安陽氨法與石灰石—石膏法煙氣（qì）脫（tuō）硫技術比較分析

       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫（liú）效率也（yě）越來越高。目前（qián）,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半幹法（fǎ）和濕（shī）法三種。其中濕法脫硫工藝應（yīng）用（yòng）最廣,濕（shī）法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應（yīng）用在火電、鋼鐵和（hé）有（yǒu）色冶煉（liàn）行業,而氮肥、焦（jiāo）化和煤化（huà）工行業多以氨法為主。

安陽

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-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（shàng）成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液（yè）,不斷補充道吸（xī）收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上（shàng）流動北鄉下流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液則通（tōng）過循環泵向上輸送（sòng）到（dào）噴漿層內設置的（de）噴嘴噴（pēn）射到吸收塔中,氣（qì）體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的（de）氧化空氣發生（shēng）化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在（zài）水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫（tuō）硫（liú）後的經（jīng）驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道進入煙囪（cōng）排向大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主（zhǔ）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、排放係統等（děng）,脫硫（liú）效率高達95%,吸收器利用（yòng）率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約（yuē）2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為石膏。在不同的（de）煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保持（chí）較高的脫硫效率和較（jiào）好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　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（yè）逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴（dī）,由煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨（ǎn）在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入（rù）母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法（fǎ）結晶器（qì）,料液在70℃左右（yòu）達（dá）到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降（jiàng）了40℃,大（dà）大降低了蒸（zhēng）汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進（jìn）一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜（liū）,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）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,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅（jǐn）約（yuē）1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏法占地麵積相對較大,幾乎（hū）是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且（qiě）可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙（yān）霧排放;硫胺結晶（jīng）過程（chéng）能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰石—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸（xī）收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。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（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（gāo）法工藝技（jì）改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期（qī）發電（diàn）成本低於石灰石（shí）—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（liú）所使用的脫硫劑為石灰石,石（shí）灰石物化性質穩（wěn）定,直接接觸（chù）對人（rén）體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、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。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的（de）刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有腐（fǔ）蝕,極易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘（zhān）膜有刺激和腐蝕作用,高濃（nóng）度的氨可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性呼吸（xī）停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在（zài）密（mì）閉容器（qì）和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應（yīng）采取有效的安（ān）全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的（de）安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫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（yú）建築行（háng）業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業（yè）均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工（gōng）業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸（zhà）、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（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危（wēi）險作業,發生一般（bān）以上事故的可能（néng）性小（xiǎo）,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事（shì）故幾（jǐ）率高。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（shí）-石膏（gāo）法脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材（cái）料,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。氨泄漏存在（zài）汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫（tuō）硫（liú）石膏是（shì）工業廢（fèi）渣（zhā）,其回收（shōu）利用已成（chéng）為世界性難（nán）題,大（dà）多數情況下隻能作為工業垃（lā）圾予以廢棄和存放,且隨時存在（zài）汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業（yè）生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢大（dà）大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度（dù）低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢水排放（fàng）,無需（xū）處理;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（qì）脫硫的綜合優勢很大（dà）,主（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可再（zài）生利用硫資（zī）源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這是石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）化工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）收但（dàn）資源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤（méi）化工等行業采用氨法煙氣脫硫技（jì）術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度（dù）高。與此同時,我國SO2排放量卻高居（jū）世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣（qì）中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而（ér）火（huǒ）電廠SO2排放量又占總排量的60%。這（zhè）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（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（de）市場潛力。氨（ān）法脫硫適合我（wǒ）國國情、負荷循環經濟發展,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（kuò）。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目（mù）的氨法（fǎ）脫硫改造。