干濕法脫，哪個(gè)治霾更有效脫劑

“霧霾的形成機(jī)理還需要深入研究，因?yàn)槲覀冎挥邪堰@個(gè)機(jī)理研究透了，才能使治理措施更加有效，這是民生的當(dāng)務(wù)之急。”在今年“兩會(huì)”期間，在陜西代表團(tuán)參加審議時(shí)說(shuō)了上述話。

治霾的決心，已在上下達(dá)成共識(shí)。然而，圍繞治理技術(shù)，當(dāng)前工業(yè)（包括電力）用煤煙氣治理中用到的兩種主流技術(shù)——干法脫和濕法脫的爭(zhēng)議再起。脫劑

這一爭(zhēng)議成為近日召開(kāi)的2017年山東科技智庫(kù)論壇上專家和業(yè)內(nèi)人士討論的焦點(diǎn)。爭(zhēng)論圍繞濕法脫是否會(huì)造成二次污染展開(kāi)，“挺濕派”和“批濕派”各抒己見(jiàn)。同樣的議題也引起決策層的重視，環(huán)保部為此專門組織專家召開(kāi)了研討會(huì)。

經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者獲悉，19日，來(lái)自各國(guó)的環(huán)保工程師將抵達(dá)中國(guó)，一場(chǎng)更大范圍的關(guān)于濕法脫的國(guó)際技術(shù)討論會(huì)將舉行。

“批濕派”劍指濕法脫

工業(yè)用煤排放污染作為霧霾形成的一個(gè)重要貢獻(xiàn)源，煅燒行業(yè)用脫劑價(jià)格低，自然成為治霾的重點(diǎn)。

在工業(yè)用煤的脫治理技術(shù)中，濕法脫和干法脫技術(shù)是兩種主流技術(shù)。濕法脫由于成本較低，相對(duì)干法脫在當(dāng)前的應(yīng)用更加廣泛，有調(diào)查顯示，其占燃煤煙氣脫工藝的比例達(dá)到90%以上。

其實(shí)對(duì)這種廣泛應(yīng)用的技術(shù)，幾年前就有專家指出，這會(huì)造成二次污染。

電力科研部門2012年做過(guò)的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，濕法脫后，排出的煙氣中滲入的小霧滴在大氣中脫水形成的超細(xì)顆粒物粒子數(shù)，是鍋爐出口未經(jīng)除塵設(shè)備時(shí)的2.094倍，是除塵設(shè)備出口的458.28倍。這些粒子中小于0.38微米（PM0.38）的占99.969%。經(jīng)脫工藝后，PM2.5的粒子數(shù)在0.07微米出現(xiàn)峰值，這是由于排出的脫漿液形成細(xì)微顆粒物所致，如果不是做專門的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這些霧滴幾乎檢測(cè)不到。而通常的電除塵設(shè)施對(duì)1微米（PM1.0）以下的超細(xì)顆粒物沒(méi)有作用。

這一觀點(diǎn)再次成為本次論壇上“批濕派”的共識(shí)：在濕法脫技術(shù)下，這些隨著水汽排放到大氣中的超細(xì)顆粒物的個(gè)數(shù)，比沒(méi)有環(huán)保設(shè)施時(shí)成倍增加，成為形成霾的兩個(gè)關(guān)鍵因素———濕度和凝，遇到靜穩(wěn)或逆溫天氣就形成了霧霾。從大量燃煤不加治理導(dǎo)致2007年之前的PM2.5濃度迅速增長(zhǎng)看，脫后新產(chǎn)生的超細(xì)顆粒物粒子個(gè)數(shù)成倍于燃煤鍋爐未加治理的情況，也會(huì)在2012年的時(shí)間節(jié)點(diǎn)后引起PM2.5濃度的突變，而不是無(wú)足輕重。

作為智庫(kù)專家的山東省科技發(fā)展戰(zhàn)略研究所副所長(zhǎng)、省生態(tài)文明研究中心主任周勇，用環(huán)保部的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)上述觀點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)觀察京津冀及周邊部分通道城市3個(gè)集中供暖季（2014、2015、2016年）啟動(dòng)前后以及黑龍江省主要城市2016年集中供暖季開(kāi)始后前后3周PM2.5濃度的變化發(fā)現(xiàn)，采暖期開(kāi)始后的3周內(nèi)，遇到靜穩(wěn)天氣，霧霾的程度比前面3周高不少，有的是成倍增加，進(jìn)而印證了燃煤鍋爐濕法脫的啟動(dòng)，激發(fā)了某種霧霾產(chǎn)生機(jī)制。

