序號 技術名稱 技術內容 適用範圍 壹、電站鍋爐煙氣排放控制關鍵技術 1 燃煤電站鍋爐石 灰石/石灰-石膏 濕法煙氣脫硫技 術 采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,在吸收塔
內,吸收劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧 化硫與漿液中的碳酸鈣(或氫氧化鈣)以及鼓入的氧 化空氣進行化學反應從而被脫除,最終脫硫副產物為 二水硫酸鈣即石膏。該技術的脫硫效率壹般大於
95% , 可達 98% 以上 ; SO2 排放 濃度壹 般小於
100mg/m3 ,可達 50mg/m3 以下。單位投資大致為
150~250 元/kW;運行成本壹般低於 1.5 分/kWh。 燃煤電站鍋爐 2 火電廠雙相整流 濕法煙氣脫硫技 術 利用在脫硫吸收塔入口與第壹層噴淋層間安裝
的多孔薄片狀設備,使進入吸收塔的煙氣經過該設備 後流場分布更均勻,同時煙氣與在該設備上形成的漿 液液膜撞擊,促進氣、液兩相介質發生反應,達到脫 除壹部分 SO2 的目的。該技術將噴淋塔和鼓泡塔技術 相結合,對提高脫硫效率、減少漿液循環量有顯著效 果,特別適用於脫硫達標改造項目。雙相整流裝置能 提高系統脫硫效率 20%~30%,整體脫硫效率可達 97% 以上;阻力為 600Pa~700Pa,單位投資大致為 3~6 元
/kWh,電耗降低約 250~850 kWh/h。 燃煤電站鍋爐 3 燃煤鍋爐電石渣
- 石膏濕法煙氣 脫硫技術 采用電石渣作為脫硫吸收劑,在吸收塔內,吸收
劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的氫氧化鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應 從而被脫除,最終脫硫副產物為二水硫酸鈣即石膏。 該技術的脫硫效率壹般大於 95%,可達 98%以上;SO2 排放濃度壹般小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下; 單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本壹般低於
1.35 分/kWh。 燃煤電站鍋爐 4 循環流化床幹法
/ 半幹 法煙氣脫 硫除塵及多汙染 物協同凈化技術 以循環流化床原理為基礎,通過物料的循環利
用,在反應塔內吸收劑、吸附劑、循環灰形成濃相的 床態,並向反應塔中噴入水,煙氣中多種汙染物在反
應塔內發生化學反應或物理吸附;經反應塔凈化後的
煙氣進入下遊的除塵器,進壹步凈化煙氣。此時煙氣
中的 SO2 和幾乎全部的 SO3,HCl,HF 等酸性成分被 吸收而除去,生成 CaSO3·1/2 H2O、CaSO4·1/2 H2O 等副產物。該技術的脫硫效率壹般大於 90%,可達
98%以上;SO2 排放濃度壹般小於 100mg/m3,可達
50mg/m3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW;在
不添加任何吸附劑及脫硝劑的條件下運行成本壹般 為 0.8~1.2 分/kWh。 燃煤電站鍋爐 二、工業鍋爐及爐窯煙氣排放控制關鍵技術 21 石灰石- 石膏濕 法脫硫技術 采用石灰石作為脫硫吸收劑,在吸收塔內,吸收
劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的碳酸鈣(或氫氧化鈣)以及鼓入的氧化空氣進 行化學反應從而被脫除,最終脫硫副產物為二水硫酸 鈣即石膏。該技術的脫硫效率壹般大於 95%,可達
98%以上;SO2 排放濃度壹般小於 100mg/m3,可達
50mg/m3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW 或
