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高源
【中國環(huán)保在線 廢氣處理】自1998年國務(wù)院關(guān)于“酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)通知”(國函(1998)5號(hào))頒布后至今已近20年了，北京的“煤改氣”的實(shí)施也有17年了，燃煤煙氣“超低排放”改造治理工作也開展近四年了，但奇怪的是霧霾天氣并沒有得到根本性的改善，原因何在？
為使“北京藍(lán)”的品牌持續(xù)保持，環(huán)保部門采取了關(guān)閉工廠、停止生產(chǎn)、巡視監(jiān)督等大量措施，卻換來了人們對(duì)大氣治理的關(guān)注轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)天氣預(yù)報(bào)的關(guān)注，因?yàn)椋灰霈F(xiàn)靜風(fēng)的氣象條件或逆溫層現(xiàn)象，很快就會(huì)在眼前展現(xiàn)渾沌的天空這種立竿見影的因果關(guān)系難道不值得有關(guān)部門去深思嗎？
1、 我們忽略了氣溶膠的致“霾”作用
氣溶膠的定義是：由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系；氣溶膠的分散相是固體或液體小質(zhì)點(diǎn)，其大小為0.001～100微米，連續(xù)相介質(zhì)是氣體。
由于大氣中漂浮著上千種微生物，氣溶膠在大氣中作為凝結(jié)核可以不斷地集聚水汽和微生物，具“中國霧霾特殊形成機(jī)理研究“(作者顧衛(wèi)東)的文章介紹：附著氣溶膠顆粒上微生物在適宜條件下迅速繁殖，氣溶膠體積迅速增大突破臨界點(diǎn)，終形成重度霧霾。如常溫常壓下，氣溶膠顆粒只有0.1微米，但隨微生物迅速繁殖，體積可迅速增加到 2.5微米、5 微米甚至10微米
盡管人們對(duì)“霧霾”的成分、機(jī)理和來源眾說紛紜，但是，“氣溶膠”是霧霾形成的主要原因無可爭辯。因?yàn)椋瑲馊苣z在大氣中的懸浮狀態(tài)就可以理解為：氣溶膠的固體粒子就是“霾“的凝結(jié)核，氣溶膠的液體粒子就是“霾“的溫床。
2、 我們忽略了煙氣治理過程中也會(huì)產(chǎn)生新的大氣污染物
首先列舉一個(gè)人們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常遇到的現(xiàn)象:當(dāng)把鐵鍋燒熱后，往鐵鍋里倒入一些鹽水，“撲哧”一聲會(huì)產(chǎn)生一股蒸汽，去聞這股蒸汽就會(huì)有一種咸味的感覺，也就是說：當(dāng)鹽水遇到高溫的鐵鍋后，因潛熱而產(chǎn)生的蒸汽中含有鹽霧等氣溶膠粒子，本文把這種現(xiàn)象稱為“鐵鍋效應(yīng)”。
上世紀(jì)九十年代中后期，我國開始從歐美國家引進(jìn)濕法煙氣脫硫工藝(占我國現(xiàn)有煙氣脫硫市場(chǎng)的90%以上)，以解決燃煤鍋爐和工業(yè)窯爐煙氣中SO2對(duì)大氣的污染問題，該工藝的核心技術(shù)就是“噴淋塔”(或稱“空塔噴淋”)。噴淋塔技術(shù)是二十世紀(jì)六十年代初由美國瑪蘇萊公司發(fā)明的，其基本原理就是通過堿性吸收液(鈣基、氨基、鎂基、鈉基)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，在洗滌的過程中使煙氣中的SO2等酸性氣體與堿性吸收液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，終變成鹽和水，以達(dá)到對(duì)煙氣脫硫的目的。
