屆脫硫脫硝除汞技術(shù)研討會(huì)

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1、2011年 4月 27日 第 十 五 屆 二 氧 化 硫 、 氮 氧 化 物 、 汞 、 細(xì) 顆 粒 物 污 染 控 制 技 術(shù) 國(guó) 際 交 流 會(huì)燃 煤 電 廠 NOx和 Hg排 放 控 制關(guān) 鍵 技 術(shù) 及 發(fā) 展 方 向李俊華清 華 大 學(xué) 環(huán) 境 學(xué) 院 Outline1. 氮 氧 化 物 和 汞 排 放 現(xiàn) 狀2. 氮 氧 化 物 控 制 原 理 及 關(guān) 鍵 技 術(shù) 電 站 煙 氣 高 溫 脫 硝 電 廠 /工 業(yè) 鍋 爐 /爐 窯 低 溫 脫 硝3. 汞 的 控 制 原 理 及 關(guān) 鍵 技 術(shù)4. 脫 硝 除 汞 的 協(xié) 同 控 制 技 術(shù) 01020304050607080050

2、010001500200025003000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 億 噸萬(wàn) 噸 二 氧 化 硫 煙 塵 氮 氧 化 物 二 氧 化 碳 我 國(guó) 大 氣 環(huán) 境 局 部 有 所 改 善 ， 總 體 還 存 在 惡 化 態(tài) 勢(shì) 。 SO 2 和 CO2 排 放 總 量 已 成 為 世 界 第 一 ， SO2 和 NOX 的 排 放 量 均 超 過(guò) 環(huán) 境自 凈 能 力 ， CO2 的 排 放 使 中 國(guó) 面 臨 著 巨 大 的 國(guó) 際 壓 力 。 燃 煤 大 氣 污 染 物 排 放 占 總 排 放 量 比 例百分比(%)

3、 Hg人 為 源06 0 9 0SO 2 煙 塵 NOx CO27 0 6 7 7 04 02 08 0 1 0 0 4 0朱 法 華 ， 能 源 與 環(huán) 境 發(fā) 展 的 和 諧 之 路 ， 2011 氮 氧 化 物 （ NOx） 2000-2007年 ， NOx排放 從 1 1 0 0 萬(wàn) 噸 增 加 到1643.4萬(wàn) 噸 ， 年 均 增 長(zhǎng) 8%。 NOx排 放 量 在 持 續(xù) 增 加， 使 空 氣 中 二 次 污 染 物 O3和 PM2.5濃 度 居 高 難 下 ， 并時(shí) 常 造 成 灰 霾 天 氣 ， 對(duì) 人體 健 康 和 生 態(tài) 環(huán) 境 造 成 巨大 危 害 ， 嚴(yán) 重 阻 礙 城

4、市 和區(qū) 域 的 可 持 續(xù) 發(fā) 展 。 0 5000 10000 15000 20000 25000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 PowerPlant Industry Domestic Transport Process Richter et al., 2007衛(wèi) 星 觀 測(cè) 的 NO2柱濃 度 月 均 值 的 變 化 汞 （ Hg） 目 前 ， 我 國(guó) 相 關(guān) 政 府 部 門(mén) 及行 業(yè) 尚 未 正 式 對(duì) 外 發(fā) 布 過(guò) 燃 煤電 廠 汞 排 放 的 數(shù) 據(jù) ， 但 燃 煤 電廠 是 最 主 要 的 人 為 汞 排 放 源 之一 ， 在 美 國(guó) 人 為 排

5、 放 的 約3140%來(lái) 自 燃 煤 電 廠 ， 中 國(guó) 燃煤 電 廠 汞 排 放 也 占 到 約 33.6%（馮 新 斌 等 ， 2010 ） ， 燃 煤 汞 污染 已 經(jīng) 成 為 繼 粉 塵 、 SO 2、NOx之 后 的 第 四 大 污 染 物 。 環(huán) 境 保 護(hù) “ 十 二 五 ” 規(guī) 劃 四 種 總 量 控 制 約 束 性 指 標(biāo) 污 染 物 ， SO2和 COD在 “ 十 一五 ” 基 礎(chǔ) 上 繼 續(xù) 下 降 8%； NOx和 氨 氮 下 降 10%； “ 十 二 五 ” 以 改 善 城 市 和 區(qū) 域 大 氣 環(huán) 境 質(zhì) 量 為 目 的 ， 以 火電 和 機(jī) 動(dòng) 車 為 重 點(diǎn)

