合肥（féi）氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫技術比較分析（xī）

合肥       隨（suí）著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也越（yuè）來越高（gāo）。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三（sān）種。其中濕（shī）法（fǎ）脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以（yǐ）上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏（gāo）濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化和（hé）煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫（tuō）硫技術已有（yǒu）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（yùn）行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的（de）循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵向（xiàng）上輸（shū）送到噴漿層內設（shè）置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,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在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液（yè）先在水力激流器中（zhōng）脫水支含（hán）固量（liàng）餘額40%,然（rán）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（de）經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水分（fèn）,通過煙道進入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝係（xì）統主要包（bāo）括:煙（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統（tǒng）、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。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穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫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（fǎn）應生（shēng）成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫（liú）後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去（qù）除霧滴（dī）,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺（àn）,35%的（de）硫胺溶液由料（liào）液取（qǔ）出（chū）泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在（zài）進入設置有（yǒu）抽真空係統的政法（fǎ）結晶（jīng）器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發（fā）下降了（le）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（hòu）進入幹燥劑糟溜,得（dé）到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝主（zhǔ）要包括:煙（yān）氣（qì）係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可（kě）同時（shí）脫除20%左右的NOX,吸收（shōu）劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏（gāo）法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石膏法漿液循環量（liàng）大,耗電量較（jiào）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愛出煙氣中的按生成（chéng）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（pái）放;硫胺結晶過程（chéng）能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石（shí）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較（jiào）高,占運行成本的比重較大（dà）。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高（gāo）,石灰石（shí）—石膏法造（zào）價已大幅降低（dī）,其運（yùn）行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以（yǐ）抵消大部分脫（tuō）硫成本,時期發電成本低（dī）於石灰石—石（shí）膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有（yǒu）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（zhí）接接觸對人體無危害。加工（gōng）時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮（pí）膚（fū）,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸（shū）、加（jiā）工和（hé）貯存,使用（yòng）安全可靠（kào）。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕（shí）作用,高濃度的（de）氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射（shè）性呼吸停止（zhǐ）、心髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通常儲存在（zài）密閉容器和管道內,即使在使（shǐ）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（shī）予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直（zhí）接危害,也不存在火災、爆（bào）炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠（chǎng）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,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）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,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無（wú）特種工種,無危險工序,風險係數低（dī）,安全優勢大,尤（yóu）其是（shì）非化工從業人員對“氨”的人事（shì）不足,認為其安全（quán）風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術（shù）。
 
　　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,隻需采取簡易的通風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環（huán）境的風險,可能危害人（rén）體健康和傷（shāng）害動（dòng）植物。氨水泄（xiè）漏應及（jí）時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為（wéi）世（shì）界性難題,大多數情況下隻能作（zuò）為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸（suān）銨是化學肥料（liào）,廣泛應用於農業生產,使硫資源得（dé）到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石（shí）灰石-石膏（gāo）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（nóng）度低,尾氣總排（pái）量少;二是無廢水排放（fàng）,無（wú）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（hé）優勢很大（dà）,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（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無（wú）法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤化（huà）工企業副（fù）產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）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、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術（shù）為主（zhǔ）的根本原因（yīn）。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國（guó）SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的（de）進口量。通（tōng）常（cháng）,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排放（fàng）量不包含已轉化（huà）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（tǔ）壤嚴重（chóng）缺硫,硫（liú）銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情（qíng）、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術;鼓（gǔ）勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣（qì）脫硫項目（mù）的氨法脫硫改造。

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