桂林氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

桂林       隨（suí）著我國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技（jì）術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術（shù）主要有幹法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中（zhōng）濕法脫硫工藝應用最廣,濕（shī）法（fǎ）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(鈉堿與雙堿法（fǎ）)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。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶煉（liàn）行（háng）業,而氮肥、焦化和煤化（huà）工（gōng）行業（yè）多以氨法為主。

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　　1、 石灰石-石（shí）膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有幾十年的運（yùn）行經驗,是目（mù）前世界技術上成熟、實用（yòng）業績（jì）最多、運行（háng）狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石（shí）灰石磨（mó）成粉後與（yǔ）水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內（nèi）。煙氣（qì）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（huán）漿液（yè）則通過（guò）循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體得以（yǐ）充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流（liú）器中脫（tuō）水支含（hán）固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙（yān）囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主（zhǔ）要包括:煙（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係（xì）統、石（shí）膏脫水係統、排（pái）放係統等（děng）,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣（gài）硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同（tóng）的煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較好（hǎo）的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫硫（liú）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;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出（chū）泵從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法（fǎ）結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分（fèn）離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率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（xì）統等,脫（tuō）硫（liú）效率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收（shōu）劑（jì）利用率100%脫（tuō）硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合（hé）分（fèn）析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵（miàn）積（jī）相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨（ān）法的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可（kě）脫除部分NOX;(5)氨法（fǎ）脫硫技（jì）術（shù）存在問題是愛出煙（yān）氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等難以除去的（de）氣溶膠,造（zào）成氨（ān）損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法（fǎ）較低（dī）。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低（dī）廉,二氨法脫硫技術吸收劑（jì）氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著（zhe）工藝和設備國產化程度的不斷（duàn）提（tí）高,石灰（huī）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,因此進一步降低電耗是石灰石—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（xiāo）售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時（shí）期發電成本低於石灰（huī）石—石膏法,可以（yǐ）預測當（dāng）煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸（chù）對人（rén）體無危害（hài）。加工時（shí）有（yǒu）揚塵（chén）,會刺（cì）激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚（fū）粘膜有刺（cì）激和腐蝕（shí）作用,高濃度的氨（ān）可引（yǐn）起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏（bó）、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道（dào）內,即使（shǐ）在使用過程中（zhōng）,也必須處於完好（hǎo）密（mì）閉狀態,應采取有效的安全措施予以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也（yě）用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、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,不屬於危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、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（shí）膏（gāo）法不涉及易（yì）燃、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生一般以上事（shì）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（gōng）從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因（yīn）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（gāo）法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環（huán）保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施（shī）,對環境汙染和健康（kāng）危害小。氨泄漏存在（zài）汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨（ān）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（qí）回收利用已成（chéng）為世界性難題（tí）,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農（nóng）業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝較（jiào）石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢（shì）:一是（shì）大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）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（shí）灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥（féi）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（tí）,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全（quán）風險。這也是氮肥（féi）、焦（jiāo）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（wài）依存度（dù）高。與此同（tóng）時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居（jū）世界首位,提高SO2利用率可（kě）大（dà）幅減少硫資源（yuán）的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有（yǒu）較（jiào）大的市場潛力。氨（ān）法（fǎ）脫硫適合（hé）我國（guó）國情、負（fù）荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化（huà）的特點,其應（yīng）用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法（fǎ）等手段推廣（guǎng）和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫（liú）技術;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（gǎi）造。

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