威（wēi）海氨法與石灰（huī）石（shí）—石膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

       隨著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術（shù）越來越多,脫硫效（xiào）率也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法（fǎ）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(鈉堿與雙堿（jiǎn）法)和金（jīn）屬氧化物吸收法等,我國90%以上的（de）煙（yān）氣脫硫（liú）工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝（yì）。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法（fǎ）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（de）運行經驗（yàn）,是目前（qián）世界技術上（shàng）成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定（dìng）的脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫（tuō）硫（liú）是把石灰石磨成粉後與（yǔ）水混（hún）合,職稱石灰石（shí）漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向（xiàng）上流動北鄉下（xià）流動的（de）循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過（guò）循環泵（bèng）向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫（tuō）除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收塔底部與（yǔ）鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成（chéng）石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中（zhōng）脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真（zhēn）空過濾（lǜ）機過濾,得到含水量（liàng）小於10%的石（shí）膏。脫（tuō）硫後的經驗起經兩級（jí）除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣（qì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係（xì）統主要包括:煙氣係統、吸收（shōu）氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水（shuǐ）係統、排放係統等,脫（tuō）硫效率高達95%,吸收器利用率90%,鈣硫比低,脫硫塔（tǎ）阻力（lì）約2000kPa,脫硫副產品為石膏（gāo）。在不同的煙氣負荷（hé）及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的（de）係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝是（shì）將原煙氣引入（rù）脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成（chéng）亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底（dǐ）被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從（cóng）脫硫塔打入母液箱,在進入設置（zhì）有抽真空係統的政（zhèng）法結晶器,料液在70℃左右（yòu）達到沸點,比正常蒸發（fā）下降（jiàng）了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器（qì）出口為（wéi）含（hán）固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一步分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得（dé）到（dào）含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝（yì）主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等,脫硫效率高達99%,並（bìng）可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑（jì）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—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎（hū）是（shì）氨法的（de）兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量（liàng）大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸（suān）銨和氯化銨等難以除（chú）去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）大,對加熱器材質要（yào）求較高;設備國產化程度較（jiào）石灰（huī）石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所（suǒ）用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術吸收劑氨的費（fèi）用較高,占（zhàn）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—石膏法造價已大幅降低,其運（yùn）行費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改（gǎi）的關鍵。氨（ān）法脫硫技術的（de）副產品硫酸銨售價在（zài）800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消大（dà）部分脫硫成本,時期發（fā）電成本（běn）低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中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（de）安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫（liú）劑為石灰（huī）石,石灰（huī）石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人（rén）體無危害。加工（gōng）時有揚（yáng）塵,會刺激眼睛、呼（hū）吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可（kě）靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學品,有強烈（liè）的刺激氣味,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用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引（yǐn）起反射性呼吸停止（zhǐ）、心髒停搏、直接（jiē）接觸時可致皮膚凍傷。氨通（tōng）常儲存在密閉容器和管道（dào）內,即使在使用（yòng）過程（chéng）中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有（yǒu）效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（liú）石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危險,多用於（yú）建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼（gāng）鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆（fù）土（tǔ）造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範（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、有毒等風險,使用（yòng）安全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危險作業,發（fā）生一般以上（shàng）事故的可能性小,無特（tè）種工種（zhǒng）,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從（cóng）業人員對“氨”的人（rén）事（shì）不足,認為其安全風險（xiǎn）大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶（yě）煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石（shí）屬於（yú）天然原材（cái）料,隻需采取簡易（yì）的通風、防塵（chén）措施,對環（huán）境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業（yè）環境和大氣環境的風險（xiǎn）,可能危害人體健康和（hé）傷害動植物。氨水泄漏應及時（shí）用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性（xìng）難（nán）題,大多數情況下隻（zhī）能作為工業垃圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可能;而硫（liú）酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫（liú）資源得到再生利用。顯然,硫酸（suān）銨（ǎn）的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石灰（huī）石-石膏法（fǎ）脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣（qì）汙（wū）染小,無CO2排放（fàng）,SO2排放濃度低,尾氣總（zǒng）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（tuō）硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合（hé）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,這是石灰石（shí）-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業（yè）副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫（tuō）硫劑,既解決了廢水處理問題,回收（shōu）但資源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲（chǔ）存和使用液（yè）氨的（de）安全風險。這也是氮肥（féi）、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣（qì）脫硫技術為（wéi）主的根本原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進口,對（duì）外依存度（dù）高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進（jìn）口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總（zǒng）排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成（chéng）難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國（guó）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（qíng）、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體（tǐ）化的特（tè）點,其應用前景（jǐng）將越來越廣闊。因此,建議通（tōng）過行政、立法（fǎ）等（děng）手段推廣和（hé）普及氨法石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉（liàn）行業實施煙氣脫硫項目的（de）氨法脫硫改造。