瓦房店氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫（liú）技術比較分析

       隨（suí）著我國對大氣汙染和環（huán）境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了（le）快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也（yě）越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹（gàn）法（fǎ）和濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨（ǎn）法)、石灰（huī）石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上（shàng）的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫（tuō）硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經（jīng）驗,是目前世界（jiè）技術（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）膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣（qì）在吸收塔內向上流動北鄉下流（liú）動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵（bèng）向上輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充（chōng）分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生成的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入（rù）的氧化空氣發生化（huà）學反應,最終生成石膏。吸收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（lǜ）,得到含水（shuǐ）量小於10%的石膏。脫（tuō）硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係（xì）統、排放係統等,脫（tuō）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（fù）產品為石膏。在不同的煙氣（qì）負荷及（jí）SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）脫硫塔中,與循環吸收（shōu）溶液逆流接觸（chù）反（fǎn）應生成（chéng）亞硫（liú）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。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫（liú）塔打入母液（yè）箱,在（zài）進（jìn）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（diǎn）,比正常（cháng）蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一（yī）步分（fèn）離後進（jìn）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（tǒng）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（lǜ）100%脫硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）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,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高（gāo）;(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中的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排（pái）放;硫胺結晶過程能（néng）耗（hào）大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏（gāo）法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度（dù）的不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低,其（qí）運行費用（yòng）主要集中在點好上,因此進一步降低電耗（hào）是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售收入可以抵消大部（bù）分（fèn）脫硫成（chéng）本,時期發電成本（běn）低於石灰（huī）石—石膏法,可（kě）以預測當煙氣（qì）中SO2含（hán）量更高時,氨法脫硫（liú）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
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應（yīng）佩戴（dài）防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃（rán）、易爆、易中毒（dú）物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化（huà）學品,有（yǒu）強烈的刺（cì）激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和（hé）管道（dào）內（nèi）,即使（shǐ）在使用過程中,也必須處（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（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產（chǎn）品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨（ǎn）為工業產品,廣泛應用（yòng）於農（nóng）業生產,不屬於危險化學品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使（shǐ）用安全、可靠、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝（yì）相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安（ān）全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨（ān）”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大,事故幾（jǐ）率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析（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、防塵措施,對環境（jìng）汙染和健康危害小。氨泄（xiè）漏存在汙染作業環（huán）境和（hé）大氣環境的風險,可（kě）能危害人體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應（yīng）及時用酸中和處理。
 
　　(2)產（chǎn）品的環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環（huán）境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大（dà）大高於脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫（tuō）硫（liú）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（dī）,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,僅占脫硫石膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環保,可再生利用硫資源,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石灰（huī）石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直（zhí）接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資（zī）源,且無運輸（shū）、裝卸、儲（chǔ）存和使用（yòng）液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等（děng）行業采用氨法煙氣脫硫（liú）技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　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（wǒ）國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大（dà）幅減少硫資源的（de）進口量。通常,大氣中SO2主要（yào）來源於煤（méi）炭燃（rán）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（liàng）不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。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（shì）場潛力。氨法（fǎ）脫硫適合（hé）我國國（guó）情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來（lái）越（yuè）廣闊。因（yīn）此,建議通過（guò）行政（zhèng）、立法等手段推廣（guǎng）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（liàn）行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。