昌邑氨法與石灰石—石（shí）膏法（fǎ）煙氣脫硫技術（shù）比較分析

       隨著我國對大氣（qì）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,脫硫技術越來越（yuè）多,脫硫效（xiào）率也（yě）越來越高。目前（qián）,我國煙氣脫硫技術（shù）主要有幹法、半幹（gàn）法（fǎ）和濕法三種。其（qí）中濕法脫硫（liú）工藝應（yīng）用最廣,濕法脫硫包（bāo）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)和金屬氧（yǎng）化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫（tuō）硫工程采用的是石（shí）灰石-石膏濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼（gāng）鐵和有色冶煉（liàn）行業,而氮肥（féi）、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（liú）技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界（jiè）技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流（liú）動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵（bèng）向上輸送（sòng）到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔中（zhōng）,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在吸收塔底部與鼓入的氧（yǎng）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）流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過濾機過濾,得（dé）到含水量小於10%的（de）石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去（qù）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、吸收氧化係統（tǒng）、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利（lì）用率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫（liú）塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的（de）脫硫效率和較好（hǎo）的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原（yuán）煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞（yà）硫酸銨在塔（tǎ）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（mǔ）液箱,在進入設置有抽真空係統的政（zhèng）法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降（jiàng）了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔淨器出（chū）口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進（jìn）入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係（xì）統、脫水係統（tǒng）等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力僅約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（liǎng）倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效（xiào）率高（gāo）,且可脫除部（bù）分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問（wèn）題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化（huà）銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧（wù）排（pái）放;硫胺結晶（jīng）過程能耗大,對加熱器材質要求較高;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（bǐ）重較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石（shí）—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因（yīn）此進（jìn）一步（bù）降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品（pǐn）硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫（liú）成本,時期發（fā）電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法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使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定,直接接觸對人（rén）體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯（zhù）存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣（qì）味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引（yǐn）起反射（shè）性呼吸（xī）停止、心髒停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍（dòng）傷。氨通常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過（guò）程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的（de）安全措施（shī）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（shí）膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆炸和中毒危險,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（chū）廠外,填（tián）溝築路,覆土造田;或租地存放,堆（duī）積如山,存（cún）在（zài）潰壩、塌方的（de）危險,應（yīng）予以防（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,無燃燒（shāo）、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風（fēng）險係數低,安（ān）全優勢大,尤其是非化工從業（yè）人（rén）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（bú）采用氨法而采用（yòng）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（xìng）
 
　　石灰石屬於天（tiān）然原材（cái）料,隻需采取簡易的通（tōng）風、防塵措施,對環境（jìng）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（de）風險,可能危害人（rén）體健（jiàn）康和傷害動植（zhí）物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣（zhā）,其回（huí）收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（yǔ）以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而（ér）硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用於（yú）農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用（yòng）。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工藝較石（shí）灰（huī）石-石（shí）膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,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（liàng）很少,僅占脫硫石膏總排量的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）變廢為寶、低碳環保,可（kě）再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無（wú）法比（bǐ）擬的。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、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行（háng）業（yè）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,60%需（xū）要進口,對外依存（cún）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（dà）幅減少硫資源的進口量（liàng）。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃（rán）燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排（pái）量的（de）60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我（wǒ）國優勢世界氮肥大國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情、負（fù）荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫（tuō）硝一體化的特點,其應用前景將越來越（yuè）廣闊。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推廣和普及氨法（fǎ）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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