2013 年,“霧霾”成為年度關(guān)鍵詞。有關(guān)報告顯示:中國最大的500個城市中僅有不到1%的城市達(dá)到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而世界上污染最嚴(yán)重的10個城市有7個在中國,可見我國空氣質(zhì)量治理之重要性和迫切性。2014年初,國家減災(zāi)辦、民政部更是將危害健康的霧霾天氣納入2013年自然災(zāi)情進行通報。
霧霾究竟從何而來?“霧霾”是霧和霾的組合詞。資料顯示:它們是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。高密度人口的經(jīng)濟及社會活動必然會排放大量細(xì)顆粒物,一旦排放超過大氣循環(huán)能力和承載度,細(xì)顆粒物濃度將持續(xù)積聚,此時如果受靜穩(wěn)天氣等影響,極易出現(xiàn)大范圍霧霾。
如何減輕霧霾對人們危害,還我們一片蔚藍(lán)的晴空,一直成為環(huán)保工作者們孜孜以求的目標(biāo)。針對這個問題,筆者采訪了宣達(dá)實業(yè)集團株洲三特環(huán)保節(jié)能股份有限公司總工程師胡湘誠。
胡總工認(rèn)為:霧霾的成因很復(fù)雜,目前國家對這個很重視。宣達(dá)“三特環(huán)?!钡墓ぷ髦饕槍I(yè)窯爐煙氣和硫酸尾氣的治理,對提升空氣質(zhì)量、減輕霧霾、治理環(huán)境污染是很有幫助的,希望能對此貢獻綿薄之力。
據(jù)介紹,“三特環(huán)?!笔且患壹蒲虚_發(fā),專業(yè)為冶煉、化工提供環(huán)保工程設(shè)計、工程施工、運營總承包、技術(shù)咨詢服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)。該公司擁有一支素質(zhì)較高的技術(shù)隊伍,并擁有齊全的加工設(shè)備和檢測儀器,具有獨立承擔(dān)大、中型非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計、加工能力和全套環(huán)保工程項目總承包能力。目前已自主開發(fā)了多項環(huán)境治理新技術(shù),擁有煙氣脫硫、煙氣除汞及污酸處理等多項工藝發(fā)明專利。
霧霾的形成和空氣污染的加劇息息相關(guān)。工業(yè)煙氣中二氧化硫的排放對大氣環(huán)境的污染是不容忽視的,霧霾天氣的形成自有一部分屬于它的“杰作”。而“三特環(huán)保”的工業(yè)煙氣除塵脫硫旋切流洗滌技術(shù)則是它的克星。
旋切流洗滌技術(shù)適用于含硫尾氣治理(尤其適合生產(chǎn)系統(tǒng)脫硫改造)和燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫,它是在當(dāng)今能源日趨緊張的背景下,應(yīng)運而生的一種新式節(jié)能型洗滌技術(shù)。其特征是通過特制噴嘴,使洗滌液具有更大的氣液相接觸面積,達(dá)到顆粒捕集、有害氣體吸收和氣體急冷,以最小的動量消耗達(dá)到最大的洗滌效果。 此項 技術(shù)具有氣流通量大、持液量小、壓降低、操作彈性寬、不易堵塞、工作效率高、裝置防腐性能佳等優(yōu)點。而且占地面積小,管道式洗滌方式可有效利用空間,處理能力大,運行可靠,投資省,是煙氣濕法洗滌凈化、脫硫的最佳選擇。
