吉林氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿法(鈉堿與雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石（shí）膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼鐵和有色冶煉（liàn）行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨（ān）法為主。

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　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運（yùn）行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最（zuì）多、運行狀況較（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收塔（tǎ）內向（xiàng）上流（liú）動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在（zài）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。吸收塔底部的（de）石膏（gāo）漿（jiāng）液先在水力激（jī）流（liú）器中脫水（shuǐ）支含固量餘（yú）額40%,然後經帶式（shì）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（qù）除水分,通過（guò）煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫（tuō）硫（liú）效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫（liú）塔阻力約（yuē）2000kPa,脫硫副產品為石（shí）膏。在不同（tóng）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。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙（yān）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（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。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液（yè）取（qǔ）出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱（xiāng）,在進入設置有抽（chōu）真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達（dá）到沸點,比正常蒸發下降（jiàng）了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的（de）硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一（yī）步分離後進入幹（gàn）燥劑糟溜,得到（dào）含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、脫（tuō）水係統等,脫硫效率高達99%,並可（kě）同時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏法占地麵積（jī）相對較大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循（xún）環量大,耗（hào）電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫（tuō）除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成（chéng）亞硫酸銨、硫（liú）酸銨（ǎn）和氯化銨等難以除去的氣溶（róng）膠,造（zào）成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加（jiā）熱器材質要求（qiú）較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收（shōu）劑（jì）氨的費用（yòng）較高,占運行成本的比重較大。隨著（zhe）工（gōng）藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅（fú）降低,其運行費（fèi）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（ān）法脫硫技術的（de）副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙（yān）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（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙（yān）氣（qì）脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩定,直（zhí）接接觸（chù）對人體無危害。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係統和（hé）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（yì）中毒物品（pǐn）,便於運（yùn）輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬（shǔ）於（yú）危險化（huà）學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激（jī）和腐蝕作用,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（jiē）觸時可（kě）致皮膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉（bì）容器和管道內,即使在使用過（guò）程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態（tài）,應采取有效的安（ān）全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫（liú）的（de）產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無（wú）直接（jiē）危害,也不存在火災、爆炸和（hé）中（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作（zuò）工業材料,但總體消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸（suān）銨為工業產品,廣泛應用於農業生（shēng）產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,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（liú）工藝相（xiàng）比,石（shí）灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業,發生一般（bān）以上事故的可能性小,無特種工種,無危（wēi）險工序,風（fēng）險係數低,安全優勢大（dà）,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風（fēng）險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上不采用氨（ān）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（shí）屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和（hé）健康危害（hài）小。氨泄漏存在汙染作業環（huán）境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動（dòng）植物。氨（ān）水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環（huán）保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回（huí）收利（lì）用已（yǐ）成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工（gōng）業垃圾（jī）予（yǔ）以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用（yòng）。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　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,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨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,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副（fù）產（chǎn）5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑（jì）,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用（yòng）液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化（huà）和（hé）煤（méi）化工等行業采（cǎi）用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進口（kǒu）,對外依存度高。與此同時,我國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進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒（shāo）,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏（lǐ）所指的SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難以回（huí）用的脫硫（liú）石膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展（zhǎn）,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。因此,建議通（tōng）過（guò）行政、立（lì）法等手段推廣和普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫（liú）技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉（liàn）行業實施煙氣（qì）脫硫項目的氨（ān）法（fǎ）脫硫改造。

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