淮濱氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分析

淮濱       隨著我國對大氣汙染和環境保（bǎo）護的（de）日益重視,煙（yān）氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫（liú）技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法（fǎ）、半幹法（fǎ）和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨（ān）法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石（shí）-石膏（gāo）法)、堿法(鈉（nà）堿與雙堿（jiǎn）法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫（liú）工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫技術特點
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年（nián）的（de）運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石（shí）磨成粉後與水混合,職稱石灰石（shí）漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸（xī）收塔內向上流動北鄉下流（liú）動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液（yè）則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收塔中,氣（qì）體和液體得（dé）以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學（xué）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中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後（hòu）經（jīng）帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩級除霧（wù）器去（qù）除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝（yì）係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係（xì）統等,脫（tuō）硫效率高達95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的（de）係統（tǒng）穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）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（jí）除霧器去（qù）除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空（kōng）係統的政法結（jié）晶器,料液在70℃左右（yòu）達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出（chū）口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離（lí）心機進一（yī）步分離後進入幹（gàn）燥劑糟（zāo）溜,得到含水率（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（shuǐ）係統等,脫硫效率高達99%,並可同（tóng）時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力（lì）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—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,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（wèn）題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨（ǎn）等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙（yān）霧排放;硫胺結晶（jīng）過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設（shè）備國產化程度較石灰石—石膏（gāo）法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏（gāo）法所用脫（tuō）硫劑石（shí）灰（huī）石價格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的（de）費用較高（gāo）,占運行（háng）成本的比重較大。隨著工藝和設（shè）備（bèi）國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低（dī）,其運行費用主要集中（zhōng）在點好上,因此進（jìn）一步降低（dī）電耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫硫技（jì）術的副產品硫（liú）酸銨售價（jià）在800～1000元/噸,銷售（shòu）收（shōu）入可以抵消大部（bù）分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以（yǐ）預測當（dāng）煙氣中SO2含（hán）量更高（gāo）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（xìng）
 
　　石灰石法煙（yān）氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石（shí）,石灰石（shí）物化性質穩（wěn）定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛（jīng）、呼吸係統和皮（pí）膚,應佩戴防塵（chén）口罩予以防護。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒物（wù）品,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（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易（yì）燃、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極（jí）易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和（hé）腐蝕作（zuò）用,高濃度的氨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、心髒停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常（cháng）儲存在密閉容器和管道內,即使在（zài）使用過程中,也必（bì）須處於（yú）完好密閉狀態（tài）,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也（yě）不存在（zài）火災、爆炸（zhà）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、鋼鐵（tiě）和冶煉（liàn）企業均（jun1）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,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不（bú）屬（shǔ）於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易爆、有（yǒu）毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種（zhǒng）工（gōng）種,無（wú）危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分（fèn）析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）性
 
　　石灰石屬（shǔ）於（yú）天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和（hé）健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人（rén）體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業（yè）廢渣,其（qí）回（huí）收利用已成為世界性難題,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（huán）境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排（pái）放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低（dī）碳環保,可再生利（lì）用硫（liú）資源,符合循環經濟發展戰略,這是（shì）石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安（ān）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主的根本原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與（yǔ）此同時,我國SO2排（pái）放量（liàng）卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進（jìn）口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒（shāo）,占SO2總（zǒng）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排放量不包（bāo）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,土壤嚴重缺硫,硫銨具（jù）有較大的市場潛力。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（yī）體化的特點,其應用前景將越來越（yuè）廣闊。因此（cǐ）,建（jiàn）議通（tōng）過行政、立法（fǎ）等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫（liú）技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造。

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