果洛氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

果洛       隨（suí）著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣（qì）脫硫技術得到了快速發展（zhǎn）,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也越來越高。目前（qián）,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,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（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物（wù）吸收法等（děng）,我國90%以上的煙氣脫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、鋼鐵和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化和（hé）煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）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、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷（duàn）補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上（shàng）流動（dòng）北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循（xún）環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送到（dào）噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓（gǔ）入的氧化空氣發生化學反應,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濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通（tōng）過煙道進入煙（yān）囪排向大（dà）氣。
 
　　石（shí）灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫水（shuǐ）係統（tǒng）、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（yuē）2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣（qì）負荷及SO2濃度下（xià）均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫（tuō）硫（liú）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（chú）霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化成（chéng）硫胺（àn）,35%的硫胺溶液由料液取出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置有抽（chōu）真空係統的政法結晶器,料（liào）液在70℃左右達到沸（fèi）點,比正（zhèng）常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低（dī）了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含固量（liàng）30%的硫酸銨（ǎn）料漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、脫（tuō）水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除（chú）20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約（yuē）1kPa,脫硫副（fù）產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　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)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石（shí）灰（huī）石—石膏法漿液循（xún）環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成（chéng）氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能（néng）耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程（chéng）度較石灰（huī）石（shí）—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石（shí）—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用（yòng）較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷（duàn）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（diǎn）好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工（gōng）藝技（jì）改的關鍵。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硫成本,時期發電成（chéng）本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中（zhōng）SO2含量更（gèng）高時,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石灰石,石灰石物化性質穩定,直接（jiē）接觸對人體無危害。加工時有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石（shí）不屬（shǔ）於易燃、易爆、易（yì）中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危（wēi）險化學品,有強（qiáng）烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易（yì）爆、有（yǒu）毒、有腐蝕,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺（cì）激和腐蝕作用,高濃度的氨（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒（zāng）停搏、直（zhí）接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使（shǐ）用（yòng）過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產（chǎn）品是脫硫石膏,脫硫石膏（gāo）對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行（háng）業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵（tiě）和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,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範（fàn）。硫酸銨為工（gōng）業產品,廣泛應用於農（nóng）業生產（chǎn）,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有（yǒu）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
 
　　與氨法煙氣（qì）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（fā）生一般以上事故的可能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險（xiǎn）工序,風險係（xì）數低,安全優勢大,尤其是（shì）非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉（liàn）行業（yè）基（jī）本上不采用氨法（fǎ）而采用石灰石-石膏法脫硫技術（shù）。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石（shí）屬於天然原（yuán）材料,隻需采取（qǔ）簡易（yì）的通風、防塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　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）多數情（qíng）況下隻能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和存放,且（qiě）隨（suí）時存在汙染環境的可能（néng）;而硫酸銨是化學肥（féi）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（suān）銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的（de）環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排（pái）量（liàng）少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很（hěn）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,主要是（shì）變廢（fèi）為寶、低碳環保（bǎo）,可（kě）再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直（zhí）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、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤（méi）化工等（děng）行（háng）業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位（wèi）,提高SO2利用率可（kě）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（pái）量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量（liàng）又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放（fàng）量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢（fèi）渣。同時,我國優（yōu）勢世界氮肥（féi）大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場（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體化的（de）特點,其應用前景將越來越廣闊。因（yīn）此,建議通（tōng）過行政、立法等手段推（tuī）廣（guǎng）和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。