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 燃烧設施上要双管斉下,燃料排放設備



 在唐山等地完成17座高炉脱白项目之后,对雾霾治理有了全新的感悟               钢铁企业



文 |作者:孙中强
                    博士、教授级工程师
辽宁环境学会大气专业委员会委员    辽宁工业烟气治理产业技术创新战略联盟理事长
辽宁省、沈阳市党外知识分子联谊会副会长    沈阳市中小企业协会常务副会长
编辑|武安君

我国的大气治理从“十一五”开始,经过几年的治理取得了非常显著的成效。大气中的SO2和NOX大幅降低,很多地区两项指标经常在20微克/立方米以下,远低于一类地区。大颗粒尘更是明显改善,减排已经取得了举世瞩目的成绩。

然而,巨量的减排投入与惊人的官宣减排数字并没有从根本上遏制住雾霾频发的势头,这一点让人们满腹狐疑。

为什么雾霾的堡垒久攻不下,是我们的应对策略出了问题,还是选择的路径不对?全民反思,官员更是捉急!

下面,结合五年来的治霾研究,特别是通过唐山、平顶山等地新上17套脱白装置的成功实践,对我国的雾霾成因进行解析,以此求教于方家,问计于百姓。
由于本文是通过自媒体公开发表的,因此,首先还是要科普一下:

一、名词解释:雾霾

通常,我们说的雾霾是由雾和霾两种现象叠加而成。
雾是空气中水气过饱和而生成雾滴或冰晶,达到一定浓度后阻碍人们视线的一种自然现象。
雾对人们身体没有伤害;霾是空气中的尘埃达到一定浓度后阻碍人们视觉的现象。
由于尘埃中的化学成分复杂,有些成分可能会对人体有害,并有可能携带一些对人体有害的细菌或病毒。
由于这些颗粒物特别细小,会随着呼吸进入人体器官,对人体造成伤害甚至于严重伤害,所以人们对它充满了恐惧。

二、我国雾霾的特点。

要想治理雾霾首先必须了解雾霾是如何产生的,尤其是我国的雾霾又是如何产生的?

我国的雾霾从生成时间上不同于欧美日本等发达国家。欧美日本等发达国家的雾霾是在没有治理前发生的。我国的雾霾是在做了大量的减排治理之后发生的;伦敦的雾霾是酸雾型雾霾,洛杉矶是光雾型雾霾,我国是硫酸盐和硝酸盐型雾霾。从发生时间上和颗粒物成份上和欧美日本等发达国家的雾霾有着本质的区别。因此,他们的雾霾治理经验我们无法借鉴。我国的雾霾治理要立足自主研发,根据我国的雾霾特点,研发出属于自己的雾霾治理工艺。

三、脱硫存在的问题

 “十一五”“十二五”期间,我国做了大量的脱硫工程。由于当时湿法脱硫比较成熟,因此绝大部分选择的是湿法脱硫工艺

当时,选择湿法脱硫无疑是正确的。技术成熟,运行成本低,投入也比较少。
不同的是,欧美的湿法脱硫工艺后部都配有GGH升温工艺,我们前期引进项目时也都配备了GGH升温系统。
但在运行过程中,由于设备经常结垢堵塞,经常需要停产维修,
当时大家的认知是:认为GGH只是提升扩散条件,并没有减少污染物排放,还要增加运行成本。于是,一些专家提议取消GGH装置,得到采纳。后来再上的设备也就自然而然地取消了这个系统。

经过多年的运行,人们逐渐认识到,GGH除了改善扩散条件功能外,还有另外一个功能就是:将湿法脱硫的湿烟气烘干成不饱和烟气。在这之前,人们只关注了GGH改善扩散的功能,而忽略了它的第二个功能,认为GGH没有用,因此把GGH都拆除了,导致烟气都拖着长长的尾巴。如果没有取消GGH,这种烟气一定会黑烟滚滚,让人们一眼就知道排放超标。
由于取消了GGH,人们误以为在线检测设备检测“合格”的拖尾烟气是白色水蒸汽,
甚至于一些专家、环保监察人员至今仍误以为是水蒸汽。于是,导致雾霾发生的罪魁祸首就这样在在线检测仪器的眼皮子底下溜掉了。

为什么会出现这种情况呢?因为我国现行的在线监测设备是按照干烟气设计的,只适合于干烟气的检测。也就是说,现在的在线监测设备无法准确地检测去掉GGH的湿法脱硫后的湿烟气。因此,只有将湿烟气烘干后才能完整地检测到烟气排放真实的实时数据。

再来解剖“白色水蒸气”。事实上,湿烟气雾滴里溶解有大量的硫化物,在线检测设备无法检测到这部分硫,这些硫随水汽逃逸进入大气后又都释放出来,造成排放的失控;逃逸的雾滴中还含有大量的脱硫液,里面含有大量可溶物,这些物质随烟气进入大气后生成大量气溶胶、PM10和PM2.5,这些物质在湿烟气里是以水溶解物的形式存在的,目前的检测仪器也是无法检测到的。

看到从唐山鑫达钢铁、新兴铸管烟囱中截回的污水,你还能说这不是污染物?

