21 大气污染控制工程实例讨论.pptx

第1页：大气污染控制工程实例讨论封面

大气污染控制工程实例讨论

第2页：实例讨论导览

• 大气污染源传统工艺
• 燃煤大气污染控制实例新工艺
• 汽车尾气控制

第3页：自然过程大气污染源

大气污染源•自然过程：火山喷发、森林火灾、土壤和岩石风化、流星燃烧产生宇宙灰尘等。

第4页：人类活动大气污染源

大气污染源人类活动燃料的燃烧：如冬季取暖—煤烟型污染工业生产过程：如冶金过程形成的烟交通运输：汽车废气、扬起的尘土

第5页：燃料与燃烧的定义

• 燃料燃烧的大气污染控制
• 燃料的定义：燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可行的物质。应用于固定燃烧装置的主要燃料是煤，燃料油和天然气等常规原料，以及统称为非常规燃料的多种其他原料。
• 燃烧的定义：燃烧是可燃混合物的快速氧化过程，并伴随着能量(光和热)的释放，同时使燃烧的组成元素转化成为相应的氧化物。

第6页：燃料的分类

燃料燃烧的大气污染控制•燃料的分类

第7页：燃料燃烧的污染物

• 燃料燃烧的大气污染控制燃料燃烧：
• 是造成大气污染最主要的来源，燃烧的目的主要是提供足够的动力或热量。
• 目前我国主要的工业燃料是煤、其次是石油。
• 燃料燃烧产生的污染物：烟尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物（一氧化氮）、多环芳烃、五氧化二钒

第8页：废气排放典型控制系统

废气排放典型控制系统集气罩颗粒除尘装置风机气态污染物净化器烟囱排入大气

第9页：燃煤火电厂污染控制现状

传统工艺•燃煤火电厂污染控制处理现状：燃煤电厂排放的粉尘大部分已得到控制，静电除尘装置比较完善，除尘效率高达98%-99%很多火电厂开始投运烟气脱硫装置，但没有采取减排氮氧化物的措施。

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第11页：洁净煤技术CCT

• 洁净煤发电
• 洁净煤技术（CCT）是在煤炭开发和利用过程中,为减少污染和提高效率而采用的新技术。
• 采用洁净煤发电技术是最终消除电力环境污染的根本途径。
• 优越性：减少了燃煤发电对环境的污染；有较强的燃煤适应性；

第12页：CCT的四个领域

洁净煤发电•CCT一般分为4个领域：1.煤的燃烧前技术：煤炭燃烧前的预加工,对电力工业来说,关键是煤炭的洗选加工2.煤的燃烧中技术：采用先进的煤燃烧方式，在煤燃烧过程中添加脱硫剂，吸收SO2；3.煤的燃烧后技术：后续烟气处理手段4.煤的转化技术：以化学方法为主将煤炭转化为洁净的燃料或化工产品，包括煤炭气化、煤炭液化。

第13页：循环流化床锅炉发电

• 循环流化床锅炉发电（CFBC）
• 与常规锅炉不同之处是煤粉在锅炉内呈流化态燃烧形成内循环,未燃尽的炭粒经旋风分离器捕集送人炉内形成外循。
• 1.燃烧效率高,燃料适应性强；
• 2.负荷调节适应能力好；

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第15页：新工艺MnO2脱硫

• 新工艺——MnO2脱硫
• 某公司热电分厂锅炉房以菱锰矿作为调节剂,利用软锰矿中MnO2的氧化性在吸收塔中循环吸收SO2烟气,实现烟气排放达标,还能制得MnSO4副产品,并且具有一定的湿法除尘作用,实现粉尘排放达标。
• 在吸收过程中还有副反应发生,将导致矿浆的pH值降低,使SO2的溶解度减少,影响吸收效果,因此加入菱锰矿与矿浆中的硫酸发生反应，有效控制矿浆的pH值,促进反应的进行。

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第17页：MnO2脱硫的效果

• 除尘效率≥90%,SO2吸收率≥92%,实现SO2和烟尘的达标排放;脱硫副产品硫酸锰的质量达到工业二级品要求。
• 该技术将SO2烟气的治理与MnSO4的生产相结合,将两套生产工艺合二为一,不仅节约了大量的治理成本和能源消耗,而且实现了SO2烟气的二次利用,具有显著经济效益和环保效益
• 是一种真正实现了SO2烟气的无害化、减量化和资源化的新工艺。

第18页：电子束脱硫EBA

新工艺——电子束脱硫（EBA）•成都电厂电子束脱硫示范工程这是我国建设工期最短、进展最顺利、最早通过验收的几个引进烟气脱硫工业示范项目中的一个,也是世界上已投入运行的处理烟气量最大的电子束脱硫装置

第19页：电子束脱硫基本原理

• 基本原理
• 自由基生成N2、O2、H2O→OH、O、HO2
• SO 2及NO x被自由基等活性物种氧化,生成硫酸和硝酸。
• 硫铵和硝铵的生成H2SO4+2NH3——(NH4)2SO4HNO3+NH3——NH4NO3SO2+2NH3+H2O+1/2O2——(NH4)2SO4

