南通氨法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術（shù）比較分析

南通       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視（shì）,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技術越來越（yuè）多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫（liú）技術主要有幹法、半幹（gàn）法和濕法三種（zhǒng）。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石（shí）法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金（jīn）屬氧化物（wù）吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法（fǎ）脫硫（liú）工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化（huà）工行業多以（yǐ）氨法為主。

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　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較穩定的脫硫（liú）工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫是（shì）把石灰石磨（mó）成粉（fěn）後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流（liú）方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵（bèng）向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸（xī）收（shōu）塔中,氣體和（hé）液體得以充（chōng）分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成（chéng）的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓入的（de）氧化空氣發生化學反應,最（zuì）終生（shēng）成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支（zhī）含固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空（kōng）過濾機過濾,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（dào）進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係（xì）統主（zhǔ）要包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效（xiào）率高（gāo）達95%,吸收器（qì）利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品（pǐn）為石膏。在不同的煙氣負荷（hé）及SO2濃（nóng）度下均可（kě）保持（chí）較（jiào）高（gāo）的脫硫效（xiào）率和（hé）較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫技術特（tè）點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸（chù）反應生成亞硫（liú）酸銨;脫硫後的淨煙（yān）氣經二級（jí）除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母（mǔ）液箱,在進入設置有抽真空（kōng）係（xì）統的政法（fǎ）結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量（liàng）30%的硫酸銨料漿,經離心（xīn）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）法脫硫工藝（yì）主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、脫水（shuǐ）係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率（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（huī）石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大（dà）,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫（tuō）除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在（zài）問題是（shì）愛出煙氣中的按（àn）生成亞（yà）硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難（nán）以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺（àn）結晶過程能（néng）耗大,對加（jiā）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（jīng）濟分（fèn）析
 
　　石灰（huī）石—石（shí）膏法所（suǒ）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,占運行成本的比重較大。隨著（zhe）工藝和設備國產化程度（dù）的不斷提（tí）高,石灰石—石膏（gāo）法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在（zài）點好上,因此進一（yī）步降低電耗（hào）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（dà）部分脫硫（liú）成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫（liú）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（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以（yǐ）防護（hù）。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易（yì）溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用（yòng）,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吸停止、心（xīn）髒停搏、直接接（jiē）觸時可致（zhì）皮膚凍（dòng）傷。氨通常儲存在密閉容（róng）器和管（guǎn）道內,即使在使（shǐ）用過程中（zhōng）,也必須處於完好密閉狀態,應采取有（yǒu）效的安全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石（shí）灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏,脫硫石膏（gāo）對人體無直接危（wēi）害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒（dú）危險,多用於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或租地（dì）存放,堆積如山,存在潰壩、塌（tā）方的危（wēi）險,應予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒等（děng）風險,使（shǐ）用安全、可靠、無不良（liáng）影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃（rán）、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險（xiǎn）工序,風險（xiǎn）係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工（gōng）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,火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業基本上不采用氨法而采用石（shí）灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）於天然（rán）原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危（wēi）害小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣（qì）環境的風險,可能危害人（rén）體健康和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和（hé）存放,且（qiě）隨（suí）時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣（guǎng）泛（fàn）應用於農（nóng）業生產,使硫資源得到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排（pái）放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰（huī）泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總（zǒng）排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的（de）綜合優勢很大,主（zhǔ）要是變（biàn）廢為寶、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企（qǐ）業（yè）副產5%～8%廢氨（ān）水,可（kě）直接用（yòng）作脫（tuō）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、焦化（huà）和煤化工等（děng）行業采用（yòng）氨法煙（yān）氣脫硫技術為主的（de）根本原（yuán）因（yīn）。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國（guó）硫資（zī）源緊缺,60%需（xū）要進口,對外依存度高。與此同時（shí）,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源（yuán）於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排（pái）放量不包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏（gāo）等含硫廢（fèi）渣。同時,我（wǒ）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、負荷循環經濟發展（zhǎn）,而且具有脫硫脫硝一（yī）體化的特點,其應用（yòng）前景將越來越廣闊（kuò）。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫（liú）改造。

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