青州氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

青（qīng）州       隨著我國對大氣汙染和（hé）環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國（guó）煙氣（qì）脫硫技術主要（yào）有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應（yīng）用（yòng）最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石（shí）法(石（shí）灰石-石膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物（wù）吸收法等,我國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法（fǎ）主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為主（zhǔ）。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）技術已有（yǒu）幾十年的運（yùn）行經驗,是目（mù）前世（shì）界技術上成熟、實用（yòng）業績最多、運行狀（zhuàng）況較穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是（shì）把石灰石（shí）磨（mó）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（nèi）向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸（shū）送到（dào）噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收塔底（dǐ）部的石膏（gāo）漿液（yè）先在水力激流器中脫水支（zhī）含固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含（hán）水量小於10%的石（shí）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）煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製備係（xì）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（lǜ）90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻（zǔ）力約（yuē）2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在不同的煙氣負（fù）荷及SO2濃度下（xià）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
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸銨;脫硫後（hòu）的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設置有抽（chōu）真空係統的政（zhèng）法結（jié）晶器,料液（yè）在70℃左右（yòu）達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器（qì）出（chū）口為（wéi）含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步（bù）分離後進入（rù）幹（gàn）燥劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣（qì）係（xì）統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率（lǜ）高達（dá）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（lì）僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石（shí）灰石—石膏法漿液循環量大,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題是愛出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸（suān）銨和（hé）氯化銨等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱（rè）器材質要求較（jiào）高;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸收（shōu）劑氨的（de）費用較高（gāo）,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國（guó）產化程度（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造價（jià）已大幅降低,其運行費（fèi）用主要集中在點好上,因此進一步降低（dī）電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入（rù）可以抵消大部分脫硫成本,時期發電（diàn）成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更（gèng）高時,氨法脫（tuō）硫項目有（yǒu）可能實現盈利（lì）。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫（liú）所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石（shí）物化性質穩定,直接（jiē）接觸對人體無危（wēi）害。加工時（shí）有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨可引（yǐn）起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於（yú）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（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫（liú）石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害,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（xiāo）耗量有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均（jun1）運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範（fàn）。硫酸（suān）銨為工（gōng）業（yè）產品,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有（yǒu）毒等危險作業,發（fā）生一般以上事（shì）故（gù）的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工（gōng）序,風（fēng）險係數低,安全優勢大,尤其是（shì）非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本上不（bú）采用氨法（fǎ）而采用石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫（liú）劑（jì）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。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界（jiè）性（xìng）難題,大（dà）多數情況（kuàng）下（xià）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（kě）能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢大大（dà）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-石膏法脫硫工藝具（jù）備以下優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排（pái）放（fàng）,SO2排（pái）放濃度（dù）低,尾氣總排量少;二（èr）是無（wú）廢（fèi）水排放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣（zhā）排（pái）量很少（shǎo）,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑（jì）,既解（jiě）決了廢水處理問（wèn）題,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存（cún）和使用液氨的安全風（fēng）險。這也是（shì）氮肥、焦化和（hé）煤化工等行業（yè）采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,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（kě）大幅減少硫資源的進口量。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（huǒ）電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量（liàng）不包（bāo）含已轉化成（chéng）難以回用的脫硫石膏（gāo）等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫（liú）,硫銨具（jù）有較（jiào）大的市場潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國（guó）情、負荷循（xún）環經濟發展（zhǎn）,而且（qiě）具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用（yòng）前景將越（yuè）來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手（shǒu）段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業（yè）實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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