術（shù）特點
 
　　氨法脫硫（liú）工藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸收（shōu）溶液逆流接觸反應（yīng）生（shēng）成（chéng）亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出泵從脫硫塔打入母液箱（xiāng）,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（zhèng）常蒸發下降了（le）40℃,大（dà）大降（jiàng）低了蒸（zhēng）汽用量（liàng）;蒸發潔淨（jìng）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%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫（tuō）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（liú）效（xiào）率高達99%,並可同時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產（chǎn）品（pǐn）為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積相對較（jiào）大（dà）,幾乎（hū）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（shí）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)氨法脫硫技術存在問（wèn）題是愛出煙氣中的按生成（chéng）亞硫酸（suān）銨、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺結（jié）晶（jīng）過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫（liú）技術吸收劑（jì）氨的費用較高,占運行成本的比重較（jiào）大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,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（yīn）此進一步降低電耗是石灰（huī）石—石（shí）膏法工藝技改（gǎi）的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以（yǐ）抵（dǐ）消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰（huī）石（shí）—石膏法,可以預（yù）測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全（quán）性
 
　　石灰石（shí）法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛（jīng）、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物（wù）品,便於（yú）運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,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（shí）作用,高濃度的（de）氨可引起（qǐ）化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過（guò）程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危（wēi）害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行（háng）業,也用作工業材料,但總（zǒng）體消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租地存放,堆（duī）積如山,存在潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防（fáng）範。硫（liú）酸銨為（wéi）工（gōng）業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無（wú）燃燒（shāo）、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本（běn）上不采（cǎi）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,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境（jìng）和大氣環境的（de）風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及（jí）時用酸中和（hé）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（chéng）為世界性難（nán）題,大（dà）多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和（hé）存（cún）放,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛應用於農（nóng）業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的（de）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（jiào）石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝具備以下優勢:一是大氣汙（wū）染小,無CO2排放,SO2排放（fàng）濃度（dù）低（dī）,尾氣總排（pái）量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很（hěn）少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主（zhǔ）要是變（biàn）廢為寶、低碳環保（bǎo）,可（kě）再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟（jì）發展戰（zhàn）略,這是（shì）石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮（dàn）肥和煤化工企業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑（jì）,既解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且無（wú）運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工（gōng）等行業采用氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻（què）高居（jū）世界首位,提高SO2利用率可大（dà）幅減少（shǎo）硫資源的進（jìn）口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量又占（zhàn）總排量的60%。這（zhè）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,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國情、負荷（hé）循環經濟發展,而（ér）且（qiě）具有脫硫脫硝一體化的特點（diǎn）,其應（yīng）用前景將越來越廣（guǎng）闊。因（yīn）此,建（jiàn）議通過（guò）行政、立法等手段推廣和普及（jí）氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施（shī）煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造。

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