邳州（zhōu）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨（suí）著（zhe）我國對大氣汙染和環境（jìng）保護的日益重視,煙氣脫（tuō）硫技術得到（dào）了快（kuài）速發展,脫硫（liú）技術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高（gāo）。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕（shī）法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏（gāo）法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫（liú）工藝。石灰石法主（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技（jì）術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界技術上（shàng）成熟、實用業績最多、運行狀況較穩（wěn）定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏法（fǎ）脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北鄉下流動的循（xún）環漿液以逆（nì）流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸（xī）收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸（xī）收塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石（shí）膏。吸收塔底（dǐ）部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額（é）40%,然後經帶式真空過濾機過濾（lǜ）,得到含水量（liàng）小於10%的石膏。脫（tuō）硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）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（tǒng）、排放係統（tǒng）等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石（shí）膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的係（xì）統穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原（yuán）煙氣引（yǐn）入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸反（fǎn）應生（shēng）成（chéng）亞硫（liú）酸銨;脫硫後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液（yè）由料液取出泵從脫硫塔打（dǎ）入母液箱,在進（jìn）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℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出（chū）口為含固量30%的硫酸銨料漿（jiāng）,經離心機進一步分離後進入幹燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸銨（ǎn）產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水（shuǐ）係（xì）統等（děng）,脫硫效率高達（dá）99%,並可同（tóng）時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　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（jǐ）乎是氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石（shí）—石膏法漿（jiāng）液循環量大,耗（hào）電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫（liú）效率高（gāo）,且可脫除部分NOX;(5)氨（ān）法脫（tuō）硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成（chéng）氨損（sǔn）失和煙霧排放;硫胺（àn）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—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏（gāo）法所用脫硫（liú）劑（jì）石灰石價格低廉,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑氨的費用較高,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—石膏法造價已大幅降低,其（qí）運行費用主要集中在點好上,因此進一步（bù）降低電耗是石灰（huī）石—石膏（gāo）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（kě）以抵消大部分脫硫成本,時期（qī）發電成（chéng）本低於石灰（huī）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（ān）全（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性（xìng）
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的（de）脫硫劑為石灰石,石（shí）灰石物（wù）化性（xìng）質穩定（dìng）,直接接觸對人體無危害。加（jiā）工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆（bào）、易中（zhōng）毒物品,便於運輸、加工（gōng）和貯存,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（yǒu）毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺（cì）激和腐（fǔ）蝕作用,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（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,即使在使用過程中,也（yě）必須處（chù）於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫石（shí）膏,脫硫石膏對（duì）人體（tǐ）無直接危害,也不存在火（huǒ）災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵和冶煉企（qǐ）業均運出廠外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為（wéi）工業產品,廣泛應用於農業（yè）生產,不屬於危險化學（xué）品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等風險（xiǎn）,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（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及（jí）易燃、易爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生一般以（yǐ）上事故的可（kě）能性小（xiǎo）,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業人（rén）員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采（cǎi）用（yòng）石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬（shǔ）於天（tiān）然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵（chén）措施,對（duì）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風險,可能危害（hài）人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理（lǐ）。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是（shì）工（gōng）業廢渣,其回收利用已成為世界性難題,大多（duō）數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源（yuán）得到再生利用（yòng）。顯（xiǎn）然（rán）,硫酸銨的環（huán）保優勢大大高於脫硫（liú）石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保性
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏（gāo）法脫硫工藝具備（bèi）以（yǐ）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;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢（fèi）渣（zhā）排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要（yào）是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫（liú）資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比（bǐ）擬（nǐ）的。尤其（qí）是氮肥和煤化工企（qǐ）業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水（shuǐ）處理問題,回收但資（zī）源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使（shǐ）用液氨的安全風險。這也（yě）是（shì）氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為主的（de）根本（běn）原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要進口（kǒu）,對外依（yī）存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資（zī）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（yòu）占總排量（liàng）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硫廢渣。同時,我國優勢世界（jiè）氮（dàn）肥（féi）大國,土壤嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有較大的市場（chǎng）潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫（tuō）硫脫硝一體化的特點,其（qí）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（shí）膏法煙氣脫硫技（jì）術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改（gǎi）造。

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