東（dōng）方氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫（liú）技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展（zhǎn）,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法（fǎ）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(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要（yào）應用在火（huǒ）電（diàn）、鋼（gāng）鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤（méi）化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實（shí）用業績最多、運（yùn）行狀（zhuàng）況較穩定（dìng）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（hé）,職稱石（shí）灰石漿液（yè）,不斷補（bǔ）充（chōng）道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸收塔內向上（shàng）流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環（huán）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（tǐ）得以充分接觸,一（yī）邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底部（bù）與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空（kōng）過濾機過（guò）濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級（jí）除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工（gōng）藝係統主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等（děng）,脫（tuō）硫效率高達95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在（zài）不同的煙（yān）氣（qì）負荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的（de）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（liú）工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆（nì）流接觸反（fǎn）應生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的（de）淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸（fèi）點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）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（shōu）劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫（liú）副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積（jī）相（xiàng）對較大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石（shí）膏（gāo）法漿液循環量大,耗（hào）電（diàn）量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存（cún）在問題是愛出煙氣中的按生成（chéng）亞硫酸銨、硫酸銨和（hé）氯化銨等難以（yǐ）除去的氣溶膠,造成氨損失和煙（yān）霧排放;硫（liú）胺結晶過程能耗大,對加熱器材質（zhì）要求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）石—石膏法所用脫硫劑石灰（huī）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）成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅（fú）降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低（dī）電耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）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（chéng）本低於石灰（huī）石—石膏法,可以預測當煙（yān）氣中SO2含量（liàng）更高時,氨法脫硫項（xiàng）目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用（yòng）的脫硫（liú）劑為石灰（huī）石,石灰（huī）石物化性質穩定,直（zhí）接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便於（yú）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、易爆、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶（róng）於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和（hé）腐（fǔ）蝕（shí）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、心髒停搏、直接（jiē）接觸時（shí）可致皮膚凍傷。氨（ān）通常儲存在密閉容器（qì）和管道內,即使（shǐ）在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性（xìng）
 
　　石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫（liú）石膏對人體（tǐ）無直接（jiē）危害（hài）,也不存在火災、爆炸和（hé）中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存（cún）放（fàng）,堆積如山,存在（zài）潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫（liú）酸銨為工業產品,廣泛應用於農業（yè）生產,不屬於危險化學品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙（yān）氣脫硫（liú）工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆（bào）、有毒等危（wēi）險作業,發生一般以上（shàng）事故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其（qí）安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業基本上不采用氨法而采用石灰石-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（hé）健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣（qì）環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其（qí）回收（shōu）利用已（yǐ）成為世（shì）界性難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄（qì）和（hé）存放,且隨時（shí）存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用（yòng）。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫（liú）石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫（liú）工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備（bèi）以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低,尾氣總排量（liàng）少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的綜（zōng）合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶、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-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫（liú）劑,既解決了廢水處理問題（tí）,回收但資源,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（huà）和煤化工等行業采（cǎi）用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源緊缺,60%需（xū）要（yào）進（jìn）口,對外（wài）依（yī）存度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排（pái）放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大（dà）幅減少硫資源的（de）進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又占（zhàn）總排量（liàng）的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國（guó）,土壤嚴（yán）重缺硫,硫銨具有較大的市場（chǎng）潛力。氨法脫硫適合（hé）我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其（qí）應用前景將越來越廣闊（kuò）。因此,建議通過行政（zhèng）、立法等手段（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、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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