樂陵氨法與石灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國（guó）對大（dà）氣（qì）汙染和環（huán）境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,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,濕法脫硫包括氨（ān）法(即（jí）氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉（nà）堿與雙堿法)和金屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采（cǎi）用的（de）是石灰石-石膏（gāo）濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業（yè）多以氨法（fǎ）為主（zhǔ）。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）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硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職（zhí）稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循（xún）環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環（huán）泵向上（shàng）輸送到噴漿（jiāng）層內設置（zhì）的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔中（zhōng）,氣體和液體得以充分接觸,一（yī）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（fā）生化學反應,最終生成石膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流（liú）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（shuǐ）量小（xiǎo）於（yú）10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧（wù）器去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪（cōng）排（pái）向大（dà）氣。
 
　　石灰（huī）石（shí）-石膏法脫（tuō）硫工藝（yì）係（xì）統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫（tuō）硫（liú）效率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫（liú）比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副（fù）產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃（nóng）度下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較（jiào）好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝（yì）是將原煙（yān）氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶（róng）液逆流接觸（chù）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（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出泵（bèng）從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽（chōu）真空係（xì）統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發（fā）潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係（xì）統等（děng）,脫（tuō）硫效率高達99%,並可同時脫除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（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,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（chéng）亞硫酸銨、硫酸銨和（hé）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,對加熱器材質要（yào）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—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低（dī）廉（lián）,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和（hé）設（shè）備國產化程度的不（bú）斷（duàn）提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行（háng）費用（yòng）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（gāo）法工藝技改（gǎi）的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫酸銨售價在（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（yù）測當煙氣中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（de）安全性
 
　　石灰石法煙氣（qì）脫硫所使用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰石（shí）物（wù）化性質穩定,直接（jiē）接觸對人（rén）體無危害。加工時有揚塵（chén）,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以防護。石灰石不屬於（yú）易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危（wēi）險化學品,有強烈（liè）的（de）刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的（de）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（xīn）髒停（tíng）搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存（cún）在密閉（bì）容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉（bì）狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏（gāo）,脫（tuō）硫石膏（gāo）對人體無直接危害,也不存在火災（zāi）、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行業,也（yě）用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防（fáng）範。硫酸銨為工業產品,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（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）生一（yī）般以上（shàng）事故（gù）的可能性小,無（wú）特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全（quán）優勢大,尤其（qí）是非化工從業（yè）人員對“氨”的人事（shì）不足,認為其安全風（fēng）險（xiǎn）大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而（ér）采用石灰石-石（shí）膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環（huán）保（bǎo）性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）性（xìng）
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易（yì）的通風、防塵（chén）措施,對環境汙染和健康危害小。氨（ān）泄漏存在（zài）汙染作業環境和大氣（qì）環（huán）境的（de）風險,可能危（wēi）害人體健（jiàn）康和傷害（hài）動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世（shì）界性（xìng）難題,大多數情況（kuàng）下隻能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝具備以下優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放（fàng）濃度（dù）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（pái）量很少,僅占脫硫石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大（dà）,主要是變廢為寶、低碳環保（bǎo）,可再生利用硫資源,符合循環經（jīng）濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技（jì）術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工（gōng）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、儲存和使用液氨的（de）安全（quán）風險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤化工等（děng）行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進（jìn）口,對外依（yī）存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可大（dà）幅減少硫資源的進口量。通常,大氣（qì）中SO2主要來源於煤炭燃（rán）燒,占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（zhǐ）的SO2排放量不（bú）包含已轉（zhuǎn）化（huà）成難以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥大（dà）國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。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,其應用前景（jǐng）將越來越廣闊。因（yīn）此（cǐ）,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（qì）脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造。

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