南昌氨法與石灰石—石膏法（fǎ）煙氣脫硫（liú）技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技術（shù）越來越多,脫硫效率也越來（lái）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。其中濕法（fǎ）脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫（liú）包（bāo）括氨法(即（jí）氨-硫酸銨法)、石灰石法（fǎ）(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的（de）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,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法（fǎ）為主。

南昌

 
　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是（shì）目前世界技術上成熟、實用業績最多（duō）、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把石灰石磨成粉後與水混合（hé）,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（xiàng）上流動北鄉（xiāng）下（xià）流動（dòng）的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則（zé）通過循環泵向上輸（shū）送到噴漿層（céng）內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸,一（yī）邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓（gǔ）入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部（bù）的石膏漿液先在（zài）水力激流（liú）器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後（hòu）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（dà）氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝（yì）係統主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製備係（xì）統、石膏脫水（shuǐ）係統、排（pái）放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器（qì）利用率（lǜ）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（yān）氣負荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫效率和較好的係統（tǒng）穩定性（xìng）。
 
　　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（nì）流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的（de）淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,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（zhēn）空係統（tǒng）的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發（fā）下降了40℃,大大降低了蒸汽用量（liàng）;蒸發（fā）潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離心機進一（yī）步分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括: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,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　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)脫硫塔阻力大,幾乎是（shì）氨法的（de）兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨（ān）法脫硫效（xiào）率高,且可脫除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等（děng）難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫（liú）技術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運（yùn）行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低（dī）,其運行（háng）費（fèi）用主要集中（zhōng）在點好上,因此進一步降低電（diàn）耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技（jì）術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大部分脫硫成（chéng）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（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
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石（shí）灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危（wēi）害。加工時有揚（yáng）塵,會刺（cì）激眼睛、呼（hū）吸係統和皮（pí）膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學（xué）品（pǐn）,有強烈的刺激（jī）氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶（róng）於水,對皮膚粘（zhān）膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的（de）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（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必（bì）須處於完（wán）好（hǎo）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（zāi）、爆（bào）炸和中毒危險,多用於（yú）建築行業,也（yě）用作工（gōng）業材料（liào）,但總（zǒng）體消耗量有限。火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外（wài）,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨（ǎn）為工業產品,廣（guǎng）泛應用於（yú）農業生產,不屬於（yú）危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒（dú）等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危（wēi）險作（zuò）業,發生（shēng）一般以上事故（gù）的（de）可能性小,無特（tè）種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從業（yè）人員對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風（fēng）險大,事故（gù）幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不（bú）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
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石灰石屬於（yú）天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防（fáng）塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣（qì）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界性難題,大多（duō）數情況下隻能作（zuò）為工業（yè）垃（lā）圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙（wū）染（rǎn）環境的可能;而硫（liú）酸銨是化學（xué）肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨（ān）法煙氣（qì）脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,尾氣總排量少（shǎo）;二是無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）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（zōng）合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用（yòng）作脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫（liú）資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首（shǒu）位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總（zǒng）排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我（wǒ）國優勢世界（jiè）氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法（fǎ）脫硫適合（hé）我國（guó）國情、負荷（hé）循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立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、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。