第七章氣態(tài)污染物的控制課件

氮氧化物的排放及控制硫氧化物的排放及控制氮氧化物的排放及控制2011年，全國(guó)化學(xué)需氧量排放總量2499.9萬(wàn)噸，比2010年下降2.04%；氨氮排放總量260.4萬(wàn)噸，比2010年下降1.52%；二氧化硫排放總量2217.9萬(wàn)噸，比2010年下降2.21%；氮氧化物排放總量2404.3萬(wàn)噸，比2010年上升5.74%。其中化學(xué)需氧量、二氧化硫和氧化物排放總量均是世界首位。從環(huán)境容量看，我國(guó)的年排放量：二氧化硫是1620萬(wàn)噸左右，氮氧化物為1880萬(wàn)噸，但目前已經(jīng)超排。2011年，全國(guó)化學(xué)需氧量排放總量2499NOX污染的環(huán)境影響氮氧化物的來(lái)源與排放趨勢(shì)中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制中國(guó)NOX排放控制策略的確定選擇性催化還原技術(shù)（SCR）結(jié)束語(yǔ)氮氧化物的排放及控制NOX污染的環(huán)境影響氮氧化物的排放及控制NOX含義NOX含義NOx（氮氧化合物）、排放限制的對(duì)象NO、NO2、N2O、N2O2等等化合物的總稱。在高溫下氮和氧結(jié)合后產(chǎn)生。越接近完全燃燒產(chǎn)生的量越多，所以必須降低燃燒溫度。

NOx（氮氧化合物）、排放限制的對(duì)象NO、NO2、N2

NOX污染的環(huán)境影響NOX污染的環(huán)境影響全球NOX排放量SO2NH3NOX全球NOX排放量SO2NH3NOX全球NOX排放量估計(jì)排放源類型年生成量（1012g·a-1，以氮計(jì)）礦物燃料燃燒14～28超音速飛機(jī)0.15～0.3平流層光化學(xué)0.5～1.5生物質(zhì)燃燒4～24雷電2～20土壤排放～8NH3的氧化<5海洋NO2－的光解0.5~1.5合計(jì)34~88全球NOX排放量估計(jì)排放源類型年生成量（1012g·a-1，中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀1980～2004年：GDP年均增長(zhǎng)率9.5%能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)5.05%能源消費(fèi)彈性系數(shù)：0.53能源強(qiáng)度總體下降，近3年反彈2003年，16Mt中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀1980～2004年：2003年，16Mt各省區(qū)NOX排放分布,2008NOX排放大?。汉颖薄⑦|寧、江蘇、山東、廣東、山西、河南、四川等80％以上在中東部地區(qū)各省區(qū)NOX排放分布,2008NOX排放大?。焊魇^(qū)NOX排放強(qiáng)度分布>10西部地區(qū)排放強(qiáng)度很小各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布>10西部地區(qū)排放強(qiáng)度很小

90%左右NOX排放源于火力發(fā)電、工業(yè)、交通運(yùn)輸各經(jīng)濟(jì)部門NOX排放狀況火電廠已成為最大排放源交通部門貢獻(xiàn)率增長(zhǎng)迅速90%左右NOX排放源于各經(jīng)濟(jì)部門NOX排放狀況火電廠已成不同燃料品種對(duì)NOX排放總量貢獻(xiàn)

