漯河氨法（fǎ）與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

漯河       隨著（zhe）我國對大氣汙染（rǎn）和（hé）環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快（kuài）速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法（fǎ）(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國90%以上（shàng）的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行（háng）業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業（yè）多以氨法為主。

 
　　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,是目前世界技術上成熟、實用業績（jì）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）石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在（zài）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,循環漿液則通過循環泵向（xiàng）上（shàng）輸送到（dào）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,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同（tóng）時生成的CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣（qì）發生化學反應,最（zuì）終生成石（shí）膏。吸收（shōu）塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真（zhēn）空過（guò）濾機（jī）過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫後（hòu）的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝係統（tǒng）主要包括（kuò）:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統（tǒng）、排放係統等（děng）,脫硫效（xiào）率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫（liú）塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石（shí）膏（gāo）。在不（bú）同的煙氣負荷及（jí）SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將（jiāng）原煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的（de）淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴（dī）,由煙（yān）囪排向大氣（qì）。亞硫酸銨在塔底（dǐ）被氧化（huà）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（jìn）入設置有抽真空係統（tǒng）的政法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸（fèi）點,比正常蒸發下降了40℃,大大（dà）降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為（wéi）含固量30%的（de）硫酸銨料漿,經離心機進一步（bù）分離後進入（rù）幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高（gāo）達99%,並可同（tóng）時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用（yòng）率（lǜ）100%脫硫塔阻力僅約（yuē）1kPa,脫（tuō）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（miàn）積相對較（jiào）大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法漿液（yè）循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的（de）按生成（chéng）亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣（qì）溶膠,造成（chéng）氨損失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對加（jiā）熱器材質要（yào）求較高;設備（bèi）國產化程（chéng）度較石灰石—石膏（gāo）法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰（huī）石價格低廉,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（dà）。隨著工藝（yì）和設備國產化程（chéng）度的（de）不斷提高,石灰石—石膏法造價已大幅降低,其（qí）運行費用主（zhǔ）要集中在點好上,因此進一步降低電耗是（shì）石灰石—石膏（gāo）法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨（ǎn）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（hán）量更高時,氨法脫硫項目（mù）有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙（yān）氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰（huī）石物（wù）化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時（shí）有揚塵（chén）,會（huì）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（pǐn）,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水（shuǐ）,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起（qǐ）反射性呼吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密（mì）閉容器和管道內,即（jí）使在使用過程中,也必須處於（yú）完好密閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫的產品是脫（tuō）硫石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害,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（cái）料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填（tián）溝築路,覆土造田;或租地（dì）存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫（liú）酸銨為工業產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險（xiǎn）化學品（pǐn）,無燃燒、爆（bào）炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影（yǐng）響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉（shè）及易（yì）燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性（xìng）小（xiǎo）,無（wú）特（tè）種工（gōng）種,無危（wēi）險（xiǎn）工序,風險係數低,安（ān）全優勢大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故幾率高。因此,火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業（yè）基本上（shàng）不采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的環（huán）保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄（xiè）漏存在汙染作業環（huán）境和（hé）大氣環境的風險,可能危害人體健康（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產（chǎn）品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世（shì）界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業垃圾予（yǔ）以廢棄和（hé）存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應（yīng）用於農業生產,使硫資源得到再生利用（yòng）。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢（shì）:一是大氣汙（wū）染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少（shǎo）;二是無廢水（shuǐ）排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占（zhàn）脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜（zōng）合優勢很大,主（zhǔ）要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資（zī）源,符合循環經濟發展戰略（luè）,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬（nǐ）的。尤其（qí）是氮肥和煤化工（gōng）企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源（yuán）,且無運輸、裝卸、儲存和使（shǐ）用液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨（ān）法煙氣脫（tuō）硫技（jì）術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依（yī）存度高。與此（cǐ）同時,我（wǒ）國SO2排（pái）放量卻高居世界（jiè）首位,提高SO2利（lì）用率可大幅減少硫資源的進口量。通常（cháng）,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排（pái）放量（liàng）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（yòng）的脫硫石膏（gāo）等含（hán）硫廢渣（zhā）。同時,我國優勢世界氮（dàn）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（xún）環（huán）經濟發展,而且具有脫硫脫（tuō）硝一體化的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣（guǎng）闊。因此,建議通過行政、立法等（děng）手段推廣和普及氨法石（shí）灰（huī）石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。