肇州氨法與（yǔ）石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環（huán）境保護的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了（le）快速發展,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫（liú）效率也越來（lái）越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法脫（tuō）硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿（jiǎn）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石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石（shí）灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

肇州（zhōu）

 
　　1、 石灰（huī）石-石（shí）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經驗（yàn）,是（shì）目前（qián）世界技術上成熟（shú）、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石（shí）灰（huī）石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣（qì）在吸收塔內向上流動（dòng）北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸,一邊（biān）脫除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終（zhōng）生成石（shí）膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流（liú）器中脫水支含固（gù）量餘額（é）40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小於10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起經兩（liǎng）級（jí）除霧器去（qù）除水分,通過煙（yān）道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸（xī）收器利用率90%,鈣硫（liú）比低（dī）,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為（wéi）石膏。在不同的煙氣負（fù）荷（hé）及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率（lǜ）和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術（shù）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（jiē）觸（chù）反應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後（hòu）的淨煙氣經二（èr）級除霧（wù）器去除霧（wù）滴,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺（àn）溶液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設（shè）置（zhì）有抽（chōu）真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發（fā）潔淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿（jiāng）,經離心（xīn）機進一步分（fèn）離後進入幹（gàn）燥（zào）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:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水（shuǐ）係（xì）統等,脫（tuō）硫效率高（gāo）達（dá）99%,並（bìng）可同時（shí）脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗電（diàn）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（shù）存在問題是愛出煙氣（qì）中的按生成亞硫（liú）酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造（zào）成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材（cái）質要求較（jiào）高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格（gé）低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收（shōu）劑氨的費用較高,占運行成本的（de）比重（chóng）較大。隨著工藝和設（shè）備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大（dà）幅降低,其運行費用主要集中（zhōng）在點好上（shàng）,因此（cǐ）進一步降低電（diàn）耗是石灰石—石膏（gāo）法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的（de）副產品硫酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法（fǎ）,可以（yǐ）預（yù）測當煙氣中SO2含量更（gèng）高時,氨法脫硫項目有可（kě）能實現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人（rén）體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）和皮（pí）膚（fū）,應佩戴（dài）防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使用安全（quán）可（kě）靠。
 
　　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（pí）膚粘膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃（nóng）度的氨可引起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等,吸入（rù）後可（kě）引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可（kě）致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容（róng）器和（hé）管道內,即（jí）使在使用過程中,也（yě）必須處於完好（hǎo）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（huī）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（jiē）危（wēi）害,也不存在火災、爆炸和（hé）中（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠（chǎng）外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生產,不屬於（yú）危險化學品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等（děng）風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石灰石-石膏法不（bú）涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的（de）可能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,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 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石（shí）屬於天然原材料,隻需采取簡易（yì）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（rǎn）作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害（hài）動植物。氨水泄（xiè）漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣,其回收利用（yòng）已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的（de）環保性
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工（gōng）藝較（jiào）石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫工（gōng）藝具備以下（xià）優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾（wěi）氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三（sān）是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析（xī）結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的（de）綜合（hé）優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用（yòng）硫資源,符（fú）合循環經濟發展戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）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（lǐ）問題（tí）,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和（hé）使用（yòng）液（yè）氨（ān）的安全風險。這（zhè）也是氮肥、焦化和煤化工等行（háng）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。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減少（shǎo）硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒（shāo）,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難（nán）以回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢（fèi）渣。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情、負荷（hé）循環經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣和普及氨（ān）法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙（yān）氣脫（tuō）硫項目的氨法脫硫（liú）改造。

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