諸暨氨法（fǎ）與石灰（huī）石—石膏法煙氣脫硫技（jì）術比較分析

諸暨       隨著我國對大氣汙染和環境保護的日益重（chóng）視,煙氣脫硫（liú）技術得到了快速（sù）發展,脫硫技術越來（lái）越多,脫硫效率（lǜ）也越來越高。目前,我國煙氣脫（tuō）硫技術主要有幹法、半幹法和（hé）濕法三種。其中（zhōng）濕法脫硫工藝應用最廣,濕法（fǎ）脫硫包括氨法(即（jí）氨（ān）-硫酸銨（ǎn）法)、石灰石法(石灰石-石（shí）膏法)、堿法(鈉堿與（yǔ）雙堿法)和金屬氧化物吸收法等,我國90%以上的煙氣脫硫工程采用的是石灰石-石膏濕法（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,而氮肥、焦化和煤化工行業多以氨法為主。

 
　　1、 石灰石-石膏法脫硫技術特點
 
　　石灰石-石（shí）膏法脫硫技術已有幾十年的運行經驗,是（shì）目前世界（jiè）技術（shù）上成熟、實用（yòng）業績最多、運行（háng）狀況較（jiào）穩定的（de）脫硫工藝。
 
　　石灰石-石膏法脫硫（liú）是把石灰石磨成粉後與水混合,職（zhí）稱石灰石漿液,不斷補（bǔ）充道吸收塔內。煙氣在吸收塔內向上（shàng）流動北鄉下流動的循環漿液以逆（nì）流方式洗滌,循環漿液（yè）則通過循環泵向上（shàng）輸送到噴漿層內（nèi）設置的噴嘴噴射到吸收塔中,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（de）CaSO4在（zài）吸（xī）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（de）石（shí）膏漿液先在水力激流器中脫水支含固（gù）量餘額40%,然後經帶（dài）式（shì）真空過濾機過濾,得到含水量小於10%的石膏（gāo）。脫硫後的經驗起經兩級除霧（wù）器去除水分,通過煙道進（jìn）入煙囪（cōng）排向（xiàng）大氣。
 
　　石灰（huī）石-石膏法脫硫工藝係統主要包括:煙氣係統、吸收氧化係統、漿液製備係統、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（lǜ）90%,鈣硫比低,脫硫塔阻力（lì）約（yuē）2000kPa,脫硫副產品為（wéi）石膏。在不同的煙氣（qì）負荷及SO2濃度下均可保持較高的脫硫效（xiào）率（lǜ）和較好的係統穩定性。
 
　　2、 氨法脫硫技術特點
 
　　氨（ān）法（fǎ）脫硫工藝是將原煙氣引入脫硫塔中,與循環吸收溶（róng）液逆流接觸反應生成（chéng）亞硫酸銨;脫硫（liú）後的淨煙氣經二級除霧器去除霧滴,由煙囪排向大氣。亞硫（liú）酸銨在塔底被氧化成硫胺,35%的硫胺溶液由料液取出泵從脫硫塔打入母液箱,在進入設置有抽（chōu）真空（kōng）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℃,大大降（jiàng）低了蒸（zhēng）汽用（yòng）量;蒸發潔淨器出口為含固量30%的硫酸銨（ǎn）料漿,經離心機進一（yī）步分離後進入幹燥劑（jì）糟溜,得（dé）到（dào）含水率3%的硫酸銨產品（pǐn）。
 
　　氨法脫硫工藝主要（yào）包括:煙氣係統、吸收氧化係統（tǒng）、脫水係統等（děng）,脫硫效率高達99%,並可同時脫（tuō）除20%左（zuǒ）右的NOX,吸收劑利用率（lǜ）100%脫硫塔阻力僅約1kPa,脫硫副產品（pǐn）為硫（liú）酸銨。
 
　　3、 綜合分析
 
　　3.1 技術分析
 
　　(1)石灰石—石膏法占地麵積相對較大,幾乎是氨法的兩倍;(2)脫硫塔阻（zǔ）力大,幾乎是氨法的兩倍;(3)石灰石—石膏法（fǎ）漿液循環量大,耗電量較高（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（de）按生成亞硫酸（suān）銨（ǎn）、硫酸銨和氯化銨等難以除去（qù）的氣溶膠（jiāo）,造成氨損失和（hé）煙霧排放;硫胺結晶過程能耗大,對加熱（rè）器材質要求（qiú）較高;設備國產化程度較石灰石—石膏法（fǎ）較低。
 
　　3.2 經濟分析
 
　　石（shí）灰石—石膏法所用脫硫劑石灰石價（jià）格低廉,二氨法脫硫技（jì）術吸收劑氨的費用較高,占運行成本的比重較大。隨著工（gōng）藝（yì）和設備國產化程度的不（bú）斷提高,石灰石—石膏法（fǎ）造價已大幅降低,其運行費用主（zhǔ）要集中在點好上（shàng）,因此進一步降低電耗是石灰石—石膏法工（gōng）藝技改的關（guān）鍵。氨法脫硫技術的副產品硫酸銨售價在800～1000元/噸,銷售（shòu）收入可以抵消大部分脫硫成本,時期（qī）發電成本低（dī）於石灰石—石膏法（fǎ）,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（lì）。
 