湿烟气里包含有大量的可溶物,而且是PM10和PM2.5的前置体,就是它们助推了中国的雾霾发生。所以烟气拖尾治理(我们称其为烟羽治理,俗称脱白)是雾霾治理的关键,因为它是目前已经发现的PM2.5的最大排放源。

我在唐山等地做的17套脱白装置截留下来的污水,充分验证了之前有关雾霾成因的“立论”。

此外,目前的很多双碱法脱硫工艺由于设计上的先天缺陷,加上运行人员对该工艺不熟悉,因此几乎都变成了单碱法,脱硫液溶解物浓度超高,导致烟气拖尾严重,排放的二次污染物数量巨大。

氨法脱硫气溶胶的控制是非常困难的,气气反应产物几乎都是纳米级,如果不能被水捕捉,逃逸是无法控制的,氨逃逸也是无法避免的,尤其是脱硫超低排放。因此建议:尽量不要采用氨法脱硫。

四、脱硝存在的问题。

关于脱硝:前期我们基本上选择的是SCR和SNCR,即氨还原脱硝。
氨法脱硝是比较成熟的工艺,也是被世界各国普遍采用的工艺;今年以来又新上了一批活性炭脱硫脱硝一体化装置。

1、近年来,鉴于严峻的大气污染防治形势,我国的脱硝指标不断提高,今年更是从年初的100mg提升到今天的50mg。
然而,这种单纯的指标提升并没有相应的成熟的技术支撑。于是,不少企业就采取过量喷氨的办法,强行达标。

过量喷氨必然导致氨逃逸严重超标,北京APEC会议前的严重雾霾就是由于周边企业追求高脱硝率,造成氨逃逸严重超标造成的。当时的中科院物理所王跃思所长分析后发现氨的贡献率超过了50%。

氨对雾霾的贡献远大于硝,所有进入大气的氨都会变成气溶胶,而硝绝大部分会变成酸雨。柴油车尾气脱硝很多存在氨逃逸超标,氨逃逸对大气的危害远远大于硝,大家都关注硝排放达标,很少有人关注柴油车氨逃逸超标问题。氨逃逸超标才是北京等大城市PM2.5中铵盐过高的真正原因。

2、活性炭(焦)脱硝。该法属氨法还原。活性炭(焦)脱硝工艺已经引进多年,由于投入高、工艺复杂、极易着火燃烧、副产硫酸属危废且杂质含量过高销售、管理难度很大等原因,一直没有得到推广。
但从去年开始,由于环保排放指标泰山压顶,很多大型钢铁企业选用了活性炭(焦)脱硫脱硝一体化技术。

3、对于氨法还原应当综合评估。氨的生产过程是高耗能高排放高污染的,用一种高排放的物质治理另一种污染物,治理一吨硝要排放几吨其他污染物,而且还要消耗大量社会资源和资金;氨逃逸和二次污染物,生态效益、社会效益、经济效益应该一并考虑理性分析。正因为如此,学术界对于氨法脱硝的社会效益一直有不同的声音。

硝的超低排放合理性应科学论证,减排标准也应当综合研究,力争在研究中找到最佳排放平衡点。实践证明:过低排放就意味着氨逃逸风险的增加,这是化学平衡所决定的。

常温氧化法脱硝也是目前占有一定比例的脱硝工艺,该工艺最大的问题是脱硝产物没有回收,也不知去向,脱硝产物基本都被排入大气,环保部门只关注硝的排放是否达标,对脱硝产物疏于管理,这也是目前脱硝存在的一个普遍问题。该工艺在山东一些地区已经被停止。
 
总之,一种环保治理方法、指标的选择应当综合考察、科学评估,不能头痛医头脚痛脚,或者只顾头不顾脚。

五、脱硫、脱硝之外的PM2.5排放源。

在脱硫、脱硝等PM2.5的主要排放源之外,还有一些我们曾经忽视的排放源,应当引起高度重视。这个排放源就是:湿法熄焦工艺乏汽带水、高炉冲渣水乏汽带水、含溶解物工艺凉水塔尾气带水和化工蒸馏尾气带水,这些水含溶解物浓度高,工艺过程水雾逃逸量大,雾滴中都含有溶解物,进入大气后都会产生二次颗粒物,因此必须列入治理范围。

六、什么是雾霾治理?

2014年2月,中央领导在北京视察工作期间指出:雾霾治理应该以控制PM2.5为主。中央领导的讲话高瞻远瞩,既指出了雾霾的成因,也指明了雾霾治理的方向。

当前,我国的雾霾类型属于PM2.5型,主要污染物是PM2.5,而不是SO2、NOX和大颗粒尘。SO2、NOX都是气态污染物,没有碱性物质存在时,它们是无法生成二次颗粒物的。只有脱硝和氨法脱硫逃逸的氨才有机会和它们生成铵盐,而这一点不具有普遍性。

经过一段时间的高强度治理,我们的除尘工作已经做得很好,大气中碱性尘已经很少了,不会给酸性气体提供形成盐的机会。所以我一再申明:脱硫、脱硝、除尘只能算减排,而不是真正的雾霾治理项目。

这也是我们做了大量脱硫、脱硝、除尘投入而没有使雾霾明显改善的真实原因。

目前以治理PM2.5为目的的雾霾治理工程只有烟羽治理(俗称脱白)项目,而脱白刚刚走进人们的视野。

七、如何治理雾霾?

