荊州氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術（shù）比較分析（xī）

荊州       隨（suí）著我國對大氣（qì）汙（wū）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（jì）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、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(即氨-硫酸銨（ǎn）法（fǎ）)、石灰石法(石（shí）灰石-石膏法（fǎ）)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮肥、焦化和（hé）煤化工行業（yè）多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術已有幾十年的（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（kuàng）較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水（shuǐ）混合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙（yān）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（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵（bèng）向上輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體（tǐ）和液體得以充分（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）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）塔底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水支含固（gù）量餘（yú）額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的（de）石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝係統主要包括:煙氣（qì）係統（tǒng）、吸收氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻（zǔ）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（xì）統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法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應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪（cōng）排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔打入母（mǔ）液箱,在進（jìn）入設置有抽真空係（xì）統的（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比（bǐ）正（zhèng）常蒸（zhēng）發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）汽用量;蒸（zhēng）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（fèn）離後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到（dào）含水率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（tǒng）、脫水係統（tǒng）等,脫硫效率（lǜ）高達99%,並可同時（shí）脫除20%左右的NOX,吸（xī）收（shōu）劑（jì）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 技術分析
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏（gāo）法占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高（gāo）,且可脫（tuō）除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）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（qì）溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程（chéng）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（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行成本的比重較大（dà）。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石（shí）—石膏法造價已大幅（fú）降低,其運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（fǎ）工藝技改的關鍵。氨法脫硫（liú）技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售收入（rù）可以（yǐ）抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於（yú）石灰（huī）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（shí）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（jiē）接觸對人體（tǐ）無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛（jīng）、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予（yǔ）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,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危（wēi）險化學品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易（yì）爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易（yì）溶於水,對皮膚（fū）粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃（nóng）度（dù）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、直接接觸時（shí）可致皮膚凍（dòng）傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫（liú）石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也（yě）用作工業材料,但總體消耗量有限（xiàn）。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌方（fāng）的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品（pǐn）,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠（kào）、無不（bú）良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業（yè）,發生一（yī）般以（yǐ）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,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因（yīn）此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑（jì）的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材（cái）料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危（wēi）害（hài）小。氨泄漏存（cún）在（zài）汙染作業環境和大（dà）氣環境（jìng）的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性（xìng）
 
　　脫硫（liú）石膏是工業廢渣,其回收（shōu）利用（yòng）已成為世界性難（nán）題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢（fèi）棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）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-石膏法脫硫工藝具備（bèi）以下（xià）優勢:一是大氣汙染（rǎn）小（xiǎo）,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（sān）是灰泥廢渣（zhā）排（pái）量很少,僅占脫（tuō）硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜合優（yōu）勢很大,主（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可（kě）再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展戰略,這是石灰石-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（fèi）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全風險。這也是氮肥、焦化和（hé）煤化工等行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源（yuán）緊缺,60%需要進口（kǒu）,對外依（yī）存（cún）度高。與此（cǐ）同（tóng）時,我國SO2排放量卻高居（jū）世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減少硫資源的進口量。通（tōng）常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量（liàng）的94%,而火電廠（chǎng）SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已（yǐ）轉化（huà）成（chéng）難（nán）以回用的脫（tuō）硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫銨具有較大的市場（chǎng）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（tuō）硫（liú）脫硝一體化的（de）特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過（guò）行政、立法等手（shǒu）段推（tuī）廣和普及氨法石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目（mù）的氨法脫（tuō）硫改造。