安慶氨法與（yǔ）石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

安慶       隨著我國對大氣汙染（rǎn）和（hé）環境保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術（shù）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（bàn）幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫（liú）工藝應用最廣（guǎng）,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法（fǎ）為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的（de）運行（háng）經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運（yùn）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（shí）灰（huī）石漿液（yè）,不斷補充道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過（guò）循環泵向上（shàng）輸（shū）送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射（shè）到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充（chōng）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（de）氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激（jī）流器中脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後（hòu）的（de）經（jīng）驗起經兩級除霧器去（qù）除水（shuǐ）分,通過煙道進入煙（yān）囪排（pái）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（huà）係統、漿液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力（lì）約2000kPa,脫硫副（fù）產品為石膏。在（zài）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性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫（tuō）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（fǎn）應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的（de）淨煙氣經（jīng）二（èr）級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶器（qì）,料液在（zài）70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用（yòng）量（liàng）;蒸發潔淨器（qì）出口為含（hán）固（gù）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。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）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（yòng）率100%脫硫（liú）塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積（jī）相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛（ài）出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯化（huà）銨等難以（yǐ）除去的氣溶膠,造成（chéng）氨（ān）損失和煙霧（wù）排放;硫胺結（jié）晶過程能耗大,對加熱器材質要（yào）求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　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（fèi）用較高,占運行成本的（de）比重較大。隨著工藝和（hé）設備國產化（huà）程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造（zào）價（jià）已大幅降低,其運行費用主要集中（zhōng）在點好（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（jiàn）。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可（kě）以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫硫劑為石灰石,石灰石（shí）物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮（pí）膚,應佩戴防（fáng）塵口罩（zhào）予以防護（hù）。石灰石不屬於易（yì）燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使用安（ān）全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有（yǒu）毒、有腐蝕,極易溶於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道（dào）內,即使在使用（yòng）過程中,也必（bì）須處於完好密（mì）閉狀態,應采取（qǔ）有效的（de）安全（quán）措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的（de）安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害（hài）,也（yě）不存在火災、爆炸和中毒（dú）危險,多用於建築行業,也（yě）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出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予（yǔ）以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產（chǎn）品,廣泛應用於農業（yè）生產,不（bú）屬（shǔ）於危險化學品,無燃燒（shāo）、爆炸、有毒等風險,使（shǐ）用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆（bào）、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（gōng）從（cóng）業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率（lǜ）高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行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,對環境汙染和健康危害（hài）小。氨泄漏存在汙染作業（yè）環（huán）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（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的環（huán）保性
 
　　脫（tuō）硫石膏是（shì）工業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時（shí）存在汙染環境的可能;而（ér）硫酸銨是化學肥料,廣（guǎng）泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石灰石（shí）-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（pái）放濃度低,尾氣總（zǒng）排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環（huán）保,可再生利（lì）用（yòng）硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是（shì）石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）煙氣脫硫技術所無法（fǎ）比擬的。尤其是氮肥和煤化工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理問題,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是（shì）氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨（ān）法煙（yān）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（yī）存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首（shǒu）位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源（yuán）的（de）進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠SO2排（pái）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硫廢（fèi）渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過（guò）行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。

安慶