張（zhāng）家界氨法與石灰石—石膏法煙氣脫硫技術比較分（fèn）析

張（zhāng）家界       隨著我國對大氣汙染（rǎn）和環境保護的日益重視,煙氣脫硫技術得到了（le）快速發展,脫硫技（jì）術越來越多,脫硫效率也越來越高。目前,我（wǒ）國煙氣（qì）脫硫技術主要有幹法、半幹法和濕法三種。其中濕（shī）法脫硫工藝應用（yòng）最廣（guǎng）,濕法脫硫包括氨法(即氨-硫酸銨法)、石灰石法(石灰（huī）石-石膏法)、堿法(鈉堿與雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣（qì）脫（tuō）硫工程采用的是石灰石-石（shí）膏濕法（fǎ）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（dàn）肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

張家界

 
　　1、 石（shí）灰石-石膏法脫（tuō）硫技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏（gāo）法脫硫技術（shù）已有幾十年的運行經驗,是目前世界技（jì）術上成熟、實用業績最多、運行（háng）狀況較穩定的脫硫（liú）工（gōng）藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫是把石灰石磨成粉後與水混合,職稱石灰石漿液,不斷補充道吸收塔內。煙氣在吸收塔（tǎ）內向（xiàng）上流動北鄉下流動的循環漿液以逆流方式洗（xǐ）滌,循環漿液則通過循環泵向上輸送到噴漿層（céng）內設置的噴嘴噴射到吸收塔中（zhōng）,氣（qì）體（tǐ）和液（yè）體（tǐ）得以充分（fèn）接（jiē）觸,一邊脫除SO2、SO3、HCI和HF,同時生成的（de）CaSO4在吸收塔底部與鼓入的氧化空氣發生化學反應,最終生成石膏。吸收塔底部的石膏漿液先在水力激流（liú）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（chú）水分,通過煙道（dào）進入煙（yān）囪排向大氣。
 
　　石灰石-石膏法脫硫工藝係統主要包（bāo）括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿（jiāng）液製備（bèi）係統、石（shí）膏脫水係統、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（fù）產品為石膏。在不同的煙氣負荷及SO2濃度（dù）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（liú）技術（shù）特點
 
　　氨法脫（tuō）硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶液逆流接觸反應生成亞硫酸銨;脫（tuō）硫後的淨煙氣經（jīng）二（èr）級除霧器去（qù）除霧滴（dī）,由（yóu）煙囪排向大（dà）氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧（yǎng）化成硫胺,35%的硫（liú）胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入（rù）設置有（yǒu）抽真空係統的政法結晶器,料液在70℃左右達到沸點,比正（zhèng）常蒸發下降了40℃,大（dà）大降低了蒸汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨料漿,經離心機進一步分離後進（jìn）入幹燥劑糟溜,得到含水率（lǜ）3%的硫酸銨產品。
 
　　氨法脫（tuō）硫工（gōng）藝主要（yào）包括:煙氣係統（tǒng）、吸收氧化係統（tǒng）、脫水係統等,脫（tuō）硫效率高達99%,並可（kě）同時脫除20%左右的NOX,吸收劑利用率100%脫硫（liú）塔阻力僅約1kPa,脫硫（liú）副產品為硫酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相（xiàng）對較（jiào）大,幾（jǐ）乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻力大,幾乎是氨（ān）法的兩倍（bèi）;(3)石（shí）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)氨法脫硫技（jì）術存在問題是（shì）愛出煙氣中的按生成亞硫酸銨（ǎn）、硫酸（suān）銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨（ān）損失和煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱（rè）器材質要求較高;設備國產化程度較石灰石—石（shí）膏（gāo）法較（jiào）低。
 
