濟南氨法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫（liú）技（jì）術比較（jiào）分析

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

濟（jì）南

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合（hé）,職（zhí）稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣（qì）在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方（fāng）式洗滌,循（xún）環漿液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內（nèi）設置的（de）噴嘴（zuǐ）噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔（tǎ）底部與鼓入的氧化空氣發生化學反（fǎn）應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激（jī）流器中（zhōng）脫水（shuǐ）支含固量餘（yú）額40%,然（rán）後經帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含（hán）水量小於10%的石膏。脫硫（liú）後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除（chú）水分,通（tōng）過煙道進入煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝係統（tǒng）主要包括:煙（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫（liú）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（fù）產品為石膏。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。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫（liú）工藝是將原（yuán）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;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空（kōng）係統（tǒng）的政（zhèng）法結（jié）晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器（qì）出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一（yī）步分離後進入（rù）幹燥劑（jì）糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫（liú）工藝主要包（bāo）括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可（kě）同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫（liú）副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占（zhàn）地麵積（jī）相對較大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩（liǎng）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（ān）法脫硫技術（shù）存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶膠（jiāo）,造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（yào）求較高;設備國產化程度較石（shí）灰（huī）石—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收（shōu）劑氨（ān）的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造價已（yǐ）大幅降低,其運行費用主要集中在點（diǎn）好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏（gāo）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,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石（shí）灰石（shí）—石膏法,可（kě）以預測當煙氣中SO2含（hán）量更（gèng）高時,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
 
　　石灰石（shí）法（fǎ）煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無（wú）危害。加工時（shí）有揚塵（chén）,會刺激（jī）眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯（zhù）存,使用安全可靠。
 
　　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（jí）易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引（yǐn）起化（huà）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（zhí）接接（jiē）觸（chù）時可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密（mì）閉狀態,應采取有（yǒu）效的（de）安全措施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對人體無（wú）直接危害,也不存（cún）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、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租（zū）地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆（bào）炸、有毒等風險（xiǎn）,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,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（qí）是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風險大（dà）,事故幾率高。因此（cǐ）,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
 
　　石灰石屬（shǔ）於天然原材料（liào）,隻（zhī）需采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時（shí）用酸中和處（chù）理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存（cún）在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環（huán）保（bǎo）優勢大大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝具備（bèi）以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需（xū）處理;三是灰泥廢渣排（pái）量很少,僅占脫硫石（shí）膏（gāo）總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用（yòng）硫資（zī）源,符合循環經濟（jì）發展（zhǎn）戰（zhàn）略（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技術所無法比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化（huà）工企業副產（chǎn）5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回收但資源,且無（wú）運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液（yè）氨的（de）安全風（fēng）險。這也（yě）是（shì）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。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要進口,對（duì）外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高（gāo）居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通（tōng）常,大氣（qì）中SO2主要來源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而（ér）火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排（pái）放量不包含已（yǐ）轉化（huà）成難（nán）以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我（wǒ）國優勢世界氮肥大國（guó）,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、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫（liú）脫硝（xiāo）一（yī）體化的特點,其應用前景將越（yuè）來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法（fǎ）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。

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