遼源氨法與石灰（huī）石—石膏（gāo）法煙氣脫硫（liú）技術比（bǐ）較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快（kuài）速發（fā）展,脫（tuō）硫技術（shù）越來越多,脫硫效率也（yě）越來（lái）越高。目前,我國煙氣脫硫技術（shù）主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中（zhōng）濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨（ǎn）法)、石灰石（shí）法(石灰（huī）石-石膏（gāo）法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等（děng）,我國90%以上的煙（yān）氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石（shí）膏（gāo）法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有（yǒu）幾十年的運行經驗（yàn）,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水（shuǐ）混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙（yān）氣在（zài）吸收塔內向上流動北鄉下流動（dòng）的（de）循環漿液（yè）以（yǐ）逆流方式洗滌,循（xún）環漿液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層（céng）內設置的噴（pēn）嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體（tǐ）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（dǐ）部（bù）與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部（bù）的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量（liàng）餘（yú）額40%,然後經帶式真空過濾機（jī）過濾,得到含水量（liàng）小於10%的（de）石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道（dào）進入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫工（gōng）藝係（xì）統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利（lì）用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約（yuē）2000kPa,脫硫副產（chǎn）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（fǎ）脫（tuō）硫（liú）技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆流接觸（chù）反應生（shēng）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（qì）。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打（dǎ）入母液（yè）箱（xiāng）,在進（jìn）入設置有抽真空係統的（de）政法結晶器,料（liào）液在70℃左右達到沸（fèi）點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用量;蒸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幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙（yān）氣係統、吸收氧化係（xì）統（tǒng）、脫水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）利用率（lǜ）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（shí）—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（hū）是（shì）氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法（fǎ）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（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（hào）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（jì）分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成（chéng）本的比重較大。隨著工（gōng）藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費（fèi）用主（zhǔ）要集中在點好（hǎo）上（shàng）,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸（dūn）,銷售收入（rù）可以抵（dǐ）消（xiāo）大部分脫（tuō）硫（liú）成本,時期發電成本低於石灰（huī）石—石膏法,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法脫硫項（xiàng）目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫（liú）劑的安全（quán）性
 
　　石灰石法（fǎ）煙（yān）氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化（huà）性質穩定,直接接觸對人（rén）體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以（yǐ）防護。石（shí）灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工（gōng）和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易燃、易（yì）爆、有毒、有腐蝕（shí）,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,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（xī）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（hé）管道（dào）內,即使（shǐ）在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有（yǒu）效的安全措施（shī）予以防範。
 
　　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,脫硫石膏對人體（tǐ）無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也（yě）用作工業材料,但總體（tǐ）消（xiāo）耗量有限。火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和冶煉企業均運出廠外,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆（duī）積如山,存在潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防範（fàn）。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石膏（gāo）法不涉（shè）及易燃、易爆、有毒（dú）等危（wēi）險（xiǎn）作業,發生一般以上（shàng）事故的可能性（xìng）小,無特（tè）種工種,無（wú）危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不（bú）足,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業基本（běn）上不采用氨法而采（cǎi）用石灰石（shí）-石膏法（fǎ）脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於（yú）天然原（yuán）材料,隻需（xū）采取簡易的（de）通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危（wēi）害人體健康和傷害動植物。氨水泄（xiè）漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環（huán）保性
 
　　脫硫（liú）石（shí）膏是工業廢渣,其回收利用（yòng）已成為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能（néng）作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存（cún）放,且隨時存在汙染環（huán）境的可能（néng）;而硫酸銨是化（huà）學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到（dào）再（zài）生利用（yòng）。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢大大高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排（pái）放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變（biàn）廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）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,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤化工等行（háng）業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本（běn）原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫（liú）資源緊缺,60%需要進口,對外依（yī）存度高。與此同（tóng）時,我國SO2排放（fàng）量卻高（gāo）居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減（jiǎn）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（huǒ）電廠SO2排放量又占（zhàn）總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢（fèi）渣。同（tóng）時（shí）,我國優（yōu）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（shì）合（hé）我國國情、負荷循環經濟發（fā）展,而且具有脫硫脫硝一體（tǐ）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（gāo）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（xiàng）目的氨法脫（tuō）硫改造。