　　3.2 經濟（jì）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（jì）術吸收劑氨的（de）費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工藝和設（shè）備國產（chǎn）化程度的不斷提高,石灰（huī）石—石（shí）膏法造價已大幅（fú）降低,其運行費用主要集中在點好上,因此進一步降低（dī）電耗（hào）是石灰（huī）石—石膏法工藝技改的關鍵。氨法脫硫技術（shù）的副產品硫酸銨售價在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SO2含量更高時（shí）,氨法脫硫項（xiàng）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
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石（shí）灰石,石（shí）灰石物化性質穩定,直接接觸對人體無危害。加工時有揚塵,會刺激（jī）眼睛、呼吸係統和皮膚,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃、易爆、易中毒物品,便（biàn）於運輸、加工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,易燃、易爆（bào）、有毒（dú）、有腐蝕（shí）,極易溶於水,對皮膚粘膜有刺激和腐蝕作用,高濃度的氨可（kě）引起化學性咽喉炎、肺炎等,吸入後可引起反射性呼吸停止、心髒停搏、直接接觸時可致（zhì）皮膚凍傷。氨通常儲存在密閉容器（qì）和管道（dào）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（cuò）施予以防範。
 
　　3.3.2 產品（pǐn）的安全性
 
　　石灰石-石（shí）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,也不存在火災、爆炸（zhà）和中毒危險（xiǎn）,多用於建（jiàn）築行業,也用作工業（yè）材料,但總體消耗量有限。火電、鋼鐵和冶煉（liàn）企業（yè）均運出（chū）廠外,填溝築路,覆土造田;或租地存放（fàng）,堆積如山,存在潰壩（bà）、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（xiǎn）,使用安全、可靠、無不良影響。
 
　　3.3.3 工藝的安全性
 
　　與氨法煙氣脫硫工藝相（xiàng）比,石灰石-石膏法不涉及易燃、易爆、有毒等危險作業,發生一般以（yǐ）上事故的可能性（xìng）小,無（wú）特（tè）種工種,無危險工序（xù）,風險係數低,安全優勢大,尤其是非化工從業人員對“氨”的人事不足,認為其（qí）安（ān）全風險大,事故幾（jǐ）率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不（bú）采用氨法而采用石（shí）灰（huī）石-石膏法脫硫（liú）技（jì）術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保（bǎo）性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采（cǎi）取簡易的通風、防塵（chén）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環境的風險（xiǎn）,可能危害（hài）人體健康和傷害動植物（wù）。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的（de）環（huán）保（bǎo）性
 
　　脫（tuō）硫石膏是工業廢渣,其回收利用已（yǐ）成為世界性難題,大多數情況下隻能作為工業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,廣泛應用於農（nóng）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（yú）脫（tuō）硫石膏。
 
　　(3)工藝的（de）環保性
 
　　氨法煙氣脫硫工藝（yì）較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低（dī）,尾氣總排量少;二是無廢水排放,無需處理;三是灰（huī）泥廢渣排量很少,僅占脫硫（liú）石膏總排量（liàng）的1%～3%。
 
　　3.3.5 分析結論
 
　　氨法煙氣脫（tuō）硫的綜（zōng）合優勢很（hěn）大,主要是變廢為寶、低碳環保,可再生利用硫資源,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無法比（bǐ）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（ān）的（de）安全風險（xiǎn）。這也是氮肥（féi）、焦化和煤化工等行業采用氨法煙氣脫硫技（jì）術為主的根（gēn）本原因。
 
　　4、 建議
 
　　我國硫資源緊缺（quē）,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的進口量。通常,大氣中SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排（pái）量的94%,而火電廠SO2排放量又（yòu）占總排量的60%。這裏所指的SO2排放量不包含已（yǐ）轉化成難以回用的脫硫石膏等含硫（liú）廢渣。同時,我國優勢世界氮（dàn）肥大國,土壤嚴重缺硫,硫銨具有較大（dà）的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環（huán）經濟發展,而且具有脫硫（liú）脫硝一體化的特（tè）點（diǎn）,其應用前景將越來越廣闊。因此,建議通過行政（zhèng）、立法等手段推廣和（hé）普（pǔ）及氨法石灰石-石膏法煙氣脫（tuō）硫技術;鼓勵火電（diàn）、鋼鐵和冶煉行業（yè）實施煙氣脫（tuō）硫項目的氨法（fǎ）脫硫改造。