三论湿法烟气脱硫可能为引起全国性雾霾的主要原因教程教案.pptx

三论湿法烟气脱硫可能为引起全国性雾霾的主要原因——据物质平衡计算湿法脱硫新增进入大气的颗粒浓度;摘 要;前 言;前 言;1. 湿法脱硫前后排向大气的污染物分析;2) 湿法脱硫之后，电厂造成的主要大气污染物：尽管95%以上的气体污染物SO2与NOx 已经被脱硫、脱硝工艺转化成硫酸盐与硝酸盐，但是，在高效转化工艺中，未能达到高效收集(或者说脱硫、脱硝后硫酸盐与硝酸盐的高效反应与脱除本身是一对突出的矛盾，反应效率越高，脱除效率越低！)，因此，脱硫、脱硝工艺增加了排向大气的硫酸盐与硝酸盐固体颗粒，这些颗粒不仅粒径细(最细达到分子级)，而且数量巨大(下面具体计算)。 3）湿法脱硫使用的补充水，几乎全部通过烟囱进入大气，其副作用有两个，其一作为石灰(氢氧化钙)和石膏(硫酸钙)分子与颗粒进入烟气的载体，其二，将所有离开烟囱细颗粒(PM2.5)雾化成霾进入大气，使细颗粒长久停留于大气中，极大地增加了PM2.5在大气中的浓度。这部分颗粒可能是PM2.5的主要成分。 4）大量的水蒸汽与脱硫、脱硝颗粒成为大气雾霾的直接根源，其它的所谓二次污染物与之相比，甚至可以忽略不计。 5）主要原因清楚后，才会制定有效措施、取得快速而有效的治理效果。否则，不仅浪费财力、而且不会有明显的治理效果。;2013年12月22日笔者发表了《雾霾寻源》，提出了由于我国电力用煤数量庞大，又不经洗煤，经过电站锅炉燃烧后的煤灰细颗粒经除尘器除尘后，排向大气的极细颗粒(10微米以下，相当部分为PM2.5颗粒)，由于经过湿法除尘后水雾的携带，成为气溶胶进入大气，直接形成雾霾，经过对于全国火电耗煤量及其卫星测量的全国污染区域的面积测算，得到电厂溢出PM2.5飞灰在大气中的平均浓度达到53微克/m3； 2014.1.19笔者又发表了《再论湿法烟气脱硫可能为引起全国性雾霾的原因》一文。主要是认识到，经过脱硫、脱硝过程溢出烟囱，进入大气的颗粒不仅有经过除尘后的煤灰，同时还有烟气带出的脱硫、脱硝过程中进入烟气的石灰、石膏、硝酸铵、硫酸铵等细颗粒。当时，由于还无法估计这部分颗粒的数量，因此，只进行了定性的分析。由于未能量化，因此，观点可???难以服人。为此，本文对此进行补充，对观点提供量化依据。　;大气污染物采样样本中有一个事实，硫酸根与硝酸根离子浓度较高。大气物理研究者的主流观点认为，空气中的这些离子主要来自空气中的二氧化硫和NOx气体的二次反应。 按照这一观点，今天大气中的SO2及其NOx依然很高。其导向作用就是必须加大与进一步严格脱硫、脱硝的环保治理。 我们不否认需要继续加大脱硫、脱硝的环境治理，但是，并不接受大气样本中硫酸根与硝酸根离子的二次来源观点。 这一观点其实不是实证而是推测，其明显的错误在于：此与近年来国家进行的大规模的烟气脱硫后，实际直接排向大气的气体二氧化硫和NOx气体已经大幅度减少的事实相背。因为，经过脱硫、脱硝后直接排向大气的SO2和NOx只占未经减排的初始浓度的5%左右；如果二次生成说成立，则雾霾应该发生在脱硫、脱硝工程之前才合理。更难以解释为何SO2与Nox减排越多，大气雾霾反而越来越严重的矛盾现象。;4.湿法烟气脱硫的简要原理;4. 湿法烟气脱硫的简要原理;4.湿法烟气脱硫的简要原理;5.直接测量烟气携带的脱硫与脱硝反应颗粒的困难性;脱硫反应是气液反应，即二氧化硫气体与雾滴形态的氢氧化钙溶液分子之间的反应。反应后的产物硫酸钙还是存在于雾滴中间。雾滴有大有小，大的雾滴随着烟气穿过脱硫塔上部的除雾器(除雾器通常为曲折的百叶窗板)，通过惯性分离将大的液滴从百叶窗上捕集下来，而大量细小的水滴则随着烟气逃离出除雾器，一路经过烟道与烟囱排入大气。 烟气的湿度是容易测量的物理量。一般认为烟气经过脱硫塔后，就被大量的雾滴饱和了。 所以根据烟气流量和烟气的饱和度就可以计算烟气带出的水蒸汽量。 水蒸汽中所含的石灰和脱硫产物硫酸钙可以按照脱硫液携带的颗粒分子重量进行计算。;7. 电厂PM2.5煤灰颗粒排放及其大气浓度计算;7.2 电厂PM2.5煤灰颗粒排放及其大气浓度计算 (1) 从全国装机容量及机组投运率计算：100万平方公里内45天电厂排放PM2.5粉尘停留在大气中的平均密度： 8.1*10^8*0.55*1*24*45*340*1000*1000*7000/4300*0.2*(1-0.999)/(100*10^4*1000^2*1000)=53(ug/m3) 折算全年PM2.5粉尘排放量=8.1*10^8*0.55*1*24*365*340*1000*1000*7000/4300*0.2*(1-0.999)/1000/1000/1000/1000/10000 =43.2万吨/年(PM2.5粉尘颗粒) 作为对比，2011年中国电力烟尘排放总量为155万吨。也就是说本文计算的