臨清氨法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析（xī）

臨清（qīng）       隨著我國對大氣汙染和環境（jìng）保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了（le）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（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨（ān）法（fǎ）(即氨-硫酸銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕（shī）法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火（huǒ）電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦（jiāo）化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為主。

臨（lín）清

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上（shàng）成（chéng）熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把（bǎ）石灰石磨成粉後與（yǔ）水混合（hé）,職稱石灰石漿液,不（bú）斷補充道吸（xī）收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔（tǎ）內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的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（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量（liàng）小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水（shuǐ）分,通過（guò）煙道進入（rù）煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫工藝係統主（zhǔ）要包括:煙（yān）氣係統、吸收（shōu）氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏脫水係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副（fù）產品為石（shí）膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較（jiào）好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後（hòu）的淨煙氣經二級除霧器去除（chú）霧滴（dī）,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器（qì）,料液在（zài）70℃左右達到沸點（diǎn）,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫（liú）酸銨料漿,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（chǎn）品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸（xī）收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力僅（jǐn）約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法（fǎ）占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫（tuō）硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(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（zhōng）的按生成亞（yà）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（hé）煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程能耗大,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 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石灰石價格低廉（lián）,二氨法脫硫技術吸收（shōu）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提高,石灰石（shí）—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點（diǎn）好（hǎo）上,因此進一步降低（dī）電耗是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品（pǐn）硫酸銨售（shòu）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（kě）以預（yù）測當（dāng）煙氣中SO2含量更高時,氨法（fǎ）脫硫（liú）項目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全（quán）性分析
 
　　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（jì）為石灰石（shí）,石灰石物化性質穩定,直接接觸（chù）對人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防（fáng）護。石灰石不屬於易燃、易爆（bào）、易中（zhōng）毒物品,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（qiáng）烈的刺（cì）激氣味,易燃（rán）、易爆、有（yǒu）毒（dú）、有腐蝕,極易溶於水,對皮（pí）膚粘膜有刺激和腐（fǔ）蝕作（zuò）用,高濃（nóng）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（zāng）停搏、直接接觸時可致皮膚凍（dòng）傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程（chéng）中,也必須處（chù）於完好密閉狀態（tài）,應采（cǎi）取有（yǒu）效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫（liú）石膏,脫硫（liú）石膏對人體無直接危害,也不存在火（huǒ）災、爆炸和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行業,也（yě）用作（zuò）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（chǎng）外,填溝築（zhù）路,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產（chǎn）品,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒（dú）等風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫（liú）工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生一般以上事故的可能性小（xiǎo）,無特種工種,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、鋼鐵和冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨（ān）法而采（cǎi）用石灰石-石膏法脫（tuō）硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）於天（tiān）然原（yuán）材（cái）料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對（duì）環（huán）境汙染和健康危害小。氨（ān）泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產品（pǐn）的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業（yè）廢渣,其回收利用已（yǐ）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（hé）存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學（xué）肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到（dào）再生利用。顯然,硫酸銨的環保（bǎo）優勢大大高於脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝具備以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,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,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無（wú）法比擬的（de）。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（liú）劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回收但（dàn）資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮（dàn）肥、焦化（huà）和煤化工等行（háng）業采用氨法煙氣脫硫（liú）技術為主的（de）根本原（yuán）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（tóng）時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源（yuán）的進口量。通常,大氣中SO2主要來（lái）源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而（ér）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（bāo）含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫（liú）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（jiào）大（dà）的市場（chǎng）潛力。氨（ān）法（fǎ）脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其（qí）應用前景將越來（lái）越廣（guǎng）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（hé）冶煉行業實（shí）施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

臨清