長葛氨法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

長葛（gě）       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速發展,脫硫技術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法（fǎ）和濕法（fǎ）三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最廣（guǎng）,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法（fǎ）(石灰石-石膏法)、堿（jiǎn）法（fǎ）(鈉堿與雙（shuāng）堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石（shí）法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉（liàn）行業,而氮肥、焦化和煤（méi）化（huà）工行業多以氨法（fǎ）為主（zhǔ）。

長葛

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰（huī）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（shù）上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣（qì）在吸收塔內向上（shàng）流動（dòng）北鄉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漿層內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（tóng）時生成的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入的（de）氧化（huà）空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸（xī）收塔底部的石膏漿（jiāng）液先在水力激（jī）流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）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、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器（qì）利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率（lǜ）和較好（hǎo）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,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸反應生成亞（yà）硫（liú）酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪（cōng）排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量（liàng）;蒸（zhēng）發潔（jié）淨器出口為含固量30%的（de）硫酸銨料漿（jiāng）,經（jīng）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。
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時（shí）脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積（jī）相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨（ǎn）和氯化銨等（děng）難以除去（qù）的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫（liú）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（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造價已（yǐ）大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。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（dǐ）消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以（yǐ）預測（cè）當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安（ān）全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用（yòng）的脫硫劑為石灰石,石（shí）灰石物（wù）化性質穩定（dìng）,直接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛（jīng）、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒（dú）物品,便於運輸（shū）、加工和貯存,使用安（ān）全可（kě）靠。
 
　　氨屬（shǔ）於危險化學品,有強烈（liè）的刺激氣味,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐蝕（shí）,極易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽（yān）喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍（dòng）傷。氨（ān）通常儲存在密閉容（róng）器和管道內,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（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫（liú）石膏,脫（tuō）硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多（duō）用於建築行業,也（yě）用作工業材料,但總體（tǐ）消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外（wài）,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在（zài）潰壩、塌方的危險,應予以防範。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,無燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等（děng）風險,使用安全（quán）、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃（rán）、易爆（bào）、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,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,事故幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上不采用（yòng）氨法而（ér）采用石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫技術。
 
　　3.3.4 環（huán）保（bǎo）性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的（de）環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材（cái）料,隻需（xū）采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康（kāng）危害（hài）小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體（tǐ）健康（kāng）和（hé）傷害動植物。氨（ān）水（shuǐ）泄漏應及時用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產（chǎn）品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為世界性難（nán）題,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨（suí）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（zài）生利用。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫（liú）工（gōng）藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝（yì）具備（bèi）以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾（wěi）氣總排量少;二是無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環保（bǎo）,可再生利用硫資源,符合循環經濟發（fā）展戰（zhàn）略,這是石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既（jì）解決了（le）廢水處理（lǐ）問題,回收（shōu）但資源（yuán）,且無運輸、裝（zhuāng）卸（xiè）、儲存和使用液氨的安全風險。這也是（shì）氮肥、焦化和煤（méi）化工等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫技（jì）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（gāo）。與此同時,我（wǒ）國SO2排放量卻（què）高居世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減（jiǎn）少硫資（zī）源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源（yuán）於煤炭燃（rán）燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量（liàng）的60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含已轉化成難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國情、負荷循環經濟發展（zhǎn）,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和（hé）普及氨法石灰石-石（shí）膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵（lì）火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。