15~25 萬元/m2 燒結面積;運行成本壹般低於 1.5 分
/kWh。 工業鍋爐/鋼鐵 燒結煙氣 22 電石渣- 石膏濕 法煙氣脫硫技術 采用電石渣作為脫硫吸收劑,在吸收塔內,吸收
劑漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿 液中的氫氧化鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應 從而被脫除,最終脫硫副產物為二水硫酸鈣即石膏。 該技術的脫硫效率壹般大於 95%,可達 98%以上;SO2 排放濃度壹般小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下; 單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本壹般低於
1.35 分/kWh。 工業鍋爐 23 白泥- 石膏濕法 煙氣脫硫技術 采用白泥作為脫硫吸收劑,在吸收塔內,吸收劑
漿液與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液 中的碳酸鈣(或氫氧化鈉)以及鼓入的氧化空氣進行 化學反應從而被脫除,最終脫硫副產物為二水硫酸鈣 即石膏。該技術的脫硫效率壹般大於 95%,可達 98% 以上;SO2 排放濃度小於 100mg/Nm3,可達 50mg/Nm3 以下;單位投資大致為 150~250 元/kW;運行成本壹 般低於 1.35 分/kWh。 工業鍋爐 24 鋼鐵燒結煙氣循 環流化床法脫硫 技術 將生石灰消化後引入脫硫塔內,在流化狀態下與
通入的煙氣進行脫硫反應,煙氣脫硫後進入布袋除塵 器除塵,再由引風機經煙囪排出,布袋除塵器除下的 物料大部分經吸收劑循環輸送槽返回流化床循環使 用。該技術脫硫率略低於濕法,吸收劑利用率高,結 構緊湊,操作簡單,運行可靠,脫硫產物為固體,無 制漿系統,無二次汙染,脫硫塔體積小,投資省,不 易堵塞。煙氣中的 SO2 和幾乎全部的 SO3,HCl,HF 等酸性成分被吸收而除去,生成 CaSO3·1/2H2O、 CaSO4·1/2 H2O 等副產物。該技術的脫硫效率壹般大 於 95% ,可達 98% 以上;SO2 排放濃度壹般小於
100mg/m3,可達 50mg/m3 以下;單位投資大致為 15~20 萬元/平方米;在不添加任何吸附劑及脫硝劑的條件下 運行成本壹般低於 5~9 元/噸燒結礦。 鋼鐵燒結煙氣 25 新型催化法煙氣 脫硫技術 采用新型低溫催化劑,在 80~200℃的煙氣排放溫
度條件下,將煙氣中的 SO2、H2O、O2 選擇性吸附在 催化劑的微孔中,通過活性組分催化作用反應生成 有色、石化化
工、工業鍋爐/
爐 窯(含 民 三、典型有毒有害工業廢氣凈化關鍵技術 41 揮發性有機氣體
(VOCs)循環脫 附分流回收吸附 凈化技術 采用活性炭作為吸附劑,采用惰性氣體循環加熱
脫附分流冷凝回收的工藝對有機氣體進行凈化和回 收。回收液通過後續的精制工藝可實現有機物的循環 利用。該技術對有機氣體成分的凈化回收效率壹般大 於90%,也可達95%以上。單位投資大致為9~24萬元/ 千(m3h-1),回收有機物的成本大致為700~3000元/噸。 石油化工、制 藥、印刷、表 面塗裝、塗布 等 42 高效吸附- 脫附
-(蓄熱)催化燃燒
VOCs 治理技術 利用高吸附性能的活性碳纖維、顆粒炭、蜂窩炭
和耐高溫高濕整體式分子篩等固體吸附材料對工業 廢氣中的VOCs進行富集,對吸附飽和的材料進行強 化脫附工藝處理,脫附出的VOCs進入高效催化材料 床層進行催化燃燒或蓄熱催化燃燒工藝處理,進而降 解VOCs。該技術的VOCs去除效率壹般大於95%,可 達98%以上。 石油、化工、 電子、機械、 塗裝等行業 43 活性炭吸附回收
