錫林郭勒盟氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

錫林郭勒盟       隨著我國對大氣（qì）汙染和環境保護的（de）日益重視（shì）,煙氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多（duō）,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫工（gōng）藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法（fǎ）(即氨-硫酸銨法)、石灰（huī）石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬（shǔ）氧化物吸（xī）收（shōu）法等,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（zhǔ）要應用在火電、鋼鐵和有色冶（yě）煉行業（yè）,而氮（dàn）肥、焦化和（hé）煤化工行業多以氨法為（wéi）主。

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技（jì）術（shù）已有幾十年（nián）的運行經驗,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的（de）脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉（fěn）後與水混合,職稱石灰石漿（jiāng）液,不（bú）斷補充道吸收塔（tǎ）內。煙氣在吸（xī）收塔內向上流動北鄉下流動（dòng）的循環漿液以逆流（liú）方式（shì）洗滌,循環漿液則通過循環（huán）泵（bèng）向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射（shè）到吸收塔中,氣（qì）體和液體得以充分接（jiē）觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和（hé）HF,同時生成的（de）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（xiān）在水力激流器中脫水（shuǐ）支含固量餘額40%,然後（hòu）經帶式真空過（guò）濾機過（guò）濾,得到含（hán）水量小於10%的石（shí）膏。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去（qù）除水分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫工藝（yì）係統主要包括:煙氣（qì）係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、石膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸（xī）收器利用率90%,鈣硫比（bǐ）低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙（yān）氣（qì）負荷及SO2濃度下均可保持較高（gāo）的（de）脫（tuō）硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中（zhōng）,與循環吸收（shōu）溶液逆（nì）流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧（wù）器（qì）去除霧滴,由煙囪排向大（dà）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,在進入設置有抽真空係（xì）統的政法（fǎ）結晶器,料液在70℃左（zuǒ）右達到（dào）沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降低（dī）了蒸汽（qì）用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離（lí）後進入幹燥劑糟溜,得到含水率3%的硫（liú）酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係統、吸（xī）收氧化係統、脫水係統等,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%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜（zōng）合（hé）分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對（duì）較大,幾乎是（shì）氨法的兩倍（bèi）;(2)脫硫塔（tǎ）阻力大,幾（jǐ）乎是（shì）氨法的（de）兩（liǎng）倍;(3)石灰石—石膏法漿（jiāng）液循環量大,耗電量較高;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題（tí）是愛出（chū）煙（yān）氣（qì）中的（de）按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和（hé）煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程（chéng）能耗（hào）大,對加熱器材質要求較高;設備國產（chǎn）化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟（jì）分（fèn）析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫（liú）劑石灰石（shí）價格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的（de）不斷提高,石灰石—石（shí）膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進（jìn）一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技（jì）改的關鍵（jiàn）。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫（tuō）硫成本,時期發電（diàn）成本低於石灰石—石膏法,可以預（yù）測（cè）當煙（yān）氣中SO2含量更高時（shí）,氨法（fǎ）脫硫項目有可能實（shí）現盈（yíng）利。
 
　　3.3 安全（quán）性分析
 
　　3.3.1 脫硫（liú）劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性（xìng）質穩定,直接接觸對人體無危（wēi）害。加工時有（yǒu）揚塵（chén）,會刺激眼睛、呼吸係統（tǒng）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（pǐn）,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使（shǐ）用安全可靠。
 
　　氨屬（shǔ）於危險化學品,有強（qiáng）烈的刺激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒（dú）、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（ān）可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射（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（cún）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（zhuàng）態,應采取有效的安全措施（shī）予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全（quán）性
 
　　石灰石（shí）-石（shí）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（hài）,也不存在（zài）火災、爆炸和中毒危險,多用於建（jiàn）築（zhù）行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量有限。火電、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（kuì）壩、塌方的危險,應予以防範。硫酸銨為（wéi）工業產（chǎn）品,廣泛應用於農業生產,不屬（shǔ）於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙（yān）氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒等危險作（zuò）業,發生一般以上事故的可能（néng）性小,無特種工種（zhǒng）,無危險工序,風險係數低,安全優勢（shì）大,尤其是非化（huà）工從業人員對“氨”的人事不足,認為其安（ān）全風險大,事故幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵（tiě）和冶煉行業基本上不（bú）采用氨法而采用石灰（huī）石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性（xìng）分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然（rán）原材料,隻需采取簡（jiǎn）易的通風、防塵措施（shī）,對環（huán）境汙（wū）染和健康危害（hài）小。氨（ān）泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危（wēi）害人體（tǐ）健康和傷（shāng）害動植物。氨（ān）水泄漏應及時用酸中（zhōng）和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏（gāo）是工業廢渣,其回收利（lì）用已成為世界性難題,大多數情況（kuàng）下隻能作為工業垃圾予以廢棄和存放,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（shǐ）硫資源得到再生利用。顯然,硫酸銨的環保優勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工（gōng）藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法煙（yān）氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具（jù）備以（yǐ）下優勢（shì）:一是大（dà）氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無（wú）廢水排放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分（fèn）析結（jié）論（lùn）
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫（liú）資源,符合循環經濟發展戰（zhàn）略,這是（shì）石灰石-石膏法（fǎ）煙（yān）氣脫硫技術（shù）所無法比擬的。尤其是氮肥和煤（méi）化工（gōng）企業副（fù）產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理（lǐ）問題,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸、儲存和使（shǐ）用（yòng）液氨的安全風（fēng）險。這（zhè）也是氮肥、焦化和（hé）煤（méi）化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本（běn）原因。
 
　　4、 建（jiàn）議
 
　　我（wǒ）國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高（gāo）。與此同時,我國SO2排放量卻高（gāo）居世界（jiè）首位,提高SO2利用率可大幅減少硫資（zī）源的進口量。通常,大氣中SO2主（zhǔ）要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火（huǒ）電廠SO2排放量又占總（zǒng）排量的60%。這裏所指的（de）SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難以回用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,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（guó）國（guó）情、負荷循環經濟（jì）發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點,其應用前（qián）景將（jiāng）越（yuè）來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等（děng）手段推廣和普及氨法石（shí）灰石-石膏法煙（yān）氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙（yān）氣脫硫項目的氨法脫硫改造。