宣漢氨（ān）法與石灰石—石（shí）膏法煙氣脫硫技術比較（jiào）分析

宣（xuān）漢（hàn）       隨著我國對大氣汙染和環（huán）境保護（hù）的日益重視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速發展,脫硫技術（shù）越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法脫硫工（gōng）藝應用最廣,濕法脫硫（liú）包括氨法(即（jí）氨-硫酸（suān）銨法)、石灰石法(石灰石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和（hé）金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫（liú）工程采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在（zài）火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化（huà）和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰（huī）石（shí）-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術已（yǐ）有幾（jǐ）十年的運行經驗（yàn）,是目前世界技術上成熟、實用業績最多、運行狀況較穩定的脫（tuō）硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰（huī）石磨成粉後與（yǔ）水（shuǐ）混合,職稱石灰石漿液,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,循環漿液則（zé）通過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,氣體和液體得（dé）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（yǎng）化空氣發生（shēng）化學反應,最終（zhōng）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（liàng）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。脫硫後的（de）經驗起經兩級除霧（wù）器去除水分,通過煙道進入煙囪排向大（dà）氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、漿液製備係（xì）統、石膏脫水係統、排（pái）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（chǎn）品（pǐn）為石膏（gāo）。在不同的（de）煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統（tǒng）穩定性。
 
　　2、 氨（ān）法脫硫技術特點
 
　　氨法（fǎ）脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與（yǔ）循環吸收溶液逆流接觸反（fǎn）應生成亞硫酸銨;脫硫後（hòu）的淨煙（yān）氣經二級除霧器去除霧滴,由煙（yān）囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在（zài）塔底被氧化成硫胺,35%的（de）硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液（yè）箱,在進入設置有（yǒu）抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右（yòu）達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽用量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的（de）硫酸銨料漿,經離心機進一步分離（lí）後（hòu）進入幹燥（zào）劑糟溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫（liú）工藝（yì）主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化（huà）係統、脫水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑（jì）利用率100%脫硫塔阻（zǔ）力僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰（huī）石—石膏法占地麵積（jī）相對較（jiào）大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾（jǐ）乎是氨（ān）法的兩倍;(3)石（shí）灰石—石膏法漿液循（xún）環量大,耗（hào）電量較（jiào）高（gāo）;(4)氨法脫硫（liú）效率高,且可脫除部分（fèn）NOX;(5)氨法脫（tuō）硫技術存在問題是愛（ài）出煙氣中的按生成亞硫酸銨、硫酸銨和（hé）氯化銨（ǎn）等難以除（chú）去的氣溶膠,造成（chéng）氨損失和煙霧排放;硫（liú）胺結晶過程（chéng）能耗大,對加（jiā）熱器材質要求較高;設（shè）備國產化程（chéng）度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石膏法所用脫硫劑石灰（huī）石價格低廉,二氨法脫（tuō）硫技術吸收劑（jì）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不斷提高,石（shí）灰石—石膏法造價已大幅降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降（jiàng）低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術的（de）副產品硫（liú）酸銨（ǎn）售價在800～1000元/噸,銷售收入可（kě）以抵消大部（bù）分脫硫成本,時期發電成本低於石灰石—石膏法,可以預測（cè）當（dāng）煙氣中（zhōng）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（shí）灰（huī）石法煙氣脫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）無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸（xī）係統（tǒng）和皮膚,應佩戴防（fáng）塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便於運（yùn）輸、加工和（hé）貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險（xiǎn）化學（xué）品,有強烈的刺激氣味（wèi）,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易（yì）溶於（yú）水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用（yòng）,高（gāo）濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺（fèi）炎（yán）等,吸入後可引起反（fǎn）射（shè）性呼吸停（tíng）止、心髒停搏、直（zhí）接接觸時可致（zhì）皮膚凍傷（shāng）。氨通常儲存（cún）在密閉（bì）容器和管道內,即使（shǐ）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以防（fáng）範。
 
　　3.3.2 產品的安全性（xìng）
 
　　石灰石-石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,也不存（cún）在火災、爆（bào）炸和中毒危險,多用於建築行業,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;或租地存放,堆積如山,存在（zài）潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應（yīng）用於農業（yè）生產,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒、爆炸（zhà）、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠（kào）、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與（yǔ）氨法煙氣脫硫工藝相比（bǐ）,石灰石-石膏（gāo）法不涉及易燃、易爆、有毒等危險（xiǎn）作業,發生一般以（yǐ）上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風（fēng）險係數低,安（ān）全優勢大（dà）,尤其是非化工從業（yè）人員對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險大,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（yòng）石灰石-石膏（gāo）法脫硫（liú）技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰（huī）石屬於天然原材料,隻（zhī）需采取（qǔ）簡（jiǎn）易（yì）的通風、防（fáng）塵措施,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（qì）環境的風險,可能危害人體健（jiàn）康和傷害動植物。氨水泄漏（lòu）應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工業廢渣,其回收利用已成（chéng）為世界性難題,大多數情況下隻能作為（wéi）工業垃（lā）圾予以廢棄和存放（fàng）,且隨時存在汙染環境的可（kě）能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用於農業生產,使硫資源得到再生利用。顯然,硫酸（suān）銨的環保優勢大大（dà）高於脫硫石膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　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（shì）大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少（shǎo）;二是（shì）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
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很大（dà）,主要是變廢為寶（bǎo）、低碳環保,可再生利用硫資源,符合循環經濟發展（zhǎn）戰略,這是石灰（huī）石-石膏（gāo）法煙氣脫硫技術所（suǒ）無法比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可（kě）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（yùn）輸、裝卸、儲存和使用液氨的安（ān）全（quán）風（fēng）險。這也是氮肥（féi）、焦化和（hé）煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技術（shù）為主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　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（liú）資源的（de）進口量（liàng）。通（tōng）常,大氣中SO2主（zhǔ）要來源於（yú）煤（méi）炭燃燒,占SO2總排量的94%,而火電（diàn）廠SO2排放量又占總排量的（de）60%。這裏所指的SO2排放量不包含已轉化成難以（yǐ）回用的脫硫石膏等含（hán）硫廢渣。同（tóng）時,我國優勢世界氮肥（féi）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（hé）我國國情、負荷循（xún）環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一體化的特點（diǎn）,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行（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;鼓勵（lì）火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。