大气污染控制的研究进展

大气污染控制的研究进展 1脱硫技术 脱硫技术主要以钙法为主，如石灰石/石膏湿法、喷雾干燥吸收器脱硫工艺（SDA） 、 循环流化床干法烟气（CDS）等。钙法存在容易结垢及副产物回收利用经济性不高等问题。 而 CANSOLV 可再生胺脱硫技术及江苏新世纪江南环保有限公司开发的，拥有我国自主知 识产权的江南氨回收烟气脱硫技术不存在结垢问题，且副产物回收经济性较好，具有很好 的应用前景。 2脱硝技术 脱硝最成熟与应用最广泛的技术为选择性催化还原（SCR） ，缺少其它具有实用价值及应用 前景的新技术。SCR 技术的关键为催化剂。目前催化剂在国内市场上供不应求，市场上供 应的基本都是国外产品，国产催化剂的研究与应用刚刚开始。目前，国内已经投产的 SCR 催化剂厂家有东方凯特瑞、江苏龙源与大拇指环保科技集团。其中， 江苏龙源与大拇指环保科技集团均是引进日本 CCIC 的全套技术，没有自主知识产权。东 方凯特瑞则具有自主知识产权，是中国第一家，也是唯一一家国产的催化剂厂家。进入中 国市场的国外催化剂企业主要有： （1）德国 Argillon。德国雅佶隆有限公司是专业研发和生产选择性催化还原（SCR）用催 化剂的国际公司，也是全球唯一一家同时拥有平板式催化剂和蜂窝式催化剂生产制造技术 的公司。 （2）美国 Cormetech。Cormetech 公司是康宁（CorningIncorporated）与三 菱重工（MHI）在1989年成立的各占50%股份的合资公司。目前在全世大气污染控制技 术界范围内，有879台机组正在使用 Cormetech 公司的 SCR 催化剂。 （3）德国 KWH。 德国最大的蜂窝式催化剂供应商之一，催化剂技术世界领先，目前在欧洲市场占主导地位， 具有17年以上生产 SCR 催化剂的经验，是一家集设计、制造、试验、安装和专利技术为 一体的公司。 （4）韩国 SK。SK 能源从1996年起着手从事 SCR 催化剂的研发，已在美国、 日本、欧洲、中国等世界各地申请了专利,并在韩国率先实现了商用化，为国内发电站、焚 烧炉、化工厂等50余家客户供应产品。 （5）丹麦 Topsoe。丹麦 Haldor Topsoe A/S 是 世界上最大的催化剂生产厂商之一，也是全球为数不多的同时拥有 DeNO x 催化剂和 SCR 脱硝技术的公司之一。Topsoe 公司的 SCR 采用 Topsoe 独有的波纹蜂窝式催化剂。 （6） 日本 Hitchibabcock。BHK 于上世纪60年代起开始研发 SCR 脱硝系统和催化剂，并且于 70年代成功地将其产品投入了市场。迄今为止，其产品已经先后覆盖了日本、欧洲、美国、 中国台湾、韩国和中国大陆，应用了其产品的机组总量超过580套，其中燃煤电站机组应 用总量超过8万 MW，居世界第一。 3除尘技术 电除尘器主要是通过调整电场极配形式、阴极小框架结构、阴极绝缘及其悬吊方式等 结构优化来达到除尘目的，没有大的创新性。而袋式除尘器的最大创新之处在于滤袋，首 先是 PTFE 滤袋的国产化生产，其次是抗高温滤袋的应用。 （1）PTFE 滤袋的国产化生产大 大降低了成本，对市场推广具有很大的促进作用。主要生产厂家有上海三帆净化科技有限 公司和上海市凌桥环保设备厂有限公司。 （2）抗高温滤袋的主要生产厂家有广州市新力金 属有限公司（金属纤维烧结毡过滤介质） 、江西江联普开电力环保工程有限公司（不锈钢纤 维滤料） 。