大（dà）連氨法與石灰石—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

       隨（suí）著（zhe）我國對（duì）大氣汙染和環境保護的日益（yì）重視,煙氣脫硫技術得到了快速（sù）發展,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（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（liú）酸銨法（fǎ）)、石（shí）灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫（liú）工（gōng）程采用的（de）是（shì）石灰（huī）石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

大連

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上（shàng）成熟、實用業績最多（duō）、運（yùn）行狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫是把石（shí）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（shàng）流動北（běi）鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射（shè）到吸（xī）收塔中,氣（qì）體和液體得以充分接（jiē）觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底（dǐ）部與（yǔ）鼓入的氧化（huà）空氣發生化學反（fǎn）應,最（zuì）終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液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（jī）過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器（qì）去除水分,通過（guò）煙道進入煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法（fǎ）脫硫工藝係（xì）統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏脫（tuō）水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效（xiào）率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下（xià）均可保持較（jiào）高的脫硫效率和（hé）較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫（tuō）硫塔打（dǎ）入（rù）母液箱,在進入設置有抽真空（kōng）係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離心機進一步分離（lí）後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率（lǜ）100%脫（tuō）硫塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫（liú）副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法占地（dì）麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高（gāo）,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的（de）按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設（shè）備國產化程（chéng）度較（jiào）石灰石（shí）—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石（shí）價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收劑（jì）氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷（duàn）提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中在點好上（shàng）,因此進一步降低電（diàn）耗（hào）是石灰石—石膏法（fǎ）工藝技（jì）改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成（chéng）本低於石灰（huī）石—石（shí）膏法,可以預測當煙氣中SO2含量（liàng）更（gèng）高時,氨法脫硫項目有（yǒu）可能（néng）實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰石,石（shí）灰石物化性質穩定,直接接觸對（duì）人體無危害。加工（gōng）時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和（hé）皮（pí）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（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶（róng）於水,對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（fèi）炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚凍（dòng）傷。氨（ān）通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程（chéng）中,也必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 產品的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建（jiàn）築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有（yǒu）限。火電（diàn）、鋼（gāng）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（zài）潰壩、塌方的危險,應予以防（fáng）範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆（bào）炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）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（děng）危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無（wú）危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的（de）人事不足,認為（wéi）其（qí）安全風（fēng）險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉（liàn）行業基本（běn）上不采用氨（ān）法而采（cǎi）用石（shí）灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取（qǔ）簡易的通風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨（ān）泄漏存在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植（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為工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在汙（wū）染環境的可能（néng）;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生（shēng）利用。顯（xiǎn）然（rán）,硫酸銨的環保優勢大（dà）大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝（yì）具備以（yǐ）下優勢（shì）:一是大氣汙（wū）染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢（fèi）水排放,無需處理;三（sān）是（shì）灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石（shí）膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保（bǎo）,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決（jué）了廢水（shuǐ）處理問題,回收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和（hé）煤化工（gōng）等行業采（cǎi）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%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利用率可大幅減（jiǎn）少硫資源的進（jìn）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（de）SO2排放量不包含（hán）已（yǐ）轉化（huà）成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫（tuō）硝一體化的特（tè）點,其應用前景將越來越廣闊（kuò）。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推（tuī）廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改（gǎi）造。