燃煤是最大來(lái)源：60％～70%柴油、焦炭、汽油次之近年燃煤貢獻(xiàn)率略有下降汽油、柴油貢獻(xiàn)率上升較快不同燃料品種對(duì)NOX排放總量貢獻(xiàn)燃煤是最大來(lái)源：60％未來(lái)NOX排放總量發(fā)展趨勢(shì)11771677～18532363～29143154～4296未來(lái)NOX排放總量發(fā)展趨勢(shì)11771677～未來(lái)30年各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布0省區(qū)>1Mt4省區(qū)>1Mt7省區(qū)>1Mt13省區(qū)>1Mt未來(lái)30年各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布0省區(qū)>1Mt4省區(qū)>發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制1999年，在瑞典哥德堡20個(gè)國(guó)家簽署了緩解酸化、富營(yíng)養(yǎng)化和地面臭氧議定書對(duì)四種主要污染物制定了2010年國(guó)家排放限值，據(jù)此，歐洲國(guó)家在1990年水平上可消減63％二氧化硫，40％氮氧化物和VOC,17％氨發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制1999年，在瑞典哥德堡20個(gè)國(guó)家簽署火電廠發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)和中國(guó)，居世界第3位；1973年《空氣污染防治法》開始，幾經(jīng)修訂，成為當(dāng)今世界上NOX允許排放限值最低、排放標(biāo)準(zhǔn)要求最嚴(yán)的國(guó)家之一。電站鍋爐NOX排放標(biāo)準(zhǔn)鍋爐類型鍋爐容量（t/h）NOX最高允許排放限值，mg/m3ppm(10-6)mg/m3(以NO2計(jì))燃煤(Ｏ2=6%)≤570250513>570200410燃油(Ｏ2=4%)≤540150308>540130267燃?xì)?Ｏ2=5%)≤506100205≤50660123開發(fā)并應(yīng)用先進(jìn)的低NOX燃燒技術(shù)；1976年在350MW機(jī)組試驗(yàn)SCR，至今15GW燃煤電站機(jī)組安裝SCR；采用低NOX燃燒技術(shù)及安裝SCR脫銷裝置，燃煤電站煙氣NOX濃度已降至45ppm日本電站鍋爐NOX控制火電廠發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)和中國(guó)，居世界第3位；電站鍋爐NOX排美國(guó)機(jī)動(dòng)車NOX排放標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)輕型汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),g/km年份COHCNOX測(cè)試循環(huán)196046.675.892.28USFTP197018.892.782.28USFTP19808.330.831.72USFTP19941.890.140.22USFTP20040.940.070.11USFTP美國(guó)加州機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)項(xiàng)目CO，g/kmHC，g/kmNOX，g/km測(cè)試循環(huán)過(guò)渡低排放車輛（TLEV）2.110.080.25USFTP低排放車輛（LEV）2.110.050.12USFTP超低排放車輛（ULEV）1.060.020.12USFTP美國(guó)機(jī)動(dòng)車NOX排放標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)輕型汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),g/km中國(guó)NOX排放控制策略的確定缺乏對(duì)全國(guó)NOX排放狀況、環(huán)境影響及控制對(duì)策系統(tǒng)研究；歐洲、北美的教訓(xùn)：控制酸沉降最初重視SO2控制而輕視NOX控制，NOX排放增長(zhǎng)及高氧化性可能抵消SO2控制的效果；如果NOX排放量增加，即使SO2排放量不變，微細(xì)顆粒物中硫酸鹽含量也會(huì)大幅增加；美國(guó)控制電站NOx排放的努力，被機(jī)動(dòng)車排放的不斷增長(zhǎng)所抵消，應(yīng)同步控制固定源與流動(dòng)源的NOx排放因此，控制NOx污染應(yīng)成為中國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要部分，應(yīng)抓住機(jī)遇，制定中國(guó)NOx排放的控制策略。中國(guó)NOX排放控制策略的確定缺乏對(duì)全國(guó)NOX排放狀況、環(huán)境影NOX優(yōu)先控制領(lǐng)域火電廠－－排放量大，排氣集中有利于采取控制措施；－－已有成熟的商業(yè)化控制技術(shù)；－－解決我國(guó)區(qū)域酸雨污染問題的關(guān)鍵之一；－－對(duì)地區(qū)陰霾形成的貢獻(xiàn)機(jī)動(dòng)車－－保有量增長(zhǎng)迅速，尤其大城市；－－排氣高度低，地形影響大；－－大城市局地空氣污染的貢獻(xiàn)大.NOX優(yōu)先控制領(lǐng)域火電廠電站鍋爐NOX排放控制技術(shù)一級(jí)措施（燃燒改進(jìn)技術(shù)）－－減少燃燒過(guò)程中NOX生成低NOX燃燒器（LNBs）分級(jí)燃燒－－火上風(fēng)（OFA）煙氣再循環(huán)(FGR)二級(jí)措施（燃燒后煙氣脫硝技術(shù)）再燃燒技術(shù)（Reburning）選擇性非催化還原（SNCR）選擇性催化還原（SCR）電站鍋爐NOX排放控制技術(shù)一級(jí)措施（燃燒改進(jìn)技術(shù)）－－減少燃NOx廢氣的治理

吸收法：采用堿液、稀硝酸溶液、濃硫酸等作為吸收劑

吸附法：采用吸附劑有活性碳、沸石分子篩

催化氧化法：適用于硝酸尾氣與燃燒煙氣的治理NOx廢氣的治理LNB通過(guò)使燃料和空氣的完全燃燒延遲，在燃燒局部形成富燃料貧氧的氛圍，抑制NOX生成量;可達(dá)到50％以上的脫硝率LNB通過(guò)使燃料和空氣的完全燃燒延遲，在燃燒局部形成富燃料貧OFA將5%~20％的燃燒空氣在主燃燒器區(qū)下游的OFA噴口引入爐膛；主燃燒器區(qū)低于標(biāo)準(zhǔn)空燃比（AIR-TO-FUEL）的貧氧氣氛下。與LNB配合可使脫硝率提高10%~25％。OFA將5%~20％的燃燒空氣在主燃燒器區(qū)下游的OFA噴口引再燃燒技術(shù)（Reburning）1960年代末期由Dr.JostWendt發(fā)明再燃燃料（天然氣、煤、其他燃料）提供15~25％的熱輸入量；氮氧化物削減率>50%；投資費(fèi)用較低；燃料成本，適當(dāng)停留時(shí)間可用性；應(yīng)用：旋風(fēng)爐；墻燃爐、切燃爐；容量范圍:33～800MW目前,美國(guó)已有超過(guò)5000MW容量鍋爐安裝了再燃燒系統(tǒng)在俄羅斯、烏克蘭、意大利、日本和中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用再燃燒技術(shù)（Reburning）1960年代末期由Dr.J廣泛采用的選擇性催化還原法（SCR）

原理：利用NH3做還原劑，在300~400℃溫度范圍和一定的催化劑（鐵、釩、鉻、銅、鈷或鉬等金屬氧化物）作用下，使煙氣中的NOX還原為無(wú)害的N2和H2O。主反應(yīng)機(jī)理：可能的副反應(yīng)：8NH3+6NO2→7N2+12H2O4NH3+6NO→5N2+6H2OSCR特點(diǎn)：（1）90％～95％NOX削減率；（2）氨泄漏量低,0-5ppm（3）極好的空燃比控制，接近1.0.

