巨野氨法與石灰石—石（shí）膏法（fǎ）煙氣脫硫技（jì）術比較分（fèn）析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護（hù）的日益重視（shì）,煙氣（qì）脫硫技術得到了快速發（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（shī）法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣（guǎng）,濕法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫（liú）酸（suān）銨法)、石灰石（shí）法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與（yǔ）雙堿法)和金屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有（yǒu）色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫（liú）技（jì）術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫（liú）技術已有幾十年的運（yùn）行經驗,是（shì）目前世界技術上成（chéng）熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成（chéng）粉（fěn）後與水混合（hé）,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣（qì）在吸收塔內向上流動北（běi）鄉下流動（dòng）的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過（guò）循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中（zhōng）,氣（qì）體和液體得（dé）以（yǐ）充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生（shēng）成（chéng）的CaSO4在（zài）吸收塔（tǎ）底部與鼓入的氧化空氣發（fā）生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激（jī）流器中脫（tuō）水支含（hán）固量（liàng）餘額40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫（liú）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（shí）膏法脫（tuō）硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液（yè）製備係統（tǒng）、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。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
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙（yān）氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生（shēng）成亞（yà）硫（liú）酸銨;脫（tuō）硫後的淨（jìng）煙（yān）氣經二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設（shè）置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降（jiàng）了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含固（gù）量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥（zào）劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝（yì）主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統（tǒng）等,脫硫效率（lǜ）高達99%,並可同（tóng）時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(3)石灰石—石（shí）膏法漿液循環量大,耗（hào）電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）問題是愛（ài）出（chū）煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱器（qì）材質要求較高;設備國產化（huà）程度（dù）較石灰（huī）石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占（zhàn）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,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低,其運行費（fèi）用主要集（jí）中（zhōng）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（liú）技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫所使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於易燃、易爆、易中毒物品,便（biàn）於運輸、加工（gōng）和貯存,使用安全（quán）可（kě）靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有（yǒu）毒、有腐蝕（shí）,極易溶（róng）於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的（de）氨可引起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心（xīn）髒停（tíng）搏、直接接觸時可致（zhì）皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密閉（bì）容器和管道內,即使在（zài）使用（yòng）過（guò）程中,也必須處於（yú）完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予（yǔ）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,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中（zhōng）毒危險（xiǎn）,多用於建（jiàn）築行業,也用作工業材料,但總體（tǐ）消（xiāo）耗（hào）量（liàng）有（yǒu）限。火電、鋼（gāng）鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租地存（cún）放,堆（duī）積如山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨（ǎn）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、爆炸、有毒（dú）等（děng）風險,使用安全（quán）、可靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易（yì）爆、有毒等危險作業（yè）,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風（fēng）險係數低（dī）,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基（jī）本上不采用氨法而（ér）采用石灰石（shí）-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）性
 
　　石（shí）灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風（fēng）、防塵措施,對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（de）風險（xiǎn）,可能危害人體健（jiàn）康和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及（jí）時用酸中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫（liú）石膏是工業廢渣,其回（huí）收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻（zhī）能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣（guǎng）泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工（gōng）藝（yì）較（jiào）石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下（xià）優勢:一是大（dà）氣汙（wū）染（rǎn）小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排（pái）放,無需處（chù）理;三（sān）是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很（hěn）大（dà）,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫（liú）資（zī）源,符合循環（huán）經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤化工企業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨（ān）的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化和煤化工等（děng）行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為（wéi）主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊（jǐn）缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同（tóng）時,我國SO2排放量卻高居世界（jiè）首位（wèi）,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）不包含已轉化成難（nán）以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國（guó）優勢世界（jiè）氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛力（lì）。氨法脫硫（liú）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,其應用（yòng）前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立（lì）法等手段推廣和（hé）普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙（yān）氣脫硫（liú）技術;鼓勵火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和冶煉行業實施煙氣（qì）脫硫項目的氨法脫硫改造（zào）。