燒結(jié)機、鍋爐、水泥煅燒窯爐等燃煤設(shè)備在生產(chǎn)運行中排放大量含有SO2和NOx的煙氣,已成為大氣環(huán)境污染的主要來源,其有效的解決辦法就是應(yīng)用煙氣脫硫和脫硝噴槍技術(shù)進行煙氣治理。
在煙氣脫硫方面,國內(nèi)外廣泛采用基于石灰石為原料的石灰石-石膏法,工藝設(shè)備已相當成熟,但其產(chǎn)生新的CO2氣體和石膏廢渣問題亟待解決。為解決這一問題,以氨為原料的氨法脫硫路線被提出,該技術(shù)可將SO2轉(zhuǎn)換為高效化肥———硫酸銨,但該方法還未成熟,在實踐中暴露了嚴重的氨逃逸和氣溶膠等二次污染問題?! ?/span>
在煙氣脫硝噴槍方面,目前普遍采用的是基于氨為原料的選擇性催化還原法,簡稱SCR(SelectiveCatalyticReduction)。其將NOx轉(zhuǎn)化為無用但無害的N2和H2O,但是高昂的原料和催化劑成本使企業(yè)望而卻步,同時產(chǎn)生氣溶膠等二次污染問題也初步顯現(xiàn)。由此看來,煙氣脫硫和煙氣脫硝技術(shù),都存在難點有待解決,須引起各方的重視?! ?/span>
氨法脫硫:重視二次污染問題,氨法脫硫與其他脫硫技術(shù)相比,原料的揮發(fā)性很大,存在著原料氨逃逸和氣溶膠的二次污染問題。據(jù)調(diào)查,目前國內(nèi)的氨法煙氣脫硫裝置的二次污染問題十分普遍,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
一是存在“假脫硫”。“假脫硫”是指其數(shù)據(jù)并不能代表真實的脫硫結(jié)果。這是因為脫硫反應(yīng)在CEMS(煙氣檢測儀)而不是在所謂的脫硫塔中發(fā)生。
二是氨逃逸現(xiàn)象普遍。理論上,氨和SO2在氣相中是很難發(fā)生反應(yīng)的。為了打破平衡,有效的方法是將亞硫銨氧化為硫酸銨,從而可降低煙氣中的氨含量。但是,目前國內(nèi)多數(shù)氨法脫硫技術(shù)并不重視氧化問題,甚至沒有配備氧化裝置。
三是氣溶膠現(xiàn)象普遍。氨法脫硫的氣溶膠是西方國家放棄該技術(shù)的主要原因。過去國內(nèi)認為氨和SO2在氣相的氣溶膠反應(yīng)具有可逆性,因此不會發(fā)生,但在脫硫?qū)嵺`中氣溶膠現(xiàn)象明顯。為此有關(guān)企業(yè)重新認識了這個問題,找到了真正的原因和解決的辦法?! ?/span>
氨法脫硝:慎重考慮
隨著環(huán)保要求的日益嚴格,煙氣脫硫也逐漸受到關(guān)注。筆者認為,煙氣脫硝工程大面積實施計劃須慎重考慮,目前我國在這方面還缺乏足夠和系統(tǒng)的認識。
目前煙氣脫硝公認的有效技術(shù)是SCR(選擇性催化還原法)。一般脫除1噸NO需要約0.5噸合成氨,且催化劑壽命僅為2年,成本和消耗較高,因此業(yè)界呼吁國家仿照煙氣脫硫給予脫硝電價補貼。但是,在脫硝的同時也會產(chǎn)生新的二次環(huán)境問題,即氣溶膠問題,同時催化劑本身也進一步加劇了氣溶膠反應(yīng)?! ?/span>
實際上,煙氣脫硝效率并不高,一般在70%左右,也就是控制NO過量,以便全部將NH3消耗。但是,NH3是在脫硝反應(yīng)器的上游煙道中加入的,氣溶膠反應(yīng)早于脫硝反應(yīng)。而且為了確保脫硝效率,反應(yīng)器出口的氨含量控制在小于3ppmv的水平,必然會發(fā)生氣溶膠反應(yīng)?! ?/span>
當前將SCR(或SNCR,選擇性非催化還原法)技術(shù)應(yīng)用于煙氣凈化須慎重考慮,尤其是在高硫煤情況下。美國在本世紀初已經(jīng)注意到這個問題的嚴重性,投入較大的力量研究此問題?! ?/span>
加強科學(xué)研究解決技術(shù)難題
煙氣脫硫和脫硝技術(shù)在科學(xué)原理上已經(jīng)成熟,但存在副作用和研究不足的問題,因此加強該領(lǐng)域的科學(xué)研究是十分緊迫和必要的。解決目前脫硫和脫硝技術(shù)難題的主要對策有:
加強監(jiān)測技術(shù)的科學(xué)化和規(guī)范化管理。建議采用化學(xué)計量學(xué)原理,由地方環(huán)保部門對脫硫原料和產(chǎn)品進行統(tǒng)一管理,根據(jù)進出量對脫硫裝置的真實脫硫效果進行核準。取消旁路煙道設(shè)計,以避免“偷漏排”現(xiàn)象。設(shè)置旁路煙道降低了脫硫技術(shù)要求,也增加了投資和故障率,不利于保證脫硫效率?! ?/span>
對氨法脫硝技術(shù)慎重考慮。當前氨法脫硫技術(shù)還處在發(fā)展過程中,企業(yè)要尤其注意分辨“假脫硫”技術(shù),不要只看CEMS數(shù)據(jù),要根據(jù)物料平衡原理來核算真實的脫硫數(shù)據(jù)。對于煙氣脫硝的SCR技術(shù),國內(nèi)要慎重應(yīng)用,避免因盲目應(yīng)用帶來二次環(huán)境問題。
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