達州（zhōu）氨法與石灰石—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比（bǐ）較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日（rì）益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也（yě）越來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,濕法脫（tuō）硫包（bāo）括氨法(即（jí）氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的是（shì）石灰石-石膏（gāo）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（wéi）主。

 
　　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十年的運（yùn）行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是（shì）把（bǎ）石灰石磨成粉後（hòu）與水混合（hé）,職稱石灰（huī）石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在（zài）吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液（yè）以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸（chù）,一（yī）邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同（tóng）時（shí）生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石（shí）膏。吸（xī）收塔底部的（de）石膏漿液先在水（shuǐ）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10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分（fèn）,通過煙（yān）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、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等（děng）,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫（liú）比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙（yān）氣負荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫效率和較好的（de）係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是（shì）將原煙（yān）氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸（xī）收（shōu）溶液逆流（liú）接（jiē）觸反應生（shēng）成亞硫酸銨;脫（tuō）硫後的（de）淨煙氣經二級除霧器去除（chú）霧滴,由煙囪（cōng）排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出（chū）泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶（jīng）器,料液（yè）在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進（jìn）一步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含水率（lǜ）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（tǒng）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%脫硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析（xī）
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏（gāo）法占地麵積相對較（jiào）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）漿液循環量大,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（ǎn）等難以除去的氣溶（róng）膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設（shè）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（ān）法脫硫技術吸收劑氨的（de）費用較高,占運行成本的比重較大。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（dà）幅降低,其運（yùn）行費（fèi）用主要集中在（zài）點好（hǎo）上（shàng）,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部（bù）分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石（shí）—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣中SO2含量（liàng）更（gèng）高時,氨法脫硫項（xiàng）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的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體（tǐ）無危害。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以防護。石灰（huī）石不屬於（yú）易燃、易（yì）爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,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,高濃度的氨可（kě）引起化學性咽喉炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使（shǐ）用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安（ān）全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰（huī）石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏,脫硫石（shí）膏對（duì）人（rén）體無直（zhí）接（jiē）危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運（yùn）出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用（yòng）於農業生產,不屬於危險化（huà）學（xué）品,無燃燒（shāo）、爆炸、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工（gōng）種,無危（wēi）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”的人事不足,認為其安（ān）全風（fēng）險大,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采（cǎi）用石灰石-石膏法脫硫技術（shù）。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然（rán）原材料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和（hé）健康危害小。氨泄漏（lòu）存在（zài）汙染作業環境和大氣環境的風（fēng）險（xiǎn）,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業（yè）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（zài）汙染環境的可能;而硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生（shēng）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)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較（jiào）石灰石（shí）-石膏法脫硫（liú）工藝具備以下優勢: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（pái）放（fàng）,無需處理;三是灰（huī）泥廢渣（zhā）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勢很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石（shí）灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法比（bǐ）擬的。尤其是（shì）氮（dàn）肥和（hé）煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑（jì）,既（jì）解決了（le）廢水處理問題,回收但資（zī）源,且無（wú）運輸、裝卸（xiè）、儲存和使用液氨（ān）的安（ān）全風險。這也是氮肥、焦化和煤化（huà）工等行業采用氨（ān）法煙（yān）氣脫硫（liú）技術為主的根本（běn）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（fàng）量卻高（gāo）居世（shì）界首位,提高SO2利用（yòng）率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包（bāo）含已轉化成（chéng）難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具（jù）有較大的市場（chǎng）潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國（guó）情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點,其應用前（qián）景將（jiāng）越來（lái）越廣（guǎng）闊。因此,建議通過行政、立法等手段推（tuī）廣和普及氨法石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼（gāng）鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造（zào）。