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烟气脱硝势在必行 低温脱硝迎来发展机遇

来源:北极星环保网 浏览次数: 日期:2018年6月5日

氮氧化物是主要的大气污染物之一,其对人类的健康和生存造成了极大的危害。大气中的氮氧化物可造成酸雨、光化学烟雾等,也是形成区域细粒子危害和灰霾的重要原因。随着环保政策的不断推进,氮氧化物成为大气污染治理的一个重点。

氮氧化物成大气污染治理重点

2月27日上午,国家大气污染防治攻关联合中心副主任、中国工程院院士贺克斌在例行发布会上发言,首次正式提出下一步应加大力度减排氮氧化物。他透露,大气污染防治攻关团队通过统一的技术方法和工作模式建立了精确到区县一级的精细化的污染物排放清单。初步分析发现,京津冀及周边“2+26”城市在全国面积占比不足3%,却排放了全国10%以上的二氧化硫,15%的氮氧化物和一次颗粒物,排放强度高出全国平均水平的3到5倍。而且,冬季“2+26”城市范围内,硝酸盐已取代硫酸盐成为秋冬季重污染二次转化过程中最重要、占比最高的成份。硫酸盐是燃煤排放的标志性成分,硫酸盐占比大幅降低意味着京津冀的燃煤治理取得了显著成效;硝酸盐占比提升,则表明氮氧化物对大气污染的贡献率进一步凸现。

氮氧化物来自于燃烧过程,包括燃煤锅炉、机动车尾气等。我国通过对燃煤电厂超低排放、工业燃煤治理及民用散煤治理等,硫减排“走的步伐更快”,于是,氮氧化物的百分比贡献进一步凸现出来,这需加大力度减排。

3月5日,国务院总理李克强在作政府工作报告时表示,坚决打好三大攻坚战。推进污染防治取得更大成效。巩固蓝天保卫战成果,今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%,重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度继续下降。

专业人士认为,对于工业源排放,应该提高排放标准,控制氮氧化物排放。

电力行业是通过提升排放标准实现氮氧化物控制的典型。近几年,电力行业的大气污染物排放标准几经调整,目前已达到超低排放水平,氮氧化物执行50毫克/立方米的排放限值。

相对于电力,非电行业的标准进阶之路才刚刚起步。以焦化行业为例,作为我国重点污染行业之一,全国焦化行业年排放氮氧化物约占全国氮氧化物排放量的8%左右,但焦化行业的氮氧化物还执行的是2012年的标准500mg/m3的排放限值。

氮氧化物排放标准有待提高

我国于2012年发布并开始实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012),对炼焦化学工业企业的氮氧化物排放给出了明确的限值,该标准规定:新建炼焦化学工业企业自2012年10月1日期焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得超过500mg/m3,自2015年1月1日起现有炼焦化学工业企业焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得超过500mg/m3。一些特殊地区的炼焦化学工业企业焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得超过150mg/m3

无论与燃煤电厂氮氧化物50mg/m3的排放标准相比,还是与其他非电行业氮氧化物排放标准相比,焦化行业的氮氧化物排放标准都显得较为宽松。因此提高焦化行业氮氧化物排放标准成为必然。

    

从去年开始,国家和一些地方省份开始针对焦化行业制定更加严格的大气排放标准。

2017年6月,江苏省印发《关于开展全省非电行业氮氧化物深度减排的通知》,明确将在非电行业实现达标排放基础上,大力推进焦化、钢铁、水泥、玻璃等四大行业氮氧化物深度减排。2018年12月31日前,全省焦化行业要在二氧化硫和颗粒物排放达到特别限值要求的基础上,实现焦炉烟囱氮氧化物排放浓度不高于150毫克/立方米。

环保部办公厅2017年6月13日下发了《关于发布<钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准>等20项国家污染物排放标准修改单的公告(征求意见稿)》。其中《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)修改单(征求意见稿),拟增加“4.3无组织排放控制措施”。

2017年12月,河南省政府发布了《关于征求<河南省2018年大气污染防治攻坚战工作方案>(征求意见稿)修改意见的通知》,提出全省钢铁、水泥、焦化、炭素、电解铝、玻璃、陶瓷7大行业,2018年10月底前完成“超低排放”改造。河南省全省21家焦化企业超低排放改造完成后,焦炉烟囱废气中颗粒物、    二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于20毫克/立方米、35毫克/立方米、100毫克/立方米。

2018年4月,河北印发《炼焦化学工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》。焦炉烟筒执行标准为颗粒物10mg/m3、二氧化硫15mg/m3、氮氧化物100mg/m3.新建企业自本标准实施之日起执行,现有企业自2019年10月1日起执行。

随着国家对氮氧化物排放的控制越来越严格,焦化行业烟气脱硝已经势在必行。

  

    低温脱硝是烟气脱硝的重要选择

    焦化行业中焦炉烟气是最主要、最关键的废气排放源。与火电厂烟气相比,焦炉烟气具有以下特点:

一是焦炉烟气温度范围基本为180-300度,温度波动范围较大;

二是焦炉烟气成分复杂,NOx含量偏高,浓度一般为350mg/Nm3-1200mg/Nm3

三是焦炉烟气中含有SO2,在180度至230度温度区间内,SO2易与氨反应转化为硫酸铵,造成管道堵塞和设备腐蚀;

四是焦炉烟囱必须始终处于热备状态。也就是说,烟气经脱硫脱硝后,最后排放温度还得保证在130度左右。

    当前,焦炉烟气常用脱硝技术主要包括低氮燃烧技术、选择性催化还原技术和氧化脱硝技术等。在众多的脱硝技术中,低温SCR烟气脱硝技术是焦炉烟气脱硝技术中相对成熟和可靠的工艺,脱硝效率较高且易于控制,运行安全可靠不会对大气造成二次污染。低温脱硝催化剂是制约低温SCR脱硝技术发展的核心问题,国内一些环保企业如同兴环保、思搏盈环保等已经实现低温脱硝催化剂的技术突破,并在一些案例成功应用。

   鉴于烟气温度等原因,目前低温脱硝技术还只是在焦化、玻璃等少数行业应用。随着非电行业烟气治理市场的爆发,钢铁、水泥等非电行业将为低温脱硝技术带来更大的机遇。如何适应更低的烟气温度、防止催化剂中毒、解决废弃催化剂所产生的二次污染等问题将是低温脱硝催化剂企业应该努力攻关的方向。

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