麗水氨法與石（shí）灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國（guó）對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益（yì）重視,煙氣脫硫技術得到了快速發（fā）展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨（ān）-硫酸銨法（fǎ）)、石灰石法(石（shí）灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸收法等,我國（guó）90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石（shí）膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前（qián）世界技術上成熟、實（shí）用業績最多、運（yùn）行狀況（kuàng）較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙（yān）氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循（xún）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（hé）HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏漿液先（xiān）在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過（guò）濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道（dào）進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、漿液製備係（xì）統、石膏脫（tuō）水係統、排放係統等（děng）,脫硫（liú）效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可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（diǎn）
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸（chù）反應生（shēng）成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二（èr）級除霧器去除霧滴,由煙（yān）囪（cōng）排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）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（jīng）器,料液（yè）在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大（dà）降低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機進一步分離後（hòu）進入幹燥劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的（de）硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、脫水係統等,脫硫效率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收（shōu）劑（jì）利用率100%脫（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合（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;(2)脫硫塔阻力大（dà）,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍（bèi）;(3)石灰石—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（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化（huà）銨等（děng）難（nán）以除去的氣溶膠,造成氨（ān）損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱（rè）器（qì）材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國（guó）產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低（dī）,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法（fǎ）工藝（yì）技改的關（guān）鍵（jiàn）。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品（pǐn）硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消大部分脫硫成本（běn）,時期發電成（chéng）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 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的（de）安（ān）全性
 
　　石灰石法（fǎ）煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化（huà）性質穩定（dìng）,直接接觸對人體無（wú）危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬（shǔ）於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、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、直接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存在密閉容器和（hé）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（qǔ）有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對（duì）人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用作工業材料,但總體消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租（zū）地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的危（wēi）險,應予以（yǐ）防範。硫酸（suān）銨為工（gōng）業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的（de）安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及易燃（rán）、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的（de）可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故（gù）幾率（lǜ）高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基（jī）本（běn）上不采用氨法而采用（yòng）石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措（cuò）施,對環境（jìng）汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染（rǎn）作業環境和大氣環境（jìng）的風險,可能危害人體健康和傷（shāng）害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢（fèi）渣,其回收利用已成為世（shì）界性難（nán）題,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃圾予（yǔ）以（yǐ）廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學（xué）肥料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源（yuán）得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優（yōu）勢（shì）大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝具備以下優（yōu）勢:一是大氣汙染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總（zǒng）排量少;二是無（wú）廢水排放,無（wú）需（xū）處理;三是灰泥廢（fèi）渣排量（liàng）很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環（huán）保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術所無法（fǎ）比擬的。尤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,既解決了廢（fèi）水處理（lǐ）問題,回收但（dàn）資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全（quán）風險。這也是氮肥、焦化和（hé）煤化（huà）工等行業（yè）采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）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（què）高居世界首位,提高SO2利用率可（kě）大幅減少硫資源的進口量。通（tōng）常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又（yòu）占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量（liàng）不包含已轉化成難（nán）以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫（liú）,硫銨具有較（jiào）大的市場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國情（qíng）、負荷循環經濟發展,而（ér）且具有脫硫（liú）脫硝一體（tǐ）化的特（tè）點,其應用前景（jǐng）將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通（tōng）過行政、立法等（děng）手段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施（shī）煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫（liú）改（gǎi）造。