濱州氨法與石（shí）灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較分析

濱州       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到（dào）了（le）快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前（qián）,我（wǒ）國（guó）煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石（shí）法主要應（yīng）用在火電、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有（yǒu）幾十年的運行經驗,是目前（qián）世界技術上成熟、實用業績最（zuì）多、運（yùn）行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸收塔內（nèi）。煙氣在吸收（shōu）塔內向上流動北鄉（xiāng）下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在（zài）吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石（shí）膏（gāo）。吸收塔底部的（de）石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後（hòu）經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後（hòu）的經驗起經兩級除霧器去除水（shuǐ）分,通過煙（yān）道進入煙囪排向大氣。
 
　　石（shí）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%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及（jí）SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是（shì）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除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞（yà）硫（liú）酸（suān）銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空（kōng）係統的政法結（jié）晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正（zhèng）常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨（jìng）器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的（de）硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括: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（tǎ）阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾（jǐ）乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫（tuō）硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨（ān）法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的（de）按生成亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺（àn）結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設備（bèi）國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰（huī）石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重（chóng）較（jiào）大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點（diǎn）好上,因此進一步降（jiàng）低電耗是石灰石（shí）—石膏法工（gōng）藝技改的（de）關鍵。氨法脫硫技（jì）術的副產品硫酸（suān）銨售價在800～1000元（yuán）/噸,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時期發（fā）電（diàn）成本低（dī）於石灰石—石（shí）膏法,可（kě）以預測當煙氣中SO2含（hán）量更高時,氨法（fǎ）脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安（ān）全性（xìng）
 
　　石灰石（shí）法煙氣脫硫所使用（yòng）的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有（yǒu）揚塵（chén）,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,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（cún）,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺（cì）激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反（fǎn）射（shè）性呼吸停止、心髒（zāng）停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用（yòng）過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態,應（yīng）采取有效的（de）安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品（pǐn）是脫（tuō）硫石膏（gāo）,脫硫（liú）石膏對人（rén）體無直（zhí）接危害,也不存（cún）在火災、爆炸和中（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗（hào）量有限。火（huǒ）電、鋼（gāng）鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌（tā）方的危險,應予（yǔ）以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不（bú）涉及易燃、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一（yī）般以上事故的可能性小,無特（tè）種工種,無危險工序,風險係數低,安全優（yōu）勢（shì）大,尤其是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不（bú）足,認為其安（ān）全風險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上不采用氨法而采用石灰石（shí）-石膏法脫（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料,隻（zhī）需采取簡易的通風（fēng）、防塵措施（shī）,對環境汙染和健康危害小。氨泄（xiè）漏存在汙染（rǎn）作業環境和大氣環境的風險,可能危（wēi）害人（rén）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
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣,其回收利用已成為世界性（xìng）難題（tí）,大多數情況下隻能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放,且隨時（shí）存（cún）在汙染環（huán）境的可能;而硫酸銨是（shì）化學（xué）肥料,廣泛應（yīng）用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸（suān）銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏（gāo）法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需（xū）處理;三是灰泥（ní）廢渣排（pái）量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環保,可再生利用硫資源（yuán）,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮（dàn）肥（féi）和煤化工企業（yè）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,回收（shōu）但資源,且無運（yùn）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（gōng）等行業（yè）采用氨（ān）法煙（yān）氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我（wǒ）國硫（liú）資（zī）源緊缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同時（shí）,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢（fèi）渣。同時,我國優勢世界（jiè）氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國（guó）國（guó）情、負荷循環經濟（jì）發展（zhǎn）,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來越廣闊。因（yīn）此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣（qì）脫硫項目（mù）的氨法脫硫改造（zào）。

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