樂清氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

樂清       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技術越（yuè）來越多,脫硫效率（lǜ）也越來（lái）越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫（tuō）硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法（fǎ）)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫工程（chéng）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（huǒ）電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

樂（lè）清

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業（yè）績最多、運行狀況較穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不（bú）斷補充（chōng）道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向（xiàng）上流動北鄉下流動的（de）循環漿液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則（zé）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（shōu）塔中,氣體和（hé）液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓入的氧化空氣發（fā）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器中（zhōng）脫（tuō）水支含固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得（dé）到含水量小於（yú）10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起經兩級除霧器去除水分,通過（guò）煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝（yì）係統（tǒng）主要包括:煙（yān）氣係統、吸（xī）收氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）可保持（chí）較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨（ān）法脫硫（liú）工藝是將原煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器去除（chú）霧滴,由（yóu）煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺（àn）,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出泵從脫硫塔打入（rù）母液（yè）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,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出（chū）口為含（hán）固量30%的硫酸（suān）銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得到含水率3%的硫酸銨產（chǎn）品（pǐn）。
 
　　氨（ān）法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸（xī）收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占地（dì）麵積（jī）相對較大（dà）,幾乎是氨（ān）法（fǎ）的兩（liǎng）倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿（jiāng）液循環（huán）量（liàng）大（dà）,耗（hào）電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫（tuō）除部分NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存在問（wèn）題是愛（ài）出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難（nán）以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱器材質要求（qiú）較高（gāo）;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石（shí）—石膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的（de）費用較高,占運行成本的（de）比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費（fèi）用主要（yào）集中在點好上,因此進一步降低電耗（hào）是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分（fèn）脫硫成本,時（shí）期發電（diàn）成（chéng）本低於石灰（huī）石—石膏法,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（shí）現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接（jiē）觸對人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺激眼睛（jīng）、呼吸係統和皮膚（fū）,應佩戴防塵（chén）口罩予以防護（hù）。石（shí）灰石不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危（wēi）險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激和腐（fǔ）蝕作用,高濃度（dù）的氨（ān）可引起化學性（xìng）咽喉炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致（zhì）皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用（yòng）過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的（de）安全措施予以防（fáng）範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石（shí）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,也用作工業材料,但總（zǒng）體消耗量有限。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（shān）,存在潰壩（bà）、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為（wéi）工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生（shēng）產,不屬於危險化學品（pǐn）,無（wú）燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠（kào）、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-石膏法不涉（shè）及（jí）易燃、易爆（bào）、有毒等危險作業,發生一般以（yǐ）上事故的可能性小,無特種工種（zhǒng）,無危險工序,風險係數低（dī）,安全優勢大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大,事故（gù）幾率高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基本上（shàng）不采用氨法而采（cǎi）用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需（xū）采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）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（néng）危（wēi）害人體健康（kāng）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（fèi）渣,其回收利用已成為世界性難題,大多（duō）數情況下隻能作為工（gōng）業垃圾予以廢棄和存放,且隨時（shí）存在汙（wū）染環（huán）境（jìng）的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的（de）環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫（tuō）硫工（gōng）藝具備以下優勢:一是（shì）大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排（pái）量少;二是（shì）無廢（fèi）水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅占脫（tuō）硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主要是變廢為（wéi）寶、低碳環保,可再（zài）生利用硫（liú）資（zī）源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石（shí）灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑,既解（jiě）決了廢水處理問題,回收但資源,且無運（yùn）輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤化工等行業采用（yòng）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（quē）,60%需要進口,對外依存度高。與此（cǐ）同時,我國（guó）SO2排放量卻高（gāo）居世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量（liàng）又占總（zǒng）排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難（nán）以回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢（fèi）渣。同時,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情、負荷（hé）循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點（diǎn）,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石（shí）膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨（ān）法脫硫改造。

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