VOCs 技術 采用吸附、解析性能優異的活性炭(顆粒炭、活
性炭纖維和蜂窩狀活性炭)作為吸附劑,吸附企業生 產過程中產生的有機廢氣,並將有機溶劑回收再利 用,實現了清潔生產和有機廢氣的資源化回收利用。 廢氣風量:800~40000m3/h,廢氣濃度:3~150g/m3。 包裝印刷、石
油、化工、化 學藥品原藥制 造、塗布、紡 織、集裝箱噴 四、機動車尾氣排放控制關鍵技術 59 汽油車尾氣催化 凈化技術 采用優化配方的全Pd型三效催化劑,以及真空吸
附蜂窩狀催化劑的定位塗覆技術,制備汽車尾氣凈化 器核心組件。真空塗覆技術可以精確控制催化劑塗覆 量,有效提高產品的壹致性。全Pd催化劑配方根據發 動機型號不同其Pd含量約在1~3g/L範圍內,較同種發 動機上用的普通Pd-Pt-Rh三效催化劑成本可降低50% 以上。利用該催化劑及塗覆技術生產的凈化器對汽車 尾氣中CO、HC和NOx的同時凈化效果可大於95%, 催化劑壽命超過10萬公裏,達到相當於國VI以上的尾 氣排放標準要求。 汽車尾氣汙染 物處理 五、居室及公***場所典型空氣汙染物凈化關鍵技術 64 中央空調空氣凈 化單元及室內空 氣凈化技術 針對不同場所,采用風盤或/和組空不同的中央空
調系統,設置過濾器和凈化組件,集成過濾、吸附、
(光)催化、抗菌/殺菌等多種凈化技術,實現室內溫 度和空氣品質的全面調節。 居室及公***場 所室內空氣凈 化 65 室內空氣中有害 微生物凈化技術 研制層狀材料為載體負載銀離子的抗菌劑,在保
持很好的抗菌性能的同時解決了銀離子在高溫使用 時變色的問題。研制有機無機復合抗菌噴劑,對室內 常見的有害微生物,如大腸桿菌,金黃色葡萄球菌, 白色念珠菌,軍團菌有很好的抗菌效果,對枯草芽孢 桿菌也有很好的抑制作用。 居室及公***場 所室內空氣凈 化 六、無組織排放源控制關鍵技術 69 綜合抑塵技術 主要包括生物納膜抑塵技術、雲霧抑塵技術及濕式收塵技術等關鍵技術。生物納膜是層間距達到納米 級的雙電離層膜,能最大限度增加水分子的延展性, 並具有強電荷吸附性;將生物納膜噴附在物料表面, 能吸引和團聚小顆粒粉塵,使其聚合成大顆粒狀塵 粒,自重增加而沈降;該技術的除塵率最高可達99% 以上,平均運行成本為0.05~0.5元/噸。雲霧抑塵技術是 通過 高 壓離 子 霧 化 和 超 聲 波霧 化 , 可 產 生1μm~100μm的超細幹霧;超細幹霧顆粒細密,充分增 加與粉塵顆粒的接觸面積,水霧顆粒與粉塵顆粒碰撞 並凝聚,形成團聚物,團聚物不斷變大變重,直至最 後自然沈降,達到消除粉塵的目的;所產生的幹霧顆 粒,30%~40%粒徑在2.5μm以下,對大氣細微顆粒汙 染的防治效果明顯。濕式收塵技術通過壓降來吸收附 著粉塵的空氣,在離心力以及水與粉塵氣體混合的雙 重作用下除塵;獨特的葉輪等關鍵設計可提供更高的 除塵效率。 適用於散料生 產、加工、運 輸、裝卸等環 節,如礦山、 建築、采石場、 堆場、港口、 火電廠、鋼鐵 廠、垃圾回收 處理等場所 七、大氣復合汙染監測、模擬與決策支持關鍵技術 71 大氣揮發性有機 物快速在線監測 系統 環境大氣通過采樣系統采集後,進入濃縮系統,
在低溫條件下,大氣中的揮發性有機化合物在空毛細 管捕集柱中被冷凍捕集;然後快速加熱解吸,進入分 析系統,經色譜柱分離後被FID和MS檢測器檢測,系 統還配有自動反吹和自動標定程序,整個過程全部通 過軟件控制自動完成。系統主要特點有:自然復疊電 子超低溫制冷系統、自主研發的溫度測量技術、雙通 路惰性采樣系統、去活空毛細管捕集、雙色譜柱分離、 FID和MS雙檢測器檢測。系統可以用於在線連續監 測,也可以用於應急檢測(采樣罐現場采樣)。該系 統壹次采樣可以檢測99種各類VOCs(碳氫化合物、 鹵代烴、含氧揮發性有機物),在較長時間內可以滿 足我國環境空氣中VOCs的監測要求。 大氣環境監測 72 大氣細粒子及其 氣態前體物壹體 化在線監測技術 利用多種快速接口組合,設計開發出具有自主知