（4）廣泛應(yīng)用于日本、歐洲的燃?xì)狻⑷加秃腿济哄仩t 問題：投資及運(yùn)行費(fèi)用高、催化劑中毒、氨儲(chǔ)存、粉煤灰綜合利用廣泛采用的選擇性催化還原法（SCR）原理：利用NH3做還原SCR系統(tǒng)布置方式選擇高粉塵布置低粉塵布置尾端布置鍋爐空預(yù)器除塵器FGDSCR煙囪鍋爐空預(yù)器除塵器SCRFGD煙囪鍋爐SCR空預(yù)器除塵器FGD煙囪SCR系統(tǒng)布置方式選擇高粉塵布置低粉塵布置尾端布置鍋爐SCR系統(tǒng)構(gòu)成VAPORIZER蒸發(fā)器AIR空氣預(yù)熱器PREHEATERCONTROLSYSTEM控制系統(tǒng)AQUEOUSNH3TANK液氨罐HEATER加熱器FAN風(fēng)扇PUMP泵MIXER攪拌器NH3INJECTIONGRID加氨槽CATALYSTLAYERS催化劑涂層SOOTBLOWERS吹灰器FLOWCONTROL流量控制SCR系統(tǒng)構(gòu)成VAPORIZERAIR空氣預(yù)熱器PREHESCRNH3噴射，溫度范圍：350～400℃；可達(dá)到90％以上脫硝率；投資費(fèi)用高，空間限制，NH3泄漏，SO3排放，催化劑中毒失火；應(yīng)用：超過(guò)75臺(tái)鍋爐；旋風(fēng)爐，墻燃爐，切燃爐，容量范圍：122－1300MWSCRNH3噴射，溫度范圍：350～400℃；SCR催化劑－－適用不同燃料類型蜂窩狀催化劑單元不同開孔大小適用于不同燃料：煤、油、天然氣SCR催化劑－－適用不同燃料類型蜂窩狀催化劑單元不同開孔大小板式催化劑板式催化劑催化劑堵塞及腐蝕催化劑堵塞及腐蝕催化劑單元單元催化劑單元催化劑模塊整流層催化劑層SCR催化劑構(gòu)造催化劑單元單元催化劑單元催化劑模塊整流層催化劑層SCR催化劑SCR裝置SCR裝置氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器Ph氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳ煙氣/氨的混合氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳ煙氣/氨的混合氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的蒸發(fā)器氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的蒸發(fā)器氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)煙道系統(tǒng)煙道系統(tǒng)第七章氣態(tài)污染物的控制課件第七章氣態(tài)污染物的控制課件SCR的投資SCR的投資機(jī)動(dòng)車NOX排放控制技術(shù)城市機(jī)動(dòng)車是中國(guó)城市NOX排放控制的重點(diǎn)對(duì)象

北京、上海、廣州等城市機(jī)動(dòng)車NOX污染貢獻(xiàn)率超過(guò)50%

控制技術(shù)包括：機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)機(jī)外凈化技術(shù)替代低污染燃料和新型低污染發(fā)動(dòng)機(jī)

關(guān)鍵是技術(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，缺乏經(jīng)濟(jì)性分析“車、油、路”三個(gè)因素的協(xié)調(diào)，重視非道路用車的排放控制缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策

機(jī)動(dòng)車NOX排放控制技術(shù)城市機(jī)動(dòng)車是中國(guó)城市NOX排放控制的機(jī)內(nèi)凈化：改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使污染物的產(chǎn)生量減少將一種汽車性能改善劑--卡瑪絲液體注入水箱，就可以減少汽車尾氣達(dá)60%-90%。這是被實(shí)踐證明了最經(jīng)濟(jì)、最方便、最有效的治理尾氣法。加入水箱后，隨著水箱溫度的升高，極大化了卡瑪絲本身的的遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子的放射效果,在汽缸周圍形成了電子磁場(chǎng),加快了汽缸內(nèi)的燃燒.達(dá)到了近于完全燃燒的程度.機(jī)外凈化：利用裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的凈化設(shè)備，對(duì)排出的廢氣進(jìn)行凈化治理，如排放管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑），它的特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。2CO+2NO＝2CＯ2＋N２

