臨夏氨法與（yǔ）石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

臨夏       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫（tuō）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（zhǒng）。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(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬（shǔ）氧化物吸收（shōu）法等,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采用的是石灰石（shí）-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石（shí）灰石-石（shí）膏法脫硫技術（shù）特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術已有（yǒu）幾（jǐ）十年的運行經驗（yàn）,是目（mù）前世界技術上成熟、實用（yòng）業績最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到（dào）噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸（xī）收塔中,氣體和液（yè）體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生（shēng）成的CaSO4在（zài）吸收塔底部與鼓入的氧化空（kōng）氣（qì）發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在（zài）水力激流器（qì）中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起（qǐ）經兩級除霧器去除水分（fèn）,通過煙道進（jìn）入煙（yān）囪排向大氣。
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫工（gōng）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（gāo）脫水（shuǐ）係統、排放係（xì）統等,脫硫效率高（gāo）達95%,吸收器利用（yòng）率90%,鈣（gài）硫（liú）比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）可保持較高的脫硫（liú）效率和較好（hǎo）的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）術特點
 
　　氨（ān）法脫硫工（gōng）藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流接（jiē）觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去（qù）除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入（rù）母液箱,在進入設置有抽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%的硫酸銨料漿,經離（lí）心機進一步（bù）分離後進入幹（gàn）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（xì）統、吸收氧化係（xì）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（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副（fù）產品為硫（liú）酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析（xī）
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨（ān）法的（de）兩倍;(2)脫（tuō）硫塔阻（zǔ）力（lì）大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗（hào）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亞硫酸銨、硫（liú）酸（suān）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（guò）程能（néng）耗大,對加（jiā）熱（rè）器材質要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰（huī）石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）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劑（jì）氨的費（fèi）用較高,占運（yùn）行成本的比重較大。隨（suí）著工藝和設備國產化程度的（de）不（bú）斷提高,石（shí）灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行（háng）費（fèi）用（yòng）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（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）售價在800～1000元（yuán）/噸,銷（xiāo）售收入可（kě）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）,氨法（fǎ）脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫（tuō）硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接（jiē）接觸對人體（tǐ）無危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予（yǔ）以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和（hé）貯存（cún）,使用（yòng）安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣（qì）味,易（yì）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（yòng）,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反射性呼吸（xī）停止、心髒停搏、直接接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉（bì）容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態（tài）,應采取（qǔ）有效的安全措施予以防（fáng）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（liú）石（shí）膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存（cún）在火災、爆炸和（hé）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、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外（wài）,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山（shān）,存在潰壩（bà）、塌方的危險,應予以防範。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（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠、無（wú）不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石灰石（shí）-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,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,認為其安全（quán）風險大,事（shì）故幾率高（gāo）。因此,火電（diàn）、鋼（gāng）鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分（fèn）析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環（huán）保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危（wēi）害小。氨泄漏存在汙染作業環境（jìng）和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時（shí）用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫（liú）石膏是工業廢渣,其（qí）回收利用（yòng）已成為世界性難（nán）題,大多數情況下隻能（néng）作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨（suí）時存在汙染環（huán）境的（de）可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢（shì）大大高於脫硫（liú）石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總（zǒng）排量少;二是（shì）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（gāo）總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮（dàn）肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且（qiě）無運輸、裝卸、儲存和使用液（yè）氨的安全風險。這也是氮（dàn）肥、焦化和煤（méi）化工等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的進口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭（tàn）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回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢（shì）世界氮肥大（dà）國,土壤（rǎng）嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適（shì）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,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。