“三特環(huán)?!遍_ 發(fā)的鈉堿法脫硫生產(chǎn)無水亞硫酸鈉工藝,采用旋切流洗滌專利技術(shù),以碳酸鈉溶液作為吸收劑,在脫硫塔中與含硫煙氣90度切向接觸,在接觸位置形成多層洗滌區(qū),也可以理解為無固定塔板的旋流水膜,動態(tài)分層洗滌;溶液中的碳酸鈉與煙氣中的二氧化硫充分接觸反應(yīng),生成亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉混合溶液,潔凈煙氣排空,生成的亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉混合溶液經(jīng)過金屬離子脫除后,采用特有的中和工藝將亞硫酸氫鈉轉(zhuǎn)化成亞硫酸鈉,再經(jīng)蒸發(fā)、離心分離、干燥后,得到無水亞硫酸鈉產(chǎn)品。鈉堿法脫硫生產(chǎn)無水亞硫酸鈉技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán),工藝先進,相較其它脫硫工藝脫硫效率高,運行成本低,副產(chǎn)物亞硫酸鈉品位高。而且工藝成熟,運行可靠,設(shè)備壽命長,系統(tǒng)“零”排放,無二次排放污染。
石灰、石膏法脫硫技術(shù)是 “三特環(huán)?!睙煔饷摿虻摹敖^招”之一。其工 藝原理為:由于煙氣中含有O2,因此在吸收過程中會有氧化副反應(yīng)發(fā)生。在氧化過程中,主要是將吸收過程中所生成的CaSO3·1/2H2O氧化成CaSO4·2H2O。采用帶有除沫功能的旋切流洗滌,提高了除沫器效率,有效地改善了運行環(huán)境;系統(tǒng)集脫硫、除塵、氧化、除沫為一體,實現(xiàn)塔槽一體化,使系統(tǒng)的占地面積小,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,調(diào)節(jié)性好,工作效率高;解決了傳統(tǒng)濕法系統(tǒng)中噴嘴管道易堵塞,設(shè)備易腐蝕、磨損等難題。它擁有工藝成熟、運行可靠、成本低、吸收劑來源廣泛等優(yōu)點,可應(yīng)用于電廠燃燒鍋爐、工業(yè)窯爐以及冶煉、化工、石油煉化行業(yè)中煙氣有害成分的凈化和脫硫。
此外,“三特環(huán)?!钡摹敖^招”還有氧化鋅法脫硫、檸檬酸鈉和氨法脫硫等技術(shù),均對煙氣脫硫具有效果明顯的作用。
關(guān)于 霧霾天氣,還有一種說法是: 造成我國空氣質(zhì)量不好的原因主要是由于煤炭消費密度過大造成的。除了脫硫,脫硝改造也是我國空氣污染治理最最迫切的任務(wù)。 “三特環(huán)?!钡牧硪婚T獨門秘術(shù) SCR 、SNCR煙氣脫硝技術(shù) 對此頗有“療效”。
SCR 煙氣脫硝技術(shù)采用選擇性催化還原法(SCR)進行煙氣脫硝。即在催化劑的作用下,使還原劑NH3(液氨、氨水、尿素等)與煙氣中的NOX反應(yīng),將煙氣中的NOX還原為無毒、無污染的N2和H2O。SCR煙氣脫硝技術(shù)是目前國內(nèi)外最成熟可靠的脫硝技術(shù)。脫硝效率高,系統(tǒng)安全穩(wěn)定,脫硝效率超過90%;適應(yīng)負(fù)荷變化的能力強,在不同的負(fù)荷下能保證脫硝效率;反應(yīng)后副產(chǎn)物為氮氣和水,無二次污染。
SNCR 煙氣脫硝技術(shù)則采用選擇性非催化還原法(SNCR)進行煙氣脫銷。即不采用催化劑,以尿素或氨等作為還原劑,將其噴入爐膛溫度為850℃-1100℃的區(qū)域,使還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOX進行反應(yīng)生成N2和H2O,從而達(dá)到煙氣脫硝的目的。其優(yōu)點為運行經(jīng)濟可靠;系統(tǒng)占用空間??;反應(yīng)后副產(chǎn)物為氮氣和水,無二次污染。
胡總工認(rèn)為:除了PM2.5和多種顆粒物,霧霾天氣還含有劇毒汞元素。在這方面, “三特環(huán)?!钡臒煔獬夹g(shù)便派上了用場。
工業(yè)煙氣在洗滌反應(yīng)塔中用含有適量氯化汞的洗滌液進行洗滌處理,使煙氣中的氣態(tài)單質(zhì)汞(Hg)被氯化汞(HgCl2)氧化成氯化亞汞(Hg2Cl2)沉淀物,氯化亞汞(Hg2Cl2)經(jīng)重力沉降在塔底反應(yīng)區(qū)富集,其中一部分氯化亞汞(Hg2Cl2)由直接通入塔底反應(yīng)區(qū)的氯氣(Cl2)氧化生成氯化汞(HgCl2)。存在于反應(yīng)區(qū)底部的氯化亞汞(Hg2Cl2)、氯化汞(HgCl2)與洗滌液的混合液一部分由塔底送至塔頂作為再生洗滌液對煙氣中的氣態(tài)單質(zhì)汞(Hg)進行氧化處理,另一部分送入高效固液分離器,分離出高濃度的氯化汞(HgCl2)上清液返回至塔底反應(yīng)區(qū)。
