吳忠氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析（xī）

       隨著我國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫（tuō）硫技術（shù）得到了快速發展,脫（tuō）硫技術越來越多,脫硫效率（lǜ）也越（yuè）來越高。目前,我（wǒ）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(鈉堿與（yǔ）雙（shuāng）堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫（tuō）硫工藝。石（shí）灰石法主要應（yīng）用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為（wéi）主。

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成（chéng）熟（shú）、實用業績最多、運行狀況較穩定的（de）脫硫工藝（yì）。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫是把石灰石（shí）磨成粉後與水（shuǐ）混合,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流（liú）動北（běi）鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵向上輸送到噴漿層內（nèi）設置的噴（pēn）嘴噴（pēn）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,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收（shōu）塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣發生（shēng）化學（xué）反應（yīng）,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先（xiān）在水（shuǐ）力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶（dài）式真空過濾機過濾,得到（dào）含（hán）水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除（chú）水（shuǐ）分（fèn）,通過煙道進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係（xì）統主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化（huà）係統（tǒng）、漿液製備係統（tǒng）、石膏脫水係統、排（pái）放係統等,脫硫效率（lǜ）高達95%,吸收器利用（yòng）率（lǜ）90%,鈣硫（liú）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濃度下均可保持較高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫技術特點
 
　　氨法脫硫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（dī）,由煙囪（cōng）排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入（rù）母液箱（xiāng）,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸汽用量（liàng）;蒸發潔淨器出口為含固量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%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸（xī）收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏（gāo）法（fǎ）占地麵積相對（duì）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—石膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨（ān）法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和（hé）氯化銨等難以除去（qù）的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過（guò）程（chéng）能耗大,對加熱器材質要求（qiú）較高;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）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（ān）的費用較高,占運行成本的比重較（jiào）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（yī）步降低電耗是石灰石—石膏（gāo）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,銷售收入可以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,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈（yíng）利。
 
　　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（de）脫（tuō）硫（liú）劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加（jiā）工時有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應（yīng）佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆（bào）、易中毒物品（pǐn）,便於（yú）運輸、加工和貯（zhù）存（cún）,使用安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激（jī）氣味,易燃、易爆、有（yǒu）毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激和腐蝕（shí）作（zuò）用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後（hòu）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（shāng）。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全（quán）性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫（liú）石膏對人體無直接危害,也不（bú）存（cún）在火災、爆炸和（hé）中毒（dú）危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運（yùn）出廠外（wài）,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌（tā）方的（de）危險,應予（yǔ）以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於（yú）農業生產（chǎn）,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危（wēi）險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無（wú）危險工序,風險係數低,安全（quán）優勢大,尤其是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事（shì）故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）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（shī）,對環境汙（wū）染和健康（kāng）危害（hài）小。氨泄漏（lòu）存在（zài）汙染作業（yè）環境和大氣環境的風險,可（kě）能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及（jí）時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫（liú）石（shí）膏是工業（yè）廢渣,其回收利用（yòng）已成（chéng）為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環境（jìng）的可（kě）能;而硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用於（yú）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大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫工藝具（jù）備以下優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃（nóng）度低,尾（wěi）氣總排量少;二是無廢水排放,無（wú）需處理;三是灰泥廢渣排量很（hěn）少,僅占（zhàn）脫（tuō）硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的綜合優（yōu）勢很大,主要是變（biàn）廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術（shù）所無法（fǎ）比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化（huà）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、儲存和（hé）使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤（méi）化工等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口（kǒu）,對外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可（kě）大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來（lái）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（bú）包含已轉化成（chéng）難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優（yōu）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（fù）荷循環經（jīng）濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行（háng）政（zhèng）、立法等手段推廣和普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造（zào）。