此外，周勇還通過(guò)相互獨(dú)立的大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和山東大學(xué)2013年前科研用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析證明，2013年霧霾集中爆發(fā)是一個(gè)突變、突發(fā)事件，而濕法脫是一個(gè)完全吻合且的突變因素。

值得關(guān)注的是，所有電力、供熱企業(yè)或大的燃煤設(shè)施應(yīng)環(huán)保要求，實(shí)行在線檢測(cè)、鉛封煙氣旁路系統(tǒng)、拆除煙氣再加熱系統(tǒng)（GGH）的時(shí)間截止點(diǎn)都是在2012年底，其中絕大部分企業(yè)采用的技術(shù)都是濕法脫。

干濕兩派之爭(zhēng)

遼寧工業(yè)煙氣治理產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)孫中強(qiáng)、山東天凈環(huán)?？偛美顦?shù)生、美國(guó)斯普瑞噴霧系統(tǒng)總工劉晨、山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院朱維群等都對(duì)濕法脫技術(shù)易造成二次污染的觀點(diǎn)表示認(rèn)同。

孫中強(qiáng)結(jié)合他所在的沈陽(yáng)當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)脫減排的實(shí)踐認(rèn)為，燃煤設(shè)備運(yùn)用濕法脫技術(shù)排出的超細(xì)顆粒物表面積非常大，除了結(jié)晶水之外，會(huì)大量吸附水，成為增加PM2.5量的一個(gè)重要原因。

李樹(shù)生則認(rèn)為，濕法脫技術(shù)下，生成低溫濕煙氣，在減少大氣酸雨的同時(shí)也帶來(lái)了霧霾、氣溶膠、PM2.5化合演變形成的次生災(zāi)害。李樹(shù)生2013年就向有關(guān)部門反映過(guò)這一問(wèn)題。

劉晨表示，濕法脫技術(shù)可排出溶解鹽，離開(kāi)煙囪后，遇見(jiàn)空氣冷凝成水，鹽就出來(lái)了，這就是霧霾的根源。

朱維群公布了自己的計(jì)算結(jié)果：30萬(wàn)機(jī)組每小時(shí)排放2噸多，這個(gè)水溶性鹽，按40億噸水汽計(jì)算，就是每年排放5600萬(wàn)噸。這個(gè)超細(xì)顆粒物鹽，在靜穩(wěn)天氣下遇到一定的濕度就形成霧霾。它在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)，具有極強(qiáng)的遷移能力，控制和治理難度很大。

對(duì)于“批濕派”的上述觀點(diǎn)，“挺濕派”們并不認(rèn)同。

“假如濕法脫是灰霾形成主要原因的話，那2014、2015、2016年，甚至2017年灰霾是降不下來(lái)的，但實(shí)際上降了下來(lái)，原因在什么地方呢？我認(rèn)為跟煤炭的控制有直接關(guān)系。我沒(méi)記錯(cuò)的話，2014年、2015年我國(guó)煤炭消費(fèi)實(shí)現(xiàn)了下降，并且連續(xù)2-3年下降，正是因?yàn)檫@2-3年期間我國(guó)灰霾是降低的。這是簡(jiǎn)單的邏輯，沒(méi)有太多數(shù)據(jù)分析?！眹?guó)電環(huán)境保護(hù)研究院副所長(zhǎng)王圣說(shuō)。

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)專職副理事長(zhǎng)王志軒此前接受媒體采訪時(shí)，就對(duì)濕法脫引起次生霧霾的說(shuō)法予以堅(jiān)決反駁，認(rèn)為“文章危言聳聽(tīng)，用否定脫脫硝的正面作用”。

其實(shí)，關(guān)于干濕法脫技術(shù)的爭(zhēng)議早已有之。

2015年12月，一篇在網(wǎng)上廣為流傳的文章《藍(lán)天白云能持續(xù)多久？一個(gè)環(huán)保工程師眼里的霧霾真相》，直指濕法脫之弊。2017年初，國(guó)際中國(guó)環(huán)境會(huì)（IFCE）總裁何平的文章《不聽(tīng)工程師意見(jiàn)中國(guó)三年治霾無(wú)功》亦在網(wǎng)上引起熱議，該文章認(rèn)為濕法脫措施導(dǎo)致霧霾加劇。

