銅川氨法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

銅川       隨著（zhe）我國對（duì）大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到（dào）了快速發展（zhǎn）,脫（tuō）硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰（huī）石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石（shí）-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和有色冶煉行業（yè）,而（ér）氮肥、焦化和煤化工行業多（duō）以氨法為主。

銅（tóng）川

 
　　1、 石灰石-石（shí）膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫（tuō）硫技術已（yǐ）有幾十年的運行經（jīng）驗,是目前世界（jiè）技術上成熟、實用（yòng）業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與水混（hún）合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內（nèi）向上流（liú）動北鄉下流動的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵（bèng）向上輸送到（dào）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（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔（tǎ）底部與鼓入的氧化空（kōng）氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏（gāo）漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除（chú）霧器去除水分,通過煙（yān）道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝（yì）係統主要（yào）包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化（huà）係統、漿液製備（bèi）係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器（qì）利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負（fù）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（dìng）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（yǔ）循環（huán）吸收（shōu）溶液逆流接觸反應（yīng）生成亞硫酸（suān）銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去（qù）除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,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（bǐ）正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為（wéi）含（hán）固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機進一步分（fèn）離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝（yì）主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積相對較大,幾乎是氨法的（de）兩倍（bèi）;(2)脫（tuō）硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(3)石（shí）灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且（qiě）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、硫酸銨和氯化銨等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程（chéng）能耗大（dà）,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較高,占運行成（chéng）本（běn）的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不（bú）斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低（dī）,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電（diàn）耗是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品（pǐn）硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大部分脫（tuō）硫成本（běn）,時期發電成本低於石灰（huī）石—石膏（gāo）法,可以預（yù）測當煙氣中SO2含量更高（gāo）時,氨法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑（jì）的安全（quán）性
 
　　石（shí）灰石法煙氣（qì）脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無（wú）危害。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石灰（huī）石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠（kào）。
 
　　氨屬於危險化學品,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（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼（hū）吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接接觸時可致（zhì）皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲（chǔ）存在密（mì）閉容器和管道內（nèi）,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,脫硫石膏對人體無直接危（wēi）害,也不存在火災、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用（yòng）於（yú）建築行業,也用（yòng）作工業材料,但總（zǒng）體消耗量有限（xiàn）。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外（wài）,填溝築路,覆土（tǔ）造田;或（huò）租地（dì）存放,堆積（jī）如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸（suān）銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危（wēi）險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒（dú）等危險（xiǎn）作業,發生一般以上事故的可（kě）能性小,無特種工種（zhǒng）,無危險工序（xù）,風險（xiǎn）係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。因（yīn）此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不（bú）采用氨法而（ér）采用石灰石-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（huī）石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對（duì）環境汙染和健康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙（wū）染作業環境和大氣環（huán）境（jìng）的風險,可能危害人體（tǐ）健（jiàn）康和傷害動植物。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,其回收利用已成為世界性難題,大多數情（qíng）況下隻能作為（wéi）工業（yè）垃圾予以廢棄和存放,且隨時（shí）存在汙染環境（jìng）的可能;而（ér）硫酸（suān）銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫（liú）工藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝（yì）具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排量少（shǎo）;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢（shì）很大（dà）,主要是變廢為（wéi）寶、低碳環保,可再生利用硫（liú）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（jì）術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既解決（jué）了廢水處理問題,回收但（dàn）資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫技術為主（zhǔ）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。與此同時,我國SO2排（pái）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主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占（zhàn）總排量的60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含已轉化（huà）成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢渣。同時,我國優勢（shì）世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具（jù）有較大的市場潛力。氨法脫硫（liú）適合我國國情（qíng）、負荷循環經濟（jì）發展,而（ér）且（qiě）具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的（de）特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等手段（duàn）推廣和普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙（yān）氣脫硫項目的氨法（fǎ）脫硫改造（zào）。

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