平湖氨法與石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析（xī）

       隨著我國對大氣汙染和環境保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展（zhǎn）,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高（gāo）。目前,我國煙（yān）氣脫硫（liú）技術主要有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即（jí）氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等,我國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石（shí）灰石-石膏（gāo）濕法（fǎ）脫硫工藝。石（shí）灰石法主（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫（tuō）硫（liú）技術已有幾十年（nián）的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟（shú）、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下（xià）流（liú）動的循環漿（jiāng）液以逆流（liú）方式洗滌,循環（huán）漿液則通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（zhōng）,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的（de）氧化空氣發生化學（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏漿液（yè）先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量小於10%的（de）石膏。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（shí）膏法（fǎ）脫硫工藝係統主（zhǔ）要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係統（tǒng）等,脫硫效率（lǜ）高達（dá）95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石（shí）膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法（fǎ）脫（tuō）硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液（yè）逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴（dī）,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在（zài）塔底被氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係（xì）統的政（zhèng）法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;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（bù）分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同（tóng）時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占（zhàn）地麵積相（xiàng）對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫（tuō）硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗（hào）電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效（xiào）率高,且（qiě）可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛（ài）出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫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;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器（qì）材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用（yòng）脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用（yòng）較高（gāo）,占運行成本的比重（chóng）較（jiào）大。隨著工藝和設備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰石—石膏（gāo）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（shí）灰石—石膏法工（gōng）藝技改的關鍵（jiàn）。氨法脫硫技術的副產品硫酸（suān）銨售價在（zài）800～1000元/噸,銷售（shòu）收（shōu）入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石（shí）法煙氣脫（tuō）硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸（chù）對人體無危害（hài）。加工（gōng）時有揚（yáng）塵,會（huì）刺激（jī）眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚（fū）,應（yīng）佩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、加工和貯存（cún）,使用（yòng）安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐（fǔ）蝕,極易（yì）溶於水,對皮膚粘膜有刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直（zhí）接接觸時可致皮（pí）膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉（bì）容器和管道內,即使在使用過程中,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 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對（duì）人體無直接危（wēi）害,也不存在火災（zāi）、爆炸和中毒危險,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（tiě）和冶煉企（qǐ）業均（jun1）運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應（yīng）用於農（nóng）業生產（chǎn）,不屬於危險化學品,無（wú）燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易爆、有毒等（děng）危險（xiǎn）作業,發生一般以上事故的可能性（xìng）小,無特種（zhǒng）工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）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、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用（yòng）石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分（fèn）析
 
　　(1)脫硫（liú）劑的環保性
 
　　石灰（huī）石（shí）屬於天然原材料（liào）,隻需采取（qǔ）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（cún）在汙染作業環境和（hé）大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷（shāng）害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可（kě）能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛（fàn）應用（yòng）於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨（ān）法煙氣脫（tuō）硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備（bèi）以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排（pái）量少;二是無廢水排放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石（shí）膏總排量（liàng）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（yào）是變廢為寶、低碳環保,可再（zài）生利（lì）用硫資源,符合循環經濟發展戰（zhàn）略,這是（shì）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是（shì）氮肥和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫（liú）劑,既解決了廢水處理問題,回收（shōu）但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全風險（xiǎn）。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業（yè）采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主的（de）根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫（liú）資源緊（jǐn）缺,60%需要（yào）進口（kǒu）,對外依存度高。與此同（tóng）時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用（yòng）率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總（zǒng）排（pái）量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總（zǒng）排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同（tóng）時（shí）,我國優勢世界（jiè）氮肥（féi）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情、負荷循環經濟發展,而（ér）且具（jù）有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通（tōng）過行政、立法等手段（duàn）推（tuī）廣和（hé）普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣脫硫項（xiàng）目（mù）的氨法脫硫改造。

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