樂平氨法與石灰（huī）石—石膏法煙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（shì）,煙氣脫（tuō）硫技術（shù）得（dé）到了快速發展,脫硫技術越（yuè）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（yǒu）幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣（guǎng）,濕（shī）法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石（shí）法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉（nà）堿與（yǔ）雙堿法（fǎ）)和金屬氧化物吸收（shōu）法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是（shì）石（shí）灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電（diàn）、鋼鐵和有色冶煉行業（yè）,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

樂平

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法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（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混（hún）合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以（yǐ）逆流方式洗滌,循環漿液則（zé）通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液（yè）體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔（tǎ）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%,然後經帶式真空過濾機過（guò）濾,得到含水（shuǐ）量小於10%的石（shí）膏。脫硫後（hòu）的（de）經驗（yàn）起經兩級除霧器去除水（shuǐ）分,通過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:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏（gāo）。在（zài）不同的煙氣負荷（hé）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（fǎ）脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液（yè）逆流接觸反應（yīng）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。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出泵從脫硫（liú）塔（tǎ）打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽（chōu）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（le）40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的硫（liú）酸銨料漿,經離心機進（jìn）一步分離後進入幹燥劑糟溜,得（dé）到含水率3%的硫酸銨產品（pǐn）。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力（lì）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—石膏法占地麵積（jī）相對較大,幾乎是氨（ān）法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎（hū）是氨（ān）法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部（bù）分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）問題是愛（ài）出煙氣中的（de）按生成亞硫酸銨、硫酸銨（ǎn）和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱器（qì）材質要求（qiú）較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低（dī）。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石（shí）—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷（duàn）提高,石灰石—石膏法造（zào）價已大幅降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好上,因此（cǐ）進（jìn）一（yī）步降（jiàng）低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨（ān）法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在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（shí）,氨（ān）法脫硫（liú）項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰石物化性質穩（wěn）定,直（zhí）接接（jiē）觸（chù）對人體無危害。加工時（shí）有揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防（fáng）塵口罩予以防（fáng）護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於（yú）運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有（yǒu）強烈的刺激（jī）氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎（yán）等,吸（xī）入後可引起反（fǎn）射（shè）性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通常儲存（cún）在密閉容器和（hé）管道內（nèi）,即使在使用過（guò）程中（zhōng）,也必須處於完好密閉（bì）狀（zhuàng）態,應采取（qǔ）有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石（shí）灰石（shí）-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,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,多用於建築行業,也用作工業材料,但總（zǒng）體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土（tǔ）造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩（bà）、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品（pǐn）,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學（xué）品,無（wú）燃（rán）燒、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃（rán）、易爆（bào）、有毒等危險作（zuò）業,發生一般以上事故的可能性小,無特種（zhǒng）工（gōng）種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是（shì）非化工從業（yè）人員對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險大,事故幾率高。因（yīn）此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫（tuō）硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵（chén）措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄（xiè）漏（lòu）存在汙染作業環（huán）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（shōu）利（lì）用已成為世界性難題,大（dà）多數情（qíng）況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,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（shǐ）硫資源得到再生（shēng）利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一（yī）是大氣汙染小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很（hěn）少,僅占（zhàn）脫硫石膏總（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫的綜合（hé）優（yōu）勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符（fú）合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水（shuǐ）處理問題,回（huí）收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使（shǐ）用液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的（de）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（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高居世（shì）界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常（cháng）,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,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（zhǐ）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渣。同時,我國（guó）優勢世界氮肥大國,土壤嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有較（jiào）大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議（yì）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（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改（gǎi）造。