南平氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技（jì）術比較分析

南平（píng）       隨（suí）著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的（de）日益（yì）重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越（yuè）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。其中濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉（nà）堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物（wù）吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-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,而氮肥、焦化和煤化工行業（yè）多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫技（jì）術已有幾十年的運行經驗,是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藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與（yǔ）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（tǎ）內（nèi）向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化（huà）學反應,最終生成石（shí）膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流（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（liú）後的經驗起經兩級除（chú）霧（wù）器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏（gāo）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,脫硫（liú）塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙（yān）氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的（de）係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技術（shù）特（tè）點
 
　　氨法脫硫（liú）工藝是將原煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴（dī）,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降（jiàng）了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器（qì）出口為含固量30%的硫酸銨料漿,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（suān）銨產品（pǐn）。
 
　　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（liú）效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為硫酸銨。
 
　　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（jiào）大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循（xún）環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效（xiào）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的按生（shēng）成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化（huà）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（jīng）過程能耗大,對加熱器材（cái）質要求較（jiào）高;設備（bèi）國產化程度較石灰石—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石（shí）價格低廉,二（èr）氨法脫（tuō）硫技術吸收（shōu）劑氨（ān）的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設（shè）備（bèi）國產化（huà）程度（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造價（jià）已大幅降低,其（qí）運行費用主要集中在點（diǎn）好上,因此進一步降低電耗是石（shí）灰石—石膏法（fǎ）工藝技改的（de）關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）售價在800～1000元（yuán）/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,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（yǒu）可（kě）能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法（fǎ）煙氣脫（tuō）硫所使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對（duì）人體（tǐ）無（wú）危害。加工（gōng）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。石灰石不（bú）屬於易燃（rán）、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用（yòng）安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶（róng）於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須（xū）處（chù）於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存（cún）在火災、爆炸（zhà）和中毒危險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業（yè）均運出廠外（wài）,填（tián）溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩（bà）、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於（yú）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（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉（shè）及易燃、易爆、有（yǒu）毒等危險（xiǎn）作業,發生一般以上事（shì）故的可能（néng）性小,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行（háng）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
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的環保性
 
　　石灰石（shí）屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通風、防塵（chén）措施,對環（huán）境（jìng）汙染和健（jiàn）康危害小（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境和大氣環境的風（fēng）險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下（xià）隻（zhī）能作為工業（yè）垃圾予（yǔ）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,硫酸銨的（de）環保（bǎo）優勢（shì）大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放（fàng）濃（nóng）度低,尾氣總排量少;二（èr）是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥（ní）廢渣排量（liàng）很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為（wéi）寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資（zī）源,符合循環經濟（jì）發展戰略,這是（shì）石灰石-石膏（gāo）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,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題（tí）,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮（dàn）肥、焦化和煤化工（gōng）等行業采用氨法煙（yān）氣脫硫技術為（wéi）主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　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排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。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（diàn）廠SO2排放（fàng）量又占總排（pái）量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難（nán）以回用的脫硫（liú）石膏等（děng）含硫廢渣（zhā）。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一（yī）體化的特點（diǎn）,其應用前景（jǐng）將越來（lái）越（yuè）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-石膏法煙氣（qì）脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。