澠池（chí）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

澠池       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得（dé）到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫（liú）效率也越來越高。目前,我國（guó）煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫工藝應用最廣,濕（shī）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)和金屬氧化物吸收法等,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（liú）工藝。石灰石法（fǎ）主要（yào）應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以（yǐ）氨法為（wéi）主。

澠池

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉（fěn）後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸（xī）收（shōu）塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流（liú）動的循環漿液以逆（nì）流方式（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸（shū）送到噴漿層內設（shè）置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸（chù）,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化（huà）學反應,最終生成石膏。吸收塔底（dǐ）部的石膏漿液先（xiān）在（zài）水力激流（liú）器中脫水支含固（gù）量（liàng）餘額40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過濾,得到含（hán）水量小於10%的石膏。脫硫後的（de）經驗起經兩級除霧器去除水分,通過（guò）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（yān）氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排（pái）放係統等（děng）,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣（gài）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（xià）均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定（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（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（yān）囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶（róng）液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在（zài）進入設置有抽真空係統（tǒng）的政法結晶器,料液在70℃左右（yòu）達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的（de）硫（liú）酸銨料漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進入幹（gàn）燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效（xiào）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（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地（dì）麵積相對較（jiào）大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的（de）兩倍;(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（lǜ）高,且可脫除部分NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中（zhōng）的按（àn）生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣（qì）溶膠,造成氨（ān）損（sǔn）失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能（néng）耗大,對（duì）加熱器材質要求較（jiào）高;設備國產（chǎn）化程度較石（shí）灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑氨的費（fèi）用較高,占運行成本的比重較大（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（zào）價（jià）已大幅降低,其運行費用主要集中（zhōng）在點好上,因此（cǐ）進（jìn）一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫（liú）技術的（de）副產品硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石（shí）灰石—石膏法（fǎ）,可以預測當煙（yān）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（de）安全性
 
　　石（shí）灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用（yòng）的脫（tuō）硫劑為（wéi）石灰石,石（shí）灰石物化性質（zhì）穩定（dìng）,直接（jiē）接觸對人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵（chén）,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（huī）石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引（yǐn）起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接接觸時（shí）可致皮膚凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密（mì）閉容器和（hé）管道內,即使在（zài）使（shǐ）用過程中,也必須處於完好密閉（bì）狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　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膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災（zāi）、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消（xiāo）耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用於農業生產,不屬於危（wēi）險化學品,無燃（rán）燒、爆炸、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒等（děng）危險作業（yè）,發生一般以上事（shì）故（gù）的可（kě）能性（xìng）小,無特種工種（zhǒng）,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業基本（běn）上不采用氨法（fǎ）而采用石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保（bǎo）性分析
 
　　(1)脫硫（liú）劑的環（huán）保（bǎo）性
 
　　石灰石屬於天然（rán）原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通（tōng）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（huán）境和大（dà）氣環境的（de）風險,可（kě）能危害人體健康（kāng）和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情（qíng）況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和（hé）存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝較石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝（yì）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（pái）量少;二（èr）是無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的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（dī）碳環保,可再生利用硫資源,符合（hé）循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）化工（gōng）企業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑,既（jì）解決了廢水處理問題（tí）,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使（shǐ）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（tuō）硫技術為主的根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外（wài）依存度高。與（yǔ）此（cǐ）同時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅（fú）減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,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（suǒ）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。同時,我國優勢（shì）世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的（de）市場（chǎng）潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國情（qíng）、負荷循（xún）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（jiāng）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（yān）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造。