6、行 業(yè) ， 以 京 津 冀 、 長(zhǎng) 三 角 、 珠 三 角 等 復(fù) 合型 污 染 問(wèn) 題 突 出 的 地 區(qū) 為 重 點(diǎn) 區(qū) 域 ， 全 面 開(kāi) 展 氮 氧 化 物 污 染防 治 工 作 ； 強(qiáng) 化 環(huán) 保 監(jiān) 管 ， 安 裝 氮 氧 化 物 自 動(dòng) 在 線 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 并 與 環(huán)保 部 門(mén) 聯(lián) 網(wǎng) ， 同 時(shí) 加 大 檢 查 的 力 度 ， 確 保 企 業(yè) 治 污 設(shè) 施 能 夠穩(wěn) 定 達(dá) 標(biāo) 運(yùn) 行 。環(huán) 境 污 染 控 制 趨 勢(shì) 環(huán) 境 污 染 控 制 趨 勢(shì)Hg等 重 金 屬 的 控 制 與 減 排 2009年 2月 召 開(kāi) 的 UNEP第 25屆 理 事 會(huì) 會(huì) 議 上 ， 與

7、 會(huì) 各 國(guó) 部長(zhǎng) 同 意 治 理 汞 污 染 的 國(guó) 際 條 約 展 開(kāi) 談 判 ， 減 少 汞 的 排 放 。2009年 9月 14日 ， 五 大 集 團(tuán) 開(kāi) 展 燃 煤 電 廠 大 氣 汞 污 染 控 制 試點(diǎn) 工 作 。 2011年 1月 17日 ， 火 電 廠 大 氣 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) （ 二 次 征 求意 見(jiàn) 稿 ） 確 定 我 國(guó) 火 電 廠 汞 的 排 放 限 值 為 2011年 2月 18日 國(guó) 務(wù) 院 批 復(fù) 重 金 屬 污 染 綜 合 防 治 “十 二 五 ”規(guī) 劃 ， 要 求 到 2015年 ， 重 點(diǎn) 區(qū) 域 鉛 、 汞 、 鉻 、 鎘 和 類 金 屬 砷

8、等 重 金 屬 污 染 物 的 排 放 ， 比 2007年 削 減 15%。 污 染 物 項(xiàng) 目 適 用 條 件 限 值 /煙 塵 全 部 30二 氧 化 硫 新 建 鍋 爐 100200(1)現(xiàn) 有 鍋 爐 200400(1)氮 氧 化 物 全 部 100200(2)汞 及 其 化 合 物 全 部 0.03 n NOX Control by Combustion Modification Two-stage combustion or re-burning Flue gas recirculation, FGR Low-NOx burnern NOX Control by flue gas

9、Treatment SNCR SCR Reducing agent: CO, CH 4, other HCs, NH3 Optimum combustionSCR SNCR Boiler NH33SCR Air-preheat air ESP FGD StackSCR StackFGD Air-preheat airNH33Boiler Hot-ESP FGDESPairAir preheat StackFuel NH 3 SCRRegenerative HeatExchangeDust burner High DustLow DustTail End Boiler SCR系 統(tǒng) 組 成 VA

10、PORIZER蒸 發(fā) 器 AIR空 氣 預(yù) 熱 器 PREHEATERCONTROL SYSTEM控 制 系 統(tǒng)AQUEOUS NH3 TANK液 氨 罐 HEATER加 熱 器FAN風(fēng) 扇 PUMP泵 MIXER攪 拌 器 NH3 INJECTION GRID加 氨 槽CATALYST LAYERS催 化 劑 涂 層 SOOTBLOWERS吹 灰 器FLOW CONTROL流 量 控 制 NOX NH3N 2 H2O SCR系 統(tǒng) 基 本 化 學(xué) 反 應(yīng) 過(guò) 程4 NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2O7 N2 + 12 H2O6 NO2 + 8 NH3副 作 用 方 程