既然雾霾治理的关键是控制PM2.5,我们就要知道哪些排放源会产生PM2.5?是如何产生的PM2.5,不能简单的说矿石燃料燃烧,更不能轻易的寄希望于产业转型。产业转型是需要时间和投入的,历史形成的产业机构和产业队伍也不允许我们一下就做转型,盲目转型会造成巨大的社会问题。所以我们必须以科技创新为龙头,立足治理为先为要。

1、工业转型就没有雾霾了?

   我们研究了一些已经完成工业转型的城市,这些城市燃料消耗逐年降低,2013年同样也发生了严重的雾霾,所以把雾霾治理寄希望于产业转型恐怕也未必完全奏效。

   沈阳就是一个典型的例子,从2000年到2013年,沈阳燃煤量逐年降低,很多高排放行业都从沈阳退出,但是2013年沈阳还是和很多城市一样,发生了历史上最严重的雾霾。

   经过分析,沈阳从2000年到2013年所有对大气可能产生污染的因素都在向好的方面发展,
只有燃油量和湿法脱硫尾气排放是增量。
2013年沈阳每天的全口径燃油消耗量不到4000吨,能够产生PM2.5的总量都不到20吨,而且这个因素是渐变的,不可能导致突发如此严重的雾霾。再有一个变量就是湿法脱硫烟气携带脱硫液造成的二次污染。我们通过采样计算,这个污染物排放量是燃油污染物的几十倍以上,每天排放过千吨。从沈阳的案例分析可以得出,
雾霾治理的核心是控制烟气携带含溶解物雾滴。这个案例既有他的特殊性,同时也具有普遍性。

     据调查:2013年沈阳普遍采用了双碱法脱硫工艺。运行不久,很多设备便出现了结垢堵塞,因此逐渐都变成了单碱运行。由于单碱运行,脱硫液溶解物浓度极高,设备的除雾系统设计又都存在先天不足,脱硫液逃逸严重超标。这些脱硫液以细小雾滴的形式逃逸,进入大气后逐步失水,继而先生成过饱和的气溶胶,然后进一步失水生成含结晶水的盐类颗粒物,进一步失水就生成了粒径更小的PM10或PM2.5。这些颗粒物粒径很小,比表面积极大,可在低空漂浮很久不沉降,并在大气中形成富集。一旦大气湿度增加,它们就会吸水增加结晶水个数而长大。湿度再增加时,表面也会吸附很多水,使其体积重量增加几倍,导致PM2.5指数迅速增加,于是就发生了雾霾。所以仅靠工业结构调整和转型不是最佳的雾霾治理模式。根治雾霾,要立足“治”而非“转”!

2、煤改气就没有雾霾了?

最近几年,北京实施了煤改气。到了采暖季节每天燃烧大量的天然气,天然气燃烧会产生大量的水,到了扩散条件不好时,会富集大量水汽,致使大气湿度剧增。冬季气温低,空气湿容量又非常低,很容易过饱和。加上北京周边工业密集,当扩散条件好时,周边的PM2.5会很容易扩散到北京上空。遇到扩散条件不好的静稳天气时,传输过来的PM2.5吸附空气中的水汽很快长大,导致北京的雾霾频繁发生,这就是北京煤改气后空气质量改善不大的原因。局部煤改气不能解决雾霾问题。

工业转型、煤改气都能起到一定的大气治理作用,但不是最佳方案,也不是根本治理方案,
真正的雾霾治理方案应该是以减少PM2.5排放为主。
目前,已经发现的最大PM2.5排放源就是烟气携带含溶解物雾滴进入大气生成的二次颗粒物,
所以雾霾治理的关键就控制烟气携带含溶解物雾滴,也就是烟羽治理。
目前所做的脱白工程就是以控制PM2.5为目的的项目。这才是真正的雾霾治理项目。

八、我国的大气治理已经到了战略转型期。

前几年的减排工作已经取得了可喜的成绩,减排数字举世瞩目。下一步的重点应该转到以改善空气质量为主,让人民群众对大气质量改善有获得感,而不是减排数字。目前我国大气污染的主要污染物有两个,秋冬春季是PM2.5为主,炎热季节是臭氧为主。我们应该集中财力物力控制这两种污染物,解决当前大气污染的主要矛盾。

