烟气联合脱硫脱碳系统.docx

1.建立新的治理模式，启动燃烧尾气CO2捕捉烟气治理的课题从上世纪末提出，已有30余年历史。可以说拖泥带水，疲于应付，环境污染的矛盾已到了影响国计民生的严重程度。以电厂烟气治理的历程为例，我国的治理大致历了两个阶段：（1）上世纪末到本世纪初国家政策强调脱硫，电厂逐步考虑脱硫。目前已有98%的电厂上了脱硫装置，这可以称为电厂烟气治理的第一阶段。（2）在脱硫治理尚未完成时，环境到了NOX的严重威胁，pm2.5的问题已经民怨沸腾，脱销的问题再也无法回避，国家对又脱硝下达强制命令，电厂又不得不纷纷上脱硝装置。这可以称为治理的第二阶段。本来脱硫与脱销是在工艺路线可以一体化设计，在设备布局上可以综合考虑的，却形成了“各自为阵”的局面，失去了通过优化设计降低成本和节约占地面积的机会。历史的经验有两条值得我们注意：一是需要办的事迟早要办，越拖代价越大。二是治理要做全盘考量、优化设计。迫于形势而被动应付只能事倍功半。火电厂烟气治理上必须改变被动应付的局面，主动出击，统筹规划，综合治理。当前一个重大的威胁正向我们逼近，这就是温室气体的灾难。来自燃烧化石燃料所致的污染和温室效应已严重威胁着人类赖以生存的环境。地球大气1896年CO2的浓度为296×10-6ppmv，1960年达到320×10-6ppmv，目前已经达到380×10-6ppmv，预计21世纪末将会达到650×10-6-700×10-6ppm。如此发展后果不堪设想，这是人类共同的课题，而中国更是首当其冲，2022年中国的CO2年排放量已超过全球排量的22&居全球前列，引发诸多非议。在2022年12月哥本哈根会议上国家总理温家宝代表国家郑重承诺到2022年我国单位国内生产总值二氧化碳排放要比2022年下降40%-45%。2022年中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要提出的主要目标中则做了明确规定：单位国内生产总值二氧化碳排放要降低17%。我国的能源结构以煤为主，随着国民经济和城市化进程的快速发展，CO2排放量将长期处于高位，而石化、电力行业烟气的碳排放占全国碳总排放量的绝大多数，只有抓住这两个行业烟气治理的“龙头”，国家十二五战略目标中的减排任务才有可能真正实现。在进一步搞好烟气脱硫脱硝的同时主动考虑减排CO2，并变废为宝，已是一个刻不容缓的选择。随烟气排到空气中的大宗有害气体主要是硫化物、氮氧化物和温室气体二氧化碳。硫氧化物排放量主要视煤中的硫的含量而决定，燃烧过程中绝大数硫氧化物以二氧化硫的形式产生并排放，同时还有很少数部分被氧化成三氧化硫以气体形式或吸附到颗粒物上排出；燃烧过程中排出的氮氧化物，是在一定温燃烧下的产物，主要为一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）及氧化亚氮（N2O）等，其中以一氧化氮为主。燃煤烟气中的温室气体二氧化碳（CO2）约占烟气的10%左右。二氧化碳、二氧化硫在烟气排放到空气中是有害气体，但当二氧化碳、二氧化硫在提纯后却有很高的经济价值。二氧化硫是食品添加剂的一种，适用于作为防腐剂可以抵抗微生物的侵袭，可以使水果可口，它还是一个很好的还原剂。其在水作用下它可以使物品褪色，SO2作为漂白剂，常用于对纸张和布匹漂白。SO2加氧可以轻易转化为三氧化硫，并制取浓硫酸。而二氧化碳的应用价值更为广泛：（1）一般条件下，二氧化碳不支持燃烧且比空气重，将二氧化碳覆盖在燃着的物体表面，可使物体跟空气隔绝而停止燃烧，因此二氧化碳可用灭火，是常用的灭火剂。（2）在化学工业上，二氧化碳是一种重要的原料，大量用于生产纯碱（Na2CO3）、小苏打（NaHCO3）、尿素[CO（NH2）2]、碳酸氢铵（NH4HCO3）、颜料铅白[Pb（OH）2·2PbCO3]等。（3）在食品行业，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要二氧化碳。（4）固态的二氧化碳即“干冰”，主要用作致冷剂，用飞机在高空喷撒“干冰”，可以使空气中水蒸气冷凝，形成人工降雨；在实验室里，“干冰”与乙醚等易挥发液体混合，可以提供-77℃左右的低温浴用于低温测试。“干冰”还可以做食品速冻保鲜剂。（5）在农业上，温室里直接施用二氧化碳作肥料，利用植物根部吸收二氧化碳，可以增进植物的光合作用。促进农作物生长，增加产量。（6）在医疗上，二氧化碳是人体呼吸的有效刺激因素，它通过对人体外化学感受器的刺激，兴奋呼吸中抠。如果一个人长时间吸入纯氧，体内二氧化碳浓度过低，可导致呼吸停止。因此，临床上把5%二氧化碳与95%氧气的混合气体、应用于一氧化碳中毒、溺水、休克、碱中毒的治疗和麻醉上的应用。液态二氧化碳低温手术的用途也较广泛。（7）在贮藏粮食、水果、蔬菜上，用二氧化碳贮藏的食品由于缺氧和二氧化碳本身的抑制作用，可有效地防止食品中细菌、霉菌、虫子生长，避免变质和有害健康的过氧化物产生，并能保鲜和维持食品原有的风味和营养成分。二氧化碳不会造成