措施缺陷：

①無(wú)法消除硫的氧化物對(duì)環(huán)境的污染，還加速了SO２向SO３的轉(zhuǎn)化，使排出的廢氣酸度升高。②只能減少，無(wú)法根本杜絕有害氣體產(chǎn)生。措施缺陷：①無(wú)法消除硫的氧化物對(duì)環(huán)境的污染，還加速了SO結(jié)論（1）若不采取進(jìn)一步控制措施，到2020年，中國(guó)NOX排放總量將達(dá)到2363～2914萬(wàn)t之間，超過(guò)美國(guó)成為世界第一大NOX排放國(guó)。（2）燃煤依然是未來(lái)NOX排放最主要來(lái)源（55%左右）；隨電煤消費(fèi)比重上升，未來(lái)火力發(fā)電貢獻(xiàn)比目前更大，到2030年將達(dá)到45%左右。（3）火電廠是中國(guó)NOX排放控制的重點(diǎn)；嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車NOX排放是解決大中城市NOX污染的最有效途徑。（4）盡早開展燃煤火電廠SCR示范工程對(duì)今后控制火電廠NOX排放具有重要意義，低溫催化具有較好的應(yīng)用前景。（5）為制定中國(guó)NOx排放控制的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略，應(yīng)系統(tǒng)開展相關(guān)基礎(chǔ)應(yīng)用研究，加快控制技術(shù)的開發(fā)和工程示范。結(jié)論（1）若不采取進(jìn)一步控制措施，到2020年，中國(guó)NO硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放2.燃燒前和燃燒中脫硫技術(shù)與工藝3.燃燒后脫硫技術(shù)及其研究進(jìn)展4.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)綜合評(píng)價(jià)5.中國(guó)控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重大行動(dòng)硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放中國(guó)城市的大氣污染的特征煤煙型大氣污染，主要是硫排放，其中90%來(lái)自煤炭煤中硫的存在形式：無(wú)機(jī)硫(黃鐵礦和硫酸鹽）有機(jī)硫（硫醇和硫醚）中國(guó)的動(dòng)力煤資源全硫的加權(quán)平均含量為1.15%含硫量為小于0.5%的超低硫煤占39.35%含硫量在0.5~1.0%的低硫煤占16.46%含硫量在1.0~1.5%的中低硫煤占16.68%含硫量在1.5~2.0%的中硫煤占9.49%含硫量為2.0~3.0%的中高硫煤占7.85%含硫量分別為3.0~5.0%的高硫煤和大于5.0%的特高硫煤占7.05%中國(guó)城市的大氣污染的特征硫氧化物的污染－關(guān)注熱點(diǎn)早期局地環(huán)境中二氧化硫的濃度升高近100年來(lái)二氧化硫等酸性氣體導(dǎo)致的酸沉降最近二氧化硫等氣態(tài)污染物形成的二次微細(xì)粒子硫氧化物的污染－關(guān)注熱點(diǎn)早期硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃燒時(shí)，其中的硫大部分轉(zhuǎn)化為SO2硫循環(huán)與硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫我國(guó)SO2排放的年際變化我國(guó)SO2排放的年際變化全國(guó)二氧化硫排放量年際變化第七章氣態(tài)污染物的控制課件

各地區(qū)二氧化硫排放情況排放情況

各地區(qū)二氧

全國(guó)近年廢氣中主要污染物排放量單位：萬(wàn)噸

年度二氧化硫煙塵工業(yè)氮氧化物合計(jì)工業(yè)生活合計(jì)工業(yè)生活粉塵合計(jì)工業(yè)生活20011947.81566.6381.21069.8851.9217.9990.6---20021926.61562364.61012.7804.2208.5941---20032158.71791.4367.31048.7846.2202.51021---20042254.91891.4363.51094.9886.5208.4904.8---20052549.32168.4380.91182.5948.9233.6911.2---20062588.82237.6351.21088.8864.5224.3808.41523.81136387.820072468.12140328.1986.6771.1215.5698.71643.41261.338220082321.21991.3329.9901.6670.7230.9584.91624.51250.537420092214.41865.9348.5847.7604.4243.3523.61692.71284.8407.920102185.11864.4320.7829.1603.2225.9448.71852.41465.6386.8增長(zhǎng)率（%）-1.3-0.1-7.9-2.2-0.1-7.2-14.39.414.1-5.2

全國(guó)近年廢氣中主要污染物排放量單位：萬(wàn)噸

年我國(guó)南方城市SO2污染現(xiàn)狀我國(guó)南方城市SO2污染現(xiàn)狀

控制技術(shù)

一、燃燒前脫硫1.煤炭的固態(tài)加工煤炭洗選物理選煤：利用黃鐵礦硫和煤的密度不同而通過(guò)重力分選和水選將黃鐵礦硫和部分礦物質(zhì)除去。這樣可使煤的含硫量降低40%，灰份降低70%左右。化學(xué)選煤技術(shù)：加氫脫硫、加氧脫硫、用堿液浸煤后用微波照射等，適合于含硫量很高的煤微生物方法：細(xì)菌脫硫我國(guó)以物理選煤為主。重力分選法

控制技術(shù)

