北京氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分（fèn）析

       隨著我國對大氣（qì）汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快（kuài）速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕（shī）法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化（huà）物吸收（shōu）法（fǎ）等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝（yì）。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）技術已有幾十年的運行經驗,是目前世（shì）界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收（shōu）塔內。煙氣（qì）在吸收塔內向上流動北鄉（xiāng）下流動的循環漿液以逆（nì）流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵向上輸送到（dào）噴漿層內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空（kōng）氣發生化學反應,最終生成（chéng）石膏。吸收塔（tǎ）底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經（jīng）驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分,通過煙道進入（rù）煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統（tǒng）等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫（liú）塔阻（zǔ）力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙（yān）氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨（ān）法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫（liú）塔打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽真空係統的政（zhèng）法結（jié）晶器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿（jiāng）,經離（lí）心機進一步分離後（hòu）進入幹（gàn）燥劑糟溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣（qì）係統、吸（xī）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）力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏法占地麵積相對較（jiào）大,幾乎是氨（ān）法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿（jiāng）液循（xún）環量大,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率高,且可脫除部（bù）分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和（hé）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（huà）程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,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（fǎ）造價已（yǐ）大幅降低,其（qí）運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電（diàn）耗是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵消大部分脫硫成本（běn）,時期發電成本低於石灰石—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰（huī）石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無（wú）危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石（shí）灰（huī）石不屬於易燃（rán）、易爆、易中毒物品,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易（yì）爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高（gāo）濃度的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直接接觸時（shí）可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使（shǐ）在使用過程中（zhōng）,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性（xìng）
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,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,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生（shēng）產（chǎn）,不屬於危險化學品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等（děng）風險,使（shǐ）用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不（bú）涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一（yī）般以上事故的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風險係數低（dī）,安全優勢大,尤其是非（fēi）化工從業人員對“氨”的人事不足,認（rèn）為其安全風險大,事（shì）故幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采用（yòng）石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的環（huán）保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通（tōng）風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的（de）風險,可能危害人體健康和傷（shāng）害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣,其回收利用已成為（wéi）世（shì）界性難題,大多數（shù）情況下隻能（néng）作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可能;而硫酸銨是（shì）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（ǎn）的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的（de）環保性
 
　　氨法煙（yān）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,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無（wú）需處理（lǐ）;三（sān）是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅占脫硫（liú）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（yào）是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用（yòng）硫資源,符合循環經濟（jì）發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫（liú）技術所（suǒ）無（wú）法比擬的。尤其（qí）是氮（dàn）肥和煤化工企業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回（huí）收但資源,且無（wú）運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排放（fàng）量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利用率可大幅（fú）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（liàng）的94%,而火電廠（chǎng）SO2排放量又（yòu）占總排量的（de）60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用的脫硫石膏等含硫廢（fèi）渣。同時（shí）,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體（tǐ）化（huà）的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨（ān）法石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼（gāng）鐵和冶煉（liàn）行業（yè）實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改（gǎi）造。

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