九、秋冬春季雾霾治理。

秋冬春季是以PM2.5为主的雾霾。治理这种雾霾的首要任务是减少排入大气的PM2.5,而不是目前的超洁净排放。脱硫、脱硝、除尘不能减少PM2.5,或者说减少PM2.5的量很有限。我们应该把精力转移到PM2.5的减排上。PM2.5的治理是秋冬春季大气治理的主要矛盾,应该尽快把财力物力投入到PM2.5的治理上。如果要继续做超洁净排放,也应该把烟气携带可溶物一并考虑进去,而不是简单的脱硫、脱硝、除尘。

产生PM2.5的原因很多,解决的方案也有很多,治理方案应该面对现有的实际情况,不能轻易走扒倒重来的运动式治理。运动式治理会造成前期投入的巨大浪费,并且激化社会矛盾。应该走优化完善的路线,减少企业损失。因此,对原有的湿法脱硫应该走深度除雾的路线,而不要逼企业做干法改造,选择权应该交给企业。

湿法脱硫尾气、湿法脱硝尾气、高炉冲渣乏汽、湿熄焦乏汽、化工蒸馏尾气和含溶解物水的凉水塔尾气,这些尾气都是含溶解物很高的,进入大气都会产生二次颗粒物,是需要重点治理的污染源。这些污染源是目前我们已知的PM2.5最大的提供者。这些尾气的治理是当下雾霾治理的重点。

十、关于炎热季节臭氧污染的治理。

近几年,夏季炎热季节我国大面积发生臭氧污染。臭氧污染是VOC在紫外线的作用下,发生光化学反应产生的光化学烟雾,类似于洛杉矶的光化学烟雾,但是我国的VOC来源有别于洛杉矶。

1、VOC的主要来源。

  人们普遍认为工业排放VOC是导致臭氧污染的罪魁祸首。通过我们的调查分析认为:工业VOC是原因之一,但不是最重要的原因。

我们调查了很多VOC排放严重的城市,发现:臭氧污染发生前后VOC排放数值并没有增加,但也发生了臭氧污染。于是,我们排除了工业VOC排放增加是导致臭氧污染发生的观点。

那么,VOC污染究竟来自何处呢?通过了解我们得知,近几年农村的生活用能也发生了很大的变化。由于经济条件改善,大部分农村家庭改烧液化气和煤,秸秆等生物质类可燃物已经全部丢弃。由于不让焚烧,所以大都丢弃在田间地头。到了雨季,这些生物质类物质开始腐烂,产生大量的VOC排入大气。辽宁仅秸秆就有5000万吨,除用作饲料和发电外,至少还有3000万吨自然腐烂,除秸秆外还有很多自然生长的杂草和树叶类生物质类物质,总量不少于4000万吨。

除此之外,城市垃圾填埋场,污水管网,工厂化养殖业面源污染等都会产生大量的VOC。特别是炎热的季节,有机物腐烂很快。生物质腐烂时会不间断(连续)的产生大量的VOC。这些排放源VOC排放量会远远大于工业排放。所以,生物质类物质及农业面源污染的有效管理利用将是臭氧污染治理的关键。

2、脱硫、脱硝对臭氧污染的影响。

我们把局部大气看成是一个有机的整体(反应体),臭氧是氧化性物质,SO2和NO是还原性物质,在一个反应体里它们都会消耗和抑制臭氧的增加,由于近几年推广超洁净排放,各地的大气中SO2和NO急剧下降,破坏了原来的大气氧位平衡,使臭氧失去了抑制,因此增加了臭氧污染发生的几率。该猜测已经得到了实验室的验证。所以在臭氧高发地区,在雨水较多的炎热季节适度放宽硫硝排放会减轻臭氧污染,适度放开硫硝排放不会造成大气硫、硝污染超标,用硫、硝抑制臭氧污染是最廉价有效的臭氧污染控制方法。

十一、组建“国家雾霾治理环保实验平台”,对前期治霾工作进行科学评估。

大气污染防治事关国计民生。大气污染防治已经列入未来三年三大攻坚战役。

工欲善其事,必先利其器。当前,我国的雾霾治理存在着企业需求与治霾技术研究严重脱节的问题。一方面,一些亟需中试的治霾技术因找不到中试场地而搁浅;另一方面,大量的污染企业因找不到合适的成熟的技术而盲目乱治瞎治,花了大量的冤枉钱。群众怨声载道,企业叫苦不迭。

政府与市场永远是一对矛盾。当市场失灵的时候,政府要果断出手。治理雾霾事关企业生死存亡,因此更是一场严肃的政治斗争。

鉴于此,建议中央有关部门组织各种学派的专家采取“百家争鸣”的方法,对前期治霾工作进行科学评估。在此基础之上,组建“国家雾霾治理环保实验平台”,对国内外各种雾霾治理技术方案进行招标、论证,选择切实可行的技术进行“首台套试验”,然后示范、推广。

地方政府可以采取政府补贴+众筹的方式筹集实验经费,按企业烟气排放量进行配额投资,根据企业意愿选择试验厂家,分散首台套试验风险。鼓励和引导社会资金、风险投资基金等参与雾霾治理。然后,根据首台套试验考核情况进行性价比评比,择优推广。彻底打破“政府抱怨企业治霾不力,企业揣摸政府意图停止不前”的僵持局面,快速推进雾霾治理。

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9、观点|雾霾治理应当:不唯上、不唯书、只唯实!
10、专家访谈|雾霾治理要抓住主要矛盾!