技術(shù)優(yōu)化成共識(shí)

“爭(zhēng)論是好事，時(shí)間和事實(shí)會(huì)證明一切。但我們必須有擔(dān)當(dāng)，在治霾這個(gè)全民戰(zhàn)役面前，不能久拖不決，貽誤戰(zhàn)機(jī)。”周勇說(shuō)。脫劑

面對(duì)爭(zhēng)議，也有專業(yè)和學(xué)者表示中立，認(rèn)為優(yōu)化目前的國(guó)內(nèi)濕法脫技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。

周勇建議，采用冷凝裝置等減少水汽（低溫濕煙汽）排放污染，降低水汽中的各類溶解鹽和非溶解物，制定標(biāo)準(zhǔn)限制煙氣排放濕度和次生顆粒物，加快相關(guān)技術(shù)研發(fā)，盡快進(jìn)行國(guó)內(nèi)濕法脫技術(shù)局部改造，或研發(fā)并國(guó)產(chǎn)化干法脫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)合理替代。

事實(shí)上，學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)議也引發(fā)了實(shí)踐中的技術(shù)升級(jí)和改造。為避開(kāi)濕法脫技術(shù)帶來(lái)的顆粒物污染，有專家力挺干法脫技術(shù)，也有企業(yè)在濕法脫技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行換熱器和噴淋段的改造。

比如，濟(jì)南北郊熱電廠的一個(gè)項(xiàng)目，由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)清華大學(xué)的專家團(tuán)隊(duì)做技術(shù)指導(dǎo)，在鍋爐的脫塔就加設(shè)了噴淋設(shè)備，經(jīng)濕法脫技術(shù)出來(lái)的水蒸氣，在沒(méi)離開(kāi)煙囪之前就人工降雨，避免了“批濕派”所指的二次污染的發(fā)生。

濕法脫的系統(tǒng)控制脫劑

減濕部由于減濕會(huì)產(chǎn)生大量的減濕水，該水可以用來(lái)補(bǔ)充冷卻部，從而可以減少工藝水的消耗。

3.3 脫產(chǎn)物除產(chǎn)生鹽不產(chǎn)生其他副產(chǎn)物

脫中和劑采用，中和反應(yīng)產(chǎn)物為和氯化，不產(chǎn)生其他副產(chǎn)物。

3.4 濕法脫系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單。脫劑

二段式濕法塔脫系統(tǒng)的控制點(diǎn)在與PH 值和鹽度的控制，通過(guò)PH 值來(lái)控制脫效果，通過(guò)鹽度來(lái)控制的廢水排放。

3.5 產(chǎn)生一定量的含鹽廢水，增加廢水的處理量。

在脫過(guò)程中吸收冷卻部的冷卻水不斷循環(huán)利用。因此其鹽濃度不斷的被濃縮，而鹽含量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，會(huì)腐蝕設(shè)備和堵塞噴嘴和管道，因此當(dāng)廢水中鹽濃度達(dá)到一定濃度時(shí)需要進(jìn)行排水。排出的廢水需進(jìn)入廠內(nèi)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理凈化，達(dá)標(biāo)后排放。

3.6 煙氣凈化系統(tǒng)阻力會(huì)增加，引風(fēng)機(jī)電耗增加。脫劑

濕法塔本體壓降約在1200Pa，而煙氣-煙氣換熱器（GGH）壓降約在8000Pa（具體壓降根據(jù)設(shè)備定），因此二段式濕法塔脫系統(tǒng)壓力增加約9200Pa。會(huì)增加引風(fēng)機(jī)的電耗。

3.7 煙氣-煙氣換熱氣（GGH）的防腐要求比較高

煙氣-煙氣換熱器（GGH）設(shè)置在濕法塔出口（溫度約65℃），該煙氣腐蝕性比較大。因此煙氣-煙氣換熱氣一般采用材質(zhì)為氟塑料的光管。該材質(zhì)能解決了低溫腐蝕問(wèn)題，運(yùn)行可靠性大大增加。而且氟塑料換熱器已在電廠大規(guī)模應(yīng)用，成熟可靠、風(fēng)險(xiǎn)小。脫劑

