赤峰氨法與石（shí）灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染（rǎn）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（jì）術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法（fǎ）、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫酸銨（ǎn）法)、石灰石法(石（shí）灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫（liú）工程采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝（yì）。石灰石法主要應（yīng）用在（zài）火電（diàn）、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以（yǐ）氨法為主。

 
　　1、 石（shí）灰石-石膏法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術已有（yǒu）幾（jǐ）十年的運（yùn）行經驗,是目（mù）前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是把（bǎ）石灰石（shí）磨成粉後與水混（hún）合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸（xī）收塔內。煙氣在吸收塔（tǎ）內向（xiàng）上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循（xún）環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底（dǐ）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機過濾,得到（dào）含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩級除（chú）霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排（pái）放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及（jí）SO2濃度下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較好（hǎo）的係統穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸收溶（róng）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）硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱（xiāng）,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（diǎn）,比正常蒸發下降了（le）40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）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3%的硫酸銨產（chǎn）品（pǐn）。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係（xì）統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法漿液循環量大（dà）,耗電量（liàng）較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨（ān）損失和煙霧排放;硫胺結晶（jīng）過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉（lián）,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運（yùn）行成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝和設備（bèi）國（guó）產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因（yīn）此進一步降低電（diàn）耗是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入（rù）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（cè）當煙氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可能（néng）實現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的（de）安（ān）全（quán）性
 
　　石灰（huī）石法煙氣（qì）脫（tuō）硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石（shí）灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害（hài）。加（jiā）工時有揚塵（chén）,會（huì）刺（cì）激眼睛、呼吸係統（tǒng）和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危（wēi）險化學品,有強烈的刺（cì）激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘（zhān）膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直（zhí）接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉容器（qì）和管道內,即使在使用（yòng）過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰（huī）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（cún）在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業（yè）材料,但總體消耗量有限。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,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用於農（nóng）業生產,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性（xìng）
 
　　與（yǔ）氨法（fǎ）煙（yān）氣脫硫工（gōng）藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）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（xiǎn）工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本（běn）上不采用氨法（fǎ）而采（cǎi）用（yòng）石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於（yú）天（tiān）然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和（hé）健（jiàn）康危害小。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害（hài）人體健（jiàn）康和（hé）傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣（zhā）,其回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（jìng）的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣（guǎng）泛應（yīng）用（yòng）於農業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然（rán）,硫（liú）酸（suān）銨的環保優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排（pái）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1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫的（de）綜合優勢很（hěn）大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保（bǎo）,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術所無（wú）法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這（zhè）也是氮肥、焦化（huà）和（hé）煤化工等行業（yè）采用氨法（fǎ）煙氣脫硫（liú）技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源（yuán）緊（jǐn）缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫（liú）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（zǒng）排量的（de）60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經（jīng）濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來（lái）越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推（tuī）廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術;鼓勵火電、鋼鐵（tiě）和冶煉（liàn）行業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨（ān）法（fǎ）脫硫改造。

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