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)境三個重要方面同時制約我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸?！笆瀛h(huán)境規(guī)劃全面落空”（去年兩會溫總理語），“十一五”成敗與否，今年極為關鍵。燃煤電廠脫硫問題，首次出現(xiàn)在今年的總理政府工作報告中，足見其對于突破發(fā)展瓶頸，實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃至關重要。燃煤電廠脫硫方法多種多樣，因煙氣脫硫技術具有較高的脫硫效率，國際上已在燃煤電廠中得到普遍應用。煙氣脫硫技術按吸收劑的不同分氨法脫硫和鈣法脫硫；已在實踐中成熟可靠的煙氣脫硫技術主要包括濕式石灰石——石膏法、濕式氨——硫銨法等。結合中國國情和兩種方法的綜合效益比較，目前氨法是更適合中國，更適宜推廣應用的脫硫方法：脫硫效率石灰石-石膏法的脫硫效率一般在90%左右，要想達到很高的脫硫效率，必須控制鈣硫比例（Ca/S=1.0?1.3），同時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，受煙氣流速的影響較小，不論煙氣中SO2的濃度高低，均可達到很高的脫硫效率（95%以上）。結垢問題石灰石-石膏法很容易結垢，其結垢機理為：石膏終產(chǎn)物超過了懸浮液的吸收極限，石膏就會以晶體的形式開始沉積，當相對飽和濃度達到一定值時，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進行生長，當飽和度達到更高值時，就會形成晶核，同時，晶體也會在其它各種物體表面上生長，導致吸收塔內壁、管道結垢。2.1.2吸收液pH值的劇烈變化，低pH值時，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會有石膏在很短時間內大量產(chǎn)生并析出，產(chǎn)生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低，會引起亞硫酸鹽析出，產(chǎn)生軟垢。在堿性pH值時運行會產(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pH值控制就可以調整硫酸銨顆粒的結晶大小，系統(tǒng)不易結垢能耗石灰石-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，因此需要不斷補充水。氨法的脫硫劑本身就是液體，因此配置起來非常方便或不需配置（采用廢氨水時），故所需電耗較少；整套系統(tǒng)工藝水循環(huán)無廢水排放，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-石膏無論純度、抗壓抗拉強度、含水率均無法與天然石膏競爭，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，對氣候、土壤、植物和人類健康帶來危害。預計到2010年，脫硫石膏和化工副產(chǎn)品石膏將超過1億噸。有專家呼吁，如果濕式“石灰石－石膏法”繼續(xù)作為未來煙氣脫硫主導工藝的話，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，在反應過程不會產(chǎn)生廢水、廢渣、廢氣；副產(chǎn)物-硫酸銨是化肥原料，在我國屬于緊缺產(chǎn)品，具有極為廣闊的市場前景，可以為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，是一種典型的“變廢為寶、綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟”項目。綜合運行成本5.1石灰石-石膏法是一種典型的資源消耗方法，每年的運行成本極高，甚至高于國家實施的上網(wǎng)脫硫電價補貼額度。氨法作為回收法的代表，僅副產(chǎn)物回收給企業(yè)帶來的經(jīng)濟效益基本上就能抵消脫硫運行成本，甚至有盈余，這還不包括脫硫電價的補貼，因此可以很快收回初期投資。推廣應用2005年2月18日至28日，由國家發(fā)展改革委員會和中國電力企業(yè)聯(lián)合會組成的氨法脫硫技術考察團赴美進行考察。考察團給出的建議是：我國目前無論投運、建成還是設計的大型火電機組中，其高硫的煙氣脫硫設備幾乎全部采用石灰石－石膏法脫硫工藝，工藝過于單一，石膏綜合利用的壓力不斷增大，脫硫廢水難以有效處理，建議國家在中高硫煤大型火電機組或者化工、煤氣聯(lián)合企業(yè)