館陶（táo）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）視,煙氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技術越（yuè）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、半幹法（fǎ）和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工（gōng）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(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化物（wù）吸收法等,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫（tuō）硫（liú）工藝。石灰石法主要應（yīng）用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有（yǒu）幾十年的運行經驗,是目前世界技術（shù）上成熟、實用業績（jì）最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混（hún）合,職稱石灰石（shí）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（dòng）的循環漿液以（yǐ）逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送（sòng）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接觸,一邊脫（tuō）除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生成的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入的氧化（huà）空氣發（fā）生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部（bù）的石膏漿液先在（zài）水力激流器中脫水支含固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除（chú）水分,通過煙道進入煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係（xì）統主（zhǔ）要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效（xiào）率高達95%,吸收器利用（yòng）率（lǜ）90%,鈣硫（liú）比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負（fù）荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫效率和較好的（de）係統穩（wěn）定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫（liú）塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後（hòu）的淨（jìng）煙氣（qì）經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液（yè）在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下（xià）降（jiàng）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（ǎn）料漿,經離心機進（jìn）一步分離後進入幹燥劑糟溜（liū）,得到含（hán）水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統（tǒng）等,脫硫效率高達99%,並可同時脫（tuō）除20%左右的（de）NOX,吸收劑利用率（lǜ）100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術（shù）分析
 
　　(1)石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）占地麵積相對較（jiào）大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法漿液循環量大,耗電量較高（gāo）;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技術存在問（wèn）題是愛出煙氣（qì）中的（de）按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等（děng）難以除去的氣溶（róng）膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大（dà）,對（duì）加熱器（qì）材質要求較高;設備（bèi）國（guó）產（chǎn）化程度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石（shí）價格低廉,二氨法脫硫（liú）技術吸收劑氨的費用較高,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（fú）降低,其運行（háng）費用主要（yào）集中在點好上,因此進一（yī）步降低電（diàn）耗是（shì）石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。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（xiāo）大部分脫硫成本,時期發（fā）電成本低於石灰石—石膏法,可以（yǐ）預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫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
 
　　石灰（huī）石法（fǎ）煙（yān）氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石（shí）物（wù）化性質穩定,直接接觸（chù）對人體無危害。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係統和皮膚（fū）,應佩戴防（fáng）塵口罩予以（yǐ）防護。石（shí）灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作（zuò）用（yòng）,高濃度（dù）的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可（kě）引起反射性呼吸停止、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（mì）閉狀態,應采取有效的安全（quán）措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多（duō）用於建築行業,也用作（zuò）工業材（cái）料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等風險,使用安（ān）全（quán）、可靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的（de）安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一（yī）般以上事（shì）故的可能（néng）性（xìng）小,無特種工（gōng）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,認為其安全風險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）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 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天（tiān）然原材料,隻需（xū）采取簡易的（de）通風（fēng）、防（fáng）塵措施,對環（huán）境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作業環（huán）境和大氣環（huán）境的風險,可能危害人（rén）體健康和（hé）傷害動植（zhí）物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性（xìng）
 
　　脫（tuō）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（shù）情況下隻能作（zuò）為工業垃圾予以廢棄和存放,且（qiě）隨時（shí）存在汙染（rǎn）環境的可能;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（lì）用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大（dà）大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫（tuō）硫工藝較（jiào）石灰（huī）石（shí）-石膏法脫硫工（gōng）藝具（jù）備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二（èr）是無廢水排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,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（shì）石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和（hé）煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理（lǐ）問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和（hé）使用液氨的安全風險。這也是（shì）氮肥、焦化（huà）和煤化工等行（háng）業采用氨（ān）法煙氣脫硫（liú）技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源緊缺,60%需要進口,對外依存度（dù）高。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利用率（lǜ）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（pái）放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石（shí）膏等含硫（liú）廢渣（zhā）。同時,我（wǒ）國優（yōu）勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我（wǒ）國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行（háng）政、立法（fǎ）等手段推廣和普及（jí）氨法石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼鐵和冶煉（liàn）行業實（shí）施煙氣（qì）脫硫項目的氨法脫硫改造。

館陶