醴陵氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術（shù）比較（jiào）分析

       隨（suí）著我國對大氣（qì）汙染和環（huán）境保護（hù）的日益（yì）重視,煙氣脫硫技術（shù）得到了快速發展,脫硫技（jì）術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有幹法（fǎ）、半幹法和濕法（fǎ）三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化（huà）物吸收法等,我國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫工程采用的是石（shí）灰石-石膏濕（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（méi）化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）術已有幾十年（nián）的運行經驗,是目前世界技術上成（chéng）熟、實（shí）用業績（jì）最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是（shì）把石灰石磨成粉（fěn）後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷（duàn）補充道吸（xī）收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔內向上流動北鄉下流動（dòng）的循環漿液以逆流方（fāng）式洗滌（dí）,循環漿（jiāng）液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸（chù）,一邊脫除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（huà）空氣發（fā）生化學反應（yīng）,最終生成（chéng）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（é）40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級（jí）除霧器（qì）去除水分,通過煙道進入煙囪排（pái）向（xiàng）大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝（yì）係統主要（yào）包括:煙（yān）氣（qì）係統（tǒng）、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）硫效率高達95%,吸收（shōu）器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在（zài）不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率（lǜ）和較好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將原煙氣（qì）引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧（wù）器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液（yè）取出泵從脫硫塔打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器（qì）,料液（yè）在70℃左右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降（jiàng）了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發（fā）潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨料漿,經離心機（jī）進一步分離後進入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）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（shí）脫除20%左右的（de）NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品（pǐn）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（fǎ）的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大（dà）,耗電量（liàng）較高;(4)氨法（fǎ）脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技術存在（zài）問題是愛出煙（yān）氣（qì）中的按生成亞（yà）硫酸銨（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難以除去的（de）氣溶膠（jiāo）,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結（jié）晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二（èr）氨法脫（tuō）硫技術吸（xī）收劑氨的費用較高,占運行成本的（de）比重較大。隨著工藝和（hé）設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降（jiàng）低,其運行（háng）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（jiàn）。氨法（fǎ）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（běn）,時期發（fā）電成本低於石灰石—石膏（gāo）法,可（kě）以預測當（dāng）煙（yān）氣（qì）中SO2含量更（gèng）高時,氨法脫硫（liú）項目（mù）有可能實現（xiàn）盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的（de）安全性
 
　　石灰石法（fǎ）煙（yān）氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接（jiē）接觸對人體無危害。加工（gōng）時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統和皮膚（fū）,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆（bào）、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易（yì）燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用（yòng）,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起（qǐ）反射性呼吸停止、心髒停搏、直（zhí）接接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨（ān）通（tōng）常儲（chǔ）存在密閉容器和管道內,即使（shǐ）在使（shǐ）用過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸（zhà）和中毒危（wēi）險,多用於建築行業（yè）,也用（yòng）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（gōu）築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防範。硫（liú）酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化（huà）學品,無燃燒（shāo）、爆炸、有毒等（děng）風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作（zuò）業,發生一般（bān）以上事故的可能性（xìng）小,無特種（zhǒng）工種,無（wú）危險（xiǎn）工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法（fǎ）而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑（jì）的環保性
 
　　石（shí）灰石屬於天然原材料,隻（zhī）需采取簡易的通（tōng）風、防塵措施,對（duì）環境汙染和健康危害小。氨泄（xiè）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（kāng）和傷害動（dòng）植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢渣（zhā）,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棄和存（cún）放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應（yīng）用於農業生產,使硫（liú）資源得（dé）到再生利用。顯然（rán）,硫酸（suān）銨的環保優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙（wū）染小,無CO2排放,SO2排放（fàng）濃度（dù）低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是（shì）灰泥廢（fèi）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
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）優勢很（hěn）大（dà）,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略（luè）,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣（qì）脫硫技（jì）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（zhí）接用作脫硫（liú）劑,既解決了廢水處（chù）理問題,回收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨（ān）的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤（méi）化（huà）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（guó）硫資（zī）源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我（wǒ）國SO2排放量卻高（gāo）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,大氣（qì）中SO2主（zhǔ）要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用的（de）脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我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（fǎ）脫硫適合我國國情（qíng）、負荷循環經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫脫硝一體化（huà）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（duàn）推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行（háng）業（yè）實施煙氣脫硫項（xiàng）目的氨（ān）法脫硫改造。