欢迎关注《武安君》

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武安君  置顶
 最近几年,北京实施了煤改气。到了采暖季节每天燃烧大量的天然气,天然气燃烧会产生大量的水,到了扩散条件不好时,会富集大量水汽,致使大气湿度剧增。冬季气温低,空气湿容量又非常低,很容易过饱和。加上北京周边工业密集,当扩散条件好时,周边的PM2.5会很容易扩散到北京上空。遇到扩散条件不好的静稳天气时,传输过来的PM2.5吸附空气中的水汽很快长大,导致北京的雾霾频繁发生,这就是北京煤改气后空气质量改善不大的原因。局部煤改气不能解决雾霾问题。
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武安君  置顶
 建议中央有关部门组织各种学派的专家采取“百家争鸣”的方法,对前期治霾工作进行科学评估。在此基础之上,组建“国家雾霾治理环保实验平台”,对国内外各种雾霾治理技术方案进行招标、论证,选择切实可行的技术进行“首台套试验”,然后示范、推广。
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海阔万里
 在很多地区并没有进行脱白,但今年基本很少发生雾霾了
 Reply by author
什么地方?能否说一下,我们共同研究一下。
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海阔万里
 这种说法未必准确,夏天没有雾霾啊。天然气生成的那点水份能成为雾霭的成因?也许过量加氨脱销是原因之一。不要误导了,不然巨额投入后有没有什么效果。整个分析还是缺少数据的支撑
 Reply by author
夏天有臭氧
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弍°的N次方
 污染,是人类经济活动发展的必然产物,事先平衡研判要比后期治理损失小。英国,美国等国家都爆发过大规模的污染事件,只要治理方法得当,结果是肯定的!过分的单一的追求速度和效率,大刀阔斧,必定劳民伤财走弯路!
 
海阔万里
 是一个语音讲座来
 
海阔万里
 l联接找不到了,数据我有记录,明天上班找一下
 Reply by author
也可以发个题目,我上网查一下
 
海阔万里
 接除ggh之前加热也无法去除烟气中的溶解物质啊
 Reply by author
欢迎关注武安君
 
海阔万里
 对比一下脱硫脱销改造前后的数据,王志轩有一片文章,数据统计的很清楚
 Reply by author
可以发一个链接
 
海阔万里
 雾霾与气候条件关系更大些,,近年来风少了
 Reply by author
那你不能靠风去治理雾霾啊!还得靠技术手段
 
海阔万里
 山西


 湿法脱硫后,采用SCR脱硝工艺前必须进行烟气深度预处理

湿法脱硫后采用SCR脱硝工艺
需要注意的几个问题
    
孙中强

钢铁企业烧结机和竖炉烟气脱硝究竟是采用活性炭脱硫脱硝一体化技术、还是低温SCR、抑或是分子筛、O3脱硝?哪一种工艺更优?经过近一段时间的反复争论、实践检验之后,想必已经有了结果。多数中小型钢铁企业更青睐于低温SCR工艺。因为它在保留原有湿法脱硫装置的情况下,投资改造成本更少,运行成本更低,而且没有活性炭技术后续的麻烦,也没有氧化法脱硝后续水处理的隐患,但是湿法脱硫后湿烟气的脱硝毕竟不同于干烟气脱硝。湿法脱硫之后新增低温SCR脱硝是一种全新的工艺路线,需要注意以下几个问题。

一、湿法脱硫+低温SCR工艺路线,需要提前治理有色烟羽

最近,笔者通过广泛走访调研钢铁企业发现,多数企业认为上了SCR工艺脱硝就不用考虑有色烟羽治理了,其实不然。下面,让我们分析一下,目前采用的低温SCR脱硝工艺。

中高温SCR活性温度是300—400 ℃。由于烧结机烟气温度较低,通常只有150℃左右。为了保证SCR活性,故需要加热。低温SCR工艺目前的设计温度一般在180-230 ℃,再低温度催化剂成本比较高,因此都需要补充一定的热量。

湿法脱硫产生的过饱和湿烟气,经过升温将变成不饱和的干烟气。烟气中携带的含盐类溶解物雾滴,也将随着升温失水结晶变成干的颗粒物尘埃。于是,在线检测的烟气含尘量会增加许多,并极有可能超标。由于超细颗粒物增加很多,原来进入大气后才生成的有色烟羽,现在在加热环节就提前生成,并在进入下一道工序前,即进入SCR的入口处在管道内形成有色烟羽。而接下来的SCR工序,不能有效解决有色烟羽问题。因此,必须在升温前对烟气进行深度净化处理。

