澤州氨法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分（fèn）析

澤州       隨著（zhe）我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的（de）日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石（shí）灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與（yǔ）雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等（děng）,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而（ér）氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫技術已有幾十年的運行經（jīng）驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫是把（bǎ）石灰石（shí）磨成粉後與水混合（hé）,職稱石灰（huī）石（shí）漿液（yè）,不斷補充道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下（xià）流動的循（xún）環（huán）漿液以逆流（liú）方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵向上輸送到（dào）噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液（yè）體得以充分接觸,一邊脫除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（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器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經（jīng）驗起經兩級除霧器去除水分（fèn）,通過煙道（dào）進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石（shí）灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係統主要包（bāo）括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、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（lì）用率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（gāo）的脫硫（liú）效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法（fǎ）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（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（dà）氣（qì）。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵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（zuǒ）右達到沸點,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發（fā）潔（jié）淨器出（chū）口為含固量（liàng）30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進（jìn）入幹（gàn）燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨（ǎn）產品（pǐn）。
 
　　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（tǒng）等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除（chú）20%左（zuǒ）右的NOX,吸（xī）收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(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（dà）,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出煙氣（qì）中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國（guó）產化程度（dù）較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石（shí）—石（shí）膏法所（suǒ）用（yòng）脫硫（liú）劑石灰（huī）石價格低廉,二氨法脫（tuō）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的不斷提（tí）高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要（yào）集中在點好上,因此進一步（bù）降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸（suān）銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消大部分（fèn）脫硫成本,時期發（fā）電成本低於石灰（huī）石—石膏（gāo）法,可以（yǐ）預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰石法煙（yān）氣（qì）脫硫所使用的脫硫劑為石（shí）灰石,石灰石物化（huà）性質穩（wěn）定,直（zhí）接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和（hé）皮（pí）膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以防（fáng）護（hù）。石（shí）灰石不屬於（yú）易燃（rán）、易爆、易中毒物品,便於（yú）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,易燃、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,高濃（nóng）度的氨可引起化學性咽喉炎、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（chù）時可（kě）致皮膚凍傷。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（chù）於完（wán）好密（mì）閉狀（zhuàng）態,應采（cǎi）取有效的安全（quán）措施（shī）予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫硫石膏（gāo）,脫硫石膏對（duì）人體（tǐ）無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行（háng）業,也用作工業材料（liào）,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企（qǐ）業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如（rú）山,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農（nóng）業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）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（yǒu）毒等（děng）危險作業,發（fā）生一般以上（shàng）事故（gù）的可能（néng）性小,無特種工種,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,認為其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨法而采用石（shí）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（yú）天然原材料,隻（zhī）需采取（qǔ）簡易的通（tōng）風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作業（yè）環境和大氣環境的風險,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處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用（yòng）已成為（wéi）世界（jiè）性難題,大多數情況下（xià）隻能作為工（gōng）業垃圾予以廢棄和存放,且隨（suí）時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣（guǎng）泛應用於農業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然（rán）,硫酸銨的環保（bǎo）優勢大大高於脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣（qì）總排量（liàng）少;二是無廢水排放,無（wú）需（xū）處理;三是灰泥廢（fèi）渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可（kě）再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技（jì）術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）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,回收但資源（yuán）,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險（xiǎn）。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的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國（guó）硫資源緊缺,60%需要進（jìn）口（kǒu）,對外（wài）依存度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排放量（liàng）卻高（gāo）居世界首位（wèi）,提高SO2利用率可大幅（fú）減少硫資源的進口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的（de）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（hán）已轉化成難以回用的脫硫（liú）石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟（jì）發展（zhǎn）,而且（qiě）具有脫硫脫（tuō）硝一體化（huà）的特點,其應用前景將越來越廣闊。因（yīn）此,建議通（tōng）過行政、立法等手（shǒu）段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。