沛縣氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技（jì）術比較分析

沛縣       隨著我（wǒ）國對大氣汙染和環境保（bǎo）護的日益重視,煙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,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三（sān）種。其中濕法（fǎ）脫硫工藝應用最廣（guǎng）,濕法脫硫（liú）包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等（děng）,我（wǒ）國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫（liú）工藝。石灰石（shí）法主要應（yīng）用在火電、鋼（gāng）鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化（huà）工行業多以氨法為主（zhǔ）。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術（shù）上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成（chéng）粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分（fèn）接觸,一（yī）邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在（zài）吸收塔（tǎ）底部與鼓入的氧化空氣發生（shēng）化學反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部（bù）的石（shí）膏漿液先在水力激（jī）流器中脫水支含固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗（yàn）起經兩級除霧器（qì）去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝係統（tǒng）主要包（bāo）括（kuò）:煙氣係（xì）統（tǒng）、吸（xī）收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝（yì）是將（jiāng）原煙氣（qì）引入脫（tuō）硫塔中（zhōng）,與循環吸收溶液逆（nì）流接觸反應（yīng）生成（chéng）亞（yà）硫酸（suān）銨（ǎn）;脫硫後的（de）淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧化成（chéng）硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料液取出泵從脫（tuō）硫塔打入母液箱（xiāng）,在進入設（shè）置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）離心機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並可同（tóng）時（shí）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（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻（zǔ）力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循（xún）環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨（ān）法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化（huà）銨等難以除（chú）去的（de）氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺（àn）結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備國（guó）產化程度較石灰石—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（gé）低廉（lián）,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨（suí）著工藝和設（shè）備國產化程度的不斷提高,石灰（huī）石—石膏法造價已大幅降低,其（qí）運行費用主要集中在點好上,因（yīn）此進一步（bù）降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大（dà）部分（fèn）脫（tuō）硫成本（běn）,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,氨法脫（tuō）硫項目有（yǒu）可能實（shí）現盈利。
 
　　3.3 安全性（xìng）分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法（fǎ）煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化（huà）性（xìng）質穩（wěn）定,直接接觸對人（rén）體（tǐ）無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼（yǎn）睛、呼吸係（xì）統和皮膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予以防護。石（shí）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。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺（cì）激氣（qì）味,易（yì）燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎（yán）等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸（xī）停止、心（xīn）髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍（dòng）傷。氨通常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用過程中,也（yě）必（bì）須處於完好密閉狀（zhuàng）態,應采取有效的安全措施予以防（fáng）範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於（yú）建築（zhù）行業,也（yě）用作工業材料,但總（zǒng）體消耗量（liàng）有限。火電、鋼（gāng）鐵和冶煉企業均（jun1）運（yùn）出廠外,填溝築路,覆（fù）土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危（wēi）險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠（kào）、無不（bú）良（liáng）影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）性
 
　　與氨法煙氣脫硫（liú）工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的（de）可能性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風（fēng）險大,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采用石（shí）灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,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（ān）泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害（hài）人體健康（kāng）和傷害（hài）動植物。氨水泄漏應及時用酸（suān）中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成（chéng）為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存（cún）在汙染（rǎn）環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣（guǎng）泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保優勢（shì）大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性（xìng）
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫（liú）工藝較石灰石-石膏法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水（shuǐ）排放（fàng）,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結論（lùn）
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保（bǎo）,可再生利用硫資源,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（bǐ）擬的（de）。尤其是（shì）氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水（shuǐ）處理問題（tí）,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（dàn）肥、焦化和煤化（huà）工（gōng）等行業采（cǎi）用氨法煙（yān）氣脫硫技術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國（guó）硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占（zhàn）SO2總排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總排（pái）量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢渣。同時（shí）,我國優勢（shì）世界（jiè）氮（dàn）肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷（hé）循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特（tè）點,其應用前景將越（yuè）來（lái）越廣闊。因此（cǐ）,建議通過行政、立法等（děng）手段推廣（guǎng）和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵（lì）火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。