不是地球的保护伞吗? 为什么臭氧也算大气污染
治理“雾霾”我们忽略了什么?
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治理“雾霾”我们忽略了什么?

日期:2020-04-10 18:12点击数:

  治理“雾霾”我们忽略了什么?导读:北京的“煤改气”的实施也有17年了,燃煤烟气“超低排放”改造治理工作也开展近四年了,但奇怪的是雾霾天气并没有得到根本性的改善,原因何在?【中国环保在线 废气处理】自1998年国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复通知(国函(1998)5号)颁布后至今已近20年了,北京的煤改气的实施也有17年了,燃煤烟气超低排放改造治理工作也开展近四年了,但奇怪的是雾霾天气并没有得到根本性的改善,原因何在?
为使北京蓝的品牌持续保持,环保部门采取了关闭工厂、停止生产、巡视监督等大量措施,却换来了人们对大气治理的关注转变为对天气预报的关注,因为,只要出现静风的气象条件或逆温层现象,很快就会在眼前展现浑沌的天空这种立竿见影的因果关系难道不值得有关部门去深思吗?


 

  1、 我们忽略了气溶胶的致霾作用
气溶胶的定义是:由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系;气溶胶的分散相是固体或液体小质点,其大小为0.001~100微米,连续相介质是气体。
由于大气中漂浮着上千种微生物,气溶胶在大气中作为凝结核可以不断地集聚水汽和微生物,具中国雾霾特殊形成机理研究(作者顾卫东)的文章介绍:附着气溶胶颗粒上微生物在适宜条件下迅速繁殖,气溶胶体积迅速增大突破临界点,终形成重度雾霾。如常温常压下,气溶胶颗粒只有0.1微米,但随微生物迅速繁殖,体积可迅速增加到 2.5微米、5 微米甚至10微米
尽管人们对雾霾的成分、机理和来源众说纷纭,但是,气溶胶是雾霾形成的主要原因无可争辩。因为,气溶胶在大气中的悬浮状态就可以理解为:气溶胶的固体粒子就是霾的凝结核,气溶胶的液体粒子就是霾的温床。
2、 我们忽略了烟气治理过程中也会产生新的大气污染物
首先列举一个人们在日常生活中经常遇到的现象:当把铁锅烧热后,往铁锅里倒入一些盐水,扑哧一声会产生一股蒸汽,去闻这股蒸汽就会有一种咸味的感觉,也就是说:当盐水遇到高温的铁锅后,因潜热而产生的蒸汽中含有盐雾等气溶胶粒子,本文把这种现象称为铁锅效应。
上世纪九十年代中后期,我国开始从欧美国家引进湿法烟气脱硫工艺(占我国现有烟气脱硫市场的90%以上),以解决燃煤锅炉和工业窑炉烟气中SO2对大气的污染问题,该工艺的核心技术就是喷淋塔(或称空塔喷淋)。喷淋塔技术是二十世纪六十年代初由美国玛苏莱公司发明的,其基本原理就是通过碱性吸收液(钙基、氨基、镁基、钠基)对烟气进行洗涤,在洗涤的过程中使烟气中的SO2等酸性气体与碱性吸收液发生氧化还原反应,终变成盐和水,以达到对烟气脱硫的目的。
湿法烟气脱硫工艺在引入我国的初期,在喷淋塔的进出口处连有GGH(即:烟气-烟气再热器)。GGH可将喷淋塔入口的烟气温度从120~160℃降到90℃左右(相当于把铁锅只烧到90℃左右),以减少喷淋塔在洗涤过程中因铁锅效应而产生过多的气溶胶;同时,GGH还可将喷淋塔出口的烟气从50℃左右提升到75℃左右,以提高烟气排入大气后的扩散范围和高度。由于GGH在对喷淋塔进出口烟气进行降温和升温的过程中,存在着漏风、堵塞及能耗等问题,因此,GGH装置逐步降低了在湿法烟气脱硫工艺的应用比例。
对于是否应该在湿法烟气脱硫工艺中安装GGH装置?在网上有许多争论的文章,但争论的焦点都聚集在喷淋塔出口烟气的含水量多少和烟气温度的高低等问题上,而GGH还具有对喷淋塔入口烟气的降温功能却忽略了。争论文章中忽略了高温烟气因铁锅效应而产生的气溶胶问题。因为,当GGH对喷淋塔入口烟气的降温功能取消后,燃煤锅炉或工业窑炉排放的120~160℃(也可能温度会更高)的烟气会直接进入喷淋塔(相当于使铁锅温度一直保持在120~160℃的范围内),在喷淋塔的吸收液(盐类)对烟气进行洗涤时,必然会因铁锅效应而产生大量的气溶胶。
现有的湿法烟气脱硫工艺对气溶胶的生成主要有二点:a.因取消了GGH对喷淋塔入口烟气的降温功能后,使喷淋塔的铁锅效应增强了,从而增加了溶水性固体的气溶胶排入大气;b.因喷淋塔对烟气洗涤时采用的是逆流(烟气向上,吸收液向下)方式,因此很容易形成烟气对吸收液的夹带现象,造成了非溶水性固体的气溶胶(包括液滴中溶水性固体的气溶胶)排入大气。
3、 我们忽略了湿法烟气脱硫工艺生成气溶胶的能量
近日,很庆幸地能够在网上看到山东大学朱维群教授的一个试验数据,他说:我们对脱硫浆液进行了分析,过滤去固体得到上清液,测其含有1.4%可溶性物质。在此试验数据的基础上,根据国家超低排放标准中烟尘含量应小于10mg/Nm3的规定,并针对国内主流发电机的燃煤锅炉采用湿法烟气脱硫工艺,将该工艺所形成的气溶胶进行计算得到表3-1。


 

  注:因缺少参数,表中未列出湿法烟气脱硫工艺形成的液体小质点中溶水性固体的气溶胶排放量。
由表3-1中所列数据可知:烟气中溶水性固体气溶胶的排放量是烟气中非溶水性固体气溶胶的排放量(PM)的75倍以上,此表的计算数据可以说明:解决湿法烟气脱硫工艺形成的气溶胶问题远比将燃煤烟气中的含尘排放标准从50mg/Nm3降到10mg/Nm3更为重要。由于气溶胶是雾霾的凝结核,因此,湿法烟气脱硫产生的气溶胶对雾霾的贡献率不可低估。