寧陽氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

寧（níng）陽       隨著我（wǒ）國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益（yì）重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫（tuō）硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括（kuò）氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化（huà）工行業多以氨法為（wéi）主。

寧陽

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技（jì）術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運行經驗,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（huī）石磨成粉後與水混合（hé）,職稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在（zài）吸收塔內向上流動北鄉下（xià）流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循（xún）環漿液則（zé）通過循環泵向上輸送到噴漿層內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸（xī）收塔中,氣體和液（yè）體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學（xué）反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收塔底部的（de）石膏（gāo）漿液先在水力激流器中脫（tuō）水支（zhī）含固量餘額40%,然（rán）後經帶（dài）式真空過（guò）濾機過濾,得到（dào）含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的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。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝（yì）係統主（zhǔ）要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣（gài）硫（liú）比低,脫硫（liú）塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持（chí）較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸（xī）收溶液逆流接觸（chù）反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二（èr）級除霧器去除霧滴,由煙（yān）囪排向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料（liào）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）達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨（jìng）器出口（kǒu）為含固量（liàng）30%的硫酸銨料漿,經離（lí）心機進（jìn）一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品（pǐn）。
 
　　氨（ān）法脫硫（liú）工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、脫水係統等,脫硫效（xiào）率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積（jī）相對較大,幾乎（hū）是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫（tuō）硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效（xiào）率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）問題是愛（ài）出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫（liú）酸銨和氯化（huà）銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫（liú）胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法（fǎ）較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑（jì）石灰石價格低廉,二氨法脫硫（liú）技術吸收（shōu）劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著（zhe）工藝和設備國產化程度的不斷提高,石（shí）灰石—石（shí）膏法造價已大幅降（jiàng）低（dī）,其（qí）運（yùn）行費用主要集中在點好上,因此（cǐ）進一步降（jiàng）低電耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫硫（liú）技術的副產（chǎn）品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電成（chéng）本（běn）低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性（xìng）分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使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（shí）有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統和皮膚,應佩（pèi）戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯（zhù）存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣味,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（fǔ）蝕作用,高濃度（dù）的氨可引起（qǐ）化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反（fǎn）射性（xìng）呼吸停止、心（xīn）髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉（bì）容器和管道（dào）內（nèi）,即使（shǐ）在使用（yòng）過程中,也必須處於完好（hǎo）密閉狀（zhuàng）態,應采取（qǔ）有效的安（ān）全（quán）措施予以防範。
 
　　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、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體（tǐ）消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠外,填（tián）溝築（zhù）路,覆土造田;或租地存放,堆（duī）積如山,存在潰壩、塌方的（de）危（wēi）險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為（wéi）工業產（chǎn）品（pǐn）,廣泛應用於農業生產（chǎn）,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、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（rán）、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生（shēng）一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係（xì）數低,安全優勢大,尤其是非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基本上不（bú）采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）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（jìng）汙染和健康危害小。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（kāng）和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能（néng）作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和（hé）存放,且（qiě）隨時存在汙染（rǎn）環境的可（kě）能;而硫（liú）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用。顯然,硫（liú）酸（suān）銨的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一（yī）是（shì）大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主要是變廢為（wéi）寶、低碳環保（bǎo）,可再（zài）生利用硫資（zī）源,符合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無（wú）法比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作（zuò）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（hé）使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等（děng）行業采用氨法（fǎ）煙氣脫硫技術為（wéi）主的（de）根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我（wǒ）國硫（liú）資源緊缺,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利用率可大幅減（jiǎn）少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包（bāo）含已轉化（huà）成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國（guó）,土壤嚴重缺（quē）硫（liú）,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法（fǎ）脫（tuō）硫適（shì）合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體（tǐ）化的特點,其應（yīng）用前景將越來（lái）越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫（liú）技術;鼓勵（lì）火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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