這種技術(shù)的優(yōu)點是:洗滌反應(yīng)塔集洗滌和氧化功能為一體,避免了氯化亞汞外部氧化存在的環(huán)境風(fēng)險,且操作更簡單,并降低了系統(tǒng)的建設(shè)成本和占地面積;采用高效固液分離設(shè)施對洗滌液進行分離處理,氯化亞汞分離效果高;由于無需設(shè)置單獨隔離的反應(yīng)裝置及配套的管網(wǎng)設(shè)施,系統(tǒng)流程短,總體積較小,使得氯化汞的有效作用增加,氯氣的使用量減少,進一步降低了系統(tǒng)的運行成本。它可廣泛應(yīng)用于鉛、鋅冶煉、燒結(jié)機煙氣制酸凈化后脫除氣態(tài)汞和燃煤鍋爐煙氣脫汞。
工業(yè)窯爐和硫酸生產(chǎn)中的煙氣中含有大量煙塵,也有人認(rèn)為燃煤煙塵是霧霾形成的“元兇”。從環(huán)保和生產(chǎn)需要出發(fā),需要對煙氣進行洗滌凈化,其洗滌效果直接影響著本體和下游設(shè)備的穩(wěn)定運行和成品的質(zhì)量。“三特環(huán)?!遍_發(fā)的帶過濾功能的旋切流洗滌裝置,內(nèi)置過濾裝置,可確保高位溢流堰不被煙塵堵塞,確保設(shè)備穩(wěn)定運行。
“三特環(huán)?!钡奈鬯崽幚砑夹g(shù)主要針對工業(yè)廢水。那么這污酸處理對霧霾天氣有什么幫助呢?據(jù)胡總工介紹:在銅、鉛、鋅冶煉過程中會產(chǎn)生大量的煙氣,包含大量的SO2以及一些有害金屬成分。從環(huán)保和綜合利用角度出發(fā),絕大多數(shù)銅、鉛、鋅冶煉廠都建有二轉(zhuǎn)二吸制酸系統(tǒng),實現(xiàn)煙塵回收與SO2制硫酸。但是在此過程中會產(chǎn)生大量的強酸性廢水,簡稱污酸。污酸中含有汞、砷、鎘等毒害物質(zhì)且含量高于普通的工業(yè)廢水,對環(huán)境危害大。另外,工業(yè)污酸中含有大量硫化物,擴散至空氣中也是造成霧霾的起因。“三特環(huán)?!卑l(fā)明的污酸深度處理及回用工藝采用重金屬離子脫除和氟氯離子脫除相結(jié)合技術(shù),污酸水經(jīng)除砷及重金屬后濃縮返回干吸工段循環(huán)使用,氟離子與氯離子以氟化氫、氯化氫形式從溶液中解析出來,經(jīng)過堿液吸收后進行深度處理再循環(huán)使用,達(dá)到生產(chǎn)中的零排放。該工藝不產(chǎn)生二次污染,具有效率高、成本低等特點,不但對減輕水質(zhì)污染具有現(xiàn)實的意義,而且對減少霧霾來源也有一定的幫助。
據(jù)“三特環(huán)保”總經(jīng)理李劍勝介紹,三特的環(huán)保工藝技術(shù)效果好,成本低,對當(dāng)前環(huán)境下凈化空氣、幫助減輕霧霾有一定的作用。公司目前除繼續(xù)保持在污酸處理、煙氣脫硫、煙氣除汞等行業(yè)領(lǐng)先地位的同時,正積極開展新型冶金爐窯的研發(fā)工作,與國內(nèi)多家知名冶金研究、設(shè)計院所進行技術(shù)合作,成功研制、開發(fā)了鉛、鋅混合高效熔煉爐、特制煙化爐等新型爐窯。這些產(chǎn)品如能在市場上推出,必將對環(huán)保治理事業(yè)發(fā)揮更多的作用。
“三特環(huán)?!钡南嚓P(guān)技術(shù),無疑是對減輕霧霾來源、保護環(huán)境是有幫助的。近年隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展以及國家對環(huán)境治理工作的越來越重視,環(huán)保企業(yè)迎來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn),期待”三特環(huán)?!痹俳釉賲?,大展身手,為國內(nèi)外環(huán)境污染治理做出更大的貢獻。