脫硫脫硝脫汞攻關一體化控污
科技部近期公布的國家重點研發計劃專項指南提出，開展燃煤污染物（SO2，NOx，PM）一體化控制技術工程示范，在深度脫除SO2的同時，提高PM2.5的捕集效率。中國石油和化學工業聯合會煤化工專委會專家、陜西省化工學會名譽理事長賀永德在接受中國化工報記者采訪時表示，開發適合中國國情的脫硫脫硝脫汞一體化技術是發展趨勢，可以大幅降低工程投資和運行管理費用。
脫硫脫硝仍有技術難點
據介紹，我國煙氣脫硫、脫硝技術有等離子體法、濕法氧化（還原）吸收法、絡合吸收法、生物質活性炭吸附法及氮氧化物直接催化分解法等，種類繁多，有的還可實現超低排放。其中脫硫脫硝一體化成為亮點，比如陜西聯合能源化工技術有限公司開發的煙氣脫硫脫硝一體化（TSN）技術，采用氨法脫硫、濕法臭氧氧化脫硝一次性完成，具有反應速度快、脫硫脫硝效率高等特點。該技術目前已在陜西蒲城清潔能源化工有限公司工業化應用。
記者了解到，在脫硫脫硝技術中，等離子體法、濕法氧化（還原）吸收法相對可靠。等離子體脫硫脫硝工藝流程簡單，副產物硫酸銨和硝酸銨可作為化肥，不產生廢水、廢渣等二次污染。但由于需要采用大容量、高功率的電子加速器，該技術耗電量大，電極壽命短，價格昂貴，不適合大規模工業化應用。濕法氧化（還原）吸收法技術關鍵是氧化劑的選擇，氧化劑包括二氧化氯、過氧化氫、臭氧和高錳酸鉀。技術主要難點是NO難溶于水，吸收前需將NO氧化為NO2，成本較高；生成的亞硝酸鹽需進一步處理；產生大量廢水。
脫汞技術研究剛剛起步
我國是全球排放汞最多的國家，其中燃煤致汞排放量占汞排放總量的40%以上。我國對汞污染防治已高度重視，規定燃煤鍋爐大氣污染物特別排放限值，其中汞及其化合物排放限值為0.03mg/m3。
中國工程院副院長謝克昌院士認為，中國脫硫、脫硝技術發展很快，甚至略優于美國。但脫硫脫硝脫汞一體化技術還不成熟。美國對汞排放要求較為嚴格，截至2010年已有170個機組安裝或計劃安裝汞污染控制設備。中國對汞排放控制技術研究處于起步階段，還沒有完全成熟的技術進入商業化運行。
目前在脫汞技術研究中，主要圍繞燃燒前脫汞、燃燒中控制和燃燒后脫汞來進行。燃燒前脫汞是通過洗選煤和低溫熱解減少煤中汞的含量，平均去除率38%，而先進的化學物理洗煤技術去除率可達60%以上。此外，煤低溫熱解，也可使汞含量減少60%~90%。燃燒中控制主要包括噴灑鹵素添加劑，或爐膛噴射微量氧化劑、催化劑、吸附劑等，低氮燃燒也有利于煙氣中氧化態汞的形成。燃燒后脫汞即對排放煙氣中的汞進行處理，目前被普遍采用。主要方法有向煙氣噴入活性炭等來吸附單質汞的吸附法，噴灑碘化鉀、硫化鈉等與汞發生化學反應的化學試劑法，以及在煙氣脫硫前的催化劑氧化法。
協同控制是發展方向
賀永德認為，如果每種污染物均設置獨立的脫除設施，不僅系統復雜，而且投資及運行成本大大增加。其實在煙氣脫硫和脫硝過程中，一定程度上也削減了汞排放，去除率一般達到50%以上。因此，利用現有的脫硫脫硝除塵設施，進行PM2.5、汞等污染物脫除功能拓展，實現脫硫脫硝脫汞除塵一體化的多污染物協同控制，是目前最經濟、最實用的途徑，將成為今后發展方向，具有廣闊發展前景。
目前，國外正在開發多種污染物協同控制技術，比如同時控制SO2、NOx和Hg的電子束技術、等離子技術、活性炭技術、電催化氧化技術等，以及同時控制SO2、NOx、Hg和煙塵的活性炭技術等。我國也在積極開展燃煤多污染物協同控制技術與裝備工業性或示范性試驗研究，包括同時脫硫脫硝脫汞的濕法、干法、低溫選擇性催化劑還原脫硝（SCR）技術，超細粉塵高效捕集技術，硝汞協同控制多效催化劑及其再生工藝等。
賀永德坦言，雖然目前的脫硫脫硝技術也可以使汞降低35%~40%，但汞含量怎么檢測，如何避免形成汞鹽固體廢物產生污染等技術難題，都需要進一步研究攻關。
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