甘肅氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析（xī）

       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護（hù）的日益重視,煙（yān）氣脫（tuō）硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法（fǎ）、半幹法和（hé）濕法（fǎ）三種。其中濕法脫硫（liú）工（gōng）藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉（nà）堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等（děng）,我國（guó）90%以上的（de）煙氣脫硫（liú）工程（chéng）采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多（duō）以氨法為主。

甘（gān）肅

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫（liú）技（jì）術已有幾十年的（de）運行經驗,是（shì）目前世界技（jì）術上成熟、實用業績最多（duō）、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與（yǔ）水混合（hé）,職稱石（shí）灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北（běi）鄉下（xià）流動的循環漿液以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔（tǎ）中,氣體和液（yè）體得以充分接觸,一邊脫除（chú）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（qì）發生化學反應,最（zuì）終（zhōng）生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水（shuǐ）支含（hán）固量餘額（é）40%,然後經帶式真空過濾機過（guò）濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫（tuō）硫後的經驗（yàn）起經兩級除霧器去除（chú）水分,通過煙道進入（rù）煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統（tǒng）等（děng）,脫硫（liú）效率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可（kě）保（bǎo）持（chí）較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨（ān）法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣（qì）經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺（àn）,35%的（de）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）有抽真空係統的政（zhèng）法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）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劑糟溜（liū）,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、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（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜（zōng）合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析（xī）
 
　　(1)石灰石—石膏（gāo）法占地麵積相對較大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技術存在問題是愛出（chū）煙氣（qì）中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對加（jiā）熱器材質要求較高;設備國產化程（chéng）度較石灰石—石膏（gāo）法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑（jì）石灰石價格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運（yùn）行成本的比（bǐ）重較大。隨著（zhe）工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價（jià）已大幅降低,其運行費（fèi）用主要集中在點好上,因（yīn）此進一（yī）步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售（shòu）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（yú）石灰石—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）法（fǎ）脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化性質穩定,直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,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃（rán）、易爆、易中（zhōng）毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用（yòng）安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強（qiáng）烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停（tíng）搏（bó）、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存（cún）在密閉容器和管道內,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以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存（cún）在火災、爆炸和中毒（dú）危險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材（cái）料,但總體（tǐ）消耗量有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土（tǔ）造田;或租地存放,堆積（jī）如（rú）山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範（fàn）。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用於農業生產（chǎn）,不屬於（yú）危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事（shì）故的可能性（xìng）小,無特種工種,無危險工序,風險係數（shù）低,安全優勢大（dà）,尤其是（shì）非化（huà）工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大（dà）,事故（gù）幾率高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環（huán）保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然（rán）原材（cái）料,隻需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作（zuò）業環（huán）境和（hé）大氣環境的（de）風險,可（kě）能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大（dà）多數情（qíng）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可（kě）能（néng）;而硫酸銨是化學（xué）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（suān）銨的環保優勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工藝較石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫工藝具（jù）備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是（shì）無廢水排（pái）放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏（gāo）總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環（huán）保,可再生利用硫資源（yuán）,符合（hé）循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術（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,可直接用作脫硫劑,既（jì）解（jiě）決了廢水處（chù）理問題,回（huí）收但資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙（yān）氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要進口（kǒu）,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源（yuán）的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占（zhàn）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SO2排放量不包含已轉化（huà）成難以回（huí）用的脫硫石（shí）膏等含硫廢渣。同時,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。氨法（fǎ）脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體化的特（tè）點,其（qí）應用前（qián）景將越來（lái）越廣闊。因（yīn）此,建議通過行（háng）政、立（lì）法等手段推廣（guǎng）和普及氨法（fǎ）石灰（huī）石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。