句容（róng）氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙氣脫硫技術比較分析

句容       隨著我國對大氣汙染和環境保護（hù）的日益重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發（fā）展,脫硫技術越來越多,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（gōng）藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國（guó）90%以上（shàng）的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦（jiāo）化和煤化工行業多以氨法為主。

句容

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前（qián）世界技術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流（liú）動北鄉下流（liú）動的（de）循環漿液以逆（nì）流方式洗滌,循環漿（jiāng）液則通過（guò）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（qì）體和液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底部與鼓（gǔ）入的（de）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）漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘（yú）額40%,然後經帶式真空（kōng）過濾（lǜ）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除水分,通過（guò）煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效（xiào）率（lǜ）高（gāo）達95%,吸收器（qì）利用率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為（wéi）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（hé）較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝（yì）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;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底（dǐ）被氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空（kōng）係統的政法結晶器（qì）,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發（fā）下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器（qì）出口為含固（gù）量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一（yī）步分離後進入幹燥（zào）劑（jì）糟溜（liū）,得（dé）到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、脫水係統等（děng）,脫硫（liú）效率高達99%,並可同時（shí）脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析（xī）
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地麵積相（xiàng）對（duì）較（jiào）大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是（shì）氨法（fǎ）的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法脫硫效率高（gāo）,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存在問題是愛出煙氣（qì）中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等（děng）難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放（fàng）;硫胺（àn）結晶過程能耗大,對加熱器（qì）材（cái）質要求較（jiào）高;設備國產化（huà）程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格（gé）低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收（shōu）劑氨的費用較高,占運行成本（běn）的比重較大。隨著工藝（yì）和設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（qí）運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是（shì）石灰石（shí）—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技（jì）術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入（rù）可（kě）以抵消大（dà）部分脫硫成本（běn）,時期發（fā）電（diàn）成（chéng）本低於（yú）石灰石（shí）—石（shí）膏（gāo）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現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰石（shí）法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石（shí）灰石物（wù）化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺（cì）激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於（yú）易燃、易爆、易中毒物（wù）品,便於運輸、加工和貯存,使用（yòng）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,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引（yǐn）起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可（kě）引起反射性呼吸停止、心髒（zāng）停搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程（chéng）中,也必須處於（yú）完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以（yǐ）防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石（shí）灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫（liú）的產品是脫硫石膏,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（yú）建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼（gāng）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（kuì）壩（bà）、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應（yīng）用於農（nóng）業生產,不屬於危（wēi）險化學品,無（wú）燃燒、爆炸、有（yǒu）毒（dú）等（děng）風險,使用安全、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）生一般以上事故的可能性小,無（wú）特（tè）種工種,無（wú）危險工序,風險係數低,安全（quán）優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足（zú）,認為其安全風險大,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）灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡（jiǎn）易的通風、防塵措施,對（duì）環境汙染和健康危害小。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傷害動植（zhí）物。氨水（shuǐ）泄漏應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產（chǎn）品的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣（zhā）,其回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工（gōng）業垃圾予以（yǐ）廢棄（qì）和存放,且隨時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（dé）到再生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢（shì）大大高（gāo）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（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）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（jǐn）占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論（lùn）
 
　　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（fú）合循環經濟發展戰（zhàn）略,這是石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法（fǎ）比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）化工企業副產（chǎn）5%～8%廢氨（ān）水,可直接用（yòng）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（yě）是氮肥、焦化和煤化工等行業采（cǎi）用氨法煙氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與（yǔ）此同時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首（shǒu）位,提高SO2利用率可（kě）大幅減少硫資（zī）源的（de）進口量。通常,大氣中SO2主要來源（yuán）於煤炭燃燒,占SO2總排量（liàng）的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包含已轉化成難以（yǐ）回用的脫硫石膏等含硫廢渣（zhā）。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺（quē）硫（liú）,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,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（cǐ）,建議（yì）通過行政、立法等手段（duàn）推廣和普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫改造。