六（liù）安氨法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫（liú）技術比較分析

六安       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益（yì）重視,煙氣脫硫技（jì）術得到了（le）快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有（yǒu）幹（gàn）法、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和（hé）有色冶（yě）煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

六安

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術（shù）特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）脫硫技術已有幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用（yòng）業績最多、運行狀況較穩定的脫（tuō）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（xià）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（shàng）輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射（shè）到吸收塔中,氣體和（hé）液體得以充分（fèn）接（jiē）觸,一邊脫（tuō）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（kōng）氣發生化學反（fǎn）應,最終生成石膏（gāo）。吸收（shōu）塔底部（bù）的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額（é）40%,然後經（jīng）帶式（shì）真空過（guò）濾（lǜ）機（jī）過濾,得到含水量小於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（fǎ）脫硫工藝係（xì）統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備（bèi）係統、石（shí）膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器（qì）利（lì）用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝（yì）是將原煙氣引入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸反（fǎn）應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除（chú）霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺（àn）,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫（liú）塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶（jīng）器,料液在70℃左右（yòu）達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量（liàng）;蒸發潔（jié）淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹（gàn）燥劑糟（zāo）溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等（děng）,脫（tuō）硫效（xiào）率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利（lì）用率（lǜ）100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液（yè）循環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率（lǜ）高,且可脫除部（bù）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、硫酸銨和（hé）氯化銨等難以除去的（de）氣溶（róng）膠,造成氨損失和煙霧排（pái）放;硫（liú）胺結晶過程能耗大（dà）,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（gāo）法所用脫硫劑石灰（huī）石價格低（dī）廉（lián）,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較（jiào）大（dà）。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上（shàng）,因此進一步降低電耗（hào）是石灰石—石膏法（fǎ）工藝技（jì）改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售（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（běn）低於石灰（huī）石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）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
 
　　石灰石法煙氣脫（tuō）硫所使用的脫硫劑為（wéi）石灰石,石灰石物化性質穩（wěn）定,直接（jiē）接觸對人體無危（wēi）害。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩（pèi）戴防塵口罩予以防護。石（shí）灰石不屬於易燃、易（yì）爆、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（wēi）險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有（yǒu）毒、有腐蝕,極易溶於（yú）水,對皮膚（fū）粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎、肺炎等,吸（xī）入後可（kě）引（yǐn）起反射性（xìng）呼吸停（tíng）止、心髒停搏、直接接觸（chù）時（shí）可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存（cún）在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態（tài）,應采取有效的安全措施予以防（fáng）範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全（quán）性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏（gāo）對人體無直接危害,也不存在（zài）火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外,填（tián）溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方（fāng）的危險,應予以防範。硫酸銨（ǎn）為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生（shēng）產,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠（kào）、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）生一般以上事故的可能性小,無（wú）特種工種,無（wú）危險工（gōng）序,風險係數（shù）低,安全優勢大（dà）,尤其是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大,事故幾率高。因（yīn）此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上（shàng）不采用氨法而采用石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術（shù）。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　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（rǎn）和（hé）健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和（hé）傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和（hé）處理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為（wéi）世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業（yè）垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙（wū）染環境的可能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得（dé）到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫（tuō）硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無（wú）需處理;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石（shí）膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）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（hé）循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是（shì）石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫硫劑,既解（jiě）決了廢水（shuǐ）處理問題（tí）,回收但資源（yuán）,且無（wú）運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本（běn）原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要（yào）進口,對外（wài）依（yī）存度高。與此同時,我國（guó）SO2排放（fàng）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SO2主要（yào）來源（yuán）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（fèi）渣。同時,我國（guó）優勢世界（jiè）氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場潛力。氨法脫硫（liú）適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫（tuō）硫脫硝一體（tǐ）化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等手段（duàn）推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法（fǎ）脫（tuō）硫改造。

六安