齊河氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫（tuō）硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也（yě）越來越高（gāo）。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹（gàn）法、半幹法和濕法三種。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（shí）灰石法(石（shí）灰石-石（shí）膏法)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的（de）煙氣脫硫工程（chéng）采（cǎi）用的是石（shí）灰石-石膏濕法脫硫工藝。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（huà）工行業多（duō）以氨法為主。

齊河

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫技術已有幾（jǐ）十年的運行經驗,是目前世界（jiè）技術（shù）上成熟、實用業績（jì）最多、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石（shí）磨成粉後與水混合（hé）,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙（yān）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（tōng）過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿層內設置的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和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（zuì）終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液（yè）先在水力激流器中脫水支含固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小（xiǎo）於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除（chú）霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫（liú）工（gōng）藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液（yè）製備係統、石膏脫（tuō）水係統、排（pái）放係統等,脫硫（liú）效率（lǜ）高達95%,吸收（shōu）器利用（yòng）率90%,鈣（gài）硫比低,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濃度下均可保持較高的脫硫效率（lǜ）和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝是（shì）將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙（yān）氣經二（èr）級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔（tǎ）打入母液箱,在（zài）進入設置有抽真空係統的政法結晶（jīng）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（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹（gàn）燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係（xì）統（tǒng）等,脫（tuō）硫效率（lǜ）高達99%,並可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用（yòng）率100%脫（tuō）硫塔阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）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)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩（liǎng）倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在（zài）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（chú）去的氣溶膠,造成（chéng）氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高（gāo）;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏（gāo）法（fǎ）所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成（chéng）本的比重較大。隨著工（gōng）藝和設備國產化（huà）程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要（yào）集中在（zài）點好上,因此進一步降低電（diàn）耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫硫技術的副（fù）產（chǎn）品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分（fèn）脫硫成本,時期（qī）發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當（dāng）煙氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實（shí）現盈利。
 
　　3.3 安全性分析（xī）
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石（shí）,石灰（huī）石物（wù）化性質穩定,直（zhí）接接（jiē）觸對人體（tǐ）無危害。加工時有揚塵,會（huì）刺激眼睛、呼吸係統和皮膚（fū）,應佩（pèi）戴防塵口罩予以防護。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。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易（yì）爆、有毒、有腐蝕（shí）,極易溶於水,對（duì）皮膚粘膜有刺激（jī）和（hé）腐蝕（shí）作用,高濃（nóng）度的氨可引起（qǐ）化學（xué）性咽（yān）喉炎、肺（fèi）炎等,吸入後可（kě）引起反射性呼吸停止、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（jí）使在使用（yòng）過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措施予（yǔ）以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全（quán）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（jiē）危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地（dì）存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,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、無不良影響（xiǎng）。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰（huī）石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒（dú）等危（wēi）險（xiǎn）作業,發生一（yī）般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工（gōng）序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認（rèn）為其安全（quán）風險大（dà）,事故幾率（lǜ）高。因此（cǐ）,火電、鋼鐵和（hé）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)脫硫劑的（de）環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需（xū）采取簡易的通風、防塵措施（shī）,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（jìng）的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業（yè）廢渣,其回（huí）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（jī）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（huà）學肥料（liào）,廣泛應用於（yú）農業生產,使硫資源得（dé）到再生利用。顯（xiǎn）然,硫酸銨的（de）環保優勢大大高於脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石（shí）-石膏法脫硫工藝具（jù）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;二是無廢水排放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排量很少,僅（jǐn）占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結（jié）論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的（de）綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發（fā）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業副產（chǎn）5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回收（shōu）但資（zī）源,且無運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液氨的安（ān）全（quán）風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等（děng）行業采用氨法（fǎ）煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同（tóng）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量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量（liàng）的（de）94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的（de）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,我（wǒ）國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情、負荷循環（huán）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（jiāng）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（shí）灰石-石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業實施煙氣脫硫項目的氨（ān）法脫硫改造。

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