浚縣氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

浚縣       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣（qì）脫硫技術得到（dào）了（le）快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫（liú）效率也（yě）越來（lái）越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）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（fǎ）(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是（shì）石灰石-石（shí）膏（gāo）濕法脫硫工藝。石（shí）灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術（shù）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（jì）最多、運行狀況較（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後與（yǔ）水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流（liú）動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循（xún）環泵向（xiàng）上輸送到噴漿層內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（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸收塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流（liú）器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫（tuō）硫後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道（dào）進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係（xì）統、石膏脫水係統、排（pái）放係統等,脫硫效率高（gāo）達（dá）95%,吸收器利用（yòng）率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。在不（bú）同的煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較高的脫硫效率和（hé）較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液（yè）逆流接（jiē）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（yà）硫酸銨在（zài）塔（tǎ）底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設（shè）置有抽真空係統的政法結（jié）晶器,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正（zhèng）常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器（qì）出口（kǒu）為含固量30%的硫酸銨料漿,經離（lí）心機進一步分離後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率3%的硫（liú）酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積（jī）相對較（jiào）大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣（qì）中的按生成亞硫酸（suān）銨、硫酸銨和（hé）氯化銨（ǎn）等（děng）難以除去的（de）氣溶膠,造（zào）成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱器材質要求較高;設備國產化（huà）程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析（xī）
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行成（chéng）本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的（de）不斷提（tí）高,石灰（huī）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（yīn）此進一步降低（dī）電耗是石灰石—石膏法（fǎ）工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫（liú）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（dī）於石灰石—石膏法,可以預測當煙（yān）氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰（huī）石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石（shí）灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統和皮（pí）膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石灰石不（bú）屬於易（yì）燃、易爆、易中毒（dú）物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可（kě）靠（kào）。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺（cì）激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,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（hū）吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮（pí）膚凍（dòng）傷。氨通常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內（nèi）,即（jí）使在使（shǐ）用過程中,也必須處於完好密閉狀（zhuàng）態,應采取有效的（de）安全措施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏,脫硫石（shí）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,也用作（zuò）工業材（cái）料,但總體消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,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。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）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、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的（de）安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易（yì）燃（rán）、易爆、有毒等（děng）危（wēi）險作業,發生一般以上事（shì）故的可能性小,無特種工種,無（wú）危險工序（xù）,風（fēng）險係數低（dī）,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事（shì）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（háng）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)脫硫劑的環保性
 
　　石（shí）灰（huī）石屬於天然（rán）原材料,隻需采取簡易的通風、防（fáng）塵措（cuò）施（shī）,對環境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和（hé）傷（shāng）害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品（pǐn）的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢（fèi）渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難題,大多（duō）數情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放,且（qiě）隨時（shí）存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石（shí）灰石-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（nóng）度低,尾氣總（zǒng）排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的（de）1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的（de）綜（zōng）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（fā）展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙（yān）氣（qì）脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮（dàn）肥（féi）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（dàn）資源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存和使用液氨的安（ān）全風險。這也是氮肥、焦化和（hé）煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的（de）根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源緊缺,60%需要進口,對外依存度（dù）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（lái）源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量的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（liàng）不（bú）包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢（fèi）渣。同時,我國優勢（shì）世界氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨（ǎn）具有較大（dà）的市場潛力（lì）。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環（huán）經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的（de）特點,其（qí）應用前景（jǐng）將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、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（gāng）鐵和冶煉（liàn）行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。