大同氨法與（yǔ）石（shí）灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對（duì）大氣汙染和（hé）環境保護的（de）日益（yì）重視,煙氣脫硫技術得到了快速發（fā）展（zhǎn）,脫（tuō）硫技術越來（lái）越多,脫（tuō）硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技（jì）術主要有幹法、半幹法和濕法三種。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（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）)、堿法（fǎ）(鈉堿與（yǔ）雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用（yòng）的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石（shí）法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

大同

 
　　1、 石（shí）灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫（liú）技（jì）術已有幾十年的（de）運行（háng）經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石（shí）-石膏（gāo）法脫硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水混合,職稱石（shí）灰石漿（jiāng）液,不斷補充道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流（liú）動（dòng）北鄉下流動（dòng）的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環（huán）泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體得以充分接（jiē）觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學反應,最（zuì）終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏漿液（yè）先在水力（lì）激流器中脫水支含固（gù）量餘（yú）額40%,然（rán）後經帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的（de）石膏。脫硫後（hòu）的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分,通過煙道進（jìn）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（shōu）氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排放（fàng）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（zǔ）力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）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
 
　　氨法脫硫工藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞（yà）硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有（yǒu）抽真空係統的（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;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後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到（dào）含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可同時脫（tuō）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（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地（dì）麵積相對（duì）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（fǎ）漿液（yè）循環量大,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率高,且可（kě）脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按（àn）生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難（nán）以除去的氣溶膠,造（zào）成氨損失和煙霧（wù）排放;硫（liú）胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱器材質要求較高;設備國產化程度（dù）較石灰石—石膏（gāo）法較（jiào）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（jì）術吸（xī）收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石（shí）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（jìn）一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的副（fù）產品硫酸銨售價在800～1000元（yuán）/噸,銷售收入（rù）可（kě）以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可（kě）以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚（yáng）塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）和皮膚,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,便於運輸、加工和貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺（cì）激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）用,高濃度的（de）氨可（kě）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、心髒停搏、直接接觸時可致皮（pí）膚凍傷（shāng）。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道內,即使在（zài）使用過（guò）程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安（ān）全措施予以防範。
 
　　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（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,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆（duī）積如山,存在潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用（yòng）於農業（yè）生產,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等風險,使用安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙（yān）氣（qì）脫硫工藝相比,石（shí）灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆（bào）、有（yǒu）毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小（xiǎo）,無（wú）特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數（shù）低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故（gù）幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本上不采用氨法而（ér）采（cǎi）用（yòng）石灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天（tiān）然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環（huán）境汙（wū）染（rǎn）和健（jiàn）康危害小。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環境和（hé）大（dà）氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及（jí）時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣（zhā）,其回（huí）收（shōu）利用（yòng）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能;而硫（liú）酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生（shēng）利用（yòng）。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無（wú）廢（fèi）水排放,無（wú）需處理;三是（shì）灰泥廢（fèi）渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜（zōng）合（hé）優（yōu）勢很大,主要（yào）是變廢（fèi）為寶、低碳環保,可再生利用硫資源（yuán）,符合循環經（jīng）濟發（fā）展戰略,這是（shì）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法（fǎ）比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用（yòng）作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理（lǐ）問題,回收但資源,且無（wú）運輸、裝卸、儲存和使用液（yè）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,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅（fú）減少硫資源的進口量（liàng）。通常,大氣中SO2主要來（lái）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60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應（yīng）用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等（děng）手段（duàn）推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼（gāng）鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。