11、式SO 2 + 1/2 O2NH3 + SO3 + H2O SO3 NH4 HSO4基 本 反 應(yīng) 方 程 式 SCR煙 氣 脫 硝用 催 化 劑 適用 于 燃 煤 、燃 氣 、 燃 油等 電 廠 的 脫硝 系 統(tǒng) 。 SCR脫 硝 催 化 劑n V2O5/WO3及 MoO3負(fù) 載 TiO2系 列 的 催 化 劑 是 目 前 開(kāi) 發(fā) 最 為 成 功 、應(yīng) 用 最 廣 的 固 定 源 燃 料 燃 燒 煙 氣 NOx脫 除 用 的 催 化 劑 。 蜂 窩 型 催 化 劑 板 型 催 化 劑 波 紋 板 型 催 化 劑Topse公 司 主 要 生 產(chǎn) 波 浪 型 催 化 劑CORMETECH公 司

12、主 要 生 產(chǎn) 蜂 窩 結(jié) 構(gòu) 的 鈦 -釩 基 商業(yè) 催 化 劑Hitachi（ 日 立 公 司 ） 主 要 提 供 板 型 SCR催 化 劑德 國(guó) ARGILLON公 司 主 要 生 產(chǎn) 寬 使 用 范 圍 的 平 板 型和 蜂 窩 型 催 化 劑SK公 司 等 國(guó) 內(nèi) SCR催 化 劑 東 方 凱 特 瑞 引 進(jìn) 德 國(guó) KWH的 整 套 催 化 劑 制 備 生 產(chǎn) 線 ， 并 在 2006年 投 產(chǎn) 運(yùn)營(yíng) ,產(chǎn) 能 15000 m3； 北 京 國(guó) 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 引 進(jìn) 日 本 觸 媒 化 成 的 催 化 劑 制 備 技 術(shù)， 于 2008年 12月 初 投

13、 入 商 業(yè) 運(yùn) 行 ,年 產(chǎn) 9000 m3； 重 慶 遠(yuǎn) 達(dá) 催 化 劑 公 司 引 進(jìn) 美 國(guó) Cormetech的 催 化 劑 生 產(chǎn) 技 術(shù) ， 并 于 2009年 9月 正 式 投 運(yùn) ； 產(chǎn) 能 10000 m3; 2009年 5月 ： Argillon在 上 海 成 立 莊 信 萬(wàn) 豐 雅 佶 隆 環(huán) 保 技 術(shù) ， 按 照 德 國(guó)技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 在 中 國(guó) 建 立 平 板 式 催 化 劑 生 產(chǎn) 線 ,產(chǎn) 能 12000 m 3. 福 建 大 拇 指 公 司 ， 三 融 環(huán) 保 也 分 別 與 日 本 觸 媒 化 成 簽 訂 了 催 化 劑 生 產(chǎn)技 術(shù) 引 進(jìn) 合 同 ；

14、浙 江 瑞 基 、 北 京 創(chuàng) 導(dǎo) 、 河 北 晶 銳 、 中 天 環(huán) 保 等 國(guó) 內(nèi) 一 些 廠 家 利 用 國(guó) 內(nèi)技 術(shù) 也 建 廠 制 造 。 截 止 2010年 底 ， 全 國(guó) 催 化 劑 總 產(chǎn) 能 超 過(guò) 50000m3。 十 二 五實(shí) 現(xiàn) 自 主開(kāi) 發(fā) 應(yīng) 用 90年 代 末用 國(guó) 外 技 術(shù) 建 設(shè) 了煙 氣 脫 硝 工 業(yè) 裝 置 20世 紀(jì) 7080年 代開(kāi) 始 火 電 廠 煙 氣 脫 硝 技 術(shù) 研 究 重 復(fù) 投 資引 進(jìn)重 復(fù) 建 設(shè)惡 性 競(jìng) 爭(zhēng)技 術(shù) 費(fèi) 用 高建 設(shè) 周 期 長(zhǎng)存 在 問(wèn) 題 市 場(chǎng) 競(jìng) 爭(zhēng) 中 ， 在 國(guó) 外 引 進(jìn) 技 術(shù) 的 基 礎(chǔ) 上 ，

