開封氨法與石灰（huī）石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫（tuō）硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要（yào）有幹（gàn）法（fǎ）、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙（shuāng）堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石（shí）-石膏濕法脫（tuō）硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

開封

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫技術已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（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙（yān）氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環（huán）漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向（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（chōng）分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的（de）氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部（bù）的石膏漿液先（xiān）在水力激流器中脫水支含固（gù）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。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪（cōng）排向（xiàng）大氣（qì）。
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利（lì）用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石（shí）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（tǒng）穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與循（xún）環吸收（shōu）溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧（wù）器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）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液箱,在（zài）進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離心（xīn）機（jī）進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的（de）硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統（tǒng）、吸（xī）收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用（yòng）率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵（miàn）積相對較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液（yè）循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸（suān）銨和氯化銨等難以除去的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧（wù）排放（fàng）;硫胺結晶過（guò）程能耗大,對（duì）加熱器材質（zhì）要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰石—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石價格（gé）低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費（fèi）用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石（shí）—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（jì）術的副產品硫酸（suān）銨售價在（zài）800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法（fǎ）脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　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,石灰石物化性質穩定,直接接觸對（duì）人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺（cì）激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮（pí）膚,應佩（pèi）戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於（yú）運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣（qì）味（wèi）,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於（yú）水,對皮膚粘（zhān）膜有刺激和腐（fǔ）蝕作用,高濃度的氨可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可（kě）引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存在密閉容器和管道內,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（qì）脫硫（liú）的產（chǎn）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（zhōng）毒危（wēi）險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業（yè）均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存（cún）放,堆積如山,存在潰壩（bà）、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產（chǎn）品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事（shì）故的可能（néng）性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業人（rén）員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事（shì）故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨法而采用石（shí）灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）於天然原材料,隻需采取簡易（yì）的通風、防塵措（cuò）施（shī）,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風險,可能危害人體健（jiàn）康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢（fèi）渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難題,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃（lā）圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使（shǐ）硫資源得（dé）到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排（pái）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,僅占脫硫石（shí）膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）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（huán）經濟發（fā）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（huà）工企業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫（liú）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,對外依存度高（gāo）。與（yǔ）此同時,我國SO2排放量卻（què）高（gāo）居世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可（kě）大（dà）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（pái）量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又占總排量的60%。這（zhè）裏所指的SO2排放量（liàng）不（bú）包（bāo）含已轉（zhuǎn）化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土（tǔ）壤嚴重（chóng）缺硫（liú）,硫銨具有較大的市場（chǎng）潛力。氨法（fǎ）脫硫適（shì）合我國國情、負荷循環經濟發展,而（ér）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,建（jiàn）議通過行政、立法（fǎ）等手（shǒu）段推廣和普及氨法石灰石-石（shí）膏法（fǎ）煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉（liàn）行（háng）業實施煙氣脫硫項目（mù）的氨法脫硫改造。