林芝氨（ān）法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也越來越高（gāo）。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主（zhǔ）要有幹法（fǎ）、半幹法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫工藝應用（yòng）最廣（guǎng）,濕（shī）法脫（tuō）硫包括氨（ān）法(即氨（ān）-硫酸（suān）銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石膏法（fǎ）)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國（guó）90%以上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石灰石（shí）-石膏濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和（hé）煤化工行業多（duō）以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術（shù）特點
 
　　石灰（huī）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（zuì）多、運行狀（zhuàng）況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是（shì）把石灰（huī）石磨成（chéng）粉（fěn）後與水（shuǐ）混合,職稱石灰石漿液（yè）,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下（xià）流動（dòng）的循環漿液以逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液則通過循環泵（bèng）向（xiàng）上輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生（shēng）成的CaSO4在吸收塔底部（bù）與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液（yè）先在（zài）水力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘額（é）40%,然後經（jīng）帶式（shì）真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝係統主要包括:煙（yān）氣係統（tǒng）、吸收氧化係（xì）統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效（xiào）率高（gāo）達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為（wéi）石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效（xiào）率和較好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）術特（tè）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（nì）流（liú）接觸（chù）反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧（wù）滴,由煙囪排向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化（huà）成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由（yóu）料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政（zhèng）法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔（jié）淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離（lí）心機進一步分（fèn）離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含水率3%的（de）硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫（tuō）硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係（xì）統等,脫硫效率高達99%,並可同（tóng）時（shí）脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分（fèn）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,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液（yè）循環量大（dà）,耗電量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率（lǜ）高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化（huà）銨等難以除去的氣溶（róng）膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器（qì）材質要求較高;設備國產化程（chéng）度較石灰石（shí）—石（shí）膏法較低。
 
　　3.2 經（jīng）濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石（shí）價格低（dī）廉,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑（jì）氨（ān）的費用較高,占（zhàn）運行成（chéng）本的（de）比重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費（fèi）用主要集（jí）中在點好上,因此進一步降低電耗（hào）是石灰石（shí）—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技（jì）術的副產品硫酸銨售（shòu）價在800～1000元/噸,銷（xiāo）售收入可以抵消大部分脫硫（liú）成本,時期發電成本低（dī）於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接（jiē）觸對人（rén）體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒（dú）物品,便於運輸（shū）、加工和貯（zhù）存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激（jī）和（hé）腐蝕作用,高濃度的氨可引起化（huà）學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可（kě）引起反射性（xìng）呼吸（xī）停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內（nèi）,即使在使用過程中,也必須處於完好（hǎo）密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的（de）安全性
 
　　石灰石-石（shí）膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接（jiē）危害（hài）,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（yè）材料,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造（zào）田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、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（yè）生產,不屬於（yú）危險化學品,無（wú）燃燒、爆炸、有毒（dú）等風險,使用安全（quán）、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生（shēng）一般以上事故的可能（néng）性小,無（wú）特種工種（zhǒng）,無危險（xiǎn）工序,風險（xiǎn）係數（shù）低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化（huà）工從（cóng）業人員對“氨（ān）”的人（rén）事不足,認（rèn）為其（qí）安全風（fēng）險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原（yuán）材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫（liú）石（shí）膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性（xìng）難題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在（zài）汙染環境的可能;而硫酸銨（ǎn）是化學肥料,廣泛應用於農業（yè）生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法脫硫工藝具（jù）備以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是（shì）無廢水排（pái）放,無需處理;三（sān）是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）優勢很大,主要是變廢（fèi）為寶（bǎo）、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經（jīng）濟（jì）發展戰略,這是石灰石-石（shí）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（kě）直（zhí）接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨（ān）的安全風險。這也是（shì）氮肥（féi）、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此（cǐ）同時（shí）,我國SO2排放量卻高居世界首（shǒu）位,提高SO2利用率可大（dà）幅（fú）減少硫資（zī）源的進（jìn）口量（liàng）。通常,大氣（qì）中SO2主要（yào）來（lái）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（pái）量的（de）60%。這裏所指的SO2排放量不包含（hán）已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣（zhā）。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫（liú）,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負（fù）荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特（tè）點,其（qí）應用前景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣（guǎng）和普及氨（ān）法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業（yè）實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。

林芝