燈塔氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫（liú）技術（shù）比較分析

燈（dēng）塔       隨著我國對大（dà）氣汙染和環（huán）境保（bǎo）護（hù）的日益重（chóng）視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目（mù）前,我國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫（tuō）硫包括氨（ān）法(即氨-硫（liú）酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰（huī）石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色（sè）冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨（ān）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（yǐ）有（yǒu）幾十年的運行經驗,是目前世界技術上（shàng）成熟、實用（yòng）業績最多（duō）、運（yùn）行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱（chēng）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（xià）流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則通過循環泵向（xiàng）上輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸,一邊脫（tuō）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學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石（shí）膏（gāo）漿液先在水力激流器中脫水支（zhī）含固（gù）量餘額（é）40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水（shuǐ）分,通（tōng）過煙道進（jìn）入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、漿（jiāng）液製備係統（tǒng）、石膏脫水（shuǐ）係統、排放係統等（děng）,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣（qì）引入（rù）脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成（chéng）亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞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）抽真空係統的政法結晶器,料液（yè）在（zài）70℃左右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發（fā）下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機（jī）進（jìn）一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到（dào）含水率3%的硫酸銨產（chǎn）品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統（tǒng）、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除（chú）20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為（wéi）硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合（hé）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（hū）是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大（dà）,幾（jǐ）乎是氨法（fǎ）的兩（liǎng）倍;(3)石（shí）灰石—石膏法漿液循環量大（dà）,耗電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,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（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難（nán）以除（chú）去的氣溶膠（jiāo）,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化（huà）程（chéng）度較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石（shí）灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行（háng）成本（běn）的比重較（jiào）大。隨著工藝和設備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價（jià）已大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中在（zài）點好上,因此進一步降低電耗是石灰（huī）石—石膏法工藝技改（gǎi）的關鍵。氨（ān）法脫硫技術的副產品硫酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫（tuō）硫（liú）成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可（kě）以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安（ān）全（quán）性
 
　　石灰（huī）石法煙氣脫硫（liú）所使用的脫硫（liú）劑為石灰石,石（shí）灰石（shí）物化性（xìng）質穩定（dìng）,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以（yǐ）防護。石灰（huī）石不屬於易燃（rán）、易爆、易中（zhōng）毒物品,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐（fǔ）蝕,極易（yì）溶（róng）於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起（qǐ）化學性咽（yān）喉炎、肺炎（yán）等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停搏、直（zhí）接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存（cún）在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完（wán）好密閉狀態,應采取（qǔ）有效的安全措（cuò）施（shī）予以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體（tǐ）無直（zhí）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,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危（wēi）險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨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（wú）特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其（qí）是非化工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險大,事（shì）故幾率高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫技術（shù）。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）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（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健（jiàn）康和傷害動植物。氨水泄（xiè）漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難題,大多數情況下（xià）隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙（wū）染環（huán）境的（de）可能;而硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛應用於農業（yè）生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保（bǎo）優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的（de）環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫（liú）工藝較（jiào）石灰石-石膏法脫硫工藝具（jù）備（bèi）以下優勢:一是大氣汙染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢水排（pái）放,無（wú）需處理;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（fèn）析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符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（suǒ）無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化（huà）工企業（yè）副產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（tí）,回收但資源,且無運輸、裝（zhuāng）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（gāo）。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利（lì）用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難以回用的脫硫石（shí）膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負（fù）荷循環經（jīng）濟發展,而且具有脫硫脫硝一（yī）體化的特點,其應用前景將越來越廣闊（kuò）。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推廣和普及（jí）氨（ān）法（fǎ）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵（tiě）和冶（yě）煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。