其中金属纤维烧结毡过滤介质是由金属板网、粗金属纤维、细金属纤维三层复合 组成，经高温真空烧结成一体而形成网状立体结构，最高使用温度可达1000，而不锈钢 纤维则相对较低，只有400左右。另外金属纤维烧结毡过滤介质还具有高过滤精度 （99.9%） 、高空隙率（70%） 、高透气性（透气系数350450） 、耐腐蚀、抗气流冲 击、抗机械振动、阻力小（低于20Pa） 、既可用压缩气体反吹清灰也可以用清水清洗等优 点。 （3）电袋除尘器的生产企业宣化冶金环保设备制造（安装）有限责任公司展示了两种 电袋除尘器，一种是自主研发的电-袋复合除尘器，另一种是从韩国（株）洁宜特公司引进 的 Hi-Filter 电布除尘器。Hi-Filter 电布除尘器具有除尘效率高（可达99.99%以上，出口 排放浓度小于10mg/Nm3） 、阻力小（5001000Pa，比国内技术减小8001000Pa） 、 布袋使用寿命长（3年以上） 、运行维护费用低（比国内技术低70%左右） 、维修方便等优 势，在华城马道工业园区 S 公司得到成功应用。该技术的适用范围为：热供给及发电设施， 水泥、石灰及水泥相关制品的制造设施，金属制造及熔炼设施，有色金属制造设施，细微 粉尘排放设施，废弃物处理设施等。 4机动车尾气净化技术 未来的排放标准对柴油机颗粒和氮氧化物的排放提出了越来越严格的要求，因此主要介 绍参展的柴油车尾气颗粒和氮氧化物的去除技术。 （1）柴油车排放颗粒的去除 随着环保要求的提高,发达国家对柴油车排放颗粒物 PM 制定了越来越严格的标准， 发展中国家及我国的某些城市也对 PM 提出了严格的限制。相关的参展商亦推出了具有实 际应用价值的或是新颖的柴油颗粒捕集器（DPF）技术：开放式微粒过滤器依米泰克公 司针对柴油机车辆设计的开放式微粒过滤器的原理在于：随着部分废气渗漏到邻近管道， 在有开放细孔的纤维网层把微粒分离出来，这是通过改变穿过流道中冲压的铲子多次流过 整个管道的气流流向来完成的。而进一步分离微粒则要通过管道中的开放式过滤效应。分 离出来的微粒在超过200的温度下，按照连续净化原理，用二氧化氮进行氧化。该过滤 器已被批量安装在轿车和载重汽车上。H-CDPF 装置（复合再生 DPF 装置）日进电气设 计的 H-CDPF 装置由过滤器和控制器两部分组成，通过电加热器来提高尾气温度，增强催 化剂的催化活性，通过氧化燃烧使得捕集在过滤器中的颗粒能有效地被去除。将柴油车尾 气中排放的颗粒物（黑烟）减少80%以上，一氧化碳、碳氢化合物减少90%以上。过滤器 采用耐热性、高导热性的碳化硅为过滤材料，并有涂有贵金属铂金涂层的壁流式结构，可 将柴油车尾气中的炭烟更好地捕集。该装置使用催化剂和电加热器复合再生的方式，带有 自我检测电子装置，优良的耐久性，排气噪声最小化。但因其使用了贵金属催化剂，所以 价格较贵。 （2）氮氧化物去除技术 SCRi 系统由依米泰克公司设计，其是将开放式微粒过滤器（PM-METALIT）和应 用了紊流载体技术的 SCR 系统集成到了一起。其中 PM-METALIT 被放置在尿素喷嘴和氮 氧化物还原催化器之间，它不仅起到了净化颗粒物的作用而且它独特的紊流结构还起到了 使尿素充分雾化的作用。在这个系统最前面的氧化催化器用于生成 NO2，NO2在后级的 颗粒捕集器里用于净化颗粒物，同时在氮氧化物还原催化器里它还加速了还原反应特别是 在冷启动阶段的氮氧化物还原。由于金属载体背压很小，而且采用了紊流结构载体，使整 个系统结构更为紧凑，因此 SCRi 系统使降低油耗、降低 CO2排放成为可能。 