15、 實(shí) 現(xiàn) 技 術(shù) 的 再 創(chuàng)新 ， 適 應(yīng) 高 灰 高 硫 高 塵 的 燃 煤 煙 氣 特 征 。 國(guó) 際 上 商 業(yè) 化 的 （ SCR） 技 術(shù) ， 如 何引 進(jìn) 消 化 再 創(chuàng) 新 ： 原 材 料 和 制 備 工 藝 國(guó) 產(chǎn) 化 ， 減 低 生 產(chǎn)成 本 ； 如 何 適 應(yīng) 高 煙 塵 濃 度 ； 中 國(guó) 燃 料 、 飛 灰 組 分 構(gòu) 成 對(duì) 催 化 劑 性能 有 哪 些 要 求 : 燒 結(jié) 、 堿 金 屬 污 染 、 中 毒 、 飛 灰 堵 塞、 磨 蝕 等 SCR催 化 劑 失 活 誘 因 的 影 響 ； 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 、 運(yùn) 行 條 件 及 費(fèi) 用 評(píng) 估高 溫 SCR催 化

16、劑 研 究 方 向 主 要 研 究 內(nèi) 容 催 化 劑 原 材 料 及 制 備 工 藝 國(guó) 產(chǎn) 化 ； 適 應(yīng) 中 國(guó) 不 同 煤 種 的 催 化 劑 研 發(fā) ； 開(kāi) 發(fā) 中 低 溫 催 化 劑 及 脫 硝 技 術(shù) ； 催 化 劑 的 再 生 與 回 收 技 術(shù) 及 裝 備 ?！?十 二 五 ” SCR脫 硝 科 技 思 路 先 進(jìn) 的 生 產(chǎn) 線 預(yù) 期 重 大 技 術(shù) 突 破 （ 5年 左 右 ） 催 化 劑 原 材 料 國(guó) 產(chǎn) 化 后 ， 可 降 低 20 以上 的 生 產(chǎn) 成 本 ； 掌 握 催 化 劑 再 生 技 術(shù) ， 使 活 性 恢 復(fù) 到80%-100%， 減 免 昂 貴 更

17、換 成 本 ； 突 破 低 溫 脫 硝 催 化 劑 配 方 和 技 術(shù) ， 提 升創(chuàng) 新 能 力 和 國(guó) 際 競(jìng) 爭(zhēng) 能 力 。 SCR催 化 劑 模 塊 混 煉干 燥 燒 成成 型 高 溫 低 釩 SCR催 化 劑 研 制 Reaction Condition: 催 化 劑 ： 0.1%V2O5-10% CeO2-6 % WO3 /TiO2, NO 500 ppm, NH3 500 ppm, O2 3 vol. %, SO2 100 ppm, N2 as the balance,150 200 250 300 350 400 450020406080 100 NO x轉(zhuǎn)化率（） 溫 度 （

18、） V1Ti V1W6Ti0.1%V2O5-(CeO2)/TIO2 催 化 活 性150 200 250 300 350 400 450 500020406080 100 Temperature / oCNOx con version / % V1W9Ti V0.1W6Ti V0.1W6Ce1Ti V0.1W6Ce3Ti V0.1W6Ce5Ti V0.1W6Ce7Ti V 0.1W6Ce10Ti0 2 4 6 8 10 1202040 6080 100 Time / h NO conversion / % 100ppm SO2 3% H2O具 有 較 好 的 抗 水 和 SO2性 能 脫 硝