二、SCR处理后的烟气检测数据显示的硫会增高或超标

湿法脱硫后的过饱和烟气在烟道排出过程中,由于降温会析出大量雾滴,这些雾滴和烟气中的硫接触比表面积可以是无限大。因此,这些雾滴可以高效吸收烟气中的硫,生成亚硫酸和硫酸。如果是遇到脱硫产物亚硫酸钙还会生成亚硫酸氢钙。这些产物在通过在线检测仪器时,因为藏匿(溶解)在雾滴中,仪器无法识别。待进入大气失去水分后,又都释放出硫,造成检测数据失真。这就是我们所说的:“为什么烟气中的硫已经脱得很低了,还仍然腐蚀烟道的原因”。我们在河北武安钢铁和焦化企业中有两套中试装置,截获的烟道水PH值很低,就充分证明了这一点。所以,我们可以有根据地说,目前烟气排放检测到的硫的数据并不是真实的数据,实际排放将远高于在线监测数据。一旦我们采用SCR工艺脱硝,由于增加了加热环节,那时的烟气已经是干烟气,所有的硫变成了气态,在线检测仪器可以准确检测到真实数据,硫的指标一定会高于原来的在线检测数据。因此,在工艺设计时一定要考虑这个因素,否则会出现硫超标而又查不出原因的问题。

三、大量带水会增加能源消耗

目前的湿法脱硫工艺,脱硫液逃逸量很大。这些雾滴直接进入加热环节,势必会增加能源消耗,而目前很多设计并没有考虑这个因素。

四、低温SCR脱硝应该考虑硫酸氢铵中毒

目前的湿法脱硫工艺,对SO3的去除能力很有限。烟气中含有大量的SO3,如果不在脱硝前处理掉,会产生大量的硫酸氢铵,催化剂会很快中毒,既影响催化剂寿命,也会造成氨逃逸超标。

五、烟气深度治理是湿法脱硫后低温SCR工艺的必备工序

无论是从脱白考虑,还是从尘、硫达标排放、节能及催化剂寿命考虑,升温前的烟气深度治理是必不可少的工艺环节。

通过高效除雾,既可以捕捉含溶解物雾滴,减少二次颗粒物的生成,减少有色烟羽,降低尘的排放指标,减少升温能耗;如果采用主动式除雾,还可以进一步脱硫,尤其是可以高效脱除SO3气溶胶,减轻催化剂中毒。提高催化剂寿命,减少氨逃逸。因此,湿法脱硫后采用SCR脱硝,烟气深度预处理是必不可少的工艺环节。正确的工艺路线应当是:湿法脱硫+烟气深度治理+低温SCR。
烟气深度治理不仅可以抑制尘、硫回升,而且还可以继续深度脱硫、除尘,脱硫效率可达20-40%,除尘效率可达50-70%。对于前道工序湿法脱硫硫、尘指标不达标的项目,具有更加特殊(补救)的意义。

(作者简介:孙中强 博士 教授级工程师、 辽宁工业烟气治理产业技术创新战略联盟理事长,辽宁省党外知识分子联谊会副会长。联系电话(微信):13904046055)

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1、《武安君》近期刊发的钢铁企业污染治理和综合利用文章目录
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3、专家访谈|雾霾治理要抓住主要矛盾!
4、“湿”破天惊丨东大环保科技原创性颠覆性“脱白治霾整体解决方案”在武安取得巨大成功!“霾",没了!
低温scR催化剂,北京工业大学何洪教授团队做的最好,已经在唐山瑞丰钢厂投用!
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巴楚
 我想请问这位专家,唐山瑞丰钢厂脱硝设施正在建设中,怎么就是投用了?又另外,湿法脱硫后选用180-230度之间的脱硝催化剂国内外都没有运行的案例,楼主又怎能妄言效果最好。低温水分大的情况下,水分和NOx在催化剂表面是竞争性吸附关系,不利于脱硝。

