撫州氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙氣脫硫技術（shù）比較分析

撫州       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,脫硫技術越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越（yuè）高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應（yīng）用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石（shí）法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫（liú）工程采用的是石（shí）灰石-石膏濕法脫硫（liú）工藝。石灰石法主（zhǔ）要（yào）應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而氮肥、焦（jiāo）化（huà）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,是目前世界技術上成熟、實用業績最（zuì）多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後與（yǔ）水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方式（shì）洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向（xiàng）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（yǐ）充分接（jiē）觸,一（yī）邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入（rù）的氧（yǎng）化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底（dǐ）部的石（shí）膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過（guò）濾,得（dé）到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經兩級除霧器去除水分,通過（guò）煙道進入煙囪（cōng）排向大（dà）氣。
 
　　石（shí）灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、漿液製備係統（tǒng）、石膏脫水係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為石（shí）膏。在不同的煙氣（qì）負（fù）荷及SO2濃度下（xià）均可保持（chí）較高（gāo）的脫（tuō）硫效率和較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨法脫（tuō）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（huán）吸收溶液逆流（liú）接觸（chù）反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二（èr）級除霧器去除霧滴,由（yóu）煙囪（cōng）排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化（huà）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（xì）統（tǒng）的政法結（jié）晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）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。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙氣係統（tǒng）、吸（xī）收氧化（huà）係統、脫水係統等（děng）,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（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫（liú）副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分（fèn）析（xī）
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍;(2)脫（tuō）硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰（huī）石—石膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技（jì）術存在問題是愛（ài）出煙氣中的按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸（suān）銨和氯化銨等難以除去的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結（jié）晶過程能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較高,占運行（háng）成（chéng）本的比重較大。隨（suí）著工藝和設備國（guó）產化程（chéng）度的不（bú）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,因此進（jìn）一步降低電耗（hào）是石灰石—石膏法工藝技（jì）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,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,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,氨法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰（huī）石,石（shí）灰石（shí）物化性質穩定,直接接觸對人（rén）體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護（hù）。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒（dú）、有腐蝕,極（jí）易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高（gāo）濃度的氨可引起（qǐ）化學性咽（yān）喉炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸（chù）時（shí）可致皮（pí）膚（fū）凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使（shǐ）在使用過程中,也（yě）必須處於（yú）完好密閉狀態,應采取（qǔ）有效的安（ān）全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無（wú）直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火（huǒ）電（diàn）、鋼鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在（zài）潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防（fáng）範（fàn）。硫（liú）酸（suān）銨為工業產品（pǐn）,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸（zhà）、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（xìng）
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風險大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉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（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材（cái）料,隻需采取簡易的通風、防塵（chén）措（cuò）施,對（duì）環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和（hé）大氣環境（jìng）的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業（yè）廢渣,其回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情（qíng）況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染（rǎn）環（huán）境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝具備以（yǐ）下優勢:一是（shì）大氣汙（wū）染（rǎn）小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的綜合優勢很大,主要（yào）是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源（yuán）,符合循環經濟（jì）發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術（shù）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（zuò）脫硫劑,既解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風險。這（zhè）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（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與（yǔ）此同時,我（wǒ）國SO2排放量卻高居世界首（shǒu）位,提高SO2利用率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%。這裏所指的（de）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,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場（chǎng）潛力。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（yī）體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行（háng）政、立法等手段推廣（guǎng）和（hé）普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼（gāng）鐵和冶煉（liàn）行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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