牡丹江氨法與石灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析（xī）

       隨著我國對（duì）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（tuō）硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半幹（gàn）法和濕法三種。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)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙（shuāng）堿法)和金屬氧化物吸（xī）收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣（qì）脫硫工（gōng）程采用的是石（shí）灰石-石膏（gāo）濕法（fǎ）脫硫工藝。石（shí）灰石法主（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵和有色（sè）冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤（méi）化工行（háng）業多以氨法為主。

牡丹江（jiāng）

 
　　1、 石灰石（shí）-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（háng）狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與（yǔ）水混合,職稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在吸收（shōu）塔（tǎ）內向上流動北（běi）鄉下流（liú）動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則通過循環泵向上輸送到噴（pēn）漿層內設置的噴嘴噴射到吸收（shōu）塔中,氣體和液體得（dé）以充分接觸（chù）,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生成的（de）CaSO4在吸（xī）收塔底部與鼓入（rù）的氧（yǎng）化空氣發生化（huà）學反應,最終（zhōng）生成石（shí）膏。吸收塔底部的石膏漿液先在（zài）水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩（liǎng）級除（chú）霧器去除水分,通過煙道進入煙（yān）囪（cōng）排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率（lǜ）高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力（lì）約（yuē）2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣（qì）負荷及SO2濃（nóng）度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝是將原煙氣（qì）引（yǐn）入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸（suān）銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧（wù）器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液（yè）由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱（xiāng）,在（zài）進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大（dà）降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫（liú）工藝主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、脫水（shuǐ）係統等,脫硫效率高達99%,並可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）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（miàn）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（shí）灰石—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛（ài）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氣溶膠,造成（chéng）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;設備國產化程度較石灰石—石膏（gāo）法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行（háng）成本的比重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價（jià）已大幅（fú）降低,其（qí）運行費用主要（yào）集中在點好上,因（yīn）此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）售（shòu）價在800～1000元/噸,銷售收入（rù）可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本（běn）低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）項目有可能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰（huī）石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統（tǒng）和皮膚,應佩戴（dài）防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易（yì）燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存（cún）,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強（qiáng）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（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎、肺炎等（děng）,吸（xī）入後可引起反射性呼吸（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,即使（shǐ）在使用（yòng）過程（chéng）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範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對（duì）人體無直接（jiē）危害,也（yě）不存（cún）在火災、爆炸（zhà）和中毒危險,多（duō）用於建築行業,也（yě）用作工業（yè）材料,但總體消（xiāo）耗量有限。火電、鋼鐵（tiě）和冶煉企業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為（wéi）工業產品,廣泛應（yīng）用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有（yǒu）毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與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（yǒu）毒等危險作業,發生一般以上（shàng）事（shì）故的可能性（xìng）小,無特（tè）種工種,無（wú）危險工序,風險係（xì）數低（dī）,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事（shì）不足,認為其安全風險大,事故（gù）幾率高。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基本上不采用（yòng）氨（ān）法而采用石（shí）灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(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（tōng）風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和（hé）健康危（wēi）害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風（fēng）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處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收（shōu）利用（yòng）已（yǐ）成為世界性難題（tí）,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃圾予以（yǐ）廢棄和存（cún）放,且隨時（shí）存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學（xué）肥料,廣泛應用於農（nóng）業生產,使硫（liú）資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保優勢大（dà）大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝較石（shí）灰石-石膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢:一是大氣汙染小,無CO2排（pái）放,SO2排放濃度低,尾（wěi）氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是（shì）灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏（gāo）總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜（zōng）合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符（fú）合循環經濟發展戰（zhàn）略,這是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和（hé）煤化（huà）工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用（yòng）作脫（tuō）硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨（ān）的安（ān）全風險。這也（yě）是氮肥、焦化（huà）和煤化（huà）工等行（háng）業采用氨法煙氣脫硫技（jì）術（shù）為主的根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度（dù）高。與此同（tóng）時,我國SO2排放量卻高居（jū）世界首位,提高SO2利用（yòng）率可大（dà）幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）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（huà）成難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫硫適（shì）合我國國（guó）情、負荷循環經濟發展,而（ér）且具有（yǒu）脫硫脫硝一體化的特點,其應用前景將越來越廣（guǎng）闊。因此,建議（yì）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;鼓勵火電、鋼（gāng）鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。