大（dà）慶（qìng）氨法（fǎ）與石（shí）灰石（shí）—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

大慶       隨著我國（guó）對大氣汙染（rǎn）和（hé）環境（jìng）保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發（fā）展,脫硫技術越來越多,脫硫（liú）效率也越（yuè）來（lái）越高。目前,我國煙氣脫硫技術（shù）主（zhǔ）要有幹（gàn）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-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以上的煙氣脫硫（liú）工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫（liú）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。

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫（liú）是把石灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道（dào）吸收塔內。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（fāng）式洗滌,循環漿液則通過循（xún）環泵向上（shàng）輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴（zuǐ）噴（pēn）射到吸收塔中,氣體和（hé）液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學反應（yīng）,最終生成石膏。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（yú）額40%,然後經帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道進入煙（yān）囪（cōng）排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿（jiāng）液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率（lǜ）高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫（tuō）硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在不（bú）同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　氨（ān）法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）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除霧器去除霧滴（dī）,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫（liú）胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫（tuō）硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器（qì）,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用（yòng）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,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨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%,並可同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收劑利（lì）用率100%脫硫塔阻力僅約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—石膏法占地麵積相對較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大（dà）,耗電量較高;(4)氨（ān）法脫硫效率高,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生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放（fàng）;硫胺結晶過程能（néng）耗大,對加熱器材（cái）質要求較高（gāo）;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（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運行成本的比重（chóng）較大。隨著工藝和設備國（guó）產（chǎn）化程度的不斷（duàn）提高,石灰石—石膏法造（zào）價已大幅降低,其運行費用（yòng）主要集中在點好上,因此（cǐ）進一步降低電耗（hào）是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵（jiàn）。氨法脫硫技術的副產品硫酸（suān）銨售價在800～1000元（yuán）/噸,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時期發（fā）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（shí）現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安（ān）全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予（yǔ）以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可（kě）靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強（qiáng）烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐（fǔ）蝕,極易溶於（yú）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停止、心髒停（tíng）搏、直（zhí）接接觸時（shí）可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處（chù）於完好密（mì）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（fǎ）煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對（duì）人（rén）體無直接危害（hài）,也不（bú）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（xiàn）。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填（tián）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（yǐ）防範。硫酸銨為工（gōng）業產品,廣（guǎng）泛應用於農業生（shēng）產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的（de）安全（quán）性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事（shì）故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工從業人（rén）員對（duì）“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風險大,事故（gù）幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上不采用氨法而采用石灰（huī）石-石膏法脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保（bǎo）性分析
 
　　(1)脫硫（liú）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（jiàn）康危害小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險,可能危（wēi）害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難（nán）題,大多數（shù）情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在（zài）汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較（jiào）石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝具備以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低,尾氣總排（pái）量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少（shǎo）,僅（jǐn）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（yōu）勢很（hěn）大（dà）,主要是變廢為寶、低碳環（huán）保,可再生利用硫資源,符（fú）合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術所無（wú）法比擬的。尤其（qí）是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理問題,回收（shōu）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、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技（jì）術為主（zhǔ）的根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我國（guó）硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與（yǔ）此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減少（shǎo）硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的（de）94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的（de）60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量（liàng）不包含已轉化（huà）成難以回用的脫硫石（shí）膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺（quē）硫（liú）,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我（wǒ）國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而（ér）且具有脫硫脫硝一體化的特點（diǎn）,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推廣和（hé）普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫改（gǎi）造。