舞鋼（gāng）氨法與石灰石—石膏（gāo）法煙氣脫硫技術比較分析

       隨（suí）著我（wǒ）國對大氣汙染和環境保護的日益重視（shì）,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越（yuè）來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹（gàn）法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最（zuì）廣,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫（tuō）硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

舞鋼

 
　　1、 石灰石-石膏（gāo）法脫硫技術（shù）特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已有幾十年（nián）的運行經驗,是目前（qián）世界技術上成熟、實用（yòng）業績最（zuì）多、運行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不斷補充（chōng）道吸收塔內。煙（yān）氣在吸（xī）收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿（jiāng）液以逆流方式洗滌,循環（huán）漿液則通過循環泵向上輸送（sòng）到噴漿（jiāng）層內設（shè）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（shēng）成石膏。吸收塔底部的（de）石膏漿液先在水力激流器中脫（tuō）水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏（gāo）法脫硫（liú）工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液（yè）製備係（xì）統、石膏脫水係統、排放係統等（děng）,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,脫硫副產品為石（shí）膏。在（zài）不同的（de）煙（yān）氣負荷及（jí）SO2濃度下均可保（bǎo）持較高的（de）脫硫（liú）效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫（tuō）硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞硫酸（suān）銨（ǎn）在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真空係統的政法結晶器（qì）,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低了（le）蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為含固量30%的硫酸銨料漿,經（jīng）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）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產（chǎn）品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石（shí）灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎（hū）是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環（huán）量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可（kě）脫除部分（fèn）NOX;(5)氨（ān）法脫硫技術存在（zài）問題是愛出煙氣中的按生成（chéng）亞硫酸銨、硫（liú）酸銨和氯化銨等難以（yǐ）除去的氣（qì）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（qì）材質要求較高;設備國產化程度（dù）較石灰石（shí）—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析（xī）
 
　　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劑氨的費用較高,占運行成本（běn）的（de）比（bǐ）重較大。隨著工藝和設備國產化程度（dù）的不斷提高,石灰石—石膏法造（zào）價已大幅降低,其運行（háng）費用主要集中在點好（hǎo）上,因此進（jìn）一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技（jì）術（shù）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（liú）成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項（xiàng）目有可能實現盈（yíng）利（lì）。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安（ān）全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所（suǒ）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（rén）體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統（tǒng）和皮膚,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於危險化學品,有強烈（liè）的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極（jí）易溶於水,對皮膚粘膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性（xìng）呼吸停止、心髒停搏、直（zhí）接接觸時可（kě）致（zhì）皮膚（fū）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（shí）膏法煙氣脫硫的（de）產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人（rén）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（dàn）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,覆土造田;或租地存放,堆積（jī）如山,存在潰（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為（wéi）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（fēng）險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫硫工（gōng）藝相（xiàng）比,石灰石（shí）-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等（děng）危險作業,發生一（yī）般以上事（shì）故的可（kě）能性小,無特種工（gōng）種,無（wú）危險（xiǎn）工序,風險係數低,安全優（yōu）勢大,尤其是非化工從業（yè）人（rén）員對（duì）“氨”的人事不足,認為（wéi）其安全風（fēng）險大,事故幾率高。因此,火（huǒ）電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨法而（ér）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（rǎn）和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大（dà）氣環境的風（fēng）險,可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（lǐ）。
 
　　(2)產品（pǐn）的環保（bǎo）性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成為世界性難（nán）題,大多數情況下隻（zhī）能作為工業垃圾予以廢（fèi）棄和存放,且隨（suí）時存在汙染環境（jìng）的（de）可能;而硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛應用於農業生（shēng）產,使硫資源得（dé）到再生利用（yòng）。顯然（rán）,硫（liú）酸銨的環（huán）保優勢大大高於脫硫（liú）石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工（gōng）藝較石（shí）灰石-石（shí）膏法脫（tuō）硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,尾氣總（zǒng）排量少;二是無廢水排放,無（wú）需處（chù）理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主（zhǔ）要是（shì）變廢為寶、低碳環保,可再生（shēng）利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這（zhè）是石灰石-石膏法（fǎ）煙氣脫硫技術所無（wú）法比擬的。尤（yóu）其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨（ān）水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用氨法（fǎ）煙氣脫硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同時,我國SO2排放量卻高居世界首（shǒu）位,提高SO2利（lì）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總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的（de）60%。這裏（lǐ）所指的SO2排（pái）放量不包含已轉化成難以回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥（féi）大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫（liú）銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫（liú）適合我國國（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（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普及氨法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨（ān）法脫硫改造。