做结论一定要有事实依据!
 7 Reply by author
可以交流
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擎苍
 烟气深度预处理基本是吸附和湿电,但是深度加工想回收硫基本上投入大和产出少,太过于消耗能源了没有意义。
 1 Reply by author
欢迎讨论并与孙中强教授交流!
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新时代新梦想!
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武安君
 烟气深度治理不仅可以抑制尘、硫回升,而且还可以继续深度脱硫、除尘,脱硫效率可达20-40%,除尘效率可达50-70%。对于前道工序湿法脱硫硫、尘指标不达标的项目,具有更加特殊(补救)的意义。
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宗楼建筑张宗楼
 目前最急迫的是解决PM2.5的生成问题。仔细想想,PM2.5不是想造就能造出来的,尤其是巨量的PM2.5。不仅通过道路扬尘,就算是燃烧烟尘,也造不出PM2.5这个级别的微尘。唯一能做到批量生产PM2.5的工艺,就是将各种化合物先溶于水,之后雾化微分,再将雾滴里的水挥发后,那个极轻极细的内核,就能达到PM2.5的级别了……至此,批量生成PM2.5的工艺研发终于获得巨大成功!
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我觉得你分析的很有道理!
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崔丽丽
 钢铁行业环保治理之路不断探索 尝试 调整 改善当然也付出了一些代价,SCR 在瑞丰效果还是不错的
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依然
 脱硫后升温scr,对于大烟气量的烧结机来说,有没有算过热量需求量,有没有经济帐,,工艺流程原理上很好,实验室里更没问题,实际情况咋样,表示很无奈
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相比活性炭技术路线
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陈盛亚
 争这么多第一有何用!实实在在不吹牛逼才是王道,这篇文章写的很好
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谢谢!
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同兴环保低温脱硝-小杨
 目前在低温脱硝催化剂领域,在抗硫抗湿等技术难题中,方信立华催化剂在这方面做的最好,并且催化剂起活温度仅160度,在烟气温度180度时可达90%以上的脱硝效率且运行稳定,值得信赖!
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你们在瑞丰的情况怎么样?有人留言质疑了!
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宗楼建筑张宗楼
 目前最急迫的是解决PM2.5的生成问题。仔细想想,PM2.5不是想造就能造出来的,尤其是巨量的PM2.5。不仅通过道路扬尘,就算是燃烧烟尘,也造不出PM2.5这个级别的微尘。唯一能做到批量生产PM2.5的工艺,就是将各种化合物先溶于水,之后雾化微分,再将雾滴里的水挥发后,那个极轻极细的内核,就能达到PM2.5的级别了……至此,批量生成PM2.5的工艺研发终于获得巨大成功!反过来看,破解雾霾问题,就要打断这条生产线的正常生产。比如停产,效果显著,只要不计代价,北京蓝是只要想要就能有的。但生产生活需要正常化,治理雾霾也得常态化。切断PM2.5的生命线,就要在各种烟筒上做文章,消除污染物大体积雾化的工艺环节,核心就在于低温烟气的脱水。如果能够通过降温,将烟气中的水蒸汽,以烟尘为核聚为雾滴,再低温冷凝成为水滴,就能把所有烟尘、各种污染物都溶于水,并截留出来。没了水的雾化工艺,没有了天量的污染物,也就自然没有了PM2.5的生机。
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王显臣
 烟气深度除尘,就用山东华建环保装备有限公司研制的高效旋流式除尘装备,在山东闽源钢铁使用效果显著。
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和平安定
 同兴环保子公司方信立华SCR催化剂绝对是国内第一品牌,已在各种行业烟气处理得到验证
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大气治理  请教下,什么是主动式除雾器?
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可以直接与孙中强教授联系
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武安君
 我们在河北武安钢铁和焦化企业中有两套中试装置,截获的烟道水PH值很低,就充分证明了这一点。
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钱峰
 环保治理技术很关键,"执行者"的担当和责任心也很重要。"环保"被推上前所未有重视高度的当下,
上层"执行者"对环保工作面临的形势判断,以及对现行环保治理技术的认识程度,决定着未来中国环境是否能够改善的命运!
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武安君
 专家留言:某公司正在调试的烧结机机头烟气脱硫脱白项目,脱硫系统本身问题没有解决的情况下,直接进行烟气再热,不仅没有脱白,反而暴露了污染物超标问题。这种情况,在本轮超低排放和脱白中,非常普遍。
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初雪惊鸿
 环保不再只是口号,已是实实在在威胁到钢铁企业生存的大事,已是实实在在威胁到地方财政收入的大事。在国家力促钢铁动迁的政策下,河北相关企业首当其冲。保留企业的前提是环保达标,此前环保设施的效果并不理想,理解政府的苦衷,每一新技术新成果都特别重视,希望借以实现预期,实现共赢。但是很多事实表明,越是抱以厚望,心在迫切,越要比对核实,慎在审视。切忌盲目,以免损耗。

钢铁企业翘首以盼的烧结机低温SCR脱硝催化剂首台套终于来了!对,是丰南,又是唐山!
               烧结机     低温SCR脱硝催化剂

正当钢铁企业为烧结机脱硫脱硝选择合适的技术路线焦虑万分之际,
北京方信立华科技有限 与 唐山瑞丰钢铁(集团)有限公司成功签订了
北区炼铁1#、3#烧结机两套低温SCR脱硝催化剂合同,这是国内低温SCR脱硝催化剂首次在烧结机烟气脱硝工程上的应用。

由于排烟温度低,烟气量大,烟气成分复杂、烟尘量大、受原有脱硫工艺影响等众多因素,烧结机烟气脱硝一直是环保治理的难点。

北京工业大学何洪、李坚教授等人敏锐地意识到降低钒基催化剂的运行温度可能是低温SCR催化剂开发的一个可行方向。于是,何洪教授团队从调整钒基催化剂表面酸碱性和微观结构出发,经过多年研究得到了系列低温SCR催化剂的配方和制备工艺,并将催化剂的工作温度区间成功地拓宽到了160℃~400℃。基于低温SCR催化剂的基础配方,何洪教授团队又深入研究并开发出了蜂窝SCR催化剂的成型配方和成型技术。