一、燃燒前脫硫1.煤炭的固態(tài)加工2.煤炭的轉(zhuǎn)化煤的氣化采用空氣、氧氣、CO2和水蒸氣作為氣化劑，在氣化爐內(nèi)反應(yīng)生成不同組分不同熱值的煤氣移動(dòng)床、流化床和氣流床三種方法煤的液化通過(guò)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴燃料或化工原料等液體產(chǎn)品直接液化和間接液化3.重油脫硫在催化劑作用下通過(guò)高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化學(xué)鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離2.煤炭的轉(zhuǎn)化1、流化床燃燒技術(shù)氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態(tài)流化床利于燃料的充分燃燒分類按流態(tài)：鼓泡流化床和循環(huán)流化床按運(yùn)行壓力：常壓流化床和增壓流化床二、燃燒中脫硫1、流化床燃燒技術(shù)二、燃燒中脫硫第七章氣態(tài)污染物的控制課件流化床脫硫的化學(xué)過(guò)程脫硫劑：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3?MgCO3）爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)流化床燃燒方式為脫硫提供了理想的環(huán)境CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉(zhuǎn)化為CaSO4流化床脫硫的化學(xué)過(guò)程第七章氣態(tài)污染物的控制課件冶煉廠、硫酸廠和造紙廠等工業(yè)，SO2濃度通常2％～40％化學(xué)反應(yīng)式反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度低時(shí)轉(zhuǎn)化率高工業(yè)上一般采用多層催化床層三、高濃度SO2尾氣的回收和凈化三、高濃度SO2尾氣的回收和凈化高濃度SO2尾氣的回收和凈化高濃度SO2尾氣的回收和凈化第七章氣態(tài)污染物的控制課件1.石灰石/石灰法洗滌目前應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)1.石灰石/石灰法洗滌1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結(jié)構(gòu)1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）影響因素：pH、液氣比、鈣硫1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）2.改進(jìn)的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制氣液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相傳質(zhì)己二酸鈣的存在增加了液相與SO2的反應(yīng)能力降低鈣硫比添加硫酸鎂SO2以可溶性鹽的形式吸收，解決結(jié)垢問題2.改進(jìn)的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫3.噴霧干燥法煙氣脫硫一種濕－干法脫硫工藝，市場(chǎng)份額僅次于濕鈣法脫硫過(guò)程SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收溫度較高的煙氣干燥液滴形成干固體廢物干廢物由袋式或電除塵器捕集設(shè)備和操作簡(jiǎn)單，廢物量小，能耗低（濕法的1/2~1/3)3.噴霧干燥法煙氣脫硫第七章氣態(tài)污染物的控制課件4.其他濕法脫硫工藝海水脫硫法4.其他濕法脫硫工藝4.其他濕法脫硫工藝（續(xù)）氨法氨水做吸收劑4.其他濕法脫硫工藝（續(xù)）5.干法脫硫技術(shù)干法噴鈣脫硫5.干法脫硫技術(shù)6.電子束輻射法6.電子束輻射法煙氣脫硫技術(shù)煙氣脫硫技術(shù)第七章氣態(tài)污染物的控制課件演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！氮氧化物的排放及控制硫氧化物的排放及控制氮氧化物的排放及控制2011年，全國(guó)化學(xué)需氧量排放總量2499.9萬(wàn)噸，比2010年下降2.04%；氨氮排放總量260.4萬(wàn)噸，比2010年下降1.52%；二氧化硫排放總量2217.9萬(wàn)噸，比2010年下降2.21%；氮氧化物排放總量2404.3萬(wàn)噸，比2010年上升5.74%。其中化學(xué)需氧量、二氧化硫和氧化物排放總量均是世界首位。從環(huán)境容量看，我國(guó)的年排放量：二氧化硫是1620萬(wàn)噸左右，氮氧化物為1880萬(wàn)噸，但目前已經(jīng)超排。2011年，全國(guó)化學(xué)需氧量排放總量2499NOX污染的環(huán)境影響氮氧化物的來(lái)源與排放趨勢(shì)中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制中國(guó)NOX排放控制策略的確定選擇性催化還原技術(shù)（SCR）結(jié)束語(yǔ)氮氧化物的排放及控制NOX污染的環(huán)境影響氮氧化物的排放及控制NOX含義NOX含義NOx（氮氧化合物）、排放限制的對(duì)象NO、NO2、N2O、N2O2等等化合物的總稱。在高溫下氮和氧結(jié)合后產(chǎn)生。越接近完全燃燒產(chǎn)生的量越多，所以必須降低燃燒溫度。

NOx（氮氧化合物）、排放限制的對(duì)象NO、NO2、N2

NOX污染的環(huán)境影響NOX污染的環(huán)境影響全球NOX排放量SO2NH3NOX全球NOX排放量SO2NH3NOX全球NOX排放量估計(jì)排放源類型年生成量（1012g·a-1，以氮計(jì)）礦物燃料燃燒14～28超音速飛機(jī)0.15～0.3平流層光化學(xué)0.5～1.5生物質(zhì)燃燒4～24雷電2～20土壤排放～8NH3的氧化<5海洋NO2－的光解0.5~1.5合計(jì)34~88全球NOX排放量估計(jì)排放源類型年生成量（1012g·a-1，中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀1980～2004年：GDP年均增長(zhǎng)率9.5%能源消費(fèi)年均增長(zhǎng)5.05%能源消費(fèi)彈性系數(shù)：0.53能源強(qiáng)度總體下降，近3年反彈2003年，16Mt中國(guó)NOX排放現(xiàn)狀1980～2004年：2003年，16Mt各省區(qū)NOX排放分布,2008NOX排放大省：河北、遼寧、江蘇、山東、廣東、山西、河南、四川等80％以上在中東部地區(qū)各省區(qū)NOX排放分布,2008NOX排放大?。焊魇^(qū)NOX排放強(qiáng)度分布>10西部地區(qū)排放強(qiáng)度很小各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布>10西部地區(qū)排放強(qiáng)度很小

90%左右NOX排放源于火力發(fā)電、工業(yè)、交通運(yùn)輸各經(jīng)濟(jì)部門NOX排放狀況火電廠已成為最大排放源交通部門貢獻(xiàn)率增長(zhǎng)迅速90%左右NOX排放源于各經(jīng)濟(jì)部門NOX排放狀況火電廠已成不同燃料品種對(duì)NOX排放總量貢獻(xiàn)

