邢台氨法與石灰石—石（shí）膏法煙（yān）氣脫硫技術比較分析

邢台（tái）       隨著我國（guó）對大（dà）氣汙染和環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得到了（le）快速發展,脫硫技術越來越多,脫（tuō）硫效率也越來越高。目前（qián）,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和（hé）濕法三種。其中濕法脫硫工藝應用最（zuì）廣,濕法脫（tuō）硫包括氨法(即氨-硫酸銨法（fǎ）)、石灰石法(石（shí）灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧（yǎng）化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工（gōng）藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵和有色冶（yě）煉行業,而氮肥、焦化和煤化工（gōng）行業多以氨法為主。

邢（xíng）台

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是目前世界（jiè）技術上成熟（shú）、實用業績最多、運（yùn）行狀況較穩定的脫硫工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石（shí）灰石磨成粉後（hòu）與水混合,職稱石灰石漿液,不斷（duàn）補充道吸收（shōu）塔內。煙氣在吸（xī）收塔內向上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗滌,循環漿液則通過循環泵向（xiàng）上輸送到噴漿層內設（shè）置的噴嘴噴射（shè）到吸收塔中,氣體（tǐ）和液體（tǐ）得以充分接觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸（xī）收（shōu）塔底部與鼓入的氧化（huà）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（shuǐ）力激流器中脫水支含（hán）固（gù）量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得（dé）到含水量小於10%的石膏。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩級除（chú）霧器去除水分,通（tōng）過煙道（dào）進入煙囪排向（xiàng）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（yǎng）化係統（tǒng）、漿液製備係統、石膏脫（tuō）水係統、排放係統等,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,脫硫副產品為石膏（gāo）。在（zài）不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫（liú）效率和較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法脫硫工藝是將原煙氣（qì）引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經（jīng）二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵（bèng）從脫硫塔打入母液（yè）箱,在進入設置有抽真空（kōng）係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸（fèi）點,比正常蒸發下（xià）降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口（kǒu）為（wéi）含固量30%的硫酸銨料漿,經離心（xīn）機進一步分離後進入幹燥劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的硫（liú）酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝（yì）主（zhǔ）要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統、脫水係（xì）統等,脫硫效率高（gāo）達99%,並可同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫（tuō）硫副產品為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分（fèn）析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法占地麵積相對（duì）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—石膏法漿液循環量大,耗電（diàn）量較高;(4)氨法脫硫效率高（gāo）,且可脫（tuō）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、硫酸銨和氯化（huà）銨等（děng）難（nán）以除去的氣溶膠,造成氨損（sǔn）失和煙（yān）霧排放;硫胺結晶過程能耗（hào）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（dī）。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　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（jì）氨的費（fèi）用較高,占運行成本的比（bǐ）重較（jiào）大。隨著工藝和設備國產化程度的（de）不斷提高,石（shí）灰石—石膏法造價已大（dà）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—石膏法工藝技改的關鍵。氨（ān）法脫硫技（jì）術（shù）的副產品（pǐn）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,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中（zhōng）SO2含量更高時,氨（ān）法脫（tuō）硫項目（mù）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（shí）灰石法煙氣脫（tuō）硫所（suǒ）使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加（jiā）工時有揚塵,會（huì）刺激眼（yǎn）睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰（huī）石不屬於易燃、易爆（bào）、易中（zhōng）毒物品,便於運（yùn）輸、加工（gōng）和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品（pǐn）,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘（zhān）膜有刺激（jī）和腐蝕作用,高濃（nóng）度的氨可引起化學性咽（yān）喉炎、肺炎等,吸（xī）入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可（kě）致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉（bì）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（yǔ）以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫的產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人體無直接危害（hài）,也不存在火災、爆炸和中毒危險,多用（yòng）於建築行（háng）業,也用作工業材料,但總體消耗量有（yǒu）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（zū）地存放,堆積如山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以防範。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,使用安全（quán）、可靠、無（wú）不良影響。
 
　　3.3.3 工藝（yì）的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石（shí）膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特（tè）種工種,無危險工序,風險係數低（dī）,安全優勢大,尤其是非化工（gōng）從業人員對“氨”的人事不足,認為其安全風險大,事故（gù）幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業基（jī）本上不采用氨法而采用（yòng）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,隻需采取簡易的通風（fēng）、防塵措施,對環境汙染和（hé）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（kāng）和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收（shōu）利用已成為世界（jiè）性難題,大多數情況下（xià）隻（zhī）能（néng）作為工業垃圾予以廢棄和（hé）存放,且隨時存在汙染（rǎn）環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產（chǎn）,使硫資源（yuán）得到再生利用。顯然,硫酸銨的（de）環保優勢（shì）大大高（gāo）於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝（yì）的環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工（gōng）藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備（bèi）以下優勢:一是大氣汙染小,無（wú）CO2排放,SO2排放濃（nóng）度低,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（zǒng）排量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法（fǎ）煙氣（qì）脫硫的綜合優勢（shì）很大,主（zhǔ）要是變廢為（wéi）寶、低碳環保,可再生利（lì）用硫資源,符合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石（shí）灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術所（suǒ）無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工（gōng）企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既（jì）解決了廢水處理問題,回收但資源（yuán）,且無運輸、裝卸、儲存和使用液氨（ān）的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業采用（yòng）氨法煙氣脫硫技術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要進口,對外依存（cún）度高。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口量。通常,大氣（qì）中SO2主（zhǔ）要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量（liàng）的94%,而（ér）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（yǐ）轉化成難以回（huí）用的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我（wǒ）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（shì）合我國國情、負荷循環經濟發展,而且（qiě）具有脫硫脫硝（xiāo）一體化的特點,其應用前景將越來越廣（guǎng）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（shí）膏法煙氣脫硫技術（shù）;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行（háng）業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。