韶關氨法與石灰石—石膏法煙氣脫（tuō）硫技術比較分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護（hù）的日益重視,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（mù）前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨（ān）-硫酸銨法)、石灰石法（fǎ）(石灰石（shí）-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等（děng）,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰（huī）石（shí）-石膏濕法脫硫工藝。石灰（huī）石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤（méi）化（huà）工行業多以氨法為主。

韶關

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點（diǎn）
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）術已有幾十年的（de）運（yùn）行經驗,是（shì）目前世界技術上成熟、實用業績最多、運（yùn）行狀況較（jiào）穩（wěn）定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水（shuǐ）混合,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（shì）洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴（pēn）嘴噴射到吸收（shōu）塔（tǎ）中,氣體和（hé）液體得以充分（fèn）接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時（shí）生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空（kōng）氣發（fā）生化學（xué）反應,最終生成石膏。吸收塔（tǎ）底部的石膏漿液先在水力（lì）激流（liú）器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶（dài）式真空過（guò）濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫（tuō）硫後的經驗起經（jīng）兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石（shí）灰石-石（shí）膏（gāo）法脫硫工藝係統主要包括（kuò）:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製備係（xì）統（tǒng）、石膏脫水係（xì）統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產（chǎn）品為石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的（de）脫硫效率和較好的係統穩定（dìng）性。
 
　　2、 氨法脫（tuō）硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是（shì）將原煙氣引（yǐn）入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生（shēng）成亞硫酸銨;脫（tuō）硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化（huà）成硫胺（àn）,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℃左右達（dá）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（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,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）法脫硫工藝主要包括:煙氣係（xì）統、吸（xī）收氧化係（xì）統、脫水係統（tǒng）等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時（shí）脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法（fǎ）占地（dì）麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫（liú）塔（tǎ）阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰（huī）石—石膏法漿液循環量大（dà）,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可脫除部分（fèn）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（nán）以除去（qù）的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程（chéng）能耗（hào）大（dà）,對（duì）加熱器材質（zhì）要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法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,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降（jiàng）低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產品硫（liú）酸銨售價在800～1000元/噸,銷（xiāo）售收（shōu）入可以（yǐ）抵消大部分（fèn）脫硫（liú）成本,時期發電成本低於石灰石—石膏（gāo）法,可以預（yù）測（cè）當煙氣中SO2含量更高（gāo）時,氨法脫（tuō）硫項目有可（kě）能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫（tuō）硫劑為石灰石（shí）,石灰石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口（kǒu）罩（zhào）予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工（gōng）和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化（huà）學品（pǐn）,有（yǒu）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（zuò）用,高濃度（dù）的氨（ān）可引起（qǐ）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、直接接觸時可致皮（pí）膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉容器和管（guǎn）道內,即使在使用過程中,也必須處於完（wán）好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　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（zhí）接危害,也不存在火災、爆炸（zhà）和（hé）中毒危險,多用於建築行業,也用作工（gōng）業材料,但總體消耗量有限（xiàn）。火電（diàn）、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土造田（tián）;或租地存放,堆積如（rú）山,存在（zài）潰壩、塌方的危險,應予（yǔ）以防範。硫酸銨為工（gōng）業產品,廣泛應用（yòng）於農業生產,不屬於危險化學品（pǐn）,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
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石（shí）膏法不涉（shè）及易（yì）燃、易爆、有毒等（děng）危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種（zhǒng）工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨（ān）”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采（cǎi）用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保（bǎo）性分析
 
　　(1)脫硫劑的環（huán）保性（xìng）
 
　　石（shí）灰石屬於（yú）天（tiān）然原材料,隻需采（cǎi）取（qǔ）簡易的通（tōng）風（fēng）、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環（huán）境和大氣環境的風險,可能危害人（rén）體健（jiàn）康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是（shì）工業廢渣,其回收利（lì）用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工業垃圾（jī）予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生產,使（shǐ）硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保（bǎo）優勢大大高於（yú）脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無（wú）廢水排放（fàng）,無（wú）需處理;三是灰泥廢渣（zhā）排（pái）量很少,僅占脫（tuō）硫石膏總（zǒng）排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是（shì）石（shí）灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮（dàn）肥和煤化工企（qǐ）業副產5%～8%廢（fèi）氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題（tí）,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存（cún）和使用液氨的安全風險。這也（yě）是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需（xū）要進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排（pái）放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利用（yòng）率可大幅減少硫資源的進（jìn）口量。通常,大氣（qì）中SO2主要來源（yuán）於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總（zǒng）排量的60%。這裏所指的SO2排放量不（bú）包含已轉化成難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,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（tuō）硝一體化的特點,其（qí）應用（yòng）前景將越來越廣闊。因此,建議通（tōng）過行政（zhèng）、立（lì）法（fǎ）等手段推廣和（hé）普及氨法（fǎ）石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。

韶關