彌勒氨法與石灰石—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析（xī）

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）視,煙氣脫硫技術得到了快速發展（zhǎn）,脫硫（liú）技術越來越多,脫硫效率也（yě）越（yuè）來越（yuè）高。目前（qián）,我國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕（shī）法（fǎ）脫硫包括氨法(即（jí）氨（ān）-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法（fǎ）)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國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（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業（yè）多以氨（ān）法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟（shú）、實用（yòng）業績最多、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在（zài）吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向上輸送到噴漿層（céng）內設（shè）置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,氣體和（hé）液體得以（yǐ）充（chōng）分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時（shí）生成的（de）CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學反應,最（zuì）終生成石（shí）膏。吸收塔底部的（de）石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小於（yú）10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水（shuǐ）係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣（qì）負荷（hé）及（jí）SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率（lǜ）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（shōu）溶液逆流接觸反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣（qì）經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在（zài）塔底被氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取（qǔ）出泵（bèng）從脫硫塔（tǎ）打（dǎ）入母液箱,在進入設置有抽真空係（xì）統的（de）政法結（jié）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;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、脫水（shuǐ）係統等,脫硫效（xiào）率高達（dá）99%,並（bìng）可同時脫除（chú）20%左右的NOX,吸收劑利用（yòng）率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫（liú）副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石（shí）膏法占（zhàn）地麵積（jī）相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）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（ǎn）和（hé）氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排（pái）放;硫胺結（jié）晶過程能耗大,對加（jiā）熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）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）成本的比重較大。隨著工藝和設備國產（chǎn）化程度的（de）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）此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫（liú）技術的副產品硫（liú）酸（suān）銨（ǎn）售價在800～1000元/噸,銷（xiāo）售收入可以抵消大部分脫硫成本,時（shí）期發電（diàn）成本低於石灰石—石膏法,可以預測當（dāng）煙（yān）氣中（zhōng）SO2含量（liàng）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 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以防護。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（gāo）濃度的氨可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止（zhǐ）、心髒（zāng）停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存在（zài）密閉容器和管道（dào）內（nèi）,即使在（zài）使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有（yǒu）效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石（shí）膏法煙氣（qì）脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建（jiàn）築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限（xiàn）。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租（zū）地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範（fàn）。硫（liú）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（zhà）、有毒等（děng）風（fēng）險,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（yān）氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上（shàng）事故的可能性小,無特種工（gōng）種,無（wú）危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的（de）人（rén）事（shì）不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而（ér）采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）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（ān）泄漏存在汙染作業環境和大氣環境（jìng）的（de）風險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業（yè）廢渣,其回收利用已成（chéng）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存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢大大（dà）高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫（liú）工藝具備以下優（yōu）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（wú）廢水排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）優勢很（hěn）大（dà）,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環（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-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥（féi）和煤（méi）化工企業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安（ān）全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采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（jǐn）缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資（zī）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（yòu）占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包含已轉化成難以（yǐ）回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特（tè）點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法（fǎ）石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項（xiàng）目（mù）的氨法脫硫改造。

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