濕法煙氣脫硫工藝在引入我國的初期，在噴淋塔的進(jìn)出口處連有GGH(即：煙氣-煙氣再熱器)。GGH可將噴淋塔入口的煙氣溫度從120～160℃降到90℃左右(相當(dāng)于把鐵鍋只燒到90℃左右)，以減少噴淋塔在洗滌過程中因“鐵鍋效應(yīng)“而產(chǎn)生過多的氣溶膠；同時(shí)，GGH還可將噴淋塔出口的煙氣從50℃左右提升到75℃左右，以提高煙氣排入大氣后的擴(kuò)散范圍和高度。由于GGH在對(duì)噴淋塔進(jìn)出口煙氣進(jìn)行降溫和升溫的過程中，存在著漏風(fēng)、堵塞及能耗等問題，因此，GGH裝置逐步降低了在濕法煙氣脫硫工藝的應(yīng)用比例。
對(duì)于是否應(yīng)該在濕法煙氣脫硫工藝中安裝GGH裝置？在網(wǎng)上有許多爭論的文章，但爭論的焦點(diǎn)都聚集在噴淋塔出口煙氣的含水量多少和煙氣溫度的高低等問題上，而GGH還具有對(duì)噴淋塔入口煙氣的降溫功能卻忽略了。爭論文章中忽略了高溫?zé)煔庖?ldquo;鐵鍋效應(yīng)“而產(chǎn)生的氣溶膠問題。因?yàn)椋?dāng)GGH對(duì)噴淋塔入口煙氣的降溫功能取消后，燃煤鍋爐或工業(yè)窯爐排放的120～160℃(也可能溫度會(huì)更高)的煙氣會(huì)直接進(jìn)入噴淋塔(相當(dāng)于使鐵鍋溫度一直保持在120～160℃的范圍內(nèi))，在噴淋塔的吸收液(鹽類)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌時(shí)，必然會(huì)因“鐵鍋效應(yīng)“而產(chǎn)生大量的氣溶膠。
現(xiàn)有的濕法煙氣脫硫工藝對(duì)氣溶膠的生成主要有二點(diǎn)：a.因取消了GGH對(duì)噴淋塔入口煙氣的降溫功能后，使噴淋塔的“鐵鍋效應(yīng)”增強(qiáng)了，從而增加了“溶水性固體的氣溶膠”排入大氣；b.因噴淋塔對(duì)煙氣洗滌時(shí)采用的是逆流(煙氣向上，吸收液向下)方式，因此很容易形成煙氣對(duì)吸收液的夾帶現(xiàn)象，造成了“非溶水性固體的氣溶膠”(包括液滴中溶水性固體的氣溶膠)排入大氣。
3、 我們忽略了濕法煙氣脫硫工藝生成氣溶膠的能量
近日，很慶幸地能夠在網(wǎng)上看到山東大學(xué)朱維群教授的一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，他說：“我們對(duì)脫硫漿液進(jìn)行了分析，過濾去固體得到上清液，測(cè)其含有1.4%可溶性物質(zhì)”。在此試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)國家“超低排放“標(biāo)準(zhǔn)中煙塵含量應(yīng)小于10mg/Nm3的規(guī)定，并針對(duì)國內(nèi)主流發(fā)電機(jī)的燃煤鍋爐采用濕法煙氣脫硫工藝，將該工藝所形成的氣溶膠進(jìn)行計(jì)算得到表3-1。
注：因缺少參數(shù)，表中未列出濕法煙氣脫硫工藝形成的“液體小質(zhì)點(diǎn)中溶水性固體的氣溶膠”排放量。
由表3-1中所列數(shù)據(jù)可知：“煙氣中溶水性固體氣溶膠的排放量”是“煙氣中非溶水性固體氣溶膠的排放量(PM)”的75倍以上，此表的計(jì)算數(shù)據(jù)可以說明：解決濕法煙氣脫硫工藝形成的氣溶膠問題遠(yuǎn)比將燃煤煙氣中的含塵排放標(biāo)準(zhǔn)從50mg/Nm3降到10mg/Nm3更為重要。由于氣溶膠是“霧霾”的凝結(jié)核，因此，濕法煙氣脫硫產(chǎn)生的氣溶膠對(duì)“霧霾”的貢獻(xiàn)率不可低估。
