余永紅,張 保,王維江
(成都國化環保科技有限公司,四川成都 610041)
檢測與標準
硫酸霧新檢測標準下的尾氣治理策略
余永紅,張 保,王維江
(成都國化環保科技有限公司,四川成都 610041)
硫酸霧 尾氣 排放 治理 檢測 標準
為符合GB 26132—2010《硫酸工業污染物排放標準》要求,許多企業都對硫酸裝置進行了脫硫改造,通過更換進口催化劑或增加尾氣脫硫裝置來確保尾氣SO2達標排放,目前基本上都已能夠滿足排放標準要求。但對于硫酸霧的排放要求,各企業一般都未進行過有針對性的處理,主要是硫酸霧指標較低,而且目前也沒有合適的硫酸霧處理技術,如果專門為此增加一套設備,成本較高。
2016年3月,國家針對硫酸霧檢測標準發布了新的國標,對其中硫酸霧組成進行了界定,明確了硫酸霧包括硫酸小液滴、三氧化硫及顆粒物中可溶性硫酸鹽[1],這對于原來傳統意義上所認為的硫酸霧就是指三氧化硫和硫酸小液滴在范圍上有了擴大,也是由于當前PM2.5進入大眾視野,被人們所關注,硫酸鹽作為PM2.5的成因之一也需要進行排放限制,因而將其歸入到硫酸霧的范疇內值得商榷,但也有一定道理。在該情況下,硫酸霧排放指標是否能達到相關要求,便成了企業關注的焦點之一。
目前,硫酸行業內企業的運行情況各有不同,二吸塔出口的硫酸霧排放水平也存在較大差異,運行好的企業可將其控制在100 mg/m3以內,也有企業因為設備老化或者操作不當,出口硫酸霧排放達到或超過1 g/m3,煙囪排放口可以看到明顯的冒黃煙現象。硫酸霧進入周邊環境會對人體健康和植物造成嚴重危害,因此必須要進行控制。
硫酸企業控制硫酸霧方式各不相同。有的通過脫硫裝置協同處理,有的通過濕式電除霧器進行捕獲,雖然可去除三氧化硫和硫酸液滴,但基本上都只是將其轉化成了硫酸鹽,這些可溶性硫酸鹽一部分隨著噴淋液進入脫硫裝置循環池,另一部分被煙氣夾帶進入后端煙囪排入大氣。在一定大氣環境條件下,二次結晶,與大氣中的水分共同作用形成氣溶膠,最終成為PM2.5的重要成因之一[2]。
目前硫酸行業中SO2達標排放基本已得到普遍執行和有效監管,大部分硫酸裝置都配套了脫硫設備,隨著國家對標準貫徹力度的強化,硫酸霧必將成為下一個監控重點,新的硫酸霧檢測標準的頒布便是重要信號。而硫酸企業現在普遍存在運營困難、資金短缺等問題,如何在脫硫的同時,不增加投資解決硫酸霧超標成為企業所關注的重點。
現有的脫硫裝置對于SO2均能達到較好的脫除效果,但在去除硫酸霧方面,卻存在一定問題,以石灰石/石膏法和氨法為代表的傳統濕法工藝為例,通過將煙氣中二氧化硫轉化為硫酸鹽的形式來脫除二氧化硫,雖然可以達到良好的去除效果,但在脫硫的同時生成的硫酸鹽會隨著煙氣進入尾端排放口,即使通過除沫器進行二次捕集,仍然有一定量的硫酸鹽排入大氣中。通過對四川德陽某化工廠氨法脫硫后的硫酸尾氣檢測分析結果來看(見表1),這部分硫酸鹽現在被界定為硫酸霧組成之一,并占了很大的比例。

表1 某化工廠氨法脫硫后的硫酸霧中組成
硫酸霧的排放監測必然越來越嚴格,而傳統脫硫技術又存在無法從根本上消除酸霧的問題,單純依靠尾端的除霧裝置無法對硫酸鹽進行有效攔截,由于該部分硫酸鹽排放濃度在1 m3中僅有幾十到幾百毫克,為此配套專門的濕式電除霧器并不經濟,最好的辦法仍然是在脫硫工序中加以解決。
新型催化法煙氣脫硫技術目前在硫酸行業已應用多年,得到了業主們的廣泛認同,作一種新的環境催化技術,其脫硫原理同濕法技術所采用的化學中和路線不同,它是通過催化轉化將SO2制備成硫酸達到脫硫目的,因此在脫硫過程中并不產生硫酸鹽,這就從根本上杜絕了因煙氣夾帶而造成的硫酸鹽外排問題,從而削減了絕大部分硫酸霧排放量。
而針對硫酸液滴和三氧化硫的問題,由于新型催化法脫硫技術所采用的催化劑載體為多孔材料,比表面積大,吸附性能極強,能夠在床層內有效攔截三氧化硫和硫酸液滴,使外排的煙氣中硫酸霧排放濃度處于極低的水平。
湖北鐘祥某化工廠硫酸霧檢測結果見表2。
由于該技術的脫硫副產物同樣也是硫酸,脫硫原理也是將二氧化硫催化氧化成三氧化硫后,再進一步轉化成硫酸,因此硫酸霧中的三氧化硫和硫酸液滴并不對該技術的脫硫過程產生任何影響。正是由于該技術在脫硫過程中產生這樣的中間產物,對硫酸液滴和三氧化硫的攔截進行了充分的考慮,因此對于來自硫酸系統的硫酸霧能進行很好的吸附去除。

表2 湖北鐘祥某化工廠硫酸霧檢測結果
新型催化法煙氣脫硫技術不僅能較好地去除二氧化硫,同時作為一種資源回收型技術,在酸霧的吸附去除上也具有良好的效果,尤其對硫酸行業用戶而言,該技術具有較強的工藝匹配度,能同時治理多種污染物,無二次污染,隨著國家對硫酸霧排放指標的日益嚴格化,該技術不失為各個硫酸企業的首選尾氣治理技術。
[1] 環境保護部科技標準司. 固定污染源廢氣 硫酸霧的測定 離子色譜法:HJ 544-2016[S].北京:中國標準出版社.
[2] 曹軍驥. 中國大氣PM2.5污染的主要成因與控制對策[J].科技導報,2016,34(20):74-80.
2017-06-13。
余永紅,男,成都國化環保科技有限公司工程師、國家注冊環保工程師,主要從事工業煙氣脫硫脫硝工作。電話:13699454723;E-mail:yuyonghong@163.com。
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1002-1507(2017)10-0055-02