鄂州氨法與石（shí）灰石—石膏法煙（yān）氣（qì）脫（tuō）硫技術比較分析

鄂州       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了（le）快速發展,脫硫（liú）技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術（shù）主要有幹法、半（bàn）幹法（fǎ）和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用（yòng）最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石（shí）膏濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業多（duō）以（yǐ）氨法（fǎ）為主。

 
　　1、 石（shí）灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行（háng）經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流動北鄉下流動的循（xún）環漿液以逆流方式（shì）洗滌,循環漿液則通過（guò）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（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生成的CaSO4在（zài）吸收塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學反應,最終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器（qì）中脫水支（zhī）含固（gù）量餘額40%,然後經帶式（shì）真空過濾機過濾,得到含水量小於（yú）10%的石膏。脫硫（liú）後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過（guò）煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係（xì）統（tǒng）、石膏脫（tuō）水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸（xī）收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏（gāo）。在（zài）不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術（shù）特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶（róng）液逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除（chú）霧器去除霧滴,由煙（yān）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（yè）取出泵從脫硫塔打入母液（yè）箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶器,料液在（zài）70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸發（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（gù）量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、脫水係統（tǒng）等,脫（tuō）硫（liú）效率高達99%,並可同時（shí）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（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰（huī）石（shí）—石膏法漿液循環量（liàng）大,耗電量較（jiào）高;(4)氨（ān）法脫硫效（xiào）率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛（ài）出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去（qù）的氣溶膠,造成氨損失和煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程能（néng）耗大,對加（jiā）熱器材質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石（shí）—石（shí）膏法所（suǒ）用（yòng）脫硫劑石灰石價（jià）格低廉（lián）,二氨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—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此（cǐ）進一步降低電耗是石灰（huī）石—石膏法工藝（yì）技（jì）改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在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（dī）於石灰（huī）石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫（tuō）硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性（xìng）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,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加（jiā）工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚（fū）,應佩戴防塵口罩予以防護。石（shí）灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險（xiǎn）化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,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（shè）性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通（tōng）常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中（zhōng）,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏（gāo）對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多（duō）用於（yú）建築行業,也用（yòng）作工業材料,但總體消耗量有限（xiàn）。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外（wài）,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（fàn）。硫酸銨（ǎn）為工業產品,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於（yú）危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以（yǐ）上事故的可能性小,無特種工種,無危險（xiǎn）工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨”的人（rén）事（shì）不足,認為（wéi）其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨法而采用石灰石-石（shí）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（duì）環境汙染和（hé）健康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙（wū）染作業環（huán）境（jìng）和大氣環境的風（fēng）險,可能危害人體健（jiàn）康和傷害動植（zhí）物。氨水泄漏應及時用酸中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　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;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保（bǎo）優（yōu）勢大（dà）大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝具（jù）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;二是無廢水排放（fàng）,無（wú）需處理;三是灰泥（ní）廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為（wéi）寶、低碳環（huán）保,可再生利用硫資源,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙（yān）氣脫硫技（jì）術所無法比（bǐ）擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用（yòng）作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理（lǐ）問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的（de）安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤化工等行業（yè）采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊（jǐn）缺（quē）,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可大幅減少硫資源的進口量。通（tōng）常,大氣（qì）中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量（liàng）又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量（liàng）不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏（gāo）等（děng）含硫廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫脫硝一體化的特點,其應用（yòng）前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普（pǔ）及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造（zào）。

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