百色氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

百色       隨著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫（liú）效率也越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫工（gōng）藝應用最廣,濕（shī）法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石（shí）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（gōng）行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫（tuō）硫技（jì）術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫技術已（yǐ）有幾十年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟、實用（yòng）業績最多、運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,職稱石灰（huī）石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式（shì）洗滌（dí）,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴（pēn）嘴噴射到吸收塔中,氣體（tǐ）和液體得以充分接觸（chù）,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量（liàng）餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得（dé）到含水量（liàng）小於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起（qǐ）經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排（pái）放係統等,脫硫效率高達95%,吸收（shōu）器利（lì）用率90%,鈣硫比低,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）的脫硫效率和較好的係統（tǒng）穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫技術特點
 
　　氨法脫硫（liú）工（gōng）藝是將原煙（yān）氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸（suān）銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺（àn）溶（róng）液由料液取出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）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（fèi）點,比正常蒸（zhēng）發下降了（le）40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨料漿（jiāng）,經離心機進一步分離（lí）後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨（ǎn）產（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技（jì）術存在問題是愛出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度（dù）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（jià）格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨的（de）費用較高,占運行成本的比重較大（dà）。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造（zào）價已（yǐ）大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因（yīn）此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨（ān）法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入（rù）可以抵消大部分脫硫成（chéng）本,時期發電成本低於石灰石—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利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石（shí）灰（huī）石法煙氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為（wéi）石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺（cì）激眼睛（jīng）、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,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危（wēi）險化學品,有強烈的（de）刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕（shí）,極易溶（róng）於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入（rù）後可引（yǐn）起反射性（xìng）呼吸停止、心髒（zāng）停（tíng）搏、直接接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在（zài）密（mì）閉容器（qì）和管道內,即（jí）使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應（yīng）采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也不存在（zài）火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於建築行業,也用作工業材（cái）料,但總體消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵（tiě）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（fāng）的危險,應予以防範。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（bào）炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝（yì）相比,石灰石-石膏法不（bú）涉及（jí）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（xù）,風險係數低,安（ān）全優勢大（dà）,尤其是非化工從業（yè）人員對“氨（ān）”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（yè）基本（běn）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）劑的環保性
 
　　石（shí）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（wēi）害小（xiǎo）。氨泄漏（lòu）存在汙染作業環（huán）境和大氣環境的（de）風（fēng）險,可能危害（hài）人（rén）體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應及時用酸中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用（yòng）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,且隨時存在（zài）汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資（zī）源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高（gāo）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（shí）膏（gāo）法脫硫（liú）工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少（shǎo）;二（èr）是無廢水排放,無需處理;三是（shì）灰泥廢（fèi）渣排量很（hěn）少,僅占脫硫石膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結論
 
　　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,符合循（xún）環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技術所無法比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化工（gōng）企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫硫（liú）劑,既解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且（qiě）無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全（quán）風險。這也是（shì）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（zī）源（yuán）緊缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。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（shǎo）硫資源的進口量（liàng）。通常,大氣中SO2主要（yào）來源於煤炭燃燒,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（zhuǎn）化（huà）成難以回用（yòng）的脫硫石膏等（děng）含硫廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大（dà）國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力（lì）。氨（ān）法（fǎ）脫硫適（shì）合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣（qì）脫硫（liú）項（xiàng）目的氨法脫硫改造。