安寧氨法與石灰石—石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術（shù）比較分析

       隨著我國對大（dà）氣汙染和環境保護（hù）的日益（yì）重視,煙氣（qì）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（gàn）法、半幹法和濕法（fǎ）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)、石灰石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石（shí）膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰石法主要（yào）應用在火電、鋼（gāng）鐵和有色（sè）冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤（méi）化工行業多以氨法為主。

安寧

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術（shù）特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十（shí）年的運行經驗,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（de）脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是把石灰石磨（mó）成粉後（hòu）與水混合,職（zhí）稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收塔內。煙氣在（zài）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到噴漿（jiāng）層內設置的噴嘴（zuǐ）噴射（shè）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,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓入的氧化（huà）空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸（xī）收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過濾機過濾,得到含水量小於（yú）10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙（yān）道（dào）進入（rù）煙囪排向大氣。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係（xì）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%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不（bú）同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好（hǎo）的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙（yān）氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸（suān）銨;脫硫後的（de）淨煙氣經二級除霧（wù）器去除霧（wù）滴,由煙（yān）囪排向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液（yè）由料液取出泵從脫硫塔打入母液（yè）箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離（lí）心（xīn）機進一步分離後進入幹（gàn）燥劑糟溜,得到（dào）含水率3%的硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣（qì）係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約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（duì）較（jiào）大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩（liǎng）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（qiě）可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）問（wèn）題是愛出煙氣中的（de）按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的（de）氣溶膠,造成氨（ān）損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加（jiā）熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所（suǒ）用（yòng）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（bǐ）重較大。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（qí）運行費用主要集中在點（diǎn）好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵（dǐ）消大部分脫硫成本,時期發電（diàn）成本低（dī）於石（shí）灰石（shí）—石膏法,可以（yǐ）預測當煙氣中SO2含量更高時（shí）,氨法脫（tuō）硫項目有可能實現盈利（lì）。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩定,直（zhí）接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安（ān）全可靠。
 
　　氨屬於危險化（huà）學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易（yì）爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心（xīn）髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器（qì）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（qǔ）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（gāo）法煙氣脫硫的（de）產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危（wēi）害,也不存在火（huǒ）災、爆（bào）炸（zhà）和（hé）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、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨（ǎn）為工（gōng）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、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石（shí）灰（huī）石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人（rén）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（háng）業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫（liú）劑（jì）的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易（yì）的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和（hé）傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難（nán）題,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃（lā）圾予以（yǐ）廢棄和（hé）存放,且隨（suí）時存在汙（wū）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（zài）生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢（shì）大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝具備以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是（shì）無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量（liàng）很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）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（yuán）,符合循環經濟（jì）發（fā）展戰略（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤（méi）化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用（yòng）作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且（qiě）無（wú）運輸、裝卸、儲存和使用液氨的（de）安全風險。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
 
　　我國硫資源緊缺,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（shǒu）位（wèi）,提高SO2利（lì）用率可大幅（fú）減少硫資源的進口量。通常,大氣（qì）中SO2主要（yào）來源於煤炭（tàn）燃（rán）燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而火電廠（chǎng）SO2排放（fàng）量（liàng）又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難（nán）以回用（yòng）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,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環（huán）經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫（liú）脫硝一體化的特點（diǎn）,其應（yīng）用（yòng）前景將越來越（yuè）廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨（ān）法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。