識產權的“大氣細粒子及其氣態前體物壹體化的在線 監測系統”,實現細粒子水溶性化學成分及其氣態前 體物的同步在線監測,包括:氣態HCl、HONO、HNO3、
H2SO4,氣溶膠中F-、Cl-、NO2 、NO3 、SO4 以及WSOC
- - 2-
的分析,實現大氣細粒子中多種元素快速在線檢測。 設計開發出能夠進行不同粒徑段的細粒子樣品成分 分析裝置,用於解析大氣細粒子的來源與轉化過程, 為大氣汙染區域協同控制提供基礎數據,為區域大氣 細粒子汙染調控措施的制定提供科學基礎和監測技 術。 大氣環境監測 73 大氣中NOx及其 光化產物壹體化 在線監測儀器及 標定技術 利用光解技術和表面化學方法研發準確測量NO2
的技術,與常規化學發光技術結合開發能夠準確測定NO、NO2、PAN和PPN的技術系統。集成所研制的動 態零點化學發光法測NO模塊,光降解NO2模塊和鉬催 化轉化模塊,制造壹體化樣機,樣機可同時在線精確 測量大氣樣品中的NO、NO2、NOy。為評估含氮大氣 活性成分對O3產生貢獻的準確測算和其產物的進壹 步演化提供可靠的技術方法和適合國情的儀器設備 產品。 大氣環境監測 74 大氣細粒子和超細粒子的快速在 線監測技術 針對區域大氣顆粒物立體在線監測的技術需求,
開展大氣復合汙染中細粒子及超細粒子物化特性的 原位快速測定技術研究,基於“稱重法”的振蕩天平 顆粒物質量濃度監測儀,完成大氣PM2.5質量濃度的實 大氣環境監測 八、清潔生產關鍵技術 88 水煤漿代油潔凈 燃燒技術 水煤漿代油潔凈燃燒技術是把煤磨成細粉與水
和少量添加劑混合成懸浮狀高濃度漿液,像油壹樣采 用全封閉方式輸送和儲存,用泵輸送,並用噴嘴噴入 鍋爐爐膛霧化懸浮燃燒,燃燒效率高,它是壹種以煤 代油的新技術。在制漿過程中要對煤凈化處理,處理 各 種電站 鍋 爐、工業鍋爐、 工業窯爐
以燃煤工業過程為例進行簡要論述。
燃煤電站與工業鍋爐排放煙氣中飛灰的中值直徑分別為3.8微米和7.5微米。傳統的除塵器捕集小於1μm的粒子的效 率是很低的,因為所應用的除塵原理如重力沈積、慣性沈積、電泳等對於該粒徑範圍的粒子已經沒有明顯的作用。在常規的除塵方法中,采用慣性,旋風方法,對於細微粒子的脫除效率僅在20-40%。
對細微顆粒脫除比較有效的是電除塵、文丘裏除塵器和袋式除塵器,對於全效率為97%的電除塵,0-5微米粒徑的分級效率僅為90%,對於文丘裏除塵器和袋式除塵器則為94-95%,都低於全效率。
研究還表明,飛灰顆粒本身,尤其是鐵質顆粒對細粒飛灰捕捉的能力較強,具有顯著的自脫除效應。有些學者利用脈沖放電技術進行細顆粒的脫除試驗,也取得了壹定成果。
對燃煤煙氣中超細顆粒排放的控制,當今國內外尚無成熟的技術,因此開發實用的超細飛灰脫除技術,是國內外正待加強研究的課題,中國作為燃煤大國,則更顯緊迫。
從可持續發展的觀點看,煤的燃燒與汙染控制是復雜的系統工程,從煤的形成與埋藏—煤炭資源特性—煤的燃燒—燃燒產物的處置與汙染控制,壹環緊扣壹環,是壹個互為關聯的整體。其研究的核心,既是煤中有機組分和無機組分在不同環境條件下的物理化學轉化行為,研究目的則是充分利用有利於人類發展的這些物質演化過程,並將不利轉化為有利或盡量控制不利方向的轉化。
總體來講,煤燃燒過程中超細顆粒物的治理是壹個多種學科綜合交叉的基礎研究與技術開發領域,大力開展超細顆粒物治理工作不僅具有巨大的經濟效益,而且具有潛在的環境效益和社會效益。
燃煤過程中超細顆粒物的治理工作主要表現在以下幾個方面:
⑴在線測試技術水平的提高。這是研究超細顆粒物形成、排放與治理的重要基礎。
⑵打破常規的研究思路與手段。由於超細顆粒物的微觀性和復雜性,其化學行為與動力學行為十分特殊,因此需要建立新的研究思路,尋求新的研究手段,才更加有利於問題的解決。
⑶ 除上述兩點以外,國家在法規及其政策上的支持也是至關重要的。