南漳氨法與石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）煙氣脫硫技術比較分析

南漳       隨著我國對大氣（qì）汙染和環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高（gāo）。目前,我國煙氣（qì）脫硫（liú）技術主要有（yǒu）幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工（gōng）藝應（yīng）用最（zuì）廣,濕法脫硫包（bāo）括（kuò）氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石（shí）灰石-石（shí）膏法（fǎ）)、堿法(鈉堿與雙堿法（fǎ）)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-石膏濕法脫硫工藝（yì）。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥（féi）、焦化和（hé）煤（méi）化（huà）工行業多以氨法為主。

南（nán）漳

 
　　1、 石灰石（shí）-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石（shí）-石膏法脫硫技術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、運行狀況較穩（wěn）定的（de）脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石（shí）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（yān）氣在吸收塔內向上流（liú）動北鄉下（xià）流（liú）動的循環漿液以逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液則通過循（xún）環泵（bèng）向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴（pēn）射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,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。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水支含（hán）固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過（guò）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（guò）煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）工藝係統主要包括:煙（yān）氣係（xì）統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係（xì）統、石膏（gāo）脫水係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫（tuō）硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）可保持較高的（de）脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原（yuán）煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸收溶液逆流（liú）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（pái）向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化（huà）成硫胺,35%的（de）硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發（fā）下降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）汽用量;蒸發潔淨（jìng）器出口為（wéi）含固（gù）量30%的硫酸（suān）銨料漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係（xì）統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收（shōu）劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎（hū）是（shì）氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可脫（tuō）除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的（de）按生成亞（yà）硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）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（chéng）能耗大,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國產化程（chéng）度較石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格（gé）低（dī）廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用（yòng）較高,占（zhàn）運（yùn）行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主（zhǔ）要集中在點好上,因此進一步降（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（de）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硫成本,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（gāo）時,氨（ān）法脫硫項目有可能實現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫（tuō）硫劑的安全性
 
　　石灰石（shí）法煙（yān）氣脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰（huī）石,石（shí）灰石物化性質穩定（dìng）,直接接（jiē）觸對人體無（wú）危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予（yǔ）以防護。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆、易中毒物（wù）品,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有（yǒu）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（shè）性呼吸停止、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在（zài）密閉容器（qì）和管（guǎn）道（dào）內,即使（shǐ）在使用過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全（quán）措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫（liú）石膏對人（rén）體無直接危害,也不存在火災、爆炸（zhà）和中（zhōng）毒危險,多用於建（jiàn）築行業,也用作工業材料（liào）,但總體（tǐ）消耗量有限。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如（rú）山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨（ǎn）為工業產品,廣泛應用於（yú）農業生產,不屬於危險化（huà）學品,無燃燒、爆炸、有毒等風（fēng）險,使用（yòng）安全、可靠、無（wú）不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石（shí）膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危（wēi）險作業,發生一般以上事（shì）故的可能（néng）性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是（shì）非（fēi）化工從業人員對“氨”的人事不（bú）足,認為其安全風險大（dà）,事故（gù）幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰（huī）石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫（liú）劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然（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害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的（de）風（fēng）險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨（ān）水泄漏應及（jí）時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是（shì）工業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業（yè）垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於（yú）農業生產,使硫（liú）資（zī）源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理（lǐ）;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（yōu）勢很大,主要是變（biàn）廢為寶、低碳環保,可再（zài）生利用（yòng）硫資源,符合循環經（jīng）濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法（fǎ）比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產（chǎn）5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為主的根本（běn）原（yuán）因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,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（kǒu）量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,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排放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合（hé）我國國（guó）情、負荷（hé）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。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（gāo）法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施煙氣脫硫（liú）項目的氨（ān）法（fǎ）脫硫改造。

南漳