象山（shān）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著（zhe）我國對大氣汙染和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了快速（sù）發展,脫（tuō）硫（liú）技術越來越多,脫硫效（xiào）率（lǜ）也（yě）越來越高。目（mù）前,我（wǒ）國煙氣脫硫技術主要有幹法（fǎ）、半（bàn）幹法和濕法三種。其中濕法（fǎ）脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫（liú）包括氨法(即氨-硫酸（suān）銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工（gōng）程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主（zhǔ）要應用（yòng）在火電、鋼鐵和有（yǒu）色（sè）冶煉行業,而氮肥、焦（jiāo）化和煤化工行業（yè）多以氨法為主。

象（xiàng）山

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術（shù）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（qián）世界技術上成熟、實用業績最（zuì）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（yǔ）水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔（tǎ）內向（xiàng）上流動北鄉下流動的循環漿液以逆（nì）流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層（céng）內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,氣體和液體得以（yǐ）充分接（jiē）觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔（tǎ）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含固量餘額40%,然後經帶式（shì）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-石膏法脫硫工藝係統主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏（gāo）脫水係統、排放係統等,脫硫效（xiào）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（chǎn）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（tuō）硫效率和較（jiào）好（hǎo）的係（xì）統穩定（dìng）性（xìng）。
 
　　2、 氨法脫硫技（jì）術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引（yǐn）入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫（liú）酸銨;脫（tuō）硫後的淨（jìng）煙氣經（jīng）二級除霧（wù）器去除霧滴,由（yóu）煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,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的政（zhèng）法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽（qì）用（yòng）量;蒸發潔淨（jìng）器（qì）出口為含固量30%的硫酸銨料漿（jiāng）,經離心機進一步（bù）分離後進入（rù）幹燥劑糟溜,得到含（hán）水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主（zhǔ）要包括:煙（yān）氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、脫水係統等（děng）,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（lì）僅約（yuē）1kPa,脫（tuō）硫副產品（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技（jì）術分（fèn）析
 
　　(1)石灰石—石（shí）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（shí）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,且可脫（tuō）除部分NOX;(5)氨法脫硫技（jì）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高;設備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用（yòng）脫硫劑石（shí）灰石價格低廉,二氨法（fǎ）脫硫技術吸收劑氨的（de）費用較高,占運（yùn）行成本的比（bǐ）重較大。隨著工藝（yì）和設備國產化程度的不斷提高,石灰石—石膏法造價已大（dà）幅降（jiàng）低,其運（yùn）行費用主要（yào）集中在點好上,因此進（jìn）一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝（yì）技改的關鍵。氨法脫硫技術的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（běn）,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當（dāng）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 脫硫劑的安（ān）全（quán）性
 
　　石灰石法煙（yān）氣（qì）脫（tuō）硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體（tǐ）無危（wēi）害（hài）。加工（gōng）時有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護（hù）。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物（wù）品,便於運輸、加工和貯存,使用安全可靠（kào）。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有（yǒu）腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜（mó）有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等（děng）,吸入後可引起反射性呼吸停（tíng）止、心髒（zāng）停搏、直接（jiē）接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即（jí）使在使用過程中,也必須處於完好密閉（bì）狀態,應采取有效的安（ān）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（liú）的產品是脫硫石膏,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（yòng）於建築行（háng）業（yè）,也用作（zuò）工業材料,但總體消耗量（liàng）有（yǒu）限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外,填溝築路,覆（fù）土造田;或租地（dì）存放,堆積（jī）如山,存在潰壩、塌方的（de）危險,應（yīng）予以防範。硫酸銨為工業（yè）產品,廣泛應用於農業生產,不屬於危險化學品（pǐn）,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全（quán）、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全（quán）性（xìng）
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石（shí）灰石-石膏（gāo）法不涉及（jí）易（yì）燃、易爆、有毒等危險作業,發（fā）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,安全優勢大,尤其是（shì）非化（huà）工從業人員對“氨”的人（rén）事不足,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（cǎi）用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵（chén）措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨（ān）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（xiè）漏應及時用（yòng）酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石（shí）膏是工業廢渣（zhā）,其回收（shōu）利用（yòng）已成為（wéi）世界性難（nán）題,大多數情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以（yǐ）廢棄和存（cún）放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是（shì）化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫（liú）資源得到再生利（lì）用。顯然,硫酸銨的環（huán）保優勢大大高於脫硫石膏（gāo）。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫工（gōng）藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備（bèi）以下優（yōu）勢:一是大氣汙染小（xiǎo）,無CO2排放,SO2排（pái）放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結論
 
　　氨法煙氣（qì）脫硫（liú）的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環（huán）保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技（jì）術所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢（fèi）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（xiè）、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮（dàn）肥、焦化和（hé）煤（méi）化工（gōng）等行業采用氨法煙氣脫（tuō）硫技術為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國（guó）硫資（zī）源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。與（yǔ）此同時,我（wǒ）國SO2排放（fàng）量卻高居世界首位,提高（gāo）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（lái）源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放（fàng）量又占總排量（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（shí）膏等含硫（liú）廢渣。同時,我國優勢世界（jiè）氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有（yǒu）較大的市場潛力。氨法脫（tuō）硫適合我國國情、負荷循環（huán）經濟（jì）發展,而且具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政、立（lì）法（fǎ）等手段推廣和（hé）普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施煙氣脫硫項目的氨（ān）法脫硫改造。

象山