溧陽氨法與石灰（huī）石（shí）—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

       隨著我國對大氣汙染和環境保（bǎo）護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技（jì）術越（yuè）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（shī）法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石（shí）灰石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要（yào）應用在火電、鋼鐵和有色（sè）冶煉行業,而（ér）氮肥、焦（jiāo）化和煤化工行業多以（yǐ）氨法（fǎ）為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術（shù）已有幾十年的（de）運行經驗,是（shì）目（mù）前世界技術上成（chéng）熟、實用業績（jì）最多（duō）、運行狀況較穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流動北鄉下流動的循（xún）環漿液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則通過（guò）循環泵向上輸送到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體得以充（chōng）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（gǔ）入的氧化空氣發生化學（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔底（dǐ）部的石膏漿液先（xiān）在水力激流器中脫水支（zhī）含固量餘額40%,然後經帶式真空（kōng）過濾機過濾（lǜ）,得到（dào）含水量小於10%的石膏。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向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要（yào）包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利（lì）用（yòng）率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不（bú）同的（de）煙（yān）氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和（hé）較好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨（ān）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（huán）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器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係統的政法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的（de）硫酸銨料漿,經離心機進（jìn）一步分離（lí）後進（jìn）入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝（yì）主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統（tǒng）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%脫硫塔阻力僅約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—石膏法占地麵積相（xiàng）對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎（hū）是氨（ān）法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨（ān）法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題（tí）是愛（ài）出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫（liú）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;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產（chǎn）化程度（dù）較石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）石—石（shí）膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用（yòng）較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝（yì）和（hé）設備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降低,其運行費用主要集中（zhōng）在點（diǎn）好上,因（yīn）此進（jìn）一步降（jiàng）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,銷售收入可以抵消大部分脫（tuō）硫成本,時期（qī）發電成本低於石灰石—石（shí）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（shí）現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物（wù）品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化（huà）學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕（shí）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（hū）吸停止、心髒停（tíng）搏、直接（jiē）接（jiē）觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即（jí）使（shǐ）在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措（cuò）施予以防範（fàn）。
 
　　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（shí）膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用（yòng）作工（gōng）業材（cái）料,但（dàn）總體消耗量（liàng）有限。火（huǒ）電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地（dì）存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業產（chǎn）品,廣泛應用於農業生產,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危險作業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無（wú）特種工種,無危（wēi）險工序,風（fēng）險係數低,安全優勢大,尤其是（shì）非（fēi）化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾（jǐ）率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉（liàn）行業基（jī）本上不采用氨法而采用石灰（huī）石-石（shí）膏法脫硫技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取（qǔ）簡易的通（tōng）風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大（dà）氣環（huán）境的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業廢渣,其回收（shōu）利用已成為世界性難題,大（dà）多數情況下（xià）隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時（shí）存在汙染環境的可能（néng）;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙（yān）氣（qì）脫硫工藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少（shǎo）;二是無廢水排放（fàng）,無需（xū）處理;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）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（shí）膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法（fǎ）比擬的。尤其是氮（dàn）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（jué）了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技（jì）術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可（kě）大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤（méi）炭燃（rán）燒,占SO2總排（pái）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（fàng）量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國（guó）優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨（ǎn）具有較大的市場潛（qián）力。氨（ān）法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊（kuò）。因（yīn）此,建議通（tōng）過行政、立法等手段推廣和普及氨（ān）法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改（gǎi）造。

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