溫縣氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

溫縣       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展（zhǎn）,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣（qì）脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法（fǎ）脫硫工藝應（yīng）用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨（ān）-硫酸銨法（fǎ）)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙（shuāng）堿法)和金屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和（hé）有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦（jiāo）化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為（wéi）主（zhǔ）。

溫縣（xiàn）

 
　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運（yùn）行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把（bǎ）石灰（huī）石磨成（chéng）粉後與（yǔ）水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收（shōu）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方式洗滌,循環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送到噴漿層（céng）內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和（hé）液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先（xiān）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機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫（liú）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-石膏法脫（tuō）硫工藝（yì）係統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫（liú）效率高達95%,吸收器利（lì）用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻（zǔ）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（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）脫硫塔（tǎ）中（zhōng）,與循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的（de）淨煙（yān）氣經二級除霧器去除霧滴,由煙（yān）囪（cōng）排（pái）向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取（qǔ）出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設（shè）置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降（jiàng）了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫（liú）酸銨料漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含（hán）水率3%的硫酸（suān）銨（ǎn）產（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係（xì）統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）較大（dà）,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在問題（tí）是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等（děng）難以除去的（de）氣（qì）溶膠,造成氨損失和煙霧排（pái）放;硫胺結晶過程能（néng）耗大,對加（jiā）熱器材質要求（qiú）較（jiào）高;設備國產化程（chéng）度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑（jì）石（shí）灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較（jiào）大。隨著工藝和設（shè）備國產化程度（dù）的（de）不斷提高,石灰石（shí）—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大（dà）部分脫硫成本（běn）,時期發電成本（běn）低於石灰石—石（shí）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（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫（liú）所使用的脫（tuō）硫劑（jì）為（wéi）石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸（xī）係（xì）統和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易（yì）爆、易中毒物品,便（biàn）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（de）刺（cì）激（jī）氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶（róng）於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取（qǔ）有效的安全措（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性（xìng）
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行（háng）業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）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（cún）在潰壩、塌方（fāng）的危（wēi）險,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於（yú）危險化學品,無燃燒、爆（bào）炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易（yì）燃（rán）、易爆、有毒（dú）等危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風險係數低（dī）,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,事故（gù）幾（jǐ）率高。因此（cǐ）,火（huǒ）電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上（shàng）不采用氨（ān）法而采（cǎi）用石灰（huī）石（shí）-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（shǔ）於天然原（yuán）材（cái）料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。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理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成（chéng）為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境（jìng）的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫（liú）石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫（liú）工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是（shì）無廢水排放,無需處理;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展戰略,這是石灰（huī）石-石膏法（fǎ）煙氣脫（tuō）硫技（jì）術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,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（cǐ）同時,我國SO2排放量卻高居（jū）世界首（shǒu）位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣（qì）中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總（zǒng）排量（liàng）的60%。這裏所指的SO2排放量（liàng）不包含已轉化成難以回用的（de）脫硫石膏（gāo）等含硫廢渣。同時,我國（guó）優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力（lì）。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且（qiě）具有脫硫脫（tuō）硝一體（tǐ）化的特點,其應用前景將越來（lái）越廣（guǎng）闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等（děng）手段推廣（guǎng）和普（pǔ）及氨法石灰石-石（shí）膏法煙氣（qì）脫硫技（jì）術;鼓勵火（huǒ）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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