燃煤是最大來(lái)源：60％～70%柴油、焦炭、汽油次之近年燃煤貢獻(xiàn)率略有下降汽油、柴油貢獻(xiàn)率上升較快不同燃料品種對(duì)NOX排放總量貢獻(xiàn)燃煤是最大來(lái)源：60％未來(lái)NOX排放總量發(fā)展趨勢(shì)11771677～18532363～29143154～4296未來(lái)NOX排放總量發(fā)展趨勢(shì)11771677～未來(lái)30年各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布0省區(qū)>1Mt4省區(qū)>1Mt7省區(qū)>1Mt13省區(qū)>1Mt未來(lái)30年各省區(qū)NOX排放強(qiáng)度分布0省區(qū)>1Mt4省區(qū)>發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制1999年，在瑞典哥德堡20個(gè)國(guó)家簽署了緩解酸化、富營(yíng)養(yǎng)化和地面臭氧議定書對(duì)四種主要污染物制定了2010年國(guó)家排放限值，據(jù)此，歐洲國(guó)家在1990年水平上可消減63％二氧化硫，40％氮氧化物和VOC,17％氨發(fā)達(dá)國(guó)家NOX排放控制1999年，在瑞典哥德堡20個(gè)國(guó)家簽署火電廠發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)和中國(guó)，居世界第3位；1973年《空氣污染防治法》開始，幾經(jīng)修訂，成為當(dāng)今世界上NOX允許排放限值最低、排放標(biāo)準(zhǔn)要求最嚴(yán)的國(guó)家之一。電站鍋爐NOX排放標(biāo)準(zhǔn)鍋爐類型鍋爐容量（t/h）NOX最高允許排放限值，mg/m3ppm(10-6)mg/m3(以NO2計(jì))燃煤(Ｏ2=6%)≤570250513>570200410燃油(Ｏ2=4%)≤540150308>540130267燃?xì)?Ｏ2=5%)≤506100205≤50660123開發(fā)并應(yīng)用先進(jìn)的低NOX燃燒技術(shù)；1976年在350MW機(jī)組試驗(yàn)SCR，至今15GW燃煤電站機(jī)組安裝SCR；采用低NOX燃燒技術(shù)及安裝SCR脫銷裝置，燃煤電站煙氣NOX濃度已降至45ppm日本電站鍋爐NOX控制火電廠發(fā)電量?jī)H次于美國(guó)和中國(guó)，居世界第3位；電站鍋爐NOX排美國(guó)機(jī)動(dòng)車NOX排放標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)輕型汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),g/km年份COHCNOX測(cè)試循環(huán)196046.675.892.28USFTP197018.892.782.28USFTP19808.330.831.72USFTP19941.890.140.22USFTP20040.940.070.11USFTP美國(guó)加州機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)項(xiàng)目CO，g/kmHC，g/kmNOX，g/km測(cè)試循環(huán)過(guò)渡低排放車輛（TLEV）2.110.080.25USFTP低排放車輛（LEV）2.110.050.12USFTP超低排放車輛（ULEV）1.060.020.12USFTP美國(guó)機(jī)動(dòng)車NOX排放標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)輕型汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),g/km中國(guó)NOX排放控制策略的確定缺乏對(duì)全國(guó)NOX排放狀況、環(huán)境影響及控制對(duì)策系統(tǒng)研究；歐洲、北美的教訓(xùn)：控制酸沉降最初重視SO2控制而輕視NOX控制，NOX排放增長(zhǎng)及高氧化性可能抵消SO2控制的效果；如果NOX排放量增加，即使SO2排放量不變，微細(xì)顆粒物中硫酸鹽含量也會(huì)大幅增加；美國(guó)控制電站NOx排放的努力，被機(jī)動(dòng)車排放的不斷增長(zhǎng)所抵消，應(yīng)同步控制固定源與流動(dòng)源的NOx排放因此，控制NOx污染應(yīng)成為中國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要部分，應(yīng)抓住機(jī)遇，制定中國(guó)NOx排放的控制策略。中國(guó)NOX排放控制策略的確定缺乏對(duì)全國(guó)NOX排放狀況、環(huán)境影NOX優(yōu)先控制領(lǐng)域火電廠－－排放量大，排氣集中有利于采取控制措施；－－已有成熟的商業(yè)化控制技術(shù)；－－解決我國(guó)區(qū)域酸雨污染問題的關(guān)鍵之一；－－對(duì)地區(qū)陰霾形成的貢獻(xiàn)機(jī)動(dòng)車－－保有量增長(zhǎng)迅速，尤其大城市；－－排氣高度低，地形影響大；－－大城市局地空氣污染的貢獻(xiàn)大.NOX優(yōu)先控制領(lǐng)域火電廠電站鍋爐NOX排放控制技術(shù)一級(jí)措施（燃燒改進(jìn)技術(shù)）－－減少燃燒過(guò)程中NOX生成低NOX燃燒器（LNBs）分級(jí)燃燒－－火上風(fēng)（OFA）煙氣再循環(huán)(FGR)二級(jí)措施（燃燒后煙氣脫硝技術(shù)）再燃燒技術(shù)（Reburning）選擇性非催化還原（SNCR）選擇性催化還原（SCR）電站鍋爐NOX排放控制技術(shù)一級(jí)措施（燃燒改進(jìn)技術(shù)）－－減少燃NOx廢氣的治理

