沁陽氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙（yān）氣脫硫技術比較分（fèn）析

沁陽       隨著我國對（duì）大（dà）氣汙染（rǎn）和環境保護的日益（yì）重視（shì）,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括（kuò）氨法(即氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧（yǎng）化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰（huī）石-石膏濕法脫（tuō）硫工藝。石灰石法主（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

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　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行（háng）經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成（chéng）粉後（hòu）與水混（hún）合,職稱（chēng）石灰石漿液,不斷補充道（dào）吸收塔內。煙氣在吸收塔內向（xiàng）上流動北鄉下（xià）流動的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵向（xiàng）上輸送到噴漿層內設置的（de）噴嘴（zuǐ）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（shí）生成的CaSO4在吸收（shōu）塔底（dǐ）部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏（gāo）漿液先在水力激流器中脫水支含（hán）固量餘額40%,然後（hòu）經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的（de）石膏。脫硫（liú）後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通（tōng）過煙道（dào）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:煙氣係統、吸收氧化係（xì）統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫（tuō）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（fù）產品（pǐn）為石膏。在不同的煙（yān）氣負（fù）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。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨（ān）法脫硫工藝是將原煙（yān）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（hòu）的（de）淨煙氣經二級除（chú）霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧（yǎng）化成硫（liú）胺,35%的硫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（jié）晶器（qì）,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統、脫水係統等,脫（tuō）硫效率（lǜ）高（gāo）達99%,並可同時脫除20%左右（yòu）的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約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,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾乎是（shì）氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法漿液（yè）循環量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率（lǜ）高,且可脫除（chú）部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技（jì）術存在問題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫（liú）酸銨（ǎn）和氯（lǜ）化銨等難（nán）以除去的氣溶膠,造（zào）成氨損失和煙霧（wù）排放（fàng）;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材（cái）質要求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用脫硫劑石（shí）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（yì）和（hé）設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進（jìn）一（yī）步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成（chéng）本低於石（shí）灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更（gèng）高時,氨法脫硫項目有（yǒu）可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分（fèn）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）性質穩（wěn）定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係（xì）統和皮膚,應佩戴防塵口罩（zhào）予（yǔ）以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒物品,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚（fū）粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學（xué）性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時（shí）可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用過程中,也必須（xū）處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措（cuò）施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石（shí）灰石-石膏法（fǎ）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（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作（zuò）工業材料,但總體消（xiāo）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;或租地存放（fàng）,堆積如（rú）山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化（huà）學（xué）品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒（dú）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（gōng）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可能性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨”的人事不足（zú）,認（rèn）為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業基本上不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑（jì）的環保性
 
　　石（shí）灰（huī）石屬於天然原材料,隻需采取簡（jiǎn）易的通風、防（fáng）塵措施,對（duì）環境汙（wū）染和健康危害（hài）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。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫（liú）石（shí）膏是工業廢渣,其回收利用（yòng）已成為世界性難題,大多數情況下（xià）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;而（ér）硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業（yè）生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二（èr）是無廢水（shuǐ）排放（fàng）,無需處理;三（sān）是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論（lùn）
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜合優勢（shì）很大,主要（yào）是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經（jīng）濟發展戰略,這是石灰石（shí）-石膏法煙氣（qì）脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是（shì）氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理（lǐ）問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使（shǐ）用液氨的安全風（fēng）險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。與此（cǐ）同時,我國SO2排放量卻高居世（shì）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（rán）燒,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量（liàng）不包含已轉（zhuǎn）化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥（féi）大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,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（fǎ）等手段推廣和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施煙氣脫（tuō）硫項目的氨法脫硫改造。

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