保亭（tíng）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的（de）日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技術（shù）越來越（yuè）多,脫（tuō）硫效率也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫（liú）技術（shù）主要有（yǒu）幹法、半幹法和（hé）濕（shī）法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括（kuò）氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法（fǎ）(石灰石（shí）-石膏（gāo）法（fǎ）)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國（guó）90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為主。

保亭

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）技術已有幾十年的運行經驗,是目前世（shì）界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫（liú）工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把（bǎ）石灰（huī）石（shí）磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔（tǎ）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,循環漿液則通過循（xún）環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸（xī）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（shí）生成的CaSO4在吸（xī）收（shōu）塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最（zuì）終生成石（shí）膏。吸收塔底部的石膏漿液先在（zài）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,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經兩級除（chú）霧（wù）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（liú）工藝係統主（zhǔ）要包（bāo）括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統、漿液製備係統（tǒng）、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（yuē）2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙（yān）氣（qì）負荷及SO2濃度下均可（kě）保持（chí）較高的脫硫效（xiào）率和（hé）較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是將原煙氣引入脫硫（liú）塔中,與循環吸收溶液逆（nì）流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在（zài）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,在進入（rù）設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發（fā）下降了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溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙（yān）氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率（lǜ）高達99%,並可同時脫除（chú）20%左右的NOX,吸收劑利（lì）用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏法占地麵積相對較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨（ān）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的按（àn）生成亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和煙霧排放;硫胺結晶（jīng）過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設（shè）備國產化程（chéng）度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—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（fèi）用較高（gāo）,占運行成本（běn）的比（bǐ）重較（jiào）大。隨（suí）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（zhōng）在點好上,因此進（jìn）一（yī）步降低電耗是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的（de）關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產品硫酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫（liú）成本,時期發電成本低於石灰石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法（fǎ）脫硫項目有可能實現盈（yíng）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）使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮（pí）膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石灰石不屬於易燃、易（yì）爆（bào）、易中毒物品,便（biàn）於運輸、加工（gōng）和貯存（cún）,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學（xué）品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐（fǔ）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,吸入後可引起反射性呼吸（xī）停止、心（xīn）髒停（tíng）搏、直（zhí）接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常（cháng）儲存在密閉容器（qì）和管道內,即使在使（shǐ）用過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不存在（zài）火災、爆炸和（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（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,廣泛應用於農業生（shēng）產,不屬於危險化（huà）學品,無（wú）燃燒、爆（bào）炸、有毒等風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、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（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足（zú）,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基本上（shàng）不采用氨法而采用石灰石（shí）-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性（xìng）
 
　　石灰石屬於天然原材（cái）料,隻需采取簡易的（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（wū）染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環（huán）保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣,其回收利（lì）用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作（zuò）為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的（de）可能;而（ér）硫酸銨是化學肥料（liào）,廣（guǎng）泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的（de）環（huán）保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的（de）環（huán）保性（xìng）
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石（shí）灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾（wěi）氣總（zǒng）排（pái）量少;二是無廢水排放,無需（xū）處理;三是灰（huī）泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的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（biàn）廢為寶、低碳環（huán）保（bǎo）,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技（jì）術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥（féi）和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和（hé）使用（yòng）液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行（háng）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（quē）,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同（tóng）時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居（jū）世（shì）界首位,提高SO2利用率可大（dà）幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）氣（qì）中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而（ér）火電廠SO2排放量又占總排（pái）量的60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世（shì）界氮肥（féi）大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛（qián）力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因（yīn）此,建議通過行政、立法（fǎ）等手段（duàn）推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造。

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