19、技 術(shù) 工 程 應(yīng) 用氮 氧 化 物 （ NOx） 截 至 2010年 ， 全 國(guó)已 投 運(yùn) 的 煙 氣 脫 硝 機(jī)組 容 量 約 7500萬(wàn) 千 瓦， 約 占 煤 電 機(jī) 組 容 量的 10.6%。 已 投 運(yùn) 的 煙氣 脫 硝 機(jī) 組 以 新 建 機(jī)組 為 主 ， 且 大 部 分 采用 SCR工 藝 技 術(shù) 。 序 號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 機(jī) 組 規(guī) 模 投 運(yùn) 情 況駐馬店熱電有限公司擴(kuò)建脫硝工程2300MW已投運(yùn)長(zhǎng)源荊州熱電有限公司脫硝工程2300MW已投運(yùn)山西臨汾熱電有限公司脫硝工程2300MW已生產(chǎn) 蘭州熱電有限公司脫硝工程2330MW已投運(yùn)酒泉熱電有限責(zé)任公司脫硝工程2330MW已生

20、產(chǎn)吉林江南熱電有限公司三期脫硝工程1330MW已生產(chǎn) 青山熱電有限公司脫硝工程2350MW已生產(chǎn)廣州恒運(yùn)熱電（C）廠煙氣脫硝工程2210MW已投運(yùn)大唐高井發(fā)電廠34、78煙氣脫硝工程已投運(yùn)沈西發(fā)電有限公司脫硝工程2330MW 廣州發(fā)電有限公司#1-5鍋爐煙氣脫硝已投運(yùn)長(zhǎng)春一熱電廠脫硝工程2330MW 肇慶電廠脫硝工程2330MW 灤河電廠脫硝工程1330MW已生產(chǎn)北塘電廠脫硝工程2330MW 宿州電廠脫硝工程2330MW 英力特寧東電廠脫硝工程2330MW 哈爾濱平南電廠脫硝工程2330MW 江蘇淮陰發(fā)電有限責(zé)任公司1300MW已投運(yùn) 序 號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 （ 含 機(jī) 組 大 小 及 臺(tái) 數(shù)

21、 ） 灰 分 含 量(g/Nm3 ) NOX含 量(mg/Nm3 ) 脫 硝 效 率1 江 西 新 昌 發(fā) 電 廠 （ 1 6 0 0 MW） 4 4 .5 4 0 0 8 0 %2 吉 林 四 平 熱 電 二 期（ 2 3 0 0 MW） 5 1 .7 4 0 0 5 0 %3 吉 林 松 花 江 熱 電 廠（ 2 3 0 0 MW） 4 2 4 0 0 5 0 %4 江 西 景 德 鎮(zhèn) 電 廠 （ 2 6 0 0 MW） 4 0 .2 3 5 0 6 0 %5 寧 夏 臨 河 動(dòng) 力 站 （ 2 3 5 0 MW） 2 2 3 5 0 6 0 %6 廈 門(mén) 嵩 嶼 電 廠 （ 4 3 0

22、0 MW） 2 8 6 0 0 6 0 %7 大 連 甘 井 子 電 廠 （ 2 3 0 0 MW） 2 8 3 5 0 7 5 % 8 北 京 高 井 電 廠 （ 4 1 0 0 MW） 4 4 5 0 0 8 0 %9 江 西 貴 溪 電 廠 （ 2 6 0 0 MW） 4 3 3 2 0 8 0 %1 0 廣 州 旺 隆 電 廠 （ 2 1 0 0 MW） 3 6 3 8 0 8 0 %1 1 山 西 侯 馬 電 廠 （ 2 3 0 0 MW） 5 0 4 5 0 7 0 %1 2 協(xié) 鑫 太 倉(cāng) 電 廠 （ 2 3 2 0 MW） 2 7 3 0 0 6 5 %1 3 嘉 興 三 期

