商洛氨法與石（shí）灰石—石膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分（fèn）析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的（de）日益重視,煙氣脫硫技術得（dé）到了快速發展（zhǎn）,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫效率（lǜ）也越來越（yuè）高（gāo）。目前,我（wǒ）國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法（fǎ）)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的（de）是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特（tè）點
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前（qián）世（shì）界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況（kuàng）較（jiào）穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後（hòu）與（yǔ）水混（hún）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環漿液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層（céng）內設（shè）置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,氣（qì）體和液體得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸收塔底部與鼓（gǔ）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力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘（yú）額40%,然後經（jīng）帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於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（jìn）入煙（yān）囪排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙（yān）氣係統（tǒng）、吸收（shōu）氧化係統（tǒng）、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫（liú）比低,脫硫（liú）塔阻力約2000kPa,脫（tuō）硫副產品為石膏。在不（bú）同的煙氣（qì）負荷及（jí）SO2濃度下（xià）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（liú）技術特（tè）點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將原煙氣（qì）引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應（yīng）生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置有抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降了40℃,大大降（jiàng）低了蒸汽用量;蒸（zhēng）發潔淨器出口為含固量30%的硫（liú）酸銨料漿,經離心機進一步分離後進入幹燥（zào）劑糟（zāo）溜（liū）,得到含水（shuǐ）率3%的（de）硫（liú）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（shuǐ）係統等,脫硫效（xiào）率高（gāo）達99%,並可同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占（zhàn）地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗（hào）電量較高;(4)氨法（fǎ）脫硫效率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨（ān）法脫硫技（jì）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（ǎn）等難以除去的（de）氣溶膠,造成氨（ān）損失和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較高;設備（bèi）國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占（zhàn）運行成本的比重（chóng）較大。隨著工藝和設備國產化（huà）程度（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因（yīn）此進一（yī）步降低電（diàn）耗是石灰石—石膏法工藝技（jì）改的關鍵。氨法脫硫技術（shù）的（de）副（fù）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,時期發電成本（běn）低於（yú）石灰石—石膏法,可以預測（cè）當煙氣中SO2含量更高時,氨法（fǎ）脫硫項目（mù）有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化性（xìng）質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,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（yì）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（wēi）險（xiǎn）化學品,有強（qiáng）烈的（de）刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐（fǔ）蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引（yǐn）起化學性咽喉炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致（zhì）皮（pí）膚凍（dòng）傷。氨通常儲存在密（mì）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（cǎi）取有效的安全（quán）措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安（ān）全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫（tuō）硫的產品是脫硫石（shí）膏,脫硫石（shí）膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆（bào）炸和中毒危險,多（duō）用於建築行（háng）業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉（liàn）企業（yè）均運出廠外,填溝築路（lù）,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（fáng）範（fàn）。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、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（ān）全（quán）性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有（yǒu）毒等危險作業,發生一般以上（shàng）事故的可（kě）能性小（xiǎo）,無特種工種,無（wú）危險工序,風險（xiǎn）係數低,安全優勢大,尤其是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼（gāng）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（tuō）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（fēng）、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（jìng）和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害（hài）人體（tǐ）健（jiàn）康和傷害（hài）動植物。氨（ān）水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工（gōng）業垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學（xué）肥料,廣（guǎng）泛應用（yòng）於農業（yè）生產（chǎn）,使硫資（zī）源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的（de）環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）工藝（yì）較石灰石-石膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放（fàng）濃度低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析（xī）結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生（shēng）利（lì）用（yòng）硫資源,符合循（xún）環（huán）經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用（yòng）作脫硫劑,既解（jiě）決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤化工等行業（yè）采用氨法煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進口,對外依存度高（gāo）。與此同時,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（shǎo）硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量又占總排量的（de）60%。這裏所指的SO2排放量不包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏（gāo）等含硫廢渣。同時,我國優勢世界（jiè）氮肥大（dà）國,土（tǔ）壤嚴重（chóng）缺硫,硫銨具有較大（dà）的市場（chǎng）潛力。氨法脫硫適合我國（guó）國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前（qián）景將越來越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行（háng）政（zhèng）、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫（liú）改造（zào）。