烏魯（lǔ）木齊氨法（fǎ）與石灰石—石膏（gāo）法煙氣（qì）脫硫技術比較分析（xī）

烏魯木（mù）齊       隨著我國對大氣汙（wū）染（rǎn）和（hé）環境保護的日益重（chóng）視,煙（yān）氣（qì）脫硫技術（shù）得到（dào）了快速發展,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫效（xiào）率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹（gàn）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(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法（fǎ）等,我國90%以上的煙氣脫硫工（gōng）程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和（hé）有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫（liú）技術特點
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫（liú）技術已有（yǒu）幾十年的運行經驗（yàn）,是目（mù）前世界技術（shù）上成熟、實用業（yè）績最多、運行狀（zhuàng）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（shí）漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上流動北（běi）鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌（dí）,循環漿液則通過循（xún）環泵向上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（yǐ）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,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流器中脫水支（zhī）含固量餘（yú）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。脫硫後的（de）經（jīng）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。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係（xì）統、石膏脫水（shuǐ）係統（tǒng）、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（fù）產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度（dù）下均可保持較高的脫硫效率和（hé）較好的係統穩（wěn）定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入（rù）脫硫（liú）塔中（zhōng）,與循環吸（xī）收溶液逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸銨;脫硫後的淨（jìng）煙氣經二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向大（dà）氣。亞（yà）硫酸銨在塔底被氧化成（chéng）硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液（yè）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（zài）70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽（qì）用量;蒸發潔淨器出口為（wéi）含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後（hòu）進入幹燥劑糟溜,得到含（hán）水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工（gōng）藝（yì）主（zhǔ）要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係統等,脫硫（liú）效率高達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為硫酸銨（ǎn）。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占（zhàn）地（dì）麵積相對（duì）較大,幾（jǐ）乎是氨法的（de）兩（liǎng）倍;(2)脫硫塔阻力（lì）大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法漿液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫（tuō）硫效率高,且可（kě）脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出（chū）煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;硫胺結晶（jīng）過程能（néng）耗大,對加熱器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格（gé）低廉（lián）,二氨法脫硫技術吸收劑氨的（de）費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不（bú）斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石（shí）膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售價在（zài）800～1000元/噸（dūn）,銷售收（shōu）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,可以預測當煙氣（qì）中SO2含量更高時（shí）,氨法脫硫項目有（yǒu）可能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全（quán）性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑（jì）為石灰石,石灰（huī）石物化性質穩定,直接接觸（chù）對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵（chén）口（kǒu）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（yòng）安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺（cì）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（jī）和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎、肺炎等,吸入後（hòu）可引起反射（shè）性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器（qì）和管道（dào）內,即使在（zài）使用過程中,也必須處於完好密（mì）閉狀態,應采取有效的安全措施予以防範。
 
　　3.3.2 產（chǎn）品的安全性
 
　　石灰石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的產品是脫硫石膏,脫（tuō）硫石膏對人體無直接危害,也（yě）不存在火災、爆炸和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用（yòng）作工業材料,但總體消耗量有限。火電（diàn）、鋼鐵和冶煉企業均運出廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險（xiǎn）,應予（yǔ）以（yǐ）防範（fàn）。硫酸銨為工業（yè）產（chǎn）品,廣泛應用於農業生產,不（bú）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
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險（xiǎn）工序,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,認為其安全風險（xiǎn）大,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石灰石-石膏法脫（tuō）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（yì）的通風、防塵措施,對（duì）環境汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,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)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利（lì）用已成為世界性難（nán）題,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,且隨（suí）時存在汙染環境的可能;而（ér）硫酸銨是化學肥（féi）料,廣泛（fàn）應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫（liú）酸銨的環保優勢大（dà）大高於（yú）脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝較石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫工（gōng）藝具備以下優勢:一（yī）是大氣（qì）汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度（dù）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（liàng）很（hěn）少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結（jié）論
 
　　氨法煙氣脫硫（liú）的綜合優勢很大,主要（yào）是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟（jì）發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）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,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨的安全風（fēng）險（xiǎn）。這也是（shì）氮肥、焦化和（hé）煤化（huà）工等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫技術為主（zhǔ）的根本原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外（wài）依存度高。與此同時（shí）,我國SO2排放量卻（què）高居世界首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤（méi）炭燃燒,占SO2總排量的（de）94%,而火電廠SO2排放量（liàng）又占總排量（liàng）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等含硫（liú）廢渣。同時（shí）,我國優（yōu）勢世界氮肥大國（guó）,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、負荷循環經濟（jì）發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化（huà）的特點,其應用前景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議（yì）通過行（háng）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（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫（tuō）硫改造。