氮氧化物捕集技术 为了减少氮氧化物的排放，依米泰克公司提供了 NOx 捕集器。在存储容量饱和的情 况下，通过一个短暂的再生过程使捕集器中的氮氧化物分解，对此氮氧化物传感器会指示 何时应进行该再生过程。因为，载体在传感器后面仍有存储体积，所以可避免氮氧化物的 溢出。氮氧化物被捕集器的存储涂层所吸收，在捕集器再生过程中通过与一氧化碳和碳氢 化合物的反应净化氮氧化物。该氮氧化物捕集器吸收率高，持续再生能力强，适用于稀薄 燃烧发动机。 5 VOC 控制技术 挥发性有机化合物（VOCs）废气的污染是继 SO2、NOx 和氟里昂后，世界各国关注 的又一焦点。随着 VOCs 排放法规的不断严格，VOCs 控制、治理技术也日臻完善，此次 展会的参展商们详尽地介绍了国内外 VOCs 控制、治理技术的最新动态。值得大力推广的 VOCs 控制技术主要分成两大类：源头控制和末端治理。 （1）源头控制技术 北京天一润邦涂料有限公司生产的水溶性漆实现了“VOCs 零排放”的目标。其生产 的水溶性漆是以水为溶剂的油漆，无毒、无害、无污染。该系列产品彻底解决了有机溶剂 型产品中醛、酮、酯和烃类等的产生，也就大大减少了 VOCs 的排放，按照其年产量来估 算，相当于一年减少 VOCs 排放9000吨。该系列水溶性漆已成功应用在北京八大处公园外 墙、宝裕源酒店内外墙、青岛卷烟厂车间地坪及北京地铁四号线地坪、内墙等地方。 （2）末端治理技术 在末端治理技术中，冷凝回收技术和蓄热催化燃烧技术有较好的应用前景。 冷凝回收技术 昊华工程有限公司采用对有机物有着优异选择性吸附性能的活性碳 纤维为吸附材料，对高沸点、高浓度的 VOCs 采用冷凝法回收利用。该工艺可高品质地从 有机尾气中回收烷烃、烯烃、芳香烃、酮、醇、醛、卤代烃等有机溶剂和气体，尾气中有 机物的回收率可达99以上。 蓄热催化燃烧技术 北京中电联环保工程有限公司采用韩国 KOCAT 公司自行开发 的旋转翼式燃烧法（RTO）/蓄热式催化氧化法（RCO）就已经取得了很好的工程业绩， VOCs 去除率高达97%，热回收率高达95.5%。 6垃圾焚烧烟气净化技术 目前世界范围内应用最广、最有效的烟气净化组合工艺仍然是“半干法脱酸+活性炭 喷射+布袋除尘器” 。垃圾焚烧烟气净化较先进的关键设备主要有：（1）吉宝西格斯高速 旋转雾化器由吉宝西格斯建设工程（中国）有限公司开发的高速旋转雾化器在烟气半干法 脱酸过程中使用广泛，其寿命和使用效果都优于其它同类产品，具有设计紧凑、雾化均匀 稳定、石灰耗量低、 “结块”风险小等特征。但价格高于国产产品。 （2）Everloy 垃圾焚烧电厂用喷嘴自1938年创立的 Everloy 公司一直以超硬合金和喷嘴 的制造、销售为主业，其产品 Everloy 共立喷雾喷嘴拥有压倒性的供货实绩。 控制大气污染可采取的措施 1.将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划。就是在经济、社会发展的需要 和环境保护的需要之间作好综合平衡，将大气环境保护工作作为国家发展工作的有机组成 部分，在国民经济和社会发展计划中同时规定经济、社会发展与大气环境保护的目标、措 施、方法和指标。 2.合理规划工业布局。合理的工业布局既可以充分利用大气的自净能力，也可以减轻 对大气的污染，因此，合理规划工业布局是解决大气污染问题的重要途径。合理规划工业 布局既包括对新建工业进行合理布置，也包括调