平邑氨（ān）法與石灰石—石（shí）膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

平邑       隨著我國對（duì）大（dà）氣汙染和環境（jìng）保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技（jì）術得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫（tuō）硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿法（fǎ）(鈉堿與（yǔ）雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程（chéng）采用的是（shì）石灰石（shí）-石膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為主（zhǔ）。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術（shù）特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技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（shí）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（yān）氣（qì）在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循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（tǐ）和液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓入的氧化空氣發（fā）生（shēng）化學反應,最終（zhōng）生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然（rán）後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,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（tōng）過煙道（dào）進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工（gōng）藝係統（tǒng）主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）可保持較高（gāo）的（de）脫硫效率和較好的係（xì）統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫（liú）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;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的（de）硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設（shè）置有抽真（zhēn）空（kōng）係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器（qì）出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿（jiāng）,經離（lí）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（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫（liú）效（xiào）率高達99%,並可同時脫（tuō）除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻（zǔ）力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法（fǎ）占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且（qiě）可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣（qì）中的（de）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;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質（zhì）要求較高;設備國產（chǎn）化程度較石灰石（shí）—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石（shí）—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫（liú）技（jì）術吸（xī）收劑（jì）氨的費（fèi）用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石（shí）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,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時（shí）期發電成本（běn）低於石灰石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更（gèng）高時,氨（ān）法（fǎ）脫（tuō）硫項目（mù）有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰石,石灰石物化（huà）性質穩定,直（zhí）接接觸對人體無危害。加工（gōng）時有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應（yīng）佩戴（dài）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（cún）,使用安（ān）全可靠。
 
　　氨屬（shǔ）於危險化學品,有強烈的（de）刺（cì）激氣味,易燃、易（yì）爆（bào）、有毒（dú）、有腐蝕,極（jí）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（yán）等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直（zhí）接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使（shǐ）用過程中,也必須（xū）處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏（gāo）對（duì）人體無（wú）直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業（yè）,也用（yòng）作（zuò）工業材（cái）料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰（kuì）壩、塌方（fāng）的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒（shāo）、爆（bào）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（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易（yì）燃、易（yì）爆、有（yǒu）毒等危險（xiǎn）作業,發生一（yī）般以上事故的（de）可能（néng）性小,無特種工（gōng）種,無危（wēi）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”的人事不足,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵和冶煉行業基本（běn）上不采用氨法而采（cǎi）用石灰石-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑（jì）的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和（hé）健康危（wēi）害小。氨泄漏存在汙染（rǎn）作業環境和大（dà）氣環（huán）境的風險,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（hé）處（chù）理。
 
　　(2)產品（pǐn）的環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作（zuò）為工（gōng）業垃圾予以廢棄和存放,且隨時（shí）存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學（xué）肥料,廣泛應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得到（dào）再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再（zài）生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥（féi）和煤（méi）化工企業副（fù）產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）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脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我（wǒ）國硫資源緊（jǐn）缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少（shǎo）硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量（liàng）不包含已轉化成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有（yǒu）較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環（huán）經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點（diǎn）,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石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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