寧夏氨（ān）法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析（xī）

寧夏       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展（zhǎn）,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法（fǎ）和濕法三種。其中（zhōng）濕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（fǎ）(鈉（nà）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（chéng）采用（yòng）的是石灰石-石膏濕法脫（tuō）硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目（mù）前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後與水混合,職稱石（shí）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流動的循環漿液（yè）以逆流方式（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送（sòng）到噴漿層內設置（zhì）的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊（biān）脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔（tǎ）底部與鼓（gǔ）入的氧化空氣發生化學反應,最終生（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含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道進入煙囪排向（xiàng）大氣（qì）。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製（zhì）備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等（děng）,脫硫效（xiào）率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫（liú）塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率（lǜ）和較好的係（xì）統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫硫工藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反（fǎn）應生成亞硫酸銨（ǎn）;脫硫後的淨煙（yān）氣經二級除霧器去除霧滴（dī）,由煙囪（cōng）排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出（chū）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器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸（suān）銨料漿,經離心機進一（yī）步分（fèn）離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸（suān）銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高（gāo）達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分析
 
　　(1)石灰石（shí）—石膏（gāo）法占地麵積相（xiàng）對較大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術（shù）存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨（ǎn）和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠（jiāo）,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對（duì）加熱（rè）器材（cái）質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所用脫（tuō）硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫（liú）技術吸收劑氨的費用較（jiào）高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的（de）不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價（jià）已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低（dī）電耗是（shì）石灰石（shí）—石（shí）膏法工藝技（jì）改（gǎi）的關鍵（jiàn）。氨法（fǎ）脫（tuō）硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）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（fǎ）,可以預測當煙氣中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 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化性質（zhì）穩定,直接接觸對人（rén）體無危害。加工時（shí）有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬（shǔ）於危險化學品,有（yǒu）強烈的（de）刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺（cì）激和腐蝕（shí）作用,高（gāo）濃度的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管（guǎn）道（dào）內,即使在使用（yòng）過程中（zhōng）,也必須處於完好密（mì）閉狀態,應采（cǎi）取有效（xiào）的安全措施予（yǔ）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（pǐn）是脫硫石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中（zhōng）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、鋼鐵和冶煉企業均運出（chū）廠外,填溝（gōu）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。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於（yú）危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫（tuō）硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易（yì）燃、易（yì）爆、有毒等危險作業,發生一（yī）般以（yǐ）上事（shì）故的可（kě）能性小,無特種工種,無危險工序,風險係（xì）數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術（shù）。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫（tuō）硫劑的環保（bǎo）性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通風（fēng）、防（fáng）塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）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（zhā）,其回收利用已成為世（shì）界性難題（tí）,大（dà）多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能（néng）;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到（dào）再生利用（yòng）。顯（xiǎn）然,硫酸銨的環保優（yōu）勢（shì）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-石膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無（wú）廢（fèi）水排放,無需處理;三是灰泥廢渣（zhā）排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢（fèi）為寶、低碳環保,可再（zài）生利用硫資源,符合循（xún）環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法（fǎ）比擬的。尤其是（shì）氮肥和煤化（huà）工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處（chù）理問題,回收但資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮（dàn）肥、焦化和煤化工（gōng）等（děng）行業采用（yòng）氨法煙氣脫硫技術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫資源（yuán）緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同時,我國（guó）SO2排（pái）放量（liàng）卻高居世（shì）界首位,提高（gāo）SO2利用率可大幅減少（shǎo）硫資源的進口量。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（suǒ）指的SO2排（pái）放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土壤嚴重缺（quē）硫,硫銨具有（yǒu）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（liú）脫硝一（yī）體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越（yuè）廣闊。因此,建議通過（guò）行政、立法等（děng）手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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