綜上所述，隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)厲，濕法脫系統(tǒng)在垃圾焚燒廠的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。而且二段式濕法塔脫技術(shù)在滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還能防止煙囪出現(xiàn)白煙的現(xiàn)象，一舉兩得。二段式濕法塔脫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其缺點(diǎn)，是比較適合應(yīng)用于垃圾焚燒發(fā)電廠的一項(xiàng)煙氣凈化措施，并且能很好的響應(yīng)國(guó)家環(huán)保要求。脫劑

雙堿法脫脫劑

雙堿法是采用基脫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫，由于基脫劑堿性強(qiáng)，吸收SO2后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。

基本原理

雙堿法是采用基脫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫，由于基脫劑堿性強(qiáng)，吸收SO2后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的基脫劑再被打回脫塔循環(huán)使用。雙堿法脫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫改造。

雙堿法煙氣脫技術(shù)是利用NaOH溶液作為啟動(dòng)脫劑，配制好的NaOH溶液直接打入脫塔洗滌脫除煙氣中SO2來(lái)達(dá)到煙氣脫的目的，然后脫產(chǎn)物經(jīng)脫劑再生池還原成NaOH再打回脫塔內(nèi)循環(huán)使用。

脫工藝主要包括5個(gè)部分：

（1）吸收劑制備與補(bǔ)充；

(2)吸收劑漿液噴淋；

(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；

(4)再生池漿液還原基堿；

(5)石膏脫水處理。

雙堿法煙氣脫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收煙氣中的SO2，生成HSO31-、SO32-與SO42-，反應(yīng)方程式如下：

脫反應(yīng)

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2↑ （1）

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O （2）

Na2SO3+ SO2 + H2O → 2NaHSO3 （3）

其中：

式（1）為啟動(dòng)階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應(yīng)；

式（2）為再生液pH值較高時(shí)（高于9時(shí)），溶液吸收SO2的主反應(yīng)；

式（3）為溶液pH值較低（5~9）時(shí)的主反應(yīng)。

再生過(guò)程

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3（4）

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3.1/2H2O+3/2H2O（5）

3、氧化過(guò)程(副反應(yīng))

CaSO3+1/2O2→CaSO4（6）

CaSO3.1/2H2O+1/2O2→CaSO4+1/2H2O（7）

工藝特點(diǎn)

1、脫效率90%以上。

2、脫劑采用堿和石灰，塔內(nèi)清液吸收，有效避免塔內(nèi)結(jié)垢。

3、液氣比小?？擅摮龎m一體化。

4、一次投資省，運(yùn)行成本低，國(guó)產(chǎn)程度高。

5、適應(yīng)范圍廣。

鄭州天河凈水材料有限公司位于中國(guó)水處理材料產(chǎn)業(yè)基地——鞏義市。我公司是一家綜合性環(huán)保企業(yè)，擁有多種類型的凈水材料。我公司在產(chǎn)品研發(fā)上，以現(xiàn)有的水處理材料基礎(chǔ)為依托，積極開(kāi)拓創(chuàng)新，使我公司的產(chǎn)品由原來(lái)的單一化，逐步向多樣化、系統(tǒng)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。我公司的產(chǎn)品包含四大類、上百個(gè)品種及型號(hào)，主要有：活性炭吸附劑系列、水處理濾料系列、水處理藥劑系列、環(huán)保填料系列、環(huán)保設(shè)備系列等。我公司的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)水、鋼鐵、電力、選礦、洗煤、造紙、化工、食品、農(nóng)業(yè)、冶金、機(jī)械、塑料等行業(yè)。多年來(lái)，鄭州天河凈水的產(chǎn)品一直嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，從源頭上控制選材，從工藝上控制質(zhì)量，把客戶對(duì)我們的信任放在一位，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，鄭州天河凈水的產(chǎn)品暢銷各地，受到了客戶的好評(píng)與信任。隨著人類環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，凈水、環(huán)保行業(yè)的發(fā)展將迎來(lái)大的增長(zhǎng)期。鄭州天河凈水材料有限公司全體員工在此承諾：質(zhì)量永遠(yuǎn)是我們企業(yè)堅(jiān)守的底線，客戶永遠(yuǎn)是我們服務(wù)的一準(zhǔn)則，我們的愿景是碧水藍(lán)天。鄭州天河凈水真誠(chéng)期待與各位環(huán)保人攜手并進(jìn)，共創(chuàng)碧水藍(lán)天！