台山（shān）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

台山       隨（suí）著我國對大氣汙染和環境保護的（de）日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫（liú）技術越（yuè）來越多（duō）,脫硫效率也越來越高。目前（qián）,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫（tuō）硫包括氨法(即氨（ān）-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等（děng）,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。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色（sè）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-石膏法脫硫技術（shù）特點
 
　　石（shí）灰石-石膏（gāo）法脫（tuō）硫技術已有幾十年的運（yùn）行經驗,是目前世界技術上（shàng）成熟（shú）、實（shí）用業（yè）績最多、運行（háng）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（chēng）石灰石漿液,不斷（duàn）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式洗滌,循環漿液則通過循（xún）環泵向上輸（shū）送到噴漿（jiāng）層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔（tǎ）底部（bù）與鼓入的氧化空（kōng）氣發生化學反應（yīng）,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力（lì）激流器中脫水支含（hán）固量餘額40%,然後（hòu）經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後（hòu）的經（jīng）驗起（qǐ）經兩級（jí）除霧器去除水分,通過煙道進（jìn）入（rù）煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高（gāo）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。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特（tè）點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝（yì）是將原（yuán）煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸（chù）反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪（cōng）排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在進入設置有抽真空係統（tǒng）的政法結晶器,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步（bù）分離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統（tǒng）等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可（kě）同時脫除20%左（zuǒ）右的（de）NOX,吸收劑利（lì）用（yòng）率100%脫硫塔（tǎ）阻力（lì）僅（jǐn）約1kPa,脫硫副（fù）產（chǎn）品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是氨（ān）法的（de）兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技（jì）術存在問題是（shì）愛出（chū）煙氣（qì）中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和煙霧（wù）排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器（qì）材質（zhì）要求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法（fǎ）較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較（jiào）高（gāo）,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設（shè）備國產化程度的不斷提高（gāo）,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（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵（jiàn）。氨法脫硫技術的副產（chǎn）品（pǐn）硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入（rù）可（kě）以抵消大部分脫硫成本（běn）,時期發電成本低於石（shí）灰石—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（shí）現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石（shí）法煙氣（qì）脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩（wěn）定,直（zhí）接接觸對（duì）人體無危害。加工時有揚（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（shí）灰石不屬於易（yì）燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存（cún）,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（róng）於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）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（xìng）呼吸停止、心髒（zāng）停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容（róng）器和（hé）管道內,即使在使用過程（chéng）中,也必須處於完好（hǎo）密閉狀態,應采取有效的安全措施予以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火（huǒ）災（zāi）、爆炸（zhà）和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用作（zuò）工業（yè）材料,但總體消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業（yè）均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範（fàn）。硫酸銨為（wéi）工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於（yú）危險（xiǎn）化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危險作業,發生（shēng）一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對（duì）“氨”的人事不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保（bǎo）性（xìng）分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原（yuán）材料,隻需（xū）采（cǎi）取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄（xiè）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（shuǐ）泄漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產（chǎn）品（pǐn）的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題,大多（duō）數情（qíng）況下隻能作（zuò）為工（gōng）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,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一是大氣汙（wū）染小（xiǎo）,無CO2排（pái）放,SO2排（pái）放濃度低（dī）,尾氣總（zǒng）排量少;二是無廢水排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大（dà）,主要是變廢為寶、低碳環保,可（kě）再生利（lì）用硫資源,符合循環經（jīng）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（yóu）其是氮肥和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題（tí）,回收但資源（yuán）,且無（wú）運輸、裝卸、儲存和使（shǐ）用液（yè）氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高（gāo）。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來（lái）源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而（ér）火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放（fàng）量不包（bāo）含已轉化成難以回用的脫硫石膏（gāo）等（děng）含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有（yǒu）較（jiào）大的市場潛（qián）力。氨法脫硫適合我（wǒ）國國情、負（fù）荷循（xún）環經濟發展（zhǎn）,而且（qiě）具（jù）有脫硫脫硝一體化（huà）的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政（zhèng）、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（hé）冶（yě）煉（liàn）行業實施（shī）煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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