保定氨法與石（shí）灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

保定       隨著我國（guó）對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技術越來（lái）越多,脫（tuō）硫效率也越（yuè）來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫（liú）包括（kuò）氨（ān）法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,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（sè）冶（yě）煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤（méi）化工行業多以氨法為主。

保定

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫（tuō）硫（liú）技術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（duō）、運行狀況（kuàng）較穩定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把石灰石（shí）磨成粉後與水混合,職（zhí）稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向（xiàng）上流動（dòng）北鄉下流動的循（xún）環漿液以逆流方式（shì）洗滌（dí）,循環漿液（yè）則（zé）通過循（xún）環泵向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,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（bù）與鼓入的（de）氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸（xī）收塔底部的石膏漿（jiāng）液先在水力激流器中脫（tuō）水支含（hán）固量餘額40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的（de）經驗起經兩級（jí）除霧器去除水分,通過煙道（dào）進入煙囪排（pái）向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝係（xì）統主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫（tuō）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（fù）產品為石膏。在不同的煙（yān）氣負荷及SO2濃度下均可保持（chí）較（jiào）高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法（fǎ）脫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應（yīng）生成（chéng）亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱（xiāng）,在進入設（shè）置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心（xīn）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（yì）主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化（huà）係（xì）統（tǒng）、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高（gāo）達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸（xī）收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析（xī）
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高（gāo）,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫酸銨（ǎn）和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶（róng）膠,造成氨損（sǔn）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;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（fǎ）所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運（yùn）行成本的比重較大。隨著工（gōng）藝和設備（bèi）國產化程（chéng）度的不斷提高,石灰石—石膏法造（zào）價（jià）已大幅（fú）降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好上（shàng）,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的（de）關鍵。氨法脫硫技術的副產（chǎn）品硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大部分脫硫（liú）成本,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（gèng）高時,氨法脫硫項目有可能實（shí）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使用的脫硫劑為（wéi）石灰石,石灰石物化性質（zhì）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（xì）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（kào）。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸（xī）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（róng）器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於（yú）完好（hǎo）密閉狀態,應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-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接（jiē）危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材（cái）料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外（wài）,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生產,不屬於危險化學品,無（wú）燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易爆、有（yǒu）毒等危險作業,發生一般以上（shàng）事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風（fēng）險係數低,安（ān）全優勢大,尤其是（shì）非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險（xiǎn）大,事故幾率高。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（shí）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小。氨泄（xiè）漏存在汙染作（zuò）業環境和大（dà）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和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業廢渣,其（qí）回收（shōu）利（lì）用已成（chéng）為世界性難題（tí）,大多數情況（kuàng）下隻能作為工業（yè）垃圾予以廢（fèi）棄和存放,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可能;而硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,尾氣總排量少（shǎo）;二是（shì）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（gāo）總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符（fú）合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理問題,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全（quán）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（wéi）主的（de）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（cǐ）同時,我國SO2排放量卻高（gāo）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（yào）來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的（de）94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫（tuō）硫石（shí）膏等（děng）含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國（guó）,土壤（rǎng）嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一（yī）體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及（jí）氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和（hé）冶（yě）煉行業實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。