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            顛覆傳統技術 創新發展理念

               2016 年 4 月在日內瓦國際發明展上,北京大學博士生導師魏雄輝博士發明的 DDS 煙道氣除塵脫硫脫硝技術獲得了特別金獎。這是一種全新的理論、全新的技術和全新工藝,徹底顛覆了傳統的煙道氣除塵、脫硫和脫硝方式。

               向霧霾宣戰

               亟待“治本”之策

               從2012年冬天起,霧霾這個詞出現在我國公眾的視野中,霧霾日益成為中國人日常生活中的重要話題,成為嚴重影響中國人生活質量和身體健康的一道陰影,更是影響中國經濟發展的一個負面因素。因此,政府高度重視霧霾等大氣污染治理,并投入了重金和精力,決心要找回藍天。2016年的政府工作報告提出,要重拳治理大氣污染、霧霾和水污染。隨之,各地政府出臺了大量的配套政策,開展了一系列有針對性的項目。同年監測化學需氧量、氨氮排放量分別下降2%,二氧化硫、氮氧化物排放量分別下降3%,重點地區細顆粒物(PM2.5)濃度繼續下降。在多項措施的并舉之下,我國重點區域污染物濃度得到了一定的改善,但結果并不樂觀,霧霾并沒有從根源上解決。

               那么,如何治理霧霾,大氣污染防治如何展開?溯本追源,從源頭控制污染物的排放,再加上末端的綜合治理,才是大氣污染防治的治本之策。

               治霾之路始于足下

               這得從霧霾的源頭說起。霧霾主要來源于火電、鋼鐵、冶煉、水泥、陶瓷、玻璃、化工和垃圾焚燒等行業的燃燒煤、石油等化石燃料及天然氣所產生的工業煙道氣等廢氣的排放。這些煙道氣或廢氣中含有大量的灰塵(含PM 粒子,如 PM100、PM10、PM2.5等)、二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氯化氫、氟化氫等劇毒的酸性氣體,同時還含有氨、二惡英、多環芳烴、VOCs 等有機物和重金屬等。因而,從污染源控制與行業治理可行性角度來看,除塵、脫硫、脫硝、脫氨(胺)和脫除有機物(含 VOCs)是霧霾治理的主要手段。而我國現階段對污染企業的要求主要是進行除塵、脫硫和脫硝處理。

               據估算,2016年全國除塵新增投資約500億元,脫硫投資210億元,脫硝投資 840 億元,共計約 1550 億元。電力行業強制執行的潔凈排放補貼,按2016年全年火力發電量43,958億度,每度電環保補貼0.027元計算,該項支出就達到約 1186 億元。如果加上其他產業的和地方性的補貼和投資數字就更驚人。

               然而,在這些行業中,大多數企業并非是未對自身的煙道氣或廢氣進行除塵、脫硫和脫硝處理。只不過,大部分都是采用電除塵加布袋除塵、石灰石法或氨法脫硫、氨基還原型的SCR及SNCR法脫硝。這些傳統的方法并不 具 有 脫 除 二 惡 英 、多 環 芳 烴 和VOCs等有機物的能力。當空氣中二氧化硫、氮氧化物、氨、二惡英、多環芳烴和 VOCs 等的含量達到一定濃度時,受紫外光的作用下,會發生大氣光化學反應,產生大量氣溶膠,迅速出現嚴重二次霾現象。本來微小顆粒物排放造成的一次霧霾現象都比較嚴重,由于二次霧霾的產生,在很短的時間之內霧霾會呈現出迅速惡化的態勢。在北京,這種情況經常出現。

               傳統技術的除塵、脫硫、脫硝并不徹底,在某些方面還有加重霧霾形成的作用——這也就是為何連續多年大量投資的情況下,霧霾治理頻頻碰壁的原因。除此之外,傳統的除塵、脫硫、脫硝工藝由于運行費用高,有些企業環保設備只是為了應付檢查,能不做就不做。當然,除了投資不到位的因素外,更多的則是因為受到了技術瓶頸的制約。