吸收法：采用堿液、稀硝酸溶液、濃硫酸等作為吸收劑

吸附法：采用吸附劑有活性碳、沸石分子篩

催化氧化法：適用于硝酸尾氣與燃燒煙氣的治理NOx廢氣的治理LNB通過(guò)使燃料和空氣的完全燃燒延遲，在燃燒局部形成富燃料貧氧的氛圍，抑制NOX生成量;可達(dá)到50％以上的脫硝率LNB通過(guò)使燃料和空氣的完全燃燒延遲，在燃燒局部形成富燃料貧OFA將5%~20％的燃燒空氣在主燃燒器區(qū)下游的OFA噴口引入爐膛；主燃燒器區(qū)低于標(biāo)準(zhǔn)空燃比（AIR-TO-FUEL）的貧氧氣氛下。與LNB配合可使脫硝率提高10%~25％。OFA將5%~20％的燃燒空氣在主燃燒器區(qū)下游的OFA噴口引再燃燒技術(shù)（Reburning）1960年代末期由Dr.JostWendt發(fā)明再燃燃料（天然氣、煤、其他燃料）提供15~25％的熱輸入量；氮氧化物削減率>50%；投資費(fèi)用較低；燃料成本，適當(dāng)停留時(shí)間可用性；應(yīng)用：旋風(fēng)爐；墻燃爐、切燃爐；容量范圍:33～800MW目前,美國(guó)已有超過(guò)5000MW容量鍋爐安裝了再燃燒系統(tǒng)在俄羅斯、烏克蘭、意大利、日本和中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用再燃燒技術(shù)（Reburning）1960年代末期由Dr.J廣泛采用的選擇性催化還原法（SCR）

原理：利用NH3做還原劑，在300~400℃溫度范圍和一定的催化劑（鐵、釩、鉻、銅、鈷或鉬等金屬氧化物）作用下，使煙氣中的NOX還原為無(wú)害的N2和H2O。主反應(yīng)機(jī)理：可能的副反應(yīng)：8NH3+6NO2→7N2+12H2O4NH3+6NO→5N2+6H2OSCR特點(diǎn)：（1）90％～95％NOX削減率；（2）氨泄漏量低,0-5ppm（3）極好的空燃比控制，接近1.0.

（4）廣泛應(yīng)用于日本、歐洲的燃?xì)狻⑷加秃腿济哄仩t 問題：投資及運(yùn)行費(fèi)用高、催化劑中毒、氨儲(chǔ)存、粉煤灰綜合利用廣泛采用的選擇性催化還原法（SCR）原理：利用NH3做還原SCR系統(tǒng)布置方式選擇高粉塵布置低粉塵布置尾端布置鍋爐空預(yù)器除塵器FGDSCR煙囪鍋爐空預(yù)器除塵器SCRFGD煙囪鍋爐SCR空預(yù)器除塵器FGD煙囪SCR系統(tǒng)布置方式選擇高粉塵布置低粉塵布置尾端布置鍋爐SCR系統(tǒng)構(gòu)成VAPORIZER蒸發(fā)器AIR空氣預(yù)熱器PREHEATERCONTROLSYSTEM控制系統(tǒng)AQUEOUSNH3TANK液氨罐HEATER加熱器FAN風(fēng)扇PUMP泵MIXER攪拌器NH3INJECTIONGRID加氨槽CATALYSTLAYERS催化劑涂層SOOTBLOWERS吹灰器FLOWCONTROL流量控制SCR系統(tǒng)構(gòu)成VAPORIZERAIR空氣預(yù)熱器PREHESCRNH3噴射，溫度范圍：350～400℃；可達(dá)到90％以上脫硝率；投資費(fèi)用高，空間限制，NH3泄漏，SO3排放，催化劑中毒失火；應(yīng)用：超過(guò)75臺(tái)鍋爐；旋風(fēng)爐，墻燃爐，切燃爐，容量范圍：122－1300MWSCRNH3噴射，溫度范圍：350～400℃；SCR催化劑－－適用不同燃料類型蜂窩狀催化劑單元不同開孔大小適用于不同燃料：煤、油、天然氣SCR催化劑－－適用不同燃料類型蜂窩狀催化劑單元不同開孔大小板式催化劑板式催化劑催化劑堵塞及腐蝕催化劑堵塞及腐蝕催化劑單元單元催化劑單元催化劑模塊整流層催化劑層SCR催化劑構(gòu)造催化劑單元單元催化劑單元催化劑模塊整流層催化劑層SCR催化劑SCR裝置SCR裝置氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器Ph氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳ煙氣/氨的混合氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳ煙氣/氨的混合氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的存儲(chǔ)系統(tǒng)氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的蒸發(fā)器氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的蒸發(fā)器氨的儲(chǔ)備與供應(yīng)系統(tǒng)煙道系統(tǒng)煙道系統(tǒng)第七章氣態(tài)污染物的控制課件第七章氣態(tài)污染物的控制課件SCR的投資SCR的投資機(jī)動(dòng)車NOX排放控制技術(shù)城市機(jī)動(dòng)車是中國(guó)城市NOX排放控制的重點(diǎn)對(duì)象

北京、上海、廣州等城市機(jī)動(dòng)車NOX污染貢獻(xiàn)率超過(guò)50%

控制技術(shù)包括：機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)機(jī)外凈化技術(shù)替代低污染燃料和新型低污染發(fā)動(dòng)機(jī)

