杭州氨法與（yǔ）石灰石（shí）—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

       隨著（zhe）我國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快（kuài）速發展,脫硫技（jì）術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術（shù）主要（yào）有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,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（fǎ）)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上（shàng）的煙氣脫硫工程（chéng）采用的是石（shí）灰石-石膏濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

杭（háng）州

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫技（jì）術已（yǐ）有（yǒu）幾十年的運（yùn）行經（jīng）驗（yàn）,是目前（qián）世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水混合,職稱石灰（huī）石漿液,不斷補充道吸收塔內（nèi）。煙氣在吸收塔內向上流（liú）動北鄉（xiāng）下流動的循環漿液以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射（shè）到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫（tuō）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（huà）空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器（qì）中脫水支含固量餘額40%,然（rán）後經帶式真空過濾機過濾,得到（dào）含水量小於（yú）10%的石膏（gāo）。脫硫（liú）後（hòu）的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪（cōng）排（pái）向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放（fàng）係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產品為（wéi）石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）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（qì）經（jīng）二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成（chéng）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（qì）,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出（chū）口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達（dá）99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為（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（zǔ）力大,幾（jǐ）乎（hū）是氨法的兩倍;(3)石（shí）灰（huī）石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗（hào）電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）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去的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加（jiā）熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石（shí）灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低（dī）廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本（běn）的比重較大。隨著工藝和（hé）設備國產化程度的不斷提高,石灰石（shí）—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,因此進一（yī）步降低電耗是（shì）石灰石（shí）—石膏（gāo）法工（gōng）藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰（huī）石—石膏法,可以預（yù）測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目（mù）有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所（suǒ）使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩（wěn）定,直接接觸對人體無危（wēi）害。加（jiā）工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於（yú）運輸（shū）、加工和貯存,使用安（ān）全可（kě）靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和腐蝕（shí）作用（yòng）,高濃度的氨可引起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時（shí）可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存（cún）在密閉容器和管道內,即使在使用（yòng）過程中,也必須（xū）處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫（tuō）硫（liú）石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼（gāng）鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租（zū）地存（cún）放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫（liú）酸（suān）銨（ǎn）為工業產品,廣泛應用於農業生（shēng）產,不屬於危（wēi）險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有（yǒu）毒等危（wēi）險作業（yè）,發生一般以上事故的可能性小,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（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率高。因（yīn）此,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（shù）。
 
　　3.3.4 環保性分（fèn）析
 
　　(1)脫硫劑的環保性（xìng）
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻（zhī）需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和（hé）大氣環境（jìng）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中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成（chéng）為世界性難（nán）題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予（yǔ）以廢棄和存（cún）放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸（suān）銨是化（huà）學肥料,廣（guǎng）泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用（yòng）。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的（de）環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工（gōng）藝較石（shí）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,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢（fèi）渣排（pái）量很（hěn）少,僅占（zhàn）脫硫石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨（ān）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（jì）發展戰略,這是石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理問（wèn）題（tí）,回（huí）收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液（yè）氨的安全風險。這也（yě）是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫（liú）技術為主的根本原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源緊缺（quē）,60%需要（yào）進口,對外（wài）依存度高。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻高居世界首位,提高（gāo）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SO2總（zǒng）排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量（liàng）的60%。這裏（lǐ）所指的SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負（fù）荷循環經濟（jì）發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因（yīn）此,建議通（tōng）過行政（zhèng）、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）;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。