陽江氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分析

       隨著我國（guó）對大氣汙（wū）染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙（yān）氣脫硫技術得到了快速發展,脫硫技術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我國煙氣脫硫技術（shù）主（zhǔ）要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕法脫硫（liú）工藝應用最廣,濕法脫（tuō）硫包括氨法(即氨-硫（liú）酸銨法)、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（shōu）法等,我國90%以上（shàng）的煙氣脫硫工程采（cǎi）用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼（gāng）鐵（tiě）和有色冶煉行業,而氮（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨（ān）法為主。

陽江

 
　　1、 石灰（huī）石-石膏法脫硫技（jì）術特點
 
　　石灰石-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十（shí）年的運行經驗,是目前世界（jiè）技術上成熟、實用業績最多、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（chéng）粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸（xī）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（nì）流方式（shì）洗滌,循環漿（jiāng）液則通（tōng）過循環泵向上輸送到噴漿層內設置的噴嘴（zuǐ）噴射到（dào）吸收塔中,氣體和液（yè）體得以充分接觸,一邊脫除（chú）SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的CaSO4在吸收塔底部與（yǔ）鼓入的氧化空氣發生（shēng）化學反（fǎn）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。脫硫後的經驗起經兩級除霧器去除水分,通過煙道進入煙囪排（pái）向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統（tǒng）主要包括:煙氣係（xì）統、吸收氧化係統、漿液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排放（fàng）係統等,脫硫效率（lǜ）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（wéi）石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效率和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術（shù）特點
 
　　氨（ān）法脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環（huán）吸（xī）收（shōu）溶液逆流接觸（chù）反應生成亞硫酸銨;脫硫後的淨煙氣經二級除霧器去除霧（wù）滴,由煙囪排向大氣。亞硫酸銨（ǎn）在塔底被氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取（qǔ）出（chū）泵從脫硫塔打入母液箱,在進（jìn）入設置有抽真空係（xì）統的政（zhèng）法結晶器,料液在（zài）70℃左右達到沸點,比正常蒸發下降了40℃,大大降低了蒸（zhēng）汽用（yòng）量;蒸發（fā）潔淨器出口為含固量（liàng）30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步（bù）分離後進入幹（gàn）燥劑糟（zāo）溜,得到含水率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨（ān）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（kě）同時脫（tuō）除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫塔（tǎ）阻力（lì）僅約1kPa,脫硫副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積（jī）相對（duì）較大（dà）,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏（gāo）法漿液循（xún）環量大,耗電量（liàng）較高（gāo）;(4)氨法脫硫效率高,且可脫除部分NOX;(5)氨法脫硫技術存在問題是愛出煙氣中的按生成亞（yà）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（guò）程能耗大,對加熱器材質要求較高;設（shè）備國產化（huà）程度較石（shí）灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰（huī）石—石膏法所（suǒ）用脫硫（liú）劑石灰石價格（gé）低廉,二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（shè）備國產化程度的不斷提（tí）高,石灰石—石膏（gāo）法造價已大幅降低,其運行費用主（zhǔ）要集中在點（diǎn）好上,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工藝技改的關（guān）鍵。氨（ān）法（fǎ）脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售價在800～1000元（yuán）/噸,銷售收（shōu）入可以抵消大部分脫硫（liú）成本（běn）,時期發電成本低於石灰石—石（shí）膏法,可以預測當煙氣中SO2含量更高時,氨（ān）法脫硫項目有可能實現盈利。
 
　　3.3 安全性（xìng）分析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的（de）脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質穩定,直接（jiē）接觸對（duì）人體無危害。加（jiā）工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護（hù）。石灰石（shí）不屬於易燃、易爆、易中（zhōng）毒物品,便於運輸、加工和貯存（cún）,使用安全可靠。
 
　　氨（ān）屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒、有腐蝕,極易溶於水（shuǐ）,對（duì）皮膚粘（zhān）膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸（xī）停止、心髒停（tíng）搏、直接接觸（chù）時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必須處（chù）於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）的安全措（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰石-石膏法煙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、爆炸和中毒危險,多用於建築行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業均運（yùn）出廠外,填溝築路,覆土（tǔ）造田;或租地存放,堆積（jī）如山,存（cún）在（zài）潰壩、塌（tā）方的危險,應予以防範。硫酸銨（ǎn）為工業產品,廣泛應用於農業生產,不（bú）屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可（kě）靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工（gōng）藝的安（ān）全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉（shè）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（xiǎo）,無特種工種,無（wú）危險（xiǎn）工序,風險係數低（dī）,安全優勢大,尤其是非化工從業人員（yuán）對“氨”的人事不足,認為其安全（quán）風險（xiǎn）大,事（shì）故幾率高。因此,火（huǒ）電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業基（jī）本上不采用氨法而（ér）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（shí）屬於天然原材料,隻需采取簡易的通（tōng）風、防塵措施,對環境（jìng）汙染和健康危害小。氨泄漏存在汙（wū）染作業環（huán）境和大氣環（huán）境的風險,可（kě）能危（wēi）害人體健康和傷害動植物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品（pǐn）的環保性（xìng）
 
　　脫硫石膏是工業（yè）廢渣,其（qí）回收利用已成為世界性難題,大（dà）多數情（qíng）況下隻能作（zuò）為工業（yè）垃圾予以廢棄和存放,且隨時存在汙染環境的可能;而硫酸銨是化學肥料,廣泛應用（yòng）於農業（yè）生產,使（shǐ）硫資源得到（dào）再生利用。顯然,硫酸銨（ǎn）的環保優勢大大高於（yú）脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保（bǎo）性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工（gōng）藝（yì）較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣（qì）汙染小（xiǎo）,無（wú）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（jǐn）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,主要是變廢為寶、低碳環（huán）保,可再生利（lì）用硫資源,符合循環經（jīng）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,可直接用作脫硫劑,既（jì）解決（jué）了廢水處理問題,回收但資源,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氨法煙氣脫硫技術為（wéi）主的根本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫（liú）資源緊缺,60%需要進口,對外依存度高。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（yuán）的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭（tàn）燃燒,占SO2總排量的94%,而火電廠SO2排放量又占（zhàn）總（zǒng）排量的60%。這裏所（suǒ）指的SO2排放量不（bú）包含已轉化成難以回（huí）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（liú）,硫銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫（tuō）硫適（shì）合我國國情、負（fù）荷循環經濟發展,而且（qiě）具有脫硫脫硝一體化的特（tè）點,其應（yīng）用前景將越來（lái）越廣闊。因此,建議（yì）通過行政、立法等手段推廣和普及氨（ān）法石灰石-石膏法煙氣脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和（hé）冶煉行業實施煙氣脫硫（liú）項目的（de）氨法脫硫改造。