乳（rǔ）山（shān）氨（ān）法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技（jì）術比（bǐ）較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到（dào）了（le）快速發展,脫（tuō）硫（liú）技術（shù）越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹（gàn）法和濕法三種。其中（zhōng）濕法脫硫工藝應用最（zuì）廣,濕（shī）法脫硫包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨法)、石灰石法(石灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿（jiǎn）法)和（hé）金屬氧化物吸收（shōu）法等,我國（guó）90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應（yīng）用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主（zhǔ）。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運（yùn）行經（jīng）驗,是目前世界技（jì）術（shù）上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後與水混合（hé）,職稱石灰石漿液,不斷補充（chōng）道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內向（xiàng）上流動北鄉下流動的循環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內設置的噴嘴噴射到吸（xī）收塔中（zhōng）,氣體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在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏漿（jiāng）液先在水力（lì）激流器中脫水支含固量餘額（é）40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經兩級除（chú）霧器去除（chú）水分,通過（guò）煙道進（jìn）入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫水係（xì）統（tǒng）、排（pái）放係（xì）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（lì）約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷（hé）及（jí）SO2濃度下（xià）均可保持較高的脫硫效率和較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法脫硫工藝（yì）是將原煙（yān）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（jìng）煙氣經二級除霧（wù）器去除（chú）霧滴,由煙囪（cōng）排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液（yè）由料液取出泵從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽（chōu）真空係統的政（zhèng）法（fǎ）結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固（gù）量30%的硫酸銨（ǎn）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%的硫酸銨產（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝（yì）主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石（shí）—石（shí）膏法占（zhàn）地（dì）麵積相對較大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨（ān）法脫（tuō）硫效率高（gāo）,且可脫除部（bù）分NOX;(5)氨法（fǎ）脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以除去的氣（qì）溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程（chéng）能（néng）耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫（tuō）硫劑石灰（huī）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（běn）的比重較大。隨（suí）著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法（fǎ）造價已（yǐ）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（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫（liú）技（jì）術的副產品硫酸（suān）銨售（shòu）價（jià）在800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電成本低（dī）於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫（tuō）硫（liú）項目有可（kě）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（fǎ）煙氣脫硫所使用（yòng）的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化性質穩定（dìng）,直接接觸（chù）對人體（tǐ）無危害。加（jiā）工（gōng）時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰（huī）石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物（wù）品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃（rán）、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（yòng）,高濃度的氨可（kě）引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,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（zhì）皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在（zài）使（shǐ）用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的（de）安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對（duì）人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中（zhōng）毒危險,多用於建築行（háng）業,也（yě）用作工業材（cái）料,但（dàn）總體（tǐ）消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或（huò）租地存放,堆積如山,存在潰（kuì）壩、塌（tā）方的危險,應予以防（fáng）範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不（bú）屬於危（wēi）險化（huà）學（xué）品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的（de）安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰（huī）石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性（xìng）小,無特種工種,無危險工序,風險係（xì）數低,安全優勢大,尤（yóu）其（qí）是非化（huà）工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基（jī）本上不采用氨法而采用石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防（fáng）塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨（ān）泄漏存在汙染作業（yè）環境和大氣（qì）環境的風險,可能危（wēi）害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是（shì）工業廢渣,其回收利用已（yǐ）成為世界性難題,大（dà）多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨（suí）時存在汙染環境的（de）可能;而硫（liú）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（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝（yì）較石灰石（shí）-石膏（gāo）法脫硫工藝具備（bèi）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（fèi）水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫（liú）的綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合（hé）循環經（jīng）濟發展戰略,這是（shì）石灰石（shí）-石膏法煙（yān）氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤（yóu）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,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液（yè）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（yān）氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,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（lì）用（yòng）率可大幅減（jiǎn）少硫（liú）資（zī）源的進口量。通常,大氣中SO2主（zhǔ）要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電（diàn）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,我國優勢世界（jiè）氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫（liú）,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨（ān）法（fǎ）脫硫適（shì）合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展（zhǎn）,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點,其（qí）應用前（qián）景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

乳山