鄒（zōu）平氨法與石（shí）灰石—石膏法煙氣脫硫技術（shù）比較分（fèn）析

       隨著我國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技（jì）術（shù）越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有幹法、半（bàn）幹法和（hé）濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即（jí）氨-硫酸銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工（gōng）程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥（féi）、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）石灰（huī）石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流動北鄉下流動（dòng）的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送（sòng）到（dào）噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最（zuì）終生成石膏。吸收塔（tǎ）底（dǐ）部的石膏（gāo）漿液先在水力激流器（qì）中脫（tuō）水支（zhī）含固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除（chú）霧（wù）器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石（shí）-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（yè）製備（bèi）係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係（xì）統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產（chǎn）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率和較好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生（shēng）成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二（èr）級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化成硫胺,35%的（de）硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入（rù）母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降了（le）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（suān）銨料漿,經離心機進一步分離後進（jìn）入幹燥（zào）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（xī）收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約（yuē）1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨（ān）法（fǎ）的（de）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,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效（xiào）率高（gāo）,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技（jì）術存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按（àn）生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨（ǎn）和氯化銨（ǎn）等難以除去（qù）的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求（qiú）較高;設備國產化程度較石灰石（shí）—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸（xī）收劑氨的費用較高（gāo）,占運行成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程（chéng）度的不斷（duàn）提（tí）高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降低（dī）,其運（yùn）行費（fèi）用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗（hào）是石灰石（shí）—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（yuán）/噸,銷售收入可（kě）以抵消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電（diàn）成本（běn）低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石（shí）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（chù）對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和（hé）貯存,使（shǐ）用（yòng）安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有強烈（liè）的（de）刺激氣味,易（yì）燃、易爆、有毒、有腐（fǔ）蝕（shí）,極易溶於水,對皮膚粘膜（mó）有刺激和腐蝕作用,高（gāo）濃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（tíng）止、心髒停（tíng）搏、直接接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程（chéng）中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫（liú）的產品是脫（tuō）硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火（huǒ）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（huǒ）電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一般以（yǐ）上事故的可（kě）能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險工序,風險係數（shù）低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從業人員對“氨”的人事不足（zú）,認為其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。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（fǎ）脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的（de）通（tōng）風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環（huán）境和（hé）大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害（hài）動（dòng）植物。氨水泄漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品（pǐn）的環保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是工業（yè）廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻（zhī）能作為工業垃（lā）圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢（shì）:一是大氣汙染小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理（lǐ）;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜（zōng）合優勢很（hěn）大,主要是變廢（fèi）為（wéi）寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合循環經濟發展戰（zhàn）略,這是（shì）石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術所無法（fǎ）比（bǐ）擬的（de）。尤其是氮肥和（hé）煤化（huà）工（gōng）企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用（yòng）作脫硫劑,既解決（jué）了廢水處（chù）理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風險。這也是氮（dàn）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（jiàn）議
 
　　我國硫（liú）資源緊缺,60%需（xū）要（yào）進口,對（duì）外依存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常（cháng）,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量（liàng）的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的（de）SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優（yōu）勢（shì）世（shì）界氮肥大國,土壤嚴重缺（quē）硫,硫（liú）銨（ǎn）具有較大的市場（chǎng）潛力。氨（ān）法（fǎ）脫硫適合我國國（guó）情、負（fù）荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越（yuè）來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行（háng）政、立（lì）法等手段（duàn）推廣和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。