順（shùn）德氨（ān）法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日（rì）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（yuè）高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用（yòng）最廣,濕法脫硫（liú）包括氨法（fǎ）(即氨（ān）-硫酸銨法（fǎ）)、石（shí）灰石法(石灰石-石膏法)、堿（jiǎn）法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以（yǐ）上的煙氣脫硫工程（chéng）采用的是（shì）石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而（ér）氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主（zhǔ）。

 
　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技（jì）術特點
 
　　石灰（huī）石（shí）-石膏法脫硫技術已有幾十年的運行（háng）經驗,是（shì）目前世（shì）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（fǎ）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（yè）以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上（shàng）輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以充分接觸,一邊脫（tuō）除（chú）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（jiāng）液先在水力激流器中脫水支含（hán）固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機（jī）過（guò）濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙（yān）道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備係統、石膏脫（tuō）水係統、排放係統（tǒng）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,脫硫副產品為（wéi）石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷及SO2濃（nóng）度下均可保持（chí）較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法（fǎ）脫硫技術特（tè）點
 
　　氨（ān）法脫硫（liú）工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫（tuō）硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排（pái）向（xiàng）大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶液由料液取出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有（yǒu）抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸（fèi）點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降（jiàng）低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量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。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、脫水係統等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可同（tóng）時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收（shōu）劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析（xī）
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(2)脫硫塔阻力大（dà）,幾乎是氨法的（de）兩（liǎng）倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循環（huán）量大,耗電量（liàng）較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法（fǎ）脫（tuō）硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生（shēng）成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱（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（jīng）濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收（shōu）劑氨的費用較高,占（zhàn）運行成（chéng）本的比重（chóng）較大。隨著（zhe）工藝和（hé）設備國產化程度的不（bú）斷提高,石灰（huī）石—石膏法（fǎ）造（zào）價已大幅降低,其（qí）運行費用主要集中在點好上,因此進（jìn）一步降低電耗是石灰石—石（shí）膏法工藝技（jì）改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技（jì）術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消（xiāo）大部分脫硫成本,時期發電成本低於（yú）石灰石—石膏法（fǎ）,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能（néng）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,石灰石物化性質穩（wěn）定,直接接觸對人體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於（yú）運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有（yǒu）強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐（fǔ）蝕,極易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起（qǐ）化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可（kě）引起反射性呼（hū）吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常（cháng）儲（chǔ）存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態（tài）,應采取有效（xiào）的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　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（wú）直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或（huò）租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應予以防（fáng）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（xué）品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等風（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安（ān）全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣（qì）脫硫工藝相比,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（shàng）事故的可能（néng）性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤（yóu）其是非化工（gōng）從業人（rén）員對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而采用石（shí）灰石-石膏（gāo）法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析（xī）
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然（rán）原材料,隻（zhī）需采取簡易的通風、防塵措施,對環（huán）境汙染和健康危害小（xiǎo）。氨泄漏（lòu）存在汙染作（zuò）業環境和大氣環境的風（fēng）險,可（kě）能危害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其（qí）回收利用已成（chéng）為世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業垃圾予以廢棄和存放,且（qiě）隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學（xué）肥料,廣泛應（yīng）用於農業生產,使硫資源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性（xìng）
 
　　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（rǎn）小,無CO2排放,SO2排放濃度低,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（pái）量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙（yān）氣（qì）脫硫的綜合優勢（shì）很大,主要是變廢為寶、低碳（tàn）環保,可再生利用硫資源,符合循（xún）環經濟發展戰略,這是（shì）石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術所（suǒ）無法比擬（nǐ）的。尤其是氮肥和煤化工企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可（kě）直接（jiē）用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化（huà）工等行業采用氨法煙氣脫硫技術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫（liú）資源緊缺,60%需要進口,對外（wài）依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利（lì）用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）氣中SO2主要來源於（yú）煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠SO2排（pái）放量又占總排量的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（gāo）等含硫（liú）廢渣。同時,我國優（yōu）勢世界氮肥大國,土壤嚴（yán）重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫（liú）適合我國（guó）國（guó）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（yuè）來（lái）越廣闊。因此,建（jiàn）議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）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改造（zào）。

順德