萊蕪氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和（hé）環境保護的日益重視,煙氣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、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最（zuì）廣（guǎng）,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（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（gōng）程采用的（de）是石（shí）灰石-石（shí）膏濕法脫硫工藝。石灰石法（fǎ）主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為主。

萊（lái）蕪

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術已有幾十（shí）年的運行經驗,是目（mù）前世界技術上成熟（shú）、實用業績最多、運（yùn）行狀（zhuàng）況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把（bǎ）石灰石磨成粉後（hòu）與（yǔ）水混（hún）合（hé）,職稱石灰石漿液,不斷（duàn）補充道吸收塔內。煙氣在（zài）吸收塔內（nèi）向上流動（dòng）北鄉下流動的（de）循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循（xún）環泵向（xiàng）上輸（shū）送（sòng）到噴漿層（céng）內設置（zhì）的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫（tuō）水支含固量餘額40%,然（rán）後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的（de）石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分（fèn）,通過煙（yān）道進入煙囪排（pái）向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要（yào）包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫硫（liú）效率（lǜ）高達95%,吸收器（qì）利用率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（hé）及SO2濃度下（xià）均可保持較高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫（liú）技（jì）術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶（róng）液（yè）逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在進入設置（zhì）有抽真空係統的政法結晶器（qì）,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發（fā）下（xià）降了40℃,大大（dà）降低了蒸汽用量;蒸發潔（jié）淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離心（xīn）機（jī）進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可（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,脫硫副產品為（wéi）硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨（ān）法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液（yè）循環量大（dà）,耗（hào）電量較（jiào）高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除（chú）部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出煙氣中的（de）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;硫胺（àn）結晶過（guò）程能（néng）耗大,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫（tuō）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,占運行（háng）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—石膏法造價已大幅（fú）降低,其運行費用主要集中在（zài）點好（hǎo）上,因此（cǐ）進一步降低電（diàn）耗是石（shí）灰石（shí）—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷（xiāo）售收入可以抵消大（dà）部（bù）分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石（shí）—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時（shí）,氨（ān）法脫硫項目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰（huī）石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石（shí）物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護（hù）。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒（dú）物品,便於運輸、加工和貯存,使用（yòng）安（ān）全可靠。
 
　　氨屬於危險化學（xué）品（pǐn）,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（zuò）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吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常（cháng）儲存在密（mì）閉容器和管道內,即使在使用過（guò）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（de）安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多（duō）用於（yú）建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗（hào）量有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均（jun1）運出廠外（wài）,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作（zuò）業（yè）,發生一（yī）般以上事故的（de）可能性小,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和冶煉（liàn）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（shí）屬於天然原材料（liào）,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（jìng）和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨（ān）水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,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（fèi）棄和（hé）存放,且隨時存在汙染環境的可能;而（ér）硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙（wū）染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排（pái）量少;二是無廢（fèi）水排放,無需處理;三（sān）是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優（yōu）勢很（hěn）大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合循環經濟發展戰略（luè）,這是石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫（liú）技術所無法比擬的。尤其是氮肥（féi）和煤化（huà）工企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接（jiē）用作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤（méi）化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高居（jū）世界首位（wèi）,提高（gāo）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SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又（yòu）占總（zǒng）排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢（fèi）渣。同時,我（wǒ）國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情、負荷循環（huán）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（yuè）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、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的氨法（fǎ）脫硫改造（zào）。