唐山氨法（fǎ）與石（shí）灰石—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣（qì）汙染（rǎn）和環境（jìng）保護的日（rì）益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也（yě）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。其中（zhōng）濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧（yǎng）化（huà）物吸收法（fǎ）等,我國90%以上的煙氣脫硫工程（chéng）采用的是石灰石（shí）-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電（diàn）、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工（gōng）行業多（duō）以氨法為主。

唐（táng）山

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術特（tè）點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成（chéng）熟、實用業績最多、運行狀況較（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水（shuǐ）混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循（xún）環（huán）泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時（shí）生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流器（qì）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（liàng）小（xiǎo）於（yú）10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除（chú）霧器（qì）去除（chú）水分（fèn）,通過煙道進入煙囪（cōng）排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝（yì）係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製備（bèi）係統、石膏脫（tuō）水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫（liú）效率高達（dá）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（jí）SO2濃度下均可保持較高的脫（tuō）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（tuō）硫（liú）工藝是將原煙氣引（yǐn）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,由煙囪（cōng）排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出泵（bèng）從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正常（cháng）蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發（fā）潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,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括:煙氣係統、吸收（shōu）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,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占（zhàn）地麵積相對較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫（tuō）硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）脫（tuō）硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出（chū）煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和（hé）氯化銨等（děng）難以除去的氣（qì）溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器（qì）材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸（xī）收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和（hé）設備國產化程度的不斷提（tí）高,石灰石—石膏法造價已大幅（fú）降低,其運行費（fèi）用（yòng）主要集中在點好（hǎo）上（shàng）,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏（gāo）法工藝技改的關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本（běn）低於石灰石—石（shí）膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實（shí）現盈利（lì）。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對（duì）人體無危害。加工時有揚塵（chén）,會（huì）刺（cì）激眼睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防塵（chén）口罩（zhào）予以防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒物品,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶（róng）於水,對皮膚粘膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、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（chéng）中,也必（bì）須處於完好密閉狀態（tài）,應（yīng）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、爆炸和中毒（dú）危險,多用於建築行業,也用作工業材（cái）料（liào）,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在（zài）潰壩（bà）、塌方的危險,應予（yǔ）以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業（yè）生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠（kào）、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的（de）安（ān）全性
 
　　與氨法煙（yān）氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作（zuò）業,發生一（yī）般以上事（shì）故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數（shù）低,安全（quán）優勢大,尤其是非化（huà）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（shù）。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的環保性（xìng）
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植（zhí）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（lì）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（shì）化（huà）學（xué）肥料,廣泛應用（yòng）於（yú）農業生產,使（shǐ）硫資源得（dé）到再（zài）生（shēng）利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優（yōu）勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是（shì）無廢水排放,無需處理;三是灰（huī）泥（ní）廢渣排量（liàng）很少（shǎo）,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結論
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟（jì）發展戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮（dàn）肥和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢（fèi）氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收（shōu）但資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也（yě）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利用率可大幅減（jiǎn）少硫資（zī）源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的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,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫（liú）,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負（fù）荷循環經濟發展,而（ér）且具有脫（tuō）硫脫硝一體化的（de）特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手（shǒu）段推廣和普及（jí）氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫（liú）項目（mù）的氨法脫硫改造。

唐（táng）山