運城氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比（bǐ）較分析

運城       隨著（zhe）我國對（duì）大氣（qì）汙染和環境保護的日益重視,煙氣（qì）脫硫技術得到了（le）快速發（fā）展,脫硫技術越來（lái）越多（duō）,脫硫效率也（yě）越來越高。目（mù）前（qián）,我國煙氣脫硫技術主要有（yǒu）幹法（fǎ）、半幹法和濕（shī）法三種。其中濕法脫硫工藝應用最廣,濕法脫硫包括氨法(即氨（ān）-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（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-石膏濕法脫硫工藝。石灰石法主要應用在火電、鋼鐵和有色冶煉行業,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

運城

 
　　1、 石灰石-石膏法（fǎ）脫硫技術特點
 
　　石（shí）灰石-石膏法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前（qián）世界技（jì）術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩定的脫硫工藝（yì）。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨（mó）成粉後與水混合（hé）,職稱石灰石（shí）漿（jiāng）液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內（nèi）向上流（liú）動北鄉下流動的循環漿液以逆流方（fāng）式洗（xǐ）滌,循環漿液則通過循環泵向上輸（shū）送到噴漿層內設置的噴嘴（zuǐ）噴（pēn）射到吸收塔中,氣體（tǐ）和液體得以充分接觸,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（jiāng）液先在水力激流器中脫水支含固量餘額40%,然後經帶（dài）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（chú）水（shuǐ）分,通過煙道進入煙囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法（fǎ）脫硫（liú）工藝（yì）係統主要包括（kuò）:煙氣係統、吸收氧（yǎng）化係統（tǒng）、漿液製備（bèi）係統、石膏脫水係統、排放係統等（děng）,脫硫效率高達95%,吸收（shōu）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、 氨法脫（tuō）硫技術特點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將原（yuán）煙氣引入脫（tuō）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（qì）經二級除霧器去除（chú）霧滴,由煙囪排向（xiàng）大氣。亞硫酸銨在塔底被（bèi）氧化（huà）成硫胺,35%的硫胺溶（róng）液由料（liào）液取出泵從脫硫塔打入母液（yè）箱,在進入設置有抽真空係統的（de）政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正常（cháng）蒸發下降了40℃,大大降低了蒸汽（qì）用量;蒸發潔淨器（qì）出口為（wéi）含固（gù）量30%的硫（liú）酸銨料漿,經離心機進一步分（fèn）離後進入幹燥劑糟溜,得到（dào）含水（shuǐ）率3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫硫工藝主要包（bāo）括:煙（yān）氣係統、吸收（shōu）氧化係統、脫水係（xì）統等,脫（tuō）硫（liú）效率高達（dá）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（pǐn）為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石（shí）膏法（fǎ）占地麵積相對較（jiào）大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法（fǎ）的兩倍;(3)石灰石（shí）—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;硫胺結晶過程能耗大,對（duì）加（jiā）熱器（qì）材質（zhì）要求較高;設（shè）備國產化程度較石灰石—石膏法較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石灰石—石（shí）膏法所用脫硫（liú）劑石灰石價格低廉,二氨法脫硫技術（shù）吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和（hé）設備國（guó）產化程度的不斷（duàn）提（tí）高（gāo）,石灰（huī）石—石（shí）膏法造價（jià）已大幅降（jiàng）低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低電耗（hào）是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法（fǎ）脫硫技術的副產（chǎn）品硫酸（suān）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SO2含量更高時,氨法脫硫項目有可能（néng）實現盈利。
 
　　3.3 安（ān）全性分（fèn）析
 
　　3.3.1 脫硫劑的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使（shǐ）用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化性質（zhì）穩（wěn）定,直接接觸對（duì）人體無危害。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於（yú）易（yì）燃（rán）、易爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於（yú）危險化學品,有強烈的刺（cì）激氣味,易燃（rán）、易爆、有毒、有腐蝕,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度（dù）的氨可引起化學性咽喉（hóu）炎（yán）、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸（xī）停止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器（qì）和管（guǎn）道內,即（jí）使在使用過程中,也必須處於完好密閉狀態,應采取有效（xiào）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（fǎ）煙氣（qì）脫硫（liú）的（de）產品是脫硫石膏,脫硫（liú）石膏對人體無直接危害,也不存在火災、爆（bào）炸和中毒危險,多用於建築（zhù）行業,也用作工業材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和（hé）冶煉企業均運出廠外,填（tián）溝築路,覆土造田;或（huò）租地（dì）存放,堆（duī）積（jī）如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以（yǐ）防範。硫酸銨為工業產品,廣泛應用於農業（yè）生產（chǎn）,不屬於危險化學品,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安（ān）全、可靠、無不（bú）良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣（qì）脫硫工藝相比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作（zuò）業,發生一般以（yǐ）上事故的可能（néng）性小,無特種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安（ān）全優勢大,尤其（qí）是非化（huà）工從業人員（yuán）對“氨”的（de）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（hé）冶煉（liàn）行（háng）業基本上不（bú）采用氨法而采用石灰石-石膏法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分（fèn）析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料（liào）,隻需采取簡易的通風、防塵措（cuò）施,對環境汙染和健康危害小。氨泄（xiè）漏存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體健（jiàn）康和傷害（hài）動植物。氨水泄漏應及時用酸中和（hé）處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣,其回（huí）收（shōu）利用已成為世（shì）界性難題,大多數情況下（xià）隻能作為工業垃圾予以廢棄和（hé）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（fàn）應用於農業生產,使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)工藝的（de）環保性
 
　　氨法（fǎ）煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法（fǎ）脫硫工藝（yì）具備以（yǐ）下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣總排量少;二是無廢（fèi）水排（pái）放,無需處理;三是灰泥廢（fèi）渣排量很少,僅占脫（tuō）硫石膏（gāo）總排（pái）量的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫硫的綜合優勢很（hěn）大,主要是變廢為寶、低碳環保,可（kě）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（fǎ）煙氣脫硫技術所無法比擬的。尤其（qí）是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫（tuō）硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資源,且無運輸、裝卸（xiè）、儲存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦化和煤（méi）化（huà）工等行業采用氨法煙（yān）氣脫硫技術為主的根本原因（yīn）。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺,60%需要（yào）進口,對外依存度高。與此同時（shí）,我國SO2排（pái）放量卻高（gāo）居世界首位,提高（gāo）SO2利用率可大幅減少硫資源的進口量。通常,大（dà）氣中SO2主要（yào）來源於煤炭燃燒,占SO2總（zǒng）排量的94%,而（ér）火電廠SO2排放量又占總排量的60%。這裏所指（zhǐ）的SO2排放量不包含已轉（zhuǎn）化成難（nán）以回用（yòng）的脫硫石膏等含硫廢渣。同時,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市（shì）場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展（zhǎn）,而且具有脫（tuō）硫脫硝一體化的特點,其應用（yòng）前（qián）景將（jiāng）越來越廣闊。因此,建議通過行政、立法等手段推廣和普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法煙氣（qì）脫硫技術;鼓勵火電、鋼鐵和冶煉行業實施煙氣脫硫項目的氨法脫硫改造。