忻州（zhōu）氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分析

       隨著我（wǒ）國對大氣汙染和環境保護的（de）日益重視,煙氣脫硫技術得到了快（kuài）速發展,脫硫技術越（yuè）來越多,脫硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣脫硫技（jì）術主要（yào）有幹法（fǎ）、半（bàn）幹法（fǎ）和濕法三種。其（qí）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（shí）法(石灰石-石膏（gāo）法（fǎ）)、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（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（yòng）在火電、鋼鐵和有色（sè）冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行（háng）業多以氨法為主（zhǔ）。

忻州（zhōu）

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫（tuō）硫技術已有幾十年的運行經驗,是（shì）目前世界（jiè）技術上成熟、實用業（yè）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水混合,職稱石（shí）灰石漿液,不（bú）斷補充道吸收塔內（nèi）。煙氣在吸收塔（tǎ）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上輸送到噴漿層（céng）內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,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（huà）學反（fǎn）應,最終（zhōng）生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激（jī）流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶式真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起（qǐ）經兩（liǎng）級除霧器去除水（shuǐ）分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫（liú）工藝係統主要包（bāo）括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統、漿液製（zhì）備係統、石（shí）膏脫水係統、排放係統等,脫硫效率高達95%,吸收（shōu）器（qì）利用率（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力約2000kPa,脫硫副產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可（kě）保持較高的脫硫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硫塔（tǎ）中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級（jí）除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料（liào）液（yè）取（qǔ）出泵從脫（tuō）硫塔打入母液箱,在進入設置有抽真（zhēn）空係（xì）統的政法（fǎ）結晶器（qì）,料液在70℃左右達到（dào）沸點,比正常蒸（zhēng）發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸（zhēng）汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料（liào）漿,經離心（xīn）機進一步分離後進入幹（gàn）燥劑糟溜,得到含（hán）水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統、脫（tuō）水係統等,脫硫效（xiào）率高達99%,並可同（tóng）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、 綜合（hé）分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏（gāo）法（fǎ）占地（dì）麵積相對較大,幾乎是氨（ān）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,耗電量較高;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫（liú）技術存在問題是愛出煙（yān）氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯（lǜ）化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失（shī）和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大（dà）,對（duì）加熱器材質（zhì）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（jì）分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二（èr）氨法脫硫技術吸收劑氨的費用較高,占運行成（chéng）本的比重較大。隨著工藝和設備國產化程度的不斷提高（gāo）,石灰石—石膏法造價已大（dà）幅降低,其運（yùn）行費用主要（yào）集（jí）中在點好（hǎo）上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改（gǎi）的（de）關鍵。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售（shòu）價在（zài）800～1000元/噸,銷售收入可以抵（dǐ）消大部分脫硫成本,時期發電成本低於（yú）石灰石—石膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣（qì）脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和（hé）皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬（shǔ）於（yú）易燃、易（yì）爆、易中毒物（wù）品,便於運輸、加工和貯存,使用安全（quán）可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣（qì）味,易燃、易（yì）爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有（yǒu）刺激（jī）和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨可引起化學性（xìng）咽喉炎、肺炎等,吸入後可（kě）引起反射性呼吸停止、心髒（zāng）停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉（bì）容器（qì）和管道內,即使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態（tài）,應采（cǎi）取有效的安全措施（shī）予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的（de）安全性
 
　　石灰石-石膏法煙（yān）氣脫硫的產品是脫硫石膏（gāo）,脫硫石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆炸和中（zhōng）毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體（tǐ）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（dì）存放,堆積（jī）如山,存（cún）在潰壩、塌方的危險,應予以防範（fàn）。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（pǐn）,無（wú）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（quán）性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相比,石灰石-石膏法（fǎ）不涉及易燃、易爆、有毒等危（wēi）險作業,發生一般以上（shàng）事故（gù）的可能性（xìng）小（xiǎo）,無特種工（gōng）種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤（yóu）其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認（rèn）為其（qí）安全風險大,事故（gù）幾率高（gāo）。因此,火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業基本上不采用氨法而采（cǎi）用石灰（huī）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（shí）屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通風、防塵措施,對環境汙染（rǎn）和健康危害（hài）小。氨泄漏存（cún）在汙染作業環境和大氣環境（jìng）的風險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處（chù）理。
 
　　(2)產（chǎn）品的（de）環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢（fèi）渣,其回收利用已成為世界性難題（tí）,大多數情況下隻能作為工業垃圾予以廢（fèi）棄（qì）和存放（fàng）,且隨（suí）時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於（yú）農（nóng）業生（shēng）產,使硫資（zī）源得到再（zài）生利用。顯然,硫酸銨的環保優（yōu）勢大大高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性（xìng）
 
　　氨法煙氣脫硫工藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大（dà）氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度（dù）低,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理（lǐ）;三是灰泥廢渣排量很（hěn）少（shǎo）,僅占脫硫石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析（xī）結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優（yōu）勢很大,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環保（bǎo）,可（kě）再生利用硫資源,符合循環經濟發展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所（suǒ）無法比擬的。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水（shuǐ）,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（wú）運輸、裝（zhuāng）卸、儲存和（hé）使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤化工等行業（yè）采用氨（ān）法（fǎ）煙氣脫硫技（jì）術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,60%需要進（jìn）口,對外依存度（dù）高。與此同（tóng）時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位,提（tí）高SO2利用率可大幅減少硫（liú）資源的進口量。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（chǎng）SO2排放量又占總排量（liàng）的（de）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（shì）界氮肥大國,土壤嚴重缺硫（liú）,硫銨具有較大的市場潛力。氨（ān）法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有（yǒu）脫硫脫（tuō）硝一體化的特點,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（tiě）和冶煉行業實施煙氣脫（tuō）硫項目的氨法（fǎ）脫硫改造。

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