阜寧氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分（fèn）析

阜寧       隨著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙氣（qì）脫硫技術得到了快（kuài）速發（fā）展,脫硫（liú）技術越來越多,脫硫效率也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。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（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法（fǎ）等,我國90%以上的煙氣脫硫工（gōng）程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨（ān）法為（wéi）主。

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　　1、 石（shí）灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不（bú）斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液（yè）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（zhōng）,氣體和（hé）液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓（gǔ）入的氧化空（kōng）氣發生化學反應,最終（zhōng）生成（chéng）石膏。吸收塔底部（bù）的石膏漿液先在（zài）水（shuǐ）力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經（jīng）驗（yàn）起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係（xì）統（tǒng）、吸收氧（yǎng）化係（xì）統、漿液製（zhì）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,脫（tuō）硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷（hé）及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　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,與循環吸收溶液逆流接觸反應（yīng）生成亞硫（liú）酸銨（ǎn）;脫（tuō）硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺（àn）溶液由料（liào）液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置（zhì）有抽真空係統的政法（fǎ）結晶器,料液在（zài）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;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機（jī）進一步（bù）分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫（liú）酸（suān）銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫（liú）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（shí）脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　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,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電（diàn）量較（jiào）高;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問（wèn）題是（shì）愛出煙氣中的按生（shēng）成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放（fàng）;硫胺（àn）結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高（gāo）;設備國產（chǎn）化程度較石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格低廉,二（èr）氨法脫（tuō）硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比（bǐ）重較大。隨著（zhe）工藝和設備（bèi）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好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—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（zài）800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫硫成本,時期發（fā）電成本低於石（shí）灰石（shí）—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項（xiàng）目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石（shí）物（wù）化性質穩定（dìng）,直接接觸（chù）對人體無危害。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。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆（bào）、易中毒物品,便於運輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易（yì）燃、易爆（bào）、有毒、有（yǒu）腐（fǔ）蝕,極易溶於水,對皮膚粘（zhān）膜有刺激（jī）和腐蝕作用（yòng）,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起（qǐ）反射性呼（hū）吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須（xū）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 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產（chǎn）品是脫硫石膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不存（cún）在火災、爆炸和（hé）中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,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（zhù）路,覆土造（zào）田;或租地存放,堆積（jī）如山（shān）,存在潰壩、塌方（fāng）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、有毒等風險,使用安（ān）全（quán）、可靠（kào）、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石（shí）膏（gāo）法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危險作業,發生一（yī）般以上（shàng）事故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物（wù）。氨（ān）水泄漏（lòu）應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環（huán）保性
 
　　脫硫（liú）石膏是工業廢渣,其回收利用已成（chéng）為世界（jiè）性難題,大多（duō）數（shù）情況下（xià）隻能作（zuò）為工（gōng）業垃圾（jī）予以廢棄和（hé）存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學（xué）肥料,廣泛應用（yòng）於農業生產,使硫資（zī）源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於（yú）脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫（tuō）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（zǒng）排量少;二是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫的綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶（bǎo）、低（dī）碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經（jīng）濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬的（de）。尤（yóu）其是氮肥和煤（méi）化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫（tuō）硫劑,既解決了廢水處（chù）理問題（tí）,回（huí）收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的（de）安（ān）全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采（cǎi）用氨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。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提（tí）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（de）SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫（tuō）硫石膏等含硫廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大國,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、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫（tuō）硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過（guò）行政、立（lì）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、鋼（gāng）鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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