安康氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技（jì）術比較分析

       隨著我國（guó）對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來（lái）越高。目前,我國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法（fǎ）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（huī）石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）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（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業（yè）多以氨法為（wéi）主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟、實用業績最多（duō）、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職（zhí）稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸收塔（tǎ）內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方（fāng）式洗（xǐ）滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵（bèng）向上輸（shū）送到噴漿層內（nèi）設置的（de）噴嘴噴射到吸（xī）收塔中,氣體和液體得以充分（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化（huà）學反（fǎn）應,最終（zhōng）生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫（tuō）水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾（lǜ）機（jī）過濾,得到（dào）含（hán）水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經兩級除霧器去（qù）除水分,通過煙（yān）道（dào）進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石（shí）膏脫水係統、排放（fàng）係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫（liú）比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品（pǐn）為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的（de）脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流（liú）接觸反應（yīng）生成（chéng）亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除（chú）霧滴,由（yóu）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泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法（fǎ）脫硫工藝主要包括:煙氣係（xì）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,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析（xī）
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏法占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是（shì）氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）漿液（yè）循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率（lǜ）高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技（jì）術（shù）存在問題是愛出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;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（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國（guó）產化程度（dù）的不斷提（tí）高,石灰石—石膏法造價（jià）已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低（dī）電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價（jià）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,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（fǎ）煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工（gōng）時（shí）有揚塵,會刺（cì）激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便（biàn）於運輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有（yǒu）毒、有腐（fǔ）蝕（shí）,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學（xué）性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起（qǐ）反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在（zài）使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有（yǒu）效的安全措施予以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產品的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的（de）產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直（zhí）接危害,也不存在火災、爆炸和（hé）中毒危險,多用於（yú）建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限。火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外（wài）,填溝築（zhù）路,覆（fù）土（tǔ）造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危（wēi）險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用（yòng）於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒（shāo）、爆炸、有毒等風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝（yì）相比（bǐ）,石灰石-石膏法不涉（shè）及易燃、易爆（bào）、有毒（dú）等（děng）危險（xiǎn）作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全（quán）優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險大,事故幾率（lǜ）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（bǎo）性分（fèn）析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑（jì）的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害（hài）小（xiǎo）。氨泄（xiè）漏存在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險,可能危害人體（tǐ）健（jiàn）康和傷害動植（zhí）物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為世界性難題,大多數情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工（gōng）藝較石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝具備以下優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無廢水排（pái）放,無需（xū）處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）占（zhàn）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優勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石（shí）膏法煙氣脫（tuō）硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用（yòng）作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題（tí）,回收但資源,且無運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和（hé）煤化工等行（háng）業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我（wǒ）國硫資源緊缺,60%需要進口（kǒu）,對外依存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放（fàng）量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量（liàng）。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的（de）94%,而（ér）火電廠SO2排放量又占（zhàn）總排（pái）量的60%。這裏（lǐ）所指的SO2排放量不包（bāo）含已（yǐ）轉化成難以回用的脫（tuō）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,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立（lì）法等手段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火電（diàn）、鋼（gāng）鐵和冶（yě）煉行業實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。

安康