渠縣氨法（fǎ）與石灰石—石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術比較分析

渠縣       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣（qì）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。目（mù）前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法（fǎ）和濕法三種。其中濕法脫硫工藝（yì）應用最廣,濕法脫硫包括（kuò）氨法(即氨（ān）-硫（liú）酸銨法)、石灰（huī）石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫硫工（gōng）程采用的是石灰石（shí）-石膏濕法（fǎ）脫硫（liú）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（shí）灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術已有（yǒu）幾十年的運（yùn）行經驗,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硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰（huī）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（běi）鄉下流（liú）動的循環漿液以逆流方（fāng）式洗滌,循環漿液則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴漿（jiāng）層內（nèi）設置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在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部（bù）的石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器中脫水支含固量餘額（é）40%,然後經帶式真空過（guò）濾機過濾,得到（dào）含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過（guò）煙（yān）道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣（qì）係統（tǒng）、吸（xī）收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統（tǒng）、排放係統等,脫硫（liú）效率高達95%,吸收（shōu）器利用率（lǜ）90%,鈣硫比低（dī）,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙（yān）氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫（tuō）硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫技術特點（diǎn）
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫（liú）塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔（tǎ）底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫胺（àn）溶液由（yóu）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晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;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幹燥劑糟溜,得到含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝主要包括（kuò）:煙（yān）氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水（shuǐ）係統等,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸（suān）銨。
 
　　3、 綜合（hé）分析
 
　　3.1 技術分（fèn）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)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問（wèn）題是愛出煙（yān）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,造成氨損失和煙霧排放;硫胺（àn）結晶過程能耗大,對（duì）加熱（rè）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（fèn）析（xī）
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石（shí）灰石價格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨（ān）的費用較高,占運行成本的（de）比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不（bú）斷（duàn）提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中在點好上（shàng）,因此進一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（shù）的副產品硫酸（suān）銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵消大部分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,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（tuō）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,石灰（huī）石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有（yǒu）揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於（yú）易燃、易爆、易中毒（dú）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）激氣味,易燃、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（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲存在密閉容（róng）器和管（guǎn）道（dào）內,即使在使用過程中,也必須處於完好（hǎo）密閉（bì）狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的（de）安全性
 
　　石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫的產品（pǐn）是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆（bào）炸（zhà）和中毒危險（xiǎn）,多用於建築行業,也用（yòng）作工業材料（liào）,但總體（tǐ）消耗量有限。火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉企業均（jun1）運出廠外,填溝（gōu）築路,覆土造田;或（huò）租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業生產,不屬於危險化學品,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（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危險作（zuò）業,發生一般以上事故（gù）的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安（ān）全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不（bú）足,認為其安全風險大,事故幾（jǐ）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（shí）膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材料,隻需采取簡易（yì）的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境（jìng）的風險,可能危害人體（tǐ）健（jiàn）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（fèi）渣,其回收利用已成（chéng）為世界性（xìng）難題,大多數情況下隻能作為（wéi）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（suān）銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生（shēng）產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大（dà）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（shí）-石膏法脫硫工藝具備以下（xià）優勢（shì）:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是（shì）石灰石（shí）-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術所無（wú）法（fǎ）比擬（nǐ）的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）直接用作脫硫劑,既（jì）解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的（de）安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤（méi）化工等行業采（cǎi）用氨法煙氣脫硫（liú）技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資（zī）源緊缺,60%需要進口,對（duì）外依存度高（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位（wèi）,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減（jiǎn）少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤（méi）炭燃燒,占SO2總排量的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,我國優勢世界氮肥（féi）大國（guó）,土壤嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有較（jiào）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（huà）的特點,其應用前（qián）景將越來越（yuè）廣闊。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推（tuī）廣（guǎng）和普及氨法石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改（gǎi）造。

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