漳州氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

漳州       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（dào）了快速發展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕法三（sān）種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石（shí）法主要應用在火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法（fǎ）為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行（háng）經驗,是目前世界技術上成熟、實用（yòng）業績最多、運行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,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸（xī）收塔內（nèi）。煙氣在吸收塔內向上流動（dòng）北鄉下流動的（de）循環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向（xiàng）上輸（shū）送到噴漿層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,一邊脫除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在（zài）吸收塔底部與鼓（gǔ）入的（de）氧（yǎng）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在水力激（jī）流器中脫（tuō）水支含固量餘額40%,然後經（jīng）帶（dài）式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經（jīng）驗起經兩級除（chú）霧器去除（chú）水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　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、漿液製備係統（tǒng）、石膏脫水（shuǐ）係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫（liú）塔阻力約（yuē）2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不（bú）同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的係統穩定（dìng）性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫（liú）技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙（yān）氣經二（èr）級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪（cōng）排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由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（dào）沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量（liàng）;蒸（zhēng）發潔淨器出（chū）口為含（hán）固量30%的硫酸銨料漿,經離心（xīn）機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含（hán）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（shōu）氧化係統、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（zōng）合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）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;(3)石（shí）灰石—石膏法漿液循（xún）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（tuō）硫技術存在問題是愛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（zào）成氨損失和煙霧（wù）排放;硫胺結晶（jīng）過程能耗大,對加熱器材質（zhì）要求較高;設備國產化程度（dù）較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占（zhàn）運（yùn）行成本的比（bǐ）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（shí）膏法造價已大（dà）幅降低,其運行（háng）費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石（shí）灰（huī）石—石（shí）膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技（jì）術的副（fù）產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部（bù）分脫硫成本,時期發（fā）電成本低於石灰石—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法（fǎ）脫硫項目有可能（néng）實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣（qì）脫硫（liú）所使用的脫硫劑為石灰石,石（shí）灰石物化性質穩定（dìng）,直接接（jiē）觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護（hù）。石灰石不屬於（yú）易燃、易（yì）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（wēi）險化學品,有強烈的刺激氣味,易（yì）燃（rán）、易爆、有毒、有腐蝕（shí）,極（jí）易溶於水,對皮膚粘膜有刺（cì）激和（hé）腐蝕作用（yòng）,高（gāo）濃度的氨可引（yǐn）起化學性咽（yān）喉炎、肺炎等,吸入後（hòu）可引起（qǐ）反射性呼吸停（tíng）止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道（dào）內,即使（shǐ）在使用過程中,也必須（xū）處於完好密閉狀態,應采（cǎi）取（qǔ）有效的安全措施予（yǔ）以防（fáng）範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏（gāo）,脫硫石膏對人體（tǐ）無直（zhí）接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行（háng）業,也用作工業材料,但（dàn）總（zǒng）體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業均（jun1）運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山（shān）,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於（yú）危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒等（děng）風險,使（shǐ）用安全、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小（xiǎo）,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“氨”的人事不足,認為其（qí）安（ān）全（quán）風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-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,對環境汙染和健（jiàn）康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用（yòng）酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用（yòng）已成（chéng）為世（shì）界性難題,大多數情（qíng）況下隻（zhī）能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且（qiě）隨時存在汙染環境（jìng）的可能;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（yòng）。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較（jiào）石（shí）灰石-石膏法脫（tuō）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（èr）是無廢（fèi）水（shuǐ）排（pái）放,無（wú）需處理;三是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的綜合優勢（shì）很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收（shōu）但（dàn）資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的安（ān）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（wǒ）國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依（yī）存度高。與此（cǐ）同時,我國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（yào）來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的（de）60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫（liú）石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情（qíng）、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點（diǎn）,其應用（yòng）前景將（jiāng）越（yuè）來越廣闊（kuò）。因此（cǐ）,建議通過行政（zhèng）、立法等手段推廣和普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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