貴州氨法（fǎ）與石灰石（shí）—石（shí）膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

       隨著（zhe）我國對（duì）大氣汙染和環境保護（hù）的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來（lái）越（yuè）多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）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(石灰石-石膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸（xī）收法等,我（wǒ）國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程（chéng）采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮肥（féi）、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為（wéi）主。

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫（liú）技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）技術已有幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業（yè）績（jì）最多、運行狀況（kuàng）較穩（wěn）定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫（liú）是把石灰石磨成（chéng）粉後（hòu）與水混合,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循（xún）環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送（sòng）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（jiē）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（huà）空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘（yú）額40%,然後經（jīng）帶（dài）式（shì）真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排（pái）向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫（tuō）硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高（gāo）的脫硫效率和（hé）較好的係統（tǒng）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生成亞硫（liú）酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設（shè）置有抽真空係統的政法結晶器,料液（yè）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（yòng）量;蒸發潔（jié）淨（jìng）器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,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。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括（kuò）: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（yòng）率100%脫硫塔阻力僅約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（fǎ）占地麵積相（xiàng）對較（jiào）大,幾乎是氨法的（de）兩（liǎng）倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰（huī）石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對加（jiā）熱器（qì）材質要求較高;設備國產化程度較石（shí）灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石（shí）灰（huī）石—石膏法所用脫硫劑石灰（huī）石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收劑氨的費用較高（gāo）,占運行成本的比重較大。隨著工（gōng）藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏（gāo）法造價已（yǐ）大幅降低,其運（yùn）行（háng）費用主要集中在點好上,因此（cǐ）進一步降低電耗是石（shí）灰石（shí）—石膏法工藝技改的（de）關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的副產品硫（liú）酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可（kě）以抵消（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（xìng）分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直（zhí）接接觸（chù）對人體無危（wēi）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（huī）石不屬於（yú）易燃、易爆、易中毒（dú）物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危（wēi）險化學品,有強烈的刺激（jī）氣味（wèi）,易（yì）燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接（jiē）觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存在（zài）密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施（shī）予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全（quán）性（xìng）
 
　　石灰石-石（shí）膏法煙氣脫（tuō）硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於（yú）建築行業,也用作工業材料（liào）,但總體消耗量有限。火電、鋼（gāng）鐵和冶煉企業（yè）均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地存放,堆積如（rú）山,存在潰壩、塌方的危險,應予（yǔ）以防範。硫酸（suān）銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生產,不屬（shǔ）於危險化學品,無燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無（wú）特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢（shì）大,尤其（qí）是非（fēi）化工從業人員對“氨”的人事不足（zú）,認為其安全風險大,事（shì）故（gù）幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染（rǎn）作（zuò）業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害（hài）動植物。氨水泄漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣（zhā）,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和（hé）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（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生（shēng）利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大（dà）大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝具備以下優勢（shì）: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（shuǐ）排放,無需處理;三（sān）是灰泥廢（fèi）渣排量（liàng）很少（shǎo）,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢（shì）很大,主要是（shì）變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生利用硫資源（yuán）,符合循環經（jīng）濟發（fā）展戰略,這是石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術（shù）所無法比（bǐ）擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決（jué）了廢水處理問題,回收但資源,且（qiě）無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的（de）安全風險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫（liú）技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依（yī）存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用（yòng）率可（kě）大幅減少硫資源的進（jìn）口量。通常（cháng）,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量（liàng）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（hán）已轉化成難以回用的（de）脫硫石（shí）膏等含硫廢渣（zhā）。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫（liú）,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負（fù）荷循（xún）環（huán）經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來（lái）越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣（qì）脫硫項目的氨法脫硫改造。