大气污染控制技术概述

知识点一：大气污染治理的典型工艺

1.除尘

除尘技术是治理烟(粉)尘的有效措施，实现该技术的设备称为除尘器。

除尘器：机械式除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器。

选择除尘器应主要考虑如下因素：

a)烟气及粉尘的物理、化学性质;

b)烟气流量、粉尘浓度和粉尘允许排放浓度;

c)除尘器的压力损失以及除尘效率;

d)粉尘回收、利用的价值及形式;

e)除尘器的投资以及运行费用;

f)除尘器占地面积以及设计使用寿命;

g)除尘器的运行维护要求。

2.气态污染物吸收

吸收法净化气态污染物：利用气体混合物中各组分在一定液体中溶解度的不同而分离气体混合物的方法，是治理气态污染物的常用方法。

主要用于：吸收效率和速率较高的有毒的有害气体的净化，尤其是对于大气量、低浓度的气体多使用吸收法。

(1)吸收装置。

填料塔、喷淋塔、板式塔、鼓泡塔、湍球塔和文丘里等。

具备的性能：较大的有效接触面积和处理效率，较高的界面更新强度，良好的传质条件，较小的阻力和较高的推动力。

早期的吸收法大都采用填料塔。随着处理气体量的增大以及喷淋塔技术的发展，对于大气量(如大型火电厂湿法脱硫)一般都选择喷淋塔，即空塔。

选择吸收塔时应遵循以下原则：

a)填料塔用于小直径塔及不易吸收的气体，不宜用于气液相中含有较多固体悬浮物的场合;

b)板式用于大直径塔及容易吸收的气体;

c)喷淋塔用于反应吸收快、含有少量固体悬浮物、气体量大的吸收工艺;

d)鼓泡塔用于吸收反应较慢的气体。

(2)吸收液后处理。

可采用沉淀分离再生、化学置换再生、蒸发结晶回收和蒸馏分离。

3.气态污染物吸附

吸附法：利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法，主要适用于低浓度有毒有害气体净化。

不足：

1)吸附剂的吸附容量小，因而需耗用大量的吸附剂，使设备体积庞大。

2)由于吸附剂是固体，在工业装置上固相处理较困难，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化带来一定的困难。

广泛采用：变温吸附法，多采用固定床设计。

变压吸附用于在有毒有害气体(如氯乙烯)的治理回收。

(1)吸附装置。

固定床、移动床和流化床。工业应用采用固定床。

(2)吸附剂的选择。

活性炭(包括活性炭纤维)、分子筛、活性氧化铝和硅胶等。

选择吸附剂时，应遵循以下原则：

a)比表面积大，孔隙率高，吸附容量大;

b)吸附选择性强;

c)有足够的机械强度、热稳定性和化学稳定性;

d)易于再生和活化;

e)原料来源广泛，价廉易得。

(3)脱附和脱附产物处理。

脱附操作：采用升温、降压、置换、吹扫和化学转化等脱附方式或几种方式的组合。有机溶剂的脱附宜选用水蒸气和热空气。

知识点二：主要气态污染物的治理工艺及选用原则

1.二氧化硫治理工艺及选用原则

大气污染物中，二氧化硫的量比较大，是酸雨形成的主要成分。

二氧化硫治理工艺：湿法、干法和半干法;

常用工艺：石灰石/石灰.石膏法、海水法、循环流化床法、回流式循环流化床法比较成熟，占有脱硫市场的95%以上，是常用的主流技术。

(1)石灰石/石灰-石膏法。

采用石灰石、生石灰或消石灰(ca(oh)2)的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的s02，吸收生成的caso3经空气氧化后可得到石膏。脱硫效率达到80%以上。

应符合《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰.石膏法》(hj/t179)的规定。

总化学反应方程式为：

so2+caco3+2h2o+ o2→caso4·2h2o+co2

so2+cao+2h2o+ o2→caso4·2h2o+co2

(2)烟气循环流化床工艺。

烟气循环流化床与石灰石/石灰-石膏法相比，具有脱硫效率更高(99%)、不产生废水、不受烟气负荷限制、一次性投资低等优点。

(3)氨法工艺。

燃用高硫燃料的锅炉，当周围80km内有可靠的氨源时，经过技术经济和安全比较后，宜使用氨法工艺，并对副产物进行深加工利用。

(4)海水法。

燃用低硫燃料的海边电厂，经过技术经济比较和海洋环保论证，可使用海水法脱硫或以海水为工艺水的钙法脱硫。

(5)工艺选用原则。

工业锅炉/炉窑：因地制宜、因物制宜、因炉制宜选择适宜的脱硫工艺，采用湿法脱硫工艺应符合相关环境保护产品技术要求的规定。

钢铁行业：烟气流量和二氧化硫体积分数，结合吸收剂的供应情况，应选用半干法、氨法、石灰石/石灰--石膏法脱硫工艺。

2.氮氧化物控制措施及选用原则

大气污染物中，氮氧化物的量比较大，次于二氧化硫。

煤燃烧是主要的工业生产中氮氧化物形成源。

措施：通过低氮燃烧技术从根本上减少氮氧化物的排放;燃煤烟气采用非选择性催化还原技术sncr和选择性催化还原技术scr脱硝装置来控制氮氧化物的排放。

燃煤电厂：燃用烟煤、褐煤时，宜采用低氮燃烧技术;燃用贫煤、无烟煤以及环境敏感地区不能达到环保要求时，应增设烟气脱硝系统。