氨法脫硫工藝與石灰石

氨法脫硫工藝與石灰石-石膏法工藝比較二氧化硫及酸雨污染，是從能源、資源和環(huán)境三個(gè)重要方面同時(shí)制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。“十五環(huán)境規(guī)劃全面落空”（去年兩會(huì)溫總理語(yǔ)），“十一五”成敗與否，今年極為關(guān)鍵。燃煤電廠脫硫問題，首次出現(xiàn)在今年的總理政府工作報(bào)告中，足見其對(duì)于突破發(fā)展瓶頸，實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃至關(guān)重要。燃煤電廠脫硫方法多種多樣，因煙氣脫硫技術(shù)具有較高的脫硫效率，國(guó)際上已在燃煤電廠中得到普遍應(yīng)用。煙氣脫硫技術(shù)按吸收劑的不同分氨法脫硫和鈣法脫硫；已在實(shí)踐中成熟可靠的煙氣脫硫技術(shù)主要包括濕式石灰石——石膏法、濕式氨——硫銨法等。結(jié)合中國(guó)國(guó)情和兩種方法的綜合效益比較，目前氨法是更適合中國(guó)，更適宜推廣應(yīng)用的脫硫方法：脫硫效率石灰石-石膏法的脫硫效率一般在90%左右，要想達(dá)到很高的脫硫效率，必須控制鈣硫比例（Ca/S=1.0?1.3），同時(shí)受煙氣流速及氣流分布情況的影響較大，因此不易控制。1.2氨法采用液氨、廢氨水作脫硫劑，極易與煙氣中的SO2反應(yīng)，受煙氣流速的影響較小，不論煙氣中SO2的濃度高低，均可達(dá)到很高的脫硫效率（95%以上）。結(jié)垢問題石灰石-石膏法很容易結(jié)垢，其結(jié)垢機(jī)理為：石膏終產(chǎn)物超過(guò)了懸浮液的吸收極限，石膏就會(huì)以晶體的形式開始沉積，當(dāng)相對(duì)飽和濃度達(dá)到一定值時(shí)，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進(jìn)行生長(zhǎng)，當(dāng)飽和度達(dá)到更高值時(shí)，就會(huì)形成晶核，同時(shí)，晶體也會(huì)在其它各種物體表面上生長(zhǎng)，導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁、管道結(jié)垢。2.1.2吸收液pH值的劇烈變化，低pH值時(shí)，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會(huì)有石膏在很短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生并析出，產(chǎn)生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低，會(huì)引起亞硫酸鹽析出，產(chǎn)生軟垢。在堿性pH值時(shí)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。2.2氨法采用液氨或廢氨水作脫硫劑，生成的副產(chǎn)物硫酸銨易溶于水，通過(guò)pH值控制就可以調(diào)整硫酸銨顆粒的結(jié)晶大小，系統(tǒng)不易結(jié)垢能耗石灰石-石膏法采用石灰石作脫硫劑，必須把石灰石制成漿液，因此電耗極大；且該法有廢水排放，因此需要不斷補(bǔ)充水。氨法的脫硫劑本身就是液體，因此配置起來(lái)非常方便或不需配置（采用廢氨水時(shí)），故所需電耗較少；整套系統(tǒng)工藝水循環(huán)無(wú)廢水排放，因此水耗較少。二次污染問題4.1石灰石-石膏法有廢水、廢渣、廢氣排放，且不易處理；另外脫硫副產(chǎn)物-石膏無(wú)論純度、抗壓抗拉強(qiáng)度、含水率均無(wú)法與天然石膏競(jìng)爭(zhēng)，不得不占用大量的土地作為廢料處理，而這些石膏大量堆放、分解造成的二次污染，對(duì)氣候、土壤、植物和人類健康帶來(lái)危害。預(yù)計(jì)到2010年，脫硫石膏和化工副產(chǎn)品石膏將超過(guò)1億噸。有專家呼吁，如果濕式“石灰石－石膏法”繼續(xù)作為未來(lái)煙氣脫硫主導(dǎo)工藝的話，脫硫石膏貽患必將成為繼二氧化硫、氮氧化物后的又一大污染源。氨法作為一種循環(huán)完全吸收法，在反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生廢水、廢渣、廢氣；副產(chǎn)物-硫酸銨是化肥原料，在我國(guó)屬于緊缺產(chǎn)品，具有極為廣闊的市場(chǎng)前景，可以為企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，是一種典型的“變廢為寶、綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”項(xiàng)目。綜合運(yùn)行成本5.1石灰石-石膏法是一種典型的資源消耗方法，每年的運(yùn)行成本極高，甚至高于國(guó)家實(shí)施的上網(wǎng)脫硫電價(jià)補(bǔ)貼額度。氨法作為回收法的代表，僅副產(chǎn)物回收給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益基本上就能抵消脫硫運(yùn)行成本，甚至有盈余，這還不包括脫硫電價(jià)的補(bǔ)貼，因此可以很快收回初期投資。推廣應(yīng)用2005年2月18日至28日，由國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)和中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組成的氨法脫硫技術(shù)考察團(tuán)赴美進(jìn)行考察?？疾靾F(tuán)給出的建議是：我國(guó)目前無(wú)論投運(yùn)、建成還是設(shè)計(jì)的大型火電機(jī)組中，其高硫的煙氣脫硫設(shè)備幾乎全部采用石灰石－石膏法脫硫工藝，工藝過(guò)于單一，石膏綜合利用的壓力不斷增大，脫硫廢水難以有效處理，建議國(guó)家在中高硫煤大型火電機(jī)組或者化工、煤氣聯(lián)合企業(yè)