濟寧氨法與（yǔ）石灰石—石膏法（fǎ）煙（yān）氣脫硫（liú）技術比較（jiào）分析

濟寧       隨著（zhe）我國對大氣（qì）汙染和環（huán）境保護（hù）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,脫硫效率也（yě）越來越（yuè）高（gāo）。目前,我國（guó）煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫（tuō）硫工藝應用最廣,濕法脫硫（liú）包（bāo）括氨法(即氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法（fǎ）(鈉（nà）堿與（yǔ）雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有（yǒu）色（sè）冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

濟寧

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）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（wěn）定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液（yè）體得以充分（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓入（rù）的氧化（huà）空氣發生化學反應,最終生成石（shí）膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流（liú）器中脫水（shuǐ）支含固量餘（yú）額40%,然後（hòu）經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小（xiǎo）於10%的石膏。脫（tuō）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（pái）向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝（yì）係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液（yè）製備係（xì）統、石膏脫水係統、排放（fàng）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（fù）產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下（xià）均可保持較高的脫硫效率和（hé）較好的係統穩定性。
 
　　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（zhōng）,與（yǔ）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（èr）級除霧（wù）器去（qù）除霧（wù）滴,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置有抽真空係統的（de）政法結晶器,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（jìng）器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一（yī）步分離後進入幹燥劑糟溜,得到（dào）含水（shuǐ）率（lǜ）3%的硫（liú）酸銨產品（pǐn）。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙氣係統、吸（xī）收氧化（huà）係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同（tóng）時脫除20%左（zuǒ）右的（de）NOX,吸收劑利用率100%脫（tuō）硫塔阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎（hū）是氨（ān）法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液（yè）循環量大（dà）,耗電（diàn）量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成（chéng）氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過（guò）程能耗大,對加熱器材質要（yào）求較高;設備國產化程度較石灰石（shí）—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二（èr）氨（ān）法脫硫技術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運行成本的比（bǐ）重（chóng）較大。隨著工藝和設（shè）備國產化程度的不斷提（tí）高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,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—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫（liú）酸（suān）銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成（chéng）本低於石灰石—石膏（gāo）法,可以預測當煙氣中SO2含（hán）量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可（kě）能實現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性分析
 
　　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（huī）石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係（xì）統（tǒng）和皮膚,應佩（pèi）戴防（fáng）塵口（kǒu）罩（zhào）予以（yǐ）防護。石灰石不屬於易（yì）燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存（cún）,使（shǐ）用安全可靠（kào）。
 
　　氨屬（shǔ）於危險化學品,有強烈的刺激（jī）氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和腐蝕作用,高濃度的氨（ān）可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼（hū）吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍（dòng）傷。氨通常（cháng）儲存在密閉容器（qì）和管道內（nèi）,即使在使用過程中,也必須處（chù）於完好（hǎo）密閉狀態,應采取有效的安全措施予（yǔ）以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作（zuò）工業材料（liào）,但總體消耗量有限（xiàn）。火電、鋼鐵和（hé）冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存（cún）放,堆積如（rú）山,存在潰壩、塌方（fāng）的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於（yú）農業（yè）生產,不屬於（yú）危（wēi）險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙（yān）氣脫硫（liú）工藝（yì）相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易（yì）燃、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生一般以上事故的可能（néng）性（xìng）小,無特種工種,無危險工序,風險係數（shù）低（dī）,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認（rèn）為（wéi）其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上（shàng）不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環（huán）保（bǎo）性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石灰石屬於天（tiān）然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境（jìng）汙染和健康危害（hài）小。氨泄漏（lòu）存在（zài）汙染作業環境（jìng）和大氣環境的風險,可（kě）能（néng）危害人體健康和傷害動植物。氨水泄（xiè）漏應及（jí）時用（yòng）酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工（gōng）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工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應（yīng）用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保（bǎo）優勢大大高（gāo）於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝較石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染（rǎn）小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無（wú）廢水（shuǐ）排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣（zhā）排量很少,僅占脫硫石膏總排（pái）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,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決（jué）了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用（yòng）液氨的安全風險。這（zhè）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（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可（kě）大幅（fú）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（shāo）,占SO2總排量的94%,而（ér）火電（diàn）廠SO2排放量又占總（zǒng）排量（liàng）的60%。這裏所指的SO2排放量不包（bāo）含已轉化成難以回用（yòng）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,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應（yīng）用前景（jǐng）將越來越廣闊。因此,建議通過行政（zhèng）、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉行（háng）業實施煙氣脫（tuō）硫項目的氨法脫硫改造。