薑堰氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術（shù）比較分（fèn）析

薑堰       隨（suí）著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得（dé）到（dào）了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫（liú）效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應（yīng）用（yòng）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（gāo）法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國90%以上（shàng）的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石（shí）膏濕法（fǎ）脫硫工藝（yì）。石灰石法主要（yào）應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤化工行業多以氨（ān）法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）術已有幾十年的運行經驗,是目（mù）前世（shì）界技（jì）術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與水混合,職稱石（shí）灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的（de）循環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循（xún）環泵向上輸送到（dào）噴（pēn）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（zài）吸收塔底部與鼓入（rù）的氧化空氣發生化學反應,最終生成石（shí）膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固（gù）量（liàng）餘（yú）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（liú）後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫工藝係統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係（xì）統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器（qì）利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻（zǔ）力約2000kPa,脫硫副產品為（wéi）石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較（jiào）高（gāo）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生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器去除（chú）霧滴,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在（zài）塔底（dǐ）被氧化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料（liào）液在70℃左右達到沸點,比正（zhèng）常（cháng）蒸發下降了（le）40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機進一步分離後進（jìn）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（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收（shōu）劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏（gāo）法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的（de）兩倍（bèi）;(2)脫硫（liú）塔阻力大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍;(3)石（shí）灰石—石膏法漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）問題（tí）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,造成氨損失和煙霧排放;硫胺（àn）結晶過程能耗大（dà）,對加熱器材質要求較高;設備國產化（huà）程度較石（shí）灰（huī）石—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行（háng）成本的比重較（jiào）大。隨著工藝和設備國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（háng）費用主要集中在（zài）點好上,因此進一步（bù）降低（dī）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,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時（shí）期發電成本低於（yú）石灰（huī）石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣中SO2含（hán）量（liàng）更高時,氨法脫硫項目有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　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,直接接觸對人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會（huì）刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學（xué）品（pǐn）,有強烈（liè）的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有（yǒu）腐（fǔ）蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用（yòng）,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺（fèi）炎（yán）等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中（zhōng）,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行業,也用作工業（yè）材料（liào）,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠外（wài）,填（tián）溝（gōu）築路,覆（fù）土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）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,使用安全、可靠、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-石膏法不涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一般以上事故的可能性小（xiǎo）,無特種工（gōng）種,無危險工序,風險（xiǎn）係數低（dī）,安（ān）全優勢大,尤其是（shì）非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶（yě）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（huán）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（shī）,對環境汙染和健康危（wēi）害小。氨泄漏存在汙（wū）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。氨水泄漏應（yīng）及（jí）時（shí）用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業（yè）廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能（néng）作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且（qiě）隨時存在汙（wū）染環境的（de）可能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得（dé）到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高（gāo）於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢（shì）:一是（shì）大氣汙染小,無CO2排（pái）放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很（hěn）少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的（de）綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可（kě）再生利用硫（liú）資源,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工（gōng）企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫（liú）劑（jì）,既解決了（le）廢水處理問（wèn）題（tí）,回收（shōu）但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全（quán）風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采（cǎi）用（yòng）氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫（liú）資源（yuán）緊缺,60%需要進口（kǒu）,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位,提高（gāo）SO2利用率可大幅減少硫資源的進（jìn）口（kǒu）量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的（de）94%,而火電廠（chǎng）SO2排放量又（yòu）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的脫（tuō）硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨法脫硫（liú）適合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前景（jǐng）將越來越廣（guǎng）闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及（jí）氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目（mù）的氨法脫硫改造。

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