和田氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

和田       隨著我國（guó）對大氣汙染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,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙（yān）氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）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（fǎ）)、石灰石法(石灰石-石膏法（fǎ）)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,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（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和（hé）煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

和田

 
　　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幾十年的運（yùn）行經驗,是目前世界（jiè）技術上成熟、實（shí）用業績最多、運行狀況較（jiào）穩（wěn）定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸（xī）收塔內。煙（yān）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,循環漿液則通過循環（huán）泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得以充分接觸,一（yī）邊脫（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水（shuǐ）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（tuō）硫後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通（tōng）過煙道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、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2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）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、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸收溶液逆（nì）流接觸反應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞（yà）硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發（fā）潔淨器出口為含固量30%的硫（liú）酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的（de）硫酸（suān）銨產品（pǐn）。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統（tǒng）、脫（tuō）水係（xì）統（tǒng）等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的（de）NOX,吸（xī）收（shōu）劑利（lì）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 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相（xiàng）對較大,幾乎（hū）是氨法的兩（liǎng）倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且（qiě）可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出（chū）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氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放（fàng）;硫胺結（jié）晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行（háng）成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程（chéng）度的不斷提高,石灰石—石膏法造（zào）價已大幅降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法（fǎ）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,銷售收入可以抵消大部分（fèn）脫硫成本（běn）,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性（xìng）分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,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（chén）,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩（pèi）戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣味,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（gāo）濃度的氨可引起（qǐ）化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和（hé）管道內,即使在使用過程中（zhōng）,也必（bì）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（liú）的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接（jiē）危害,也不（bú）存在（zài）火（huǒ）災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外（wài）,填溝築路,覆（fù）土造田;或租地存放,堆（duī）積如（rú）山（shān）,存（cún）在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業（yè）生產,不（bú）屬於危險（xiǎn）化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大（dà）,尤其是非（fēi）化工從業人員對“氨”的人（rén）事（shì）不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率（lǜ）高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業基本（běn）上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害（hài）小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環（huán）境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成（chéng）為世界性難題,大多數情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;而硫酸銨是（shì）化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得（dé）到再生利用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢大（dà）大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的（de）環保（bǎo）性
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工藝較石灰石（shí）-石膏（gāo）法脫硫工藝（yì）具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾（wěi）氣（qì）總排量少（shǎo）;二是無廢水排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要（yào）是變（biàn）廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化（huà）工企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題（tí）,回收但資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存（cún）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為（wéi）主的根（gēn）本（běn）原因。
 
　　4、 建議
 
　　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（què）高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的（de）94%,而火電廠SO2排放量（liàng）又占總（zǒng）排（pái）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渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤（rǎng）嚴重缺硫（liú）,硫銨具有較大的市場潛力。氨（ān）法脫硫適合（hé）我國國情、負荷（hé）循環經（jīng）濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來（lái）越廣闊。因此,建議通過行政、立（lì）法等手（shǒu）段推廣和（hé）普及氨（ān）法石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼鐵和（hé）冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨（ān）法脫（tuō）硫改造。