23、電 廠 （ 2 1 0 0 0 MW） 3 0 3 5 0 8 0 %1 4 云 南 鎮(zhèn) 雄 電 廠 （ 2 6 0 0 MW） 4 3 .2 8 1 1 0 0 8 0 %1 5土耳其迪勒伊斯肯德倫火電廠煙氣脫硝工程（1 +1）6 0 0 MW 1 1 .5 5 3 5 0 5 0 %1 6海南華能東方電廠二期擴(kuò)建工程（ 2 3 5 0 MW） 2 2 .1 2 3 8 0 6 0 % 高 硫 、 高 灰 塵 、高 溫 （ 300 500 ） 低 硫 , 低 灰 塵 、低 溫 （ 150 ）研 制 高 溫 催 化 劑 ，用 于 新 建 電 廠 研 制 低 溫 催 化 劑 ， 用于 現(xiàn) 有 鍋

24、 爐 脫 硝避 免 鍋 爐 改造 和 尾 端 煙氣 預(yù) 熱 ？低 溫 催 化 劑 2.2 低 溫 脫 硝 技 術(shù) 工 業(yè) 鍋 爐 /爐 窯 的 NOx排 放 特 征爐 窯 類 型 NOx濃 度mg/Nm3 溫 度 /oC 尾 氣 成 分鋼 鐵 燒 結(jié) 機(jī) 800 100 200 煙 氣 成 分 復(fù) 雜 （ SO2、 NOx、 CO等 并 存， 且 飛 灰 中 含 有 大 量Fe系 化 合 物水 泥 廠（ 新 型 干 法窯 ） 800-1600 120 -160 水 、 硫 含 量 低 ， 但 粉塵 含 量 大 ， 堿 金 屬 /堿 土 金 屬 含 量 高 玻 璃 廠 1000 - 2000 1

25、20 -220 灰 塵 、 堿 金 屬 或 堿 土金 屬 、 SO2含 量 很 高 Yang R T, Catalysis Letters, 2003, 87: 67.Qi G S, Applied Catalysis B, 2004, 51: 93.Kang M, Catalysis Today, 2006, 111: 236.Kijlstra W S. J. Catal., 1997, 171: 219. 低 溫 SCR催 化 劑 針 對(duì) 我 國(guó) 國(guó) 情 ， 提 出 了 與 現(xiàn) 有 鍋 爐 系 統(tǒng) 匹 配的 低 溫 脫 硝 新 方 法 ； 發(fā) 明 了 低 溫 NH3-SCR復(fù) 合 氧 化

26、物 脫 硝 催 化 劑 ； 揭 示 了 Mn的 價(jià) 態(tài) 和 晶 相 是 低 溫 NH3-SCR反 應(yīng)的 關(guān) 鍵 ， 并 闡 述 了 機(jī) 理 和 中 毒 機(jī) 制 。 NO 2 NH 4 + 2 . N2H2O2H+載 體 酸 性 位 快 速 步 驟2NH3 + 2 H+ 2 NH4+金 屬 活 性 位 速 控 步 驟NO + 1/2O2 2NO2 HRTEM表 征 結(jié) 果 三 元 錳 基 低 溫 脫 硝 催 化 劑 反 應(yīng) 條 件 : 1000 ppm NO, 1000 ppm NH3, 2 % O2, N2 as balance gas, GHSV: 30 000h-1 0 50 100 15

27、0 200 250 3000102030 4050607080 90100 NOx conversion /% Temperature /? QHDT-1 QHDT-2 QHDT-3 錳 基 三 元 氧 化 物 催 化 劑 可 以 實(shí) 現(xiàn) 在 80-250 oC下 保 持 很 高的 脫 硝 活 性 ， 催 化 劑 穩(wěn) 定 性 仍 需 要 考 察 。 靜 電 除 塵 器 對(duì) 汞 的 去 除 效 率 約 為 10-40%， 能 夠 去 除 99%以 上 的 顆 粒 態(tài) 汞 ； 濕 法 脫 硫 設(shè) 備 對(duì) 汞 的 去 除 效 率 約 為 30-70%， 能 夠 去 除80%左 右 的 氣 態(tài) 二 價(jià)

