定安氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

定安       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣（qì）脫（tuō）硫技術得到了（le）快速發展,脫硫技術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙（yān）氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕法三（sān）種。其（qí）中（zhōng）濕法脫硫工藝應（yīng）用最廣,濕法脫（tuō）硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫（tuō）硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主（zhǔ）。

 
　　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行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充（chōng）道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動（dòng）北鄉下流動的循環漿液以逆流方（fāng）式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送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,一邊脫除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（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先（xiān）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（guò）濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經（jīng）驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪（cōng）排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係（xì）統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫水係統、排放係（xì）統等,脫硫效（xiào）率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫（liú）副產品為石膏。在（zài）不同的煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好（hǎo）的係（xì）統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將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;脫硫後的淨煙氣（qì）經（jīng）二級除（chú）霧器去除霧滴,由煙（yān）囪（cōng）排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化（huà）成硫（liú）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（zhì）有抽真空係統（tǒng）的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發（fā）下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔（jié）淨器出口為含固量30%的硫酸銨（ǎn）料（liào）漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進（jìn）入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石（shí）—石（shí）膏法（fǎ）漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題（tí）是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加（jiā）熱（rè）器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰（huī）石—石膏（gāo）法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程（chéng）度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進一步（bù）降低（dī）電耗是石（shí）灰石—石膏（gāo）法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售收入可以抵消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫（tuō）硫項目有可（kě）能實現盈利（lì）。
 
　　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（wù）化性質穩定,直接（jiē）接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應（yīng）佩戴防塵口罩予以防（fáng）護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工（gōng）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（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚（fū）粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的（de）氨可引起化學（xué）性咽喉炎、肺炎等,吸入後可（kě）引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道內,即（jí）使在使用過程中,也必須處於完好密閉（bì）狀（zhuàng）態,應采取有（yǒu）效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫（liú）的產品是脫硫石膏,脫硫（liú）石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中（zhōng）毒（dú）危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體（tǐ）消（xiāo）耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨（ǎn）為工業（yè）產品,廣泛應用（yòng）於（yú）農業（yè）生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不（bú）良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等（děng）危險作業,發生一般以上（shàng）事故（gù）的可（kě）能性（xìng）小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非（fēi）化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石（shí）-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材料,隻需（xū）采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環（huán）境（jìng）和大氣環境的風險,可能（néng）危害人體健康和傷害（hài）動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產（chǎn）品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已（yǐ）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（de）可能;而硫酸銨是（shì）化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生產,使硫資源得到再生利（lì）用（yòng）。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石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二（èr）是無廢水排放（fàng）,無（wú）需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的綜合優勢很大（dà）,主（zhǔ）要（yào）是變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生利用（yòng）硫資源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬的。尤其（qí）是（shì）氮肥（féi）和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）收但資（zī）源,且無運（yùn）輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤（méi）化工等行業采用（yòng）氨法煙氣脫硫技（jì）術為主的（de）根本原（yuán）因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外（wài）依（yī）存度高。與此同時,我國SO2排（pái）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（kǒu）量。通常（cháng）,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含已轉化成難以回（huí）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,硫銨具有較大的市場潛力（lì）。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因（yīn）此,建議通過行政、立法等手段推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（tuō）硫項目的氨法脫硫改造。

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