台州氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析（xī）

台州       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護的日益重視（shì）,煙氣脫硫技術得（dé）到了（le）快速發展,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技（jì）術主要有幹法（fǎ）、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫硫工（gōng）藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即（jí）氨-硫酸銨法)、石灰石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿（jiǎn）與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我（wǒ）國90%以上的煙氣（qì）脫硫工程采用的（de）是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法（fǎ）主要應用在火電、鋼鐵（tiě）和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

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　　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（jiè）技術上成熟（shú）、實用業績最多（duō）、運行狀況較穩定的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉（fěn）後與水（shuǐ）混合,職稱石灰（huī）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（fāng）式洗滌,循環漿液則（zé）通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔（tǎ）中,氣體和液體得以充分接觸（chù）,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）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）力激流器中脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏。脫硫（liú）後的經驗起經兩（liǎng）級除霧器去除水（shuǐ）分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）主要包（bāo）括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液（yè）製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達（dá）95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高（gāo）的（de）脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法（fǎ）脫硫（liú）技術特點
 
　　氨法脫硫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（suān）銨;脫硫後的淨煙氣經（jīng）二級除（chú）霧器去（qù）除霧滴,由（yóu）煙囪排向大氣。亞硫酸（suān）銨在塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫胺溶液（yè）由（yóu）料（liào）液（yè）取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置（zhì）有抽真空（kōng）係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比（bǐ）正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽（qì）用（yòng）量;蒸發潔淨器出（chū）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。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可（kě）同時脫除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（ǎn）。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏（gāo）法占地麵（miàn）積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱器材質要求較（jiào）高;設備國產化（huà）程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏（gāo）法所用脫硫劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較高（gāo）,占運行成本的（de）比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏（gāo）法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此（cǐ）進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫（tuō）硫技術的（de）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,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預（yù）測當煙（yān）氣中SO2含量更高時,氨法脫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
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物（wù）化性質穩（wěn）定,直接接（jiē）觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係（xì）統和皮膚（fū）,應佩戴防塵口（kǒu）罩予以防護（hù）。石灰石不（bú）屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒（dú）、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和（hé）腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入（rù）後可引起反射性呼吸停（tíng）止、心髒停搏、直接接觸時可致皮（pí）膚凍傷。氨通常儲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（qǔ）有效（xiào）的安全措施予以（yǐ）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,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用於建（jiàn）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（chǎng）外,填溝築路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為工業產品,廣泛（fàn）應用於農業（yè）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（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝相比,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,安全優勢（shì）大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足（zú）,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用氨法（fǎ）而采用石灰石（shí）-石（shí）膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫（liú）劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣（qì）環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應（yīng）及時用（yòng）酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢（fèi）渣,其回收利用已成為世界性難題,大（dà）多數情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以廢（fèi）棄和（hé）存放,且（qiě）隨時存（cún）在汙染環境的（de）可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業生產,使硫資源得到再（zài）生利用。顯然（rán）,硫酸銨的（de）環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環（huán）保性（xìng）
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二（èr）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（zǒng）排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫的綜合優勢很大,主要是（shì）變廢為（wéi）寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合循（xún）環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接（jiē）用作脫（tuō）硫劑,既（jì）解決了廢（fèi）水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸、儲存和使用液（yè）氨的安全風險。這也是氮肥、焦化（huà）和煤化工等行業采用氨法（fǎ）煙氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與此同（tóng）時,我國SO2排放量（liàng）卻高居（jū）世界首位,提（tí）高SO2利用率可大幅（fú）減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要（yào）來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又（yòu）占總排量的60%。這裏（lǐ）所指的SO2排放量不包含已轉化成難以回用（yòng）的脫（tuō）硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優（yōu）勢世界（jiè）氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國（guó）情、負荷循（xún）環經濟發展,而（ér）且（qiě）具有脫（tuō）硫脫硝一體（tǐ）化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術;鼓（gǔ）勵火電（diàn）、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施（shī）煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。

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