28、 汞 ； 選 擇 性 催 化 還 原 脫 硝 設(shè) 備 有 助 于 氣 態(tài) 元 素 汞 向 氣 態(tài) 二 價(jià)汞 轉(zhuǎn) 化 ， 以 便 于 后 續(xù) 裝 置 對(duì) 汞 的 去 除 ； 布 袋 除 塵 器 對(duì) 汞 的 去 除 效 率 約 為 20-80%， 能 夠 去 除 大部 分 的 細(xì) 顆 粒 態(tài) 汞 和 氣 態(tài) 二 價(jià) 汞 。 煙 氣 汞 控 制 方 式 的 技 術(shù) 選 擇 l 煙 氣 汞 的 形 態(tài) 元 素 汞 Hg0 二 價(jià) 汞 Hg2+ 固 相 顆 粒 汞 HgpGalbreath & Zygarlicke. 2000 主 要 的 脫 除 方 式脫 除 Hg0吸 附添 加 劑 改 性吸 附 劑

29、氧 化催 化氧 化 聯(lián) 合 脫 除 技 術(shù) 3.1 吸 附 法 脫 汞 技 術(shù) 活 性 炭 吸 附 法 (PAC注 入 法 )是 目 前 研 究 中 最 為 集 中 且較 成 熟 的 一 種 方 法 ， 可 以 同 時(shí) 去 除 煙 氣 中 的 零 價(jià) 汞 和二 價(jià) 汞 。 美 國(guó) 對(duì) 該 技 術(shù) 的 測(cè) 試 取 得 較 好 效 果 。 但 能 源 部 估 算 要 控 制 90%的 汞 排 放 ， 脫 除 1 磅 （ 相 當(dāng)于 0.4536kg） 的 汞 需 要 25000 70000 美 元 。 可 見(jiàn) 活性 炭 注 入 法 非 常 昂 貴 ， 這 樣 的 價(jià) 格 國(guó) 內(nèi) 燃 煤 型 電 廠

30、很 難接 受 。 對(duì) 以 下 三 種 電 廠 ， PAC成 效 不 明 顯 ： 燃 燒 低 氯 煤 ； 燃 燒高 硫 煤 ； 采 用 熱 -靜 電 除 塵 器 。 鹵 化 后 的 PAC可 以 提 高 零 價(jià) 汞 的 去 除 效 率 ， 但 燃 燒 高 硫煤 的 鍋 爐 其 除 汞 效 率 仍 受 到 了 抑 制 。 一 些 跡 象 還 表 明 投 加 PAC會(huì) 影 響 飛 灰 的 回 收 利 用 價(jià) 值 ，例 如 作 為 水 泥 的 添 加 劑 。 吸 附 法 脫 汞 技 術(shù) 存 在 問(wèn) 題 多 種 污 染 物 協(xié) 同 控 制 技 術(shù) ：4 多 污 染 物 協(xié) 同 控 制 1.PAC+ESP

31、： 2. SCR+FGD： PMHg0HCl O2 HgCl2H2O HgSO4O2SO2 Hg0SO2 H2OHClH2SO4 HgCl2NO NH3N2O2N2 SCR 脫 硝 除 汞 雙 功 能 催 化 劑 100 200 300 400 50080 8590 95100 Hg oxidation (%) Temperature (C) QHTG-1 QHTG-2 QHTG-3 QHTG-4反 應(yīng) 條 件 : 100ug/m3 Hg0, 8 % O2, 10 ppm HCl, N2 as balance gas, 空 速 : 100 000h-1, 總 流 量 500 cm3/min 1

32、50 200 250 300 350 400 450 500020 4060 80100 NOx conversion / % Temperature / oC QHTG-3反 應(yīng) 條 件 : 100ug/m 3 Hg0, 500 ppm NO, 500ppm NH3, 8 % O2, 10 ppm HCl, N2 as balance gas, 空 速 : 100 000h-1, 總 流量 500 cm3/min 開(kāi) 發(fā) 的 環(huán) 境 友 好 型 雙 功 能 催 化 劑 QHGT-3催 化 劑 在 250-400 oC下 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 脫 硝 除 汞 85%以 上 。 煙 氣 組 分 含 量