2012年,北京方信立华科技有限公司成立。公司依托北京工业大学的低温SCR催化剂核心技术,生产出了合格的第一代低温SCR催化剂产品并开始向脱硝市场供应。之后,为了完善和促进低温SCR催化剂的工业应用,何洪教授团队和北京方信立华科技有限公司又进行了低温SCR工业脱硝工程技术的开发,并积极拓展催化剂的行业应用领域。


唐山瑞丰钢铁(集团)有限公司经过多方考察、筛选,最终为瑞丰钢铁北区炼铁厂1#、3#2台200㎡烧结机选定了“半干法脱硫后烟气+GGH换热+烟气升温+低温SCR脱硝+GGH换热+引风机+烟囱排放”工艺。该工艺SCR催化剂采用同兴环保控股子公司北京方信立华科技有限公司研发的“方信”牌低温催化剂。起活温度为180摄氏度,设计排放指标为:(1)NOx浓度75mg/Nm³;(2)氨逃逸≤3ppm;(3)SO2/SO3转化率小于1%;既能最大限度的与原脱硫系统匹配,又能避免采用中高温SCR脱硝工艺因较大温升而造成的运行费用过高的问题,属国内首台套烧结机烟气采用低温SCR脱硝项目。项目的实施及后期投运,对国内烧结机行业的脱硝治理将起到极大的引领作用。预计2018年8月投入运行。

与此同时,中国科学院兰州化学物理研究所唐志诚研究员团队研发的“宽工作温度脱硝催化剂生产与示范应用“验收会也于近日在兰州召开。唐志诚团队精心设计了3种催化新材料和1种新工艺,成功地解决了低温下脱硝催化剂抗硫、抗水性能差等问题。在项目实施过程中,中科院兰州化物所和中科院过程工程研究所通力合作,形成了具有自主知识产权的宽工作温度脱硝催化剂技术,建成了2条1000方/年的宽工作温度脱硝催化剂生产线,形成了200~300℃范围的宽工作温度脱硝催化剂整套生产技术。目前已在焦化、玻璃、导热油炉等行业完成20余套脱硝工程的建设与运行,实现了宽工作温度脱硝催化剂技术的产业化与工业应用,为合作企业带来经济效益超过2亿元。

中科院过程工程研究所联合河钢集团,在5台烧结机上实施了由李会泉研究员团队研发的“钢渣微粉联合脱硫脱硝与尾渣资源化利用”项目。李会泉研究员带领团队突破了针对焦炉烟气的复合助剂强化钢渣联合脱硫脱硝、尾渣资源化利用、脱硫脱硝废水循环回用等关键技术,通过技术应用与示范,形成了钢渣联合脱硫脱硝与尾渣/废水资源化利用的成套技术,与用户企业、环保公司合作建立了“产学研用”一体化研发与推广团队,已经与多家钢铁、焦化企业开展技术对接,整体技术得到用户认可,日前也通过了中科院组织的验收。

目前,国内低温SCR催化剂研发正处在你追我赶加速推广期,随着产业化应用步伐的不断加快,成功应用案例不断增加,钢铁企业烧结机脱硝和超低排放工作新的低成本途径将前景可期。

相关链接:
1、环境工程|钢铁烧结烟气脱硝技术进展!
2、爱邦技术(AIRBORNE)深度篇 - 爱邦钠法技术
3、焦点|烧结烟气超低排放与脱白工艺选择探讨
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 用了GGH,因有传热温差,煤气消耗量不会减少,说可以节省煤气是错误的,只能节约GGH的投资成本。但会产生硫酸氢氨等问题,对脱二恶因还没有验证。
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武安君
 目前,国内低温SCR催化剂研发正处在你追我赶加速推进期,随着产业化应用步伐的不断加快,成功应用案例不断增加,钢铁企业烧结机脱硝和超低排放工作新的低成本途径将前景可期。
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武安君
 华北电力大学针对SCR脱硝催化剂与脱硝技术及其工程应用的关键问题,研发了适用于不同烟气条件的系列平板式SCR脱硝催化剂,开发了SCR脱硝工程应用成套技术,也于近日通过了鉴定!
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武安君
 烧结机脱硫脱硝脱白是钢铁企业雾霾治理中的难点,事关成败的关键。如果武安能够大规模推广这项技术,
至少比活性焦节约投资几十个亿
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A焦裕健-森林木
 先投运后能稳定运行个一两年再说行不行吧
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没办法,政府要回应群众对碧水蓝天的期待
 
孟连江
 脱硫后+低温SCR脱硝,脱硫只能是半干法,但半干法脱硫效率低,入口二氧化硫大于2000mg/m3.不达标。所有此工艺不具有普遍性。再说,脱硫工艺本身造成大量pm2.5排向天空,半干法脱硫最终不能消除和减少PM2.5的制造。
 
孟连江
 节省了GGH投资,换热效率就差,煤气消耗量就高,本来就是矛盾
 
A
 首钢京唐的低温SCR五月开建
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请加一下我的微信:13131008512
 
武安君
 科技单位你追我赶,SCR低温脱硝催化剂研发与推广形势喜人