長垣氨（ān）法與石灰石（shí）—石膏法煙氣脫硫技術（shù）比較分析

長垣       隨著我國對（duì）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,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹（gàn）法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以（yǐ）上的（de）煙氣脫硫工程采用（yòng）的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦（jiāo）化和煤化工行（háng）業多以（yǐ）氨法為主。

長垣

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運行經驗（yàn）,是（shì）目前世界技術（shù）上成熟、實（shí）用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,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洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸（shū）送到噴漿層內（nèi）設置的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體得（dé）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化空氣發生化（huà）學反應,最終生成石膏（gāo）。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液（yè）先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於（yú）10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧（wù）器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係（xì）統主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧（yǎng）化係統、漿液製（zhì）備係統、石（shí）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（bǐ）低,脫（tuō）硫塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石膏。在不同的煙氣（qì）負荷（hé）及SO2濃度下均（jun1）可保（bǎo）持較（jiào）高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流接觸反應（yīng）生成亞（yà）硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由（yóu）煙（yān）囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有（yǒu）抽真空係統的（de）政法結晶器,料液（yè）在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）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（gàn）燥劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的（de）硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙氣（qì）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%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力（lì）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（shí）—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液（yè）循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部（bù）分（fèn）NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存在問題（tí）是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的（de）氣（qì）溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國產化程度較石灰石（shí）—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑（jì）石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收（shōu）劑氨的費用較（jiào）高,占運行（háng）成本的比重較（jiào）大。隨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,其運行費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）工藝技（jì）改的關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產（chǎn）品硫酸銨售價（jià）在800～1000元/噸,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,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使用（yòng）的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化性（xìng）質穩定,直（zhí）接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安（ān）全可靠。
 
　　氨屬於危險化學（xué）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（jī）和腐蝕作用,高濃（nóng）度的氨可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反（fǎn）射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的（de）安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於建築行業,也用作（zuò）工（gōng）業材料,但總體消（xiāo）耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可（kě）能性小,無特種工種,無危險工序,風險（xiǎn）係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非（fēi）化工從業人員對“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（liàn）行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環（huán）保（bǎo）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。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產（chǎn）品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農（nóng）業生產,使硫資源得到再生（shēng）利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢（shì）大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝（yì）較石（shí）灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣汙染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度（dù）低,尾氣總排量（liàng）少;二是無（wú）廢水（shuǐ）排（pái）放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的綜合（hé）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（hé）循環經濟發展戰略（luè）,這是石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解（jiě）決了廢水處理（lǐ）問題,回收但（dàn）資源,且無運輸、裝卸、儲存和（hé）使用液氨的安全風險。這也（yě）是（shì）氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依（yī）存（cún）度高。與此同時,我國SO2排（pái）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（jìn）口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量（liàng）又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已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）界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨（ān）法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而（ér）且具有脫（tuō）硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過（guò）行政、立法等（děng）手段推廣（guǎng）和普及氨（ān）法石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶（yě）煉行業（yè）實施（shī）煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造。