33、 O2 4.9%CO2 10.1%SO2 305.2 ppmH2O 5.87%NO2 3.6 ppmNO 146.2ppmN 2O 0.36 ppmNH3 0.03 ppmHCl 0.57 ppmHF 3.32 ppm 順 義 城 西 熱 電 廠 實(shí) 測(cè) (2011) 與 傳 統(tǒng) 的 V-W/Ti商 業(yè) 化 SCR催 化 劑 相 比 ， 改 進(jìn) 型 環(huán) 境 友好 的 雙 功 能 脫 硝 催 化 劑 除 汞 效 率 提 高 了 5%-10%， 脫 汞 效 率約 85%。 順 義 零 價(jià) 汞 的 氧 化 程 度 與 煙 氣 中 氯 化 氫 的 濃 度 呈 正 相 關(guān) ， 我國(guó) 出 產(chǎn) 的 煤 中

34、的 氯 含 量 一 般 較 低 (63-318mg kg-1)。 這 使 得SCR+FGD技 術(shù) 的 脫 汞 效 果 會(huì) 大 打 折 扣 。 提 高 NH3/NO的 比 值 ， 減 少 氯 化 氫 的 濃 度 都 能 降 低 零 價(jià)汞 的 氧 化 效 率 。 最 近 又 有 研 究 顯 示 脫 硫 副 產(chǎn) 品 中 的 二 價(jià) 汞 很 容 易 再 被 還原 成 零 價(jià) 汞 釋 放 到 環(huán) 境 中 。 副 產(chǎn) 物 石 膏 的 利 用 存 在 風(fēng) 險(xiǎn) 。 集 中 控 制 ： 氧 化 儲(chǔ) 存 -催 化 還 原 法 (MOR)圖 1 氧 化 儲(chǔ) 存 -催 化 還原 法 (MOR)集 中 控 制 煙氣 中

35、 Hg0污 染 的 示 意 圖 圖 2 氧 化 儲(chǔ) 存 -催 化 還原 法 (MOR)集 中 控 制 煙氣 中 Hg 0污 染 的 工 藝 圖 小 結(jié)1. 環(huán) 保 部 “ 十 二 五 ” 將 以 火 電 和 機(jī) 動(dòng) 車 為 重 點(diǎn) 行 業(yè) ， 以 京 津 冀 、 長(zhǎng)三 角 、 珠 三 角 等 復(fù) 合 型 污 染 問(wèn) 題 突 出 的 地 區(qū) 為 重 點(diǎn) 區(qū) 域 ， 全 面 開(kāi)展 氮 氧 化 物 污 染 防 治 工 作 ；2. 基 于 國(guó) 產(chǎn) 材 料 的 脫 硝 催 化 劑 開(kāi) 發(fā) ， 及 適 應(yīng) 中 國(guó) 不 同 煤 種 的 催 化 劑研 發(fā) 成 為 需 要 解 決 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) ；3. 工

36、 業(yè) 爐 窯 尾 氣 排 放 溫 度 一 般 低 于 200 oC， 開(kāi) 發(fā) 低 溫 催 化 脫 硝 技 術(shù)是 控 制 工 業(yè) 爐 窯 NOx排 放 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) ；4. 大 規(guī) 模 安 裝 脫 硝 裝 置 之 時(shí) ， 考 慮 結(jié) 合 SCR催 化 劑 ， 聯(lián) 合 脫 硝 除 汞是 最 經(jīng) 濟(jì) 的 除 汞 辦 法 。5. 改 進(jìn) 型 環(huán) 境 友 好 的 雙 功 能 脫 硝 催 化 劑 除 汞 效 率 提 高 了 5%-10%， 脫 汞 效 率 約 85%。 1. 感 謝 國(guó) 家 自 然 基 金 委 青 年 、 面 上 、 重 點(diǎn) 資 助 （ 20507012、 20627437、 20637001、 51078203、 20937004）2. 國(guó) 家 科 技 部 863高 科 技 計(jì) 劃 ： （ 2006AA06A304、 2009AA06Z301、 2010AA065002 ）3. 合 作 企 業(yè) ： 國(guó) 電 龍 源 、 中 電 投 遠(yuǎn) 達(dá) 等 歡迎批評(píng)指正