福（fú）州氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技（jì）術比較分析

       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）得到了快（kuài）速發展,脫硫技術越來越（yuè）多,脫硫效率也越（yuè）來（lái）越（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹（gàn）法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣（guǎng）,濕（shī）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(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化（huà）物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和（hé）有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技（jì）術（shù）特點
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世（shì）界（jiè）技（jì）術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）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,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充（chōng）道吸收（shōu）塔內。煙氣在（zài）吸收塔內向上（shàng）流（liú）動北鄉下（xià）流動的循環漿液以逆流方（fāng）式（shì）洗滌（dí）,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿（jiāng）層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以（yǐ）充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應（yīng）,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水（shuǐ）力激流器中脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過（guò）濾,得到含（hán）水量小於10%的（de）石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經（jīng）兩級除霧器（qì）去除（chú）水分,通（tōng）過煙道進入（rù）煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫（tuō）水係統、排放係（xì）統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約（yuē）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（jiào）高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）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%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比（bǐ）正（zhèng）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（jìn）入幹燥劑糟溜,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（xī）收氧化係統、脫水係統等,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（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可（kě）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（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去（qù）的氣溶（róng）膠,造成氨損失和煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求（qiú）較高;設備（bèi）國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰（huī）石—石（shí）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（jì）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程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已（yǐ）大幅降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好上,因此進（jìn）一步降低電耗是石（shí）灰石（shí）—石膏法工（gōng）藝技改的（de）關鍵。氨法脫硫技術的副產品（pǐn）硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫（tuō）硫（liú）成本,時（shí）期發電（diàn）成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙（yān）氣中（zhōng）SO2含量更高時（shí）,氨法脫硫項目有可（kě）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（wéi）石灰石,石（shí）灰石物化性質穩定,直（zhí）接接觸（chù）對人體無危害。加工時有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使用安（ān）全可（kě）靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有強烈（liè）的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）用,高濃度的（de）氨可引起化（huà）學（xué）性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在（zài）密閉容器和管道內,即使在使用過程中,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 產品的安全性（xìng）
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在（zài）火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企（qǐ）業均運出廠外,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租地（dì）存放,堆積如山（shān）,存在潰壩（bà）、塌方的危險,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（wēi）險化學品（pǐn）,無燃（rán）燒、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安全（quán）、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝（yì）相比,石灰石-石膏法不涉（shè）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（tè）種工種,無危險工序,風（fēng）險係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化工從業（yè）人員對“氨（ān）”的人事不足,認為其安全風險（xiǎn）大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而（ér）采（cǎi）用石灰石-石膏法脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石（shí）灰石屬於天然原材料,隻需采取（qǔ）簡易的通風、防（fáng）塵（chén）措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境（jìng）的風險,可能危害人體健康和傷（shāng）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（tuō）硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界（jiè）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（suí）時存（cún）在汙染環境（jìng）的可能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得（dé）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（de）環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以（yǐ）下優（yōu）勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;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（xī）結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主（zhǔ）要（yào）是（shì）變廢為寶、低碳環（huán）保,可再（zài）生利（lì）用硫資源,符合循環（huán）經（jīng）濟發展戰略,這是石灰石（shí）-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（qǐ）業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑（jì）,既解決了廢水（shuǐ）處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用（yòng）液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工（gōng）等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源（yuán）緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。與此同時（shí）,我國（guó）SO2排放量卻（què）高居世界首（shǒu）位,提高SO2利（lì）用率（lǜ）可大幅減少硫資源的進（jìn）口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不包含（hán）已轉化成難以回用的（de）脫硫石膏等含（hán）硫廢（fèi）渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫（liú）,硫銨具有較大的市場潛力。氨（ān）法脫硫適合我國國情、負荷（hé）循環經濟發展,而且具（jù）有（yǒu）脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣（guǎng）闊（kuò）。因此,建議通過行政、立法等手段（duàn）推廣和普及氨法石灰石-石（shí）膏法煙（yān）氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業實施煙氣（qì）脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造。

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