如皋氨法（fǎ）與（yǔ）石灰石—石膏法煙氣（qì）脫硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）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（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要（yào）有幹法、半幹法和濕法（fǎ）三種。其中濕法脫（tuō）硫工（gōng）藝應用最廣,濕（shī）法脫硫包（bāo）括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是石灰石-石膏濕法脫（tuō）硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤化（huà）工行業多以氨法為主（zhǔ）。

如皋

 
　　1、 石灰石-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經驗,是目（mù）前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石（shí）膏（gāo）法脫硫（liú）是把石（shí）灰石磨成粉後與水（shuǐ）混合（hé）,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向（xiàng）上流動北（běi）鄉下流動（dòng）的循環漿（jiāng）液以逆流方式（shì）洗滌,循環漿（jiāng）液則通過循環（huán）泵向上輸送到噴漿層內設置的噴（pēn）嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一（yī）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學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水（shuǐ）力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水（shuǐ）量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通（tōng）過煙道進入煙囪排（pái）向（xiàng）大（dà）氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統、漿液製備係統、石膏脫水（shuǐ）係統（tǒng）、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,脫硫副產品為石（shí）膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均（jun1）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（jì）術特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝是將原煙氣引（yǐn）入脫硫塔中,與循（xún）環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸（suān）銨（ǎn）;脫硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧（wù）器去除霧滴（dī）,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺（àn）,35%的（de）硫胺溶液由料液取出泵從脫（tuō）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（liào）液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含（hán）固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後（hòu）進入幹燥（zào）劑糟溜,得（dé）到含水率3%的（de）硫酸銨產品。
 
　　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%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率（lǜ）100%脫（tuō）硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分（fèn）析
 
　　(1)石（shí）灰石（shí）—石膏法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法脫硫（liú）效率（lǜ）高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問（wèn）題是愛出煙氣中（zhōng）的按生成亞硫酸銨、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧（wù）排放;硫胺結晶過程（chéng）能耗大,對加（jiā）熱器材質（zhì）要求較高;設備國（guó）產化程（chéng）度較石灰石—石膏法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰（huī）石—石膏（gāo）法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨（ān）法脫硫技術吸收劑氨的費（fèi）用較高,占（zhàn）運行成本的比（bǐ）重較大。隨著工（gōng）藝和（hé）設備國產化（huà）程度的（de）不斷提高,石灰（huī）石—石膏法造價已大幅（fú）降低（dī）,其運行費用主要集中在點好上,因此進（jìn）一步（bù）降低（dī）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（qī）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（ān）法脫（tuō）硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法（fǎ）煙氣脫硫所（suǒ）使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定,直接接觸對人體（tǐ）無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易（yì）中毒物品（pǐn）,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安（ān）全可靠（kào）。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈的刺激（jī）氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶（róng）於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨（ān）可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接（jiē）觸（chù）時可致皮膚（fū）凍傷。氨通常儲（chǔ）存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫的產品是（shì）脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆炸和中（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作工業材（cái）料,但（dàn）總體消耗量有（yǒu）限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝築路,覆（fù）土（tǔ）造田;或租地存（cún）放,堆積如山,存在潰壩、塌方（fāng）的危（wēi）險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣（guǎng）泛應用（yòng）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（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨（ān）法煙氣脫硫工藝相比,石（shí）灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生（shēng）一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險（xiǎn）工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業（yè）人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險（xiǎn）大,事故幾率高。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
 
　　石灰石屬於天（tiān）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。氨泄漏存在（zài）汙染作業環境和大（dà）氣環境的風（fēng）險,可（kě）能危害（hài）人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水（shuǐ）泄漏應（yīng）及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已（yǐ）成為世界性難題,大多數（shù）情況下隻能（néng）作為工業垃圾予以廢棄（qì）和存放,且隨時存在汙（wū）染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大（dà）大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣汙染小,無CO2排（pái）放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無（wú）廢水排放,無需處理;三是灰（huī）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（fǎ）煙氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主要（yào）是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是（shì）石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫（tuō）硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業（yè）副產（chǎn）5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作（zuò）脫硫劑,既解決了廢水處理問（wèn）題,回（huí）收但資源,且無運輸（shū）、裝卸、儲存和使用液（yè）氨的安全風險（xiǎn）。這也是氮肥、焦化和煤化工等（děng）行業采用氨法煙氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議
 
　　我（wǒ）國硫資源緊缺,60%需要進（jìn）口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可（kě）大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源（yuán）於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電（diàn）廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的（de）SO2排放（fàng）量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等（děng）含硫廢（fèi）渣。同（tóng）時,我國優勢世界（jiè）氮肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有（yǒu）較大的市場潛力。氨（ān）法脫硫適合我國國情（qíng）、負（fù）荷循環經濟發展,而且具（jù）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（tōng）過行政、立法（fǎ）等手（shǒu）段推廣和普及氨法石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行（háng）業（yè）實施煙氣脫硫（liú）項目的氨法脫硫改造。