白沙氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技（jì）術比較（jiào）分析（xī）

白沙       隨著我國對大氣汙染和（hé）環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得（dé）到（dào）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（wǒ）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（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）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（gōng）程采用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥（féi）、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年（nián）的運行經驗,是（shì）目前世（shì）界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道（dào）吸收塔（tǎ）內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉（xiāng）下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環（huán）泵（bèng）向上（shàng）輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴（zuǐ）噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸（chù）,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空（kōng）氣發生化學反應,最終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在（zài）水力激（jī）流器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過濾機過濾,得到含（hán）水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後（hòu）的經驗起經兩級除霧（wù）器去除水分,通（tōng）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包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係統、石（shí）膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸（xī）收（shōu）器利用（yòng）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（chí）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
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙氣經二級除（chú）霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶（róng）液由料液取出泵從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係（xì）統的（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了（le）40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜（liū）,得（dé）到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等,脫（tuō）硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利（lì）用率（lǜ）100%脫硫塔阻力僅（jǐn）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（gāo）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（huī）石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙（yān）氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器（qì）材質要求（qiú）較（jiào）高（gāo）;設（shè）備國（guó）產化程度較石（shí）灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰（huī）石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術（shù）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高,石灰石—石膏（gāo）法造價已大幅降低,其運行費用主要集（jí）中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改（gǎi）的（de）關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售（shòu）收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發（fā）電成本低於石灰石—石膏法,可（kě）以預測（cè）當（dāng）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 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）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（wù）品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,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腐蝕作用,高濃度的氨（ān）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、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也（yě）必須處於完好密閉狀態,應（yīng）采取有效的安全措（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石（shí）灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫（liú）的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆炸和中毒危險,多（duō）用於建築行業,也用作工業材（cái）料,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土（tǔ）造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防（fáng）範。硫酸（suān）銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無（wú）燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比（bǐ）,石（shí）灰石-石膏法（fǎ）不涉（shè）及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上（shàng）事故的可能性（xìng）小,無（wú）特（tè）種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化（huà）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。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上（shàng）不采用氨法而采用石灰石-石膏（gāo）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（tiān）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小。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）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（shōu）利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃（lā）圾予以（yǐ）廢棄和存放,且隨（suí）時存（cún）在汙染（rǎn）環境的（de）可能（néng）;而硫酸銨是化學（xué）肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資（zī）源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　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（pái）放（fàng）濃度低,尾氣總排量少;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
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫（tuō）硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、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（yè）采用氨法煙氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要（yào）進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放（fàng）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,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,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（fàng）量不包含已轉化成難以回用的脫硫石（shí）膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫（liú）銨（ǎn）具有較大的市場潛（qián）力。氨法脫硫（liú）適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體（tǐ）化的特點,其應用前（qián）景（jǐng）將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣（guǎng）和普及氨法石灰（huī）石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）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。

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