關(guān)鍵是技術(shù)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，缺乏經(jīng)濟(jì)性分析“車、油、路”三個(gè)因素的協(xié)調(diào)，重視非道路用車的排放控制缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策

機(jī)動(dòng)車NOX排放控制技術(shù)城市機(jī)動(dòng)車是中國(guó)城市NOX排放控制的機(jī)內(nèi)凈化：改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使污染物的產(chǎn)生量減少將一種汽車性能改善劑--卡瑪絲液體注入水箱，就可以減少汽車尾氣達(dá)60%-90%。這是被實(shí)踐證明了最經(jīng)濟(jì)、最方便、最有效的治理尾氣法。加入水箱后，隨著水箱溫度的升高，極大化了卡瑪絲本身的的遠(yuǎn)紅外線和負(fù)離子的放射效果,在汽缸周圍形成了電子磁場(chǎng),加快了汽缸內(nèi)的燃燒.達(dá)到了近于完全燃燒的程度.機(jī)外凈化：利用裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)外部的凈化設(shè)備，對(duì)排出的廢氣進(jìn)行凈化治理，如排放管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”（用鉑、鈀合金作催化劑），它的特點(diǎn)是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。2CO+2NO＝2CＯ2＋N２

措施缺陷：

①無(wú)法消除硫的氧化物對(duì)環(huán)境的污染，還加速了SO２向SO３的轉(zhuǎn)化，使排出的廢氣酸度升高。②只能減少，無(wú)法根本杜絕有害氣體產(chǎn)生。措施缺陷：①無(wú)法消除硫的氧化物對(duì)環(huán)境的污染，還加速了SO結(jié)論（1）若不采取進(jìn)一步控制措施，到2020年，中國(guó)NOX排放總量將達(dá)到2363～2914萬(wàn)t之間，超過(guò)美國(guó)成為世界第一大NOX排放國(guó)。（2）燃煤依然是未來(lái)NOX排放最主要來(lái)源（55%左右）；隨電煤消費(fèi)比重上升，未來(lái)火力發(fā)電貢獻(xiàn)比目前更大，到2030年將達(dá)到45%左右。（3）火電廠是中國(guó)NOX排放控制的重點(diǎn)；嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車NOX排放是解決大中城市NOX污染的最有效途徑。（4）盡早開展燃煤火電廠SCR示范工程對(duì)今后控制火電廠NOX排放具有重要意義，低溫催化具有較好的應(yīng)用前景。（5）為制定中國(guó)NOx排放控制的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略，應(yīng)系統(tǒng)開展相關(guān)基礎(chǔ)應(yīng)用研究，加快控制技術(shù)的開發(fā)和工程示范。結(jié)論（1）若不采取進(jìn)一步控制措施，到2020年，中國(guó)NO硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放2.燃燒前和燃燒中脫硫技術(shù)與工藝3.燃燒后脫硫技術(shù)及其研究進(jìn)展4.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)綜合評(píng)價(jià)5.中國(guó)控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和重大行動(dòng)硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放中國(guó)城市的大氣污染的特征煤煙型大氣污染，主要是硫排放，其中90%來(lái)自煤炭煤中硫的存在形式：無(wú)機(jī)硫(黃鐵礦和硫酸鹽）有機(jī)硫（硫醇和硫醚）中國(guó)的動(dòng)力煤資源全硫的加權(quán)平均含量為1.15%含硫量為小于0.5%的超低硫煤占39.35%含硫量在0.5~1.0%的低硫煤占16.46%含硫量在1.0~1.5%的中低硫煤占16.68%含硫量在1.5~2.0%的中硫煤占9.49%含硫量為2.0~3.0%的中高硫煤占7.85%含硫量分別為3.0~5.0%的高硫煤和大于5.0%的特高硫煤占7.05%中國(guó)城市的大氣污染的特征硫氧化物的污染－關(guān)注熱點(diǎn)早期局地環(huán)境中二氧化硫的濃度升高近100年來(lái)二氧化硫等酸性氣體導(dǎo)致的酸沉降最近二氧化硫等氣態(tài)污染物形成的二次微細(xì)粒子硫氧化物的污染－關(guān)注熱點(diǎn)早期硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放硫循環(huán)與硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃燒時(shí)，其中的硫大部分轉(zhuǎn)化為SO2硫循環(huán)與硫排放人類使用的化石燃料都含有一定量的硫我國(guó)SO2排放的年際變化我國(guó)SO2排放的年際變化全國(guó)二氧化硫排放量年際變化第七章氣態(tài)污染物的控制課件

各地區(qū)二氧化硫排放情況排放情況

各地區(qū)二氧

全國(guó)近年廢氣中主要污染物排放量單位：萬(wàn)噸

年度二氧化硫煙塵工業(yè)氮氧化物合計(jì)工業(yè)生活合計(jì)工業(yè)生活粉塵合計(jì)工業(yè)生活20011947.81566.6381.21069.8851.9217.9990.6---20021926.61562364.61012.7804.2208.5941---20032158.71791.4367.31048.7846.2202.51021---20042254.91891.4363.51094.9886.5208.4904.8---20052549.32168.4380.91182.5948.9233.6911.2---20062588.82237.6351.21088.8864.