　　3.3 安全性分析
 
　　3.3.1 脫硫劑（jì）的安全性
 
　　石灰石法煙氣脫硫所使用的脫硫劑為石灰石,石灰石物化（huà）性質穩定,直接接觸對人（rén）體無危害（hài）。加工時有揚塵,會刺激眼睛、呼吸係統和皮膚（fū）,應佩戴防塵口罩予以防護。石灰石不屬於易燃（rán）、易（yì）爆、易中毒物品,便於運輸、加（jiā）工和貯存,使用安全可靠。
 
　　氨屬於危險化學品,有強烈的刺激氣味,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,高濃度的氨可引起化學性咽（yān）喉炎、肺炎等（děng）,吸入（rù）後可引起反射性呼吸停（tíng）止、心髒停搏、直接接觸時可致皮膚凍傷。氨通常儲存（cún）在密閉容器和管道內,即使在使用過程中,也必（bì）須處於完好密閉狀態,應（yīng）采取有效的安全措施予（yǔ）以（yǐ）防範（fàn）。
 
　　3.3.2 產品的安全性
 
　　石灰（huī）石-石膏（gāo）法煙氣脫硫的（de）產品是脫硫石膏,脫硫石膏對人（rén）體無直接危害,也不（bú）存在火災、爆炸和中毒危（wēi）險,多用（yòng）於建築行業,也用作工業材料,但（dàn）總體消耗量（liàng）有限。火電、鋼鐵和冶（yě）煉企業均運出廠外,填溝築（zhù）路（lù）,覆土造田;或租地存放,堆積如山,存在潰壩、塌方的危險,應予以防範。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,無燃燒、爆炸、有毒等風險,使用安全、可靠、無不良（liáng）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-石膏法不涉及易燃、易爆（bào）、有毒等危險作業,發生一般以上事故的可能性小,無特種工種,無危險工序,風險係數低,安全優勢大,尤其（qí）是非化工從業人員對“氨”的（de）人事不足,認為其安（ān）全風險（xiǎn）大（dà）,事故幾率高。因此,火電、鋼鐵和冶煉行業基本上不采用氨（ān）法而采用石（shí）灰石-石膏（gāo）法脫硫技術。
 
　　3.3.4 環保性分析
 
　　(1)脫硫劑的環保性
 
　　石灰石屬於天然原材料,隻需采取（qǔ）簡易的通風（fēng）、防塵措施,對環境汙（wū）染和健康危害小。氨泄漏（lòu）存在汙染作業環境和大氣環境的風險,可能危害人體（tǐ）健康和傷害動植（zhí）物。氨水泄漏應及時用酸中和處理。
 
　　(2)產品的環保性
 
　　脫硫石膏是工（gōng）業廢渣,其回收利用已成為世界性（xìng）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（huán）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（yōu）勢大大高於脫硫石（shí）膏。
 
　　(3)工藝的環保性
 
　　氨（ān）法煙氣脫硫工（gōng）藝較石灰石-石膏法脫硫工藝具備以下優勢:一（yī）是大氣汙染小,無CO2排放,SO2排放濃度低,尾氣（qì）總排量少;二是無廢水排放,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、低碳環保,可再生利用（yòng）硫資（zī）源,符合循環經濟發（fā）展戰略,這是石灰石-石膏法煙氣脫硫技術所無法比擬的（de）。尤其是氮肥和煤化工企業副產5%～8%廢氨水,可直接用作脫硫劑,既解決了廢水處理問題,回收但資（zī）源,且無運輸、裝卸、儲（chǔ）存和使用液氨的安全風險。這也是氮肥、焦（jiāo）化和煤（méi）化工（gōng）等行業采用氨（ān）法煙氣脫硫技術為（wéi）主（zhǔ）的（de）根本原（yuán）因。
 
　　4、 建議（yì）
 
　　我國硫（liú）資源緊（jǐn）缺,60%需（xū）要進口,對外（wài）依存（cún）度高。與此同時,我國SO2排放量（liàng）卻高居世界首位,提高SO2利用率（lǜ）可大幅減少硫資源的進口量。通常,大氣中（zhōng）SO2主要來源於煤炭燃燒,占SO2總排量（liàng）的（de）94%,而火電廠SO2排放量又占總排量的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廢渣。同時（shí）,我國優勢世界氮肥大國,土（tǔ）壤嚴重缺硫,硫銨具有較大的市場潛力。氨法脫硫適合我國國情、負荷循環經濟發展,而且具有脫硫脫硝一（yī）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（děng）手段推廣（guǎng）和普（pǔ）及氨法石灰（huī）石-石膏法煙（yān）氣脫硫技術;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。