               面對日益嚴重的霧霾,治標還是治本?企業停產嚴重影響著經濟發展和企業生存,工廠搬遷并沒有減少霧霾的排放,煤變油增加了環境消耗、提高了能源成本,加強監測、政策引導、嚴厲處罰并不能根本上減少霧霾的產生。治本的關鍵必須是煙道氣處理技術有實質性的突破,克服現有煙道氣凈化技術存在的缺陷,用技術從源頭上消除產生霧霾物質的排放。

               DDS煙道氣除塵

               脫硫脫硝技術顛覆傳統

               2016 年 4 月在日內瓦國際發明展上,北京大學博士生導師魏雄輝博士發明的 DDS 煙道氣除塵脫硫脫硝技術獲得了特別金獎。該項技術在國際上也是獨一無二,并申請了國際專利(PCT),且獲得美國、日本、歐亞、加拿大、墨西哥等國家的發明專利授權——這是一種怎樣的技術?

               DDS 煙道氣除塵脫硫脫硝技術是采用溶液全循環使用方式:DDS除塵液、DDS脫硫液或DDS脫硝液吸收煙道氣中的有害成分后,然后進行再生,釋放出有害成分(可富集成化工原料),再生后的DDS除塵液、DDS脫硫液或 DDS 脫硝液又重復使用,如此“吸收—再生,吸收—再生……”連續循環使用。

               在此過程中,不需要用石灰石或石灰作為脫硫劑,設備現場清潔整齊;既不用氨作為脫硫劑,也不用氨或者尿素作為脫硝劑,所以避免了氨的逃逸現象而造成的嚴重二次污染。

               更令人驚喜的是,DDS 除塵劑、DDS 脫硫劑和 DDS 脫硝劑自身都是無毒、無害,對環境不會造成二次污染。這項技術可以將從廢氣中脫除出來的 SO2和 NO“X 吃干榨盡”,轉化成純液體 SO2產品和硝酸鹽等化工產品,實現變廢為寶。由于該技術能“吃硫喝硝”,企業可以解除以往對高硫的原煤、重油、煤焦油和石油焦等劣質燃料的限制。原來不能有效利用的劣質燃料現在反而可以為企業生產更多的更高附加值的副產品,有助于企業改變能源結構,進一步降低運營成本。

               技術創新持續發力

               霧霾治理指明方向

               目前,DDS煙道氣除塵脫硫脫硝技術已走出實驗室,于2013年年底中試試驗和 2015 年年初實際工業化試驗應用獲得成功,現正式步入工業化應用階段。

               2015年,該項技術在包頭鋼鐵集團進行了一年的小型工業化試驗,包鋼集團對小型工業化裝置進行了跟蹤監測。據監測,經該技術處理以后的煙道氣中,灰塵(含PM100、PM10、PM2.5等)含量可降至 5mg/Nm3以下,多數情況下檢測不出;SO2 含量可降至30mg/Nm3以下,多數情況下檢測不出;NOX 含量可降至 35mg/Nm3 以下,多數情況下檢測不出,遠低于國家現行標準。同時,HCl、HF、二惡英、多環芳烴等有機物(含部分VOCs)和重金屬等也可以有效脫除。

               包頭市政府、包鋼集團與技術擁有方決定共同建設該項技術的示范項目。目前 DDS 煙道氣除塵脫硫脫硝技術示范工程項目已經在包頭鋼鐵集團熱電廠建設完成,正在投入使用之中。該示范項目也得到了有關部門和眾多單位的高度關注。

               據悉,該項走在世界上最前列的技術已經持續得到廣泛的關注和推廣應用。如該技術得到迅速推廣應用,火電、鋼鐵、冶煉、水泥、陶瓷、玻璃、化工和垃圾焚燒等的煙氣污染問題將可得到有效控制“,APEC藍”將永駐。這樣長期以來國家大力提倡、企業普遍希望的低成本、零成本環保投入甚至環保賺錢等綠色循環低碳發展模式因此將成為可能,將大大提高企業廢氣治理的積極性、主動性,灰霾問題將有望可在較短的時間內得到減輕甚至消除。

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