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第21页：电子束脱硫的特点

• (1)属干法处理过程,不产生废水、废渣;
• (2)能同时脱硫、脱硝,并可达到90%以上的硫脱率和80%以上的脱硝率
• (3)系统简单,操作方便,过程易于控制;
• (4)对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性;
• (5)副产品为硫铵和硝铵混合物,可用作化肥无二次污染;
• (6)脱硫成本低于常规方法。

第22页：烟气净化技术发展趋势

燃料燃烧的大气污染控制•发展趋势：为了降低烟气净化的费用,适应现有电厂的需要,开发联合脱硫脱氮的新技术、新设备已成为烟气净化技术发展的总趋势。二氧化硫一方面是酸雨的罪魁祸首,另一方面,它又是宝贵的硫资源。对于我国这样的贫硫国家和农业大国,在治理污染的同时充分回收利用硫资源,大力开展烟气中硫及氮氧化物的资源化工作,有着重要的意义。

第23页：其他防治措施

• 燃料燃烧的大气污染控制其他防治措施：
• 全面规划，合理布局，减少居民稠密区的污染；
• 在高污染区，限制交通流量；
• 选择合适厂址，设计恰当烟囱高度，减少地面污染；
• 在最不利气象条件下，采取措施，控制污染物的排放量。

第24页：燃煤污染控制总结

•总结：我国在燃料中主要燃烧煤；燃烧煤产生的污染物主要是烟尘和SO2除尘主要采用电除尘；SO2新工艺联合脱氮除硫；回收利用

第25页：汽车尾气污染

• 汽车尾气控制
• 我国特大城市的大气污染正由第一代煤烟型污染向第二代汽车型污染转变
• 汽车排放的碳氢化合物和氮氧化合物，通过阳光紫外线作用，形成有毒烟雾，此外还有固体悬浮微粒、一氧化碳、铅及硫氧化合物等

第26页：汽车尾气控制途径

汽车尾气控制1、最根本和最终的途径——改变汽车的动力：甲醇代替汽油、电动汽车；2、改善现有的汽车动力装置和燃油质量；3、采用汽车尾气的净化技术，三元催化转化器技术是目前应用最多的净化技术。

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第28页：三元催化转化器

• 三元催化转化器
• 汽车三元催化转化器的作用是将汽车发动机排出的有害气体如碳氢化合物、氮氧化合物、CO等经过氧化还原反应转化为CO2、N2和水蒸气等;可同时去除90%以上的三种主要污染物(碳氢化合物、CO和NOx)。
• 催化器主要由载体、涂层、垫层、壳体等组成。

第29页：催化器的载体与涂层

• 载体在催化器中是承担氧化、还原反应的基体,它影响催化器的使用寿命。为了增加载体的表面积,一般把载体做成多孔,且孔壁较薄。这一方面能提高净化效率,另一方面能减少背压；
• 载体上的涂层是加速进行汽车尾气氧化、还原反应的催化剂,是影响净化率的最根本因素。
• 壳体材料的选择和形状设计是影响催化器使用效率和使用寿命的重要因素。
• 载体与壳体的配合采用垫层方式

第30页：工业废气

工业废气工业生产过程中产生的对环境有害的气体。废气要排放必须达到国家规定的排放标准，因此对废气要进行处理后才能排放到环境中。工业废气主要包括烟尘、有机气体、酸性气体、碱性气体等。

第31页：集成电路废气的分类

集成电路的废气处理热无处理废气工艺尾气含尘废气有机废气碱性废气酸性废气6类直接排入大气1

第32页：酸性废气

酸性废气来源于工艺流程中使用各种酸液对芯片的腐蚀、清洗过程以及扩散等工序，主要污染物为氟化物、氯化氢、氮氧化物、硫酸雾等

第33页：酸性废气流程图

流程图

第34页：碱性废气

碱性废气来源于使用氨水、氨气的刻蚀工序，主要污染物为NH3

第35页：碱排气流程图

H2SO4碱排气流程图硫酸以生产中排放的废硫酸作为原料

第36页：有机废气

有机废气来源于清洗、匀胶、去胶、刻蚀、显影工序使用有机溶剂清洗过程，主要成份为异丙醇、光刻胶等有机物

第37页：有机废气处理流程图

流程图灰尘颗粒MEA保护催化剂30℃高沸点有机物150℃解吸

第38页：含尘废气

含尘废气来源于CVD工艺排气，主要污染物为粉尘(SiO2)

第39页：含尘废气流程

流程图文丘里洗涤塔含尘废气清洁气体通过pH控制NaOH的加入

第40页：工艺尾气

工艺尾气来源于扩散、离子注入和CVD等工序使用的特殊气体，如硅烷、磷烷、砷烷、乙硼烷(B2H6)等，除部分在工艺中反应消耗外，其余均以尾气的形式排放

第41页：工艺尾气处理方法

处理方法1燃烧/电热水洗式原理；通过电加热(800~1100℃)或天然气处理可燃、且燃烧产物可溶于水的气体废气种类：H2、PH3、AsH32干式吸附式原理；使用吸附剂，通过物理或化学吸附处理不能燃烧，也不能水洗的毒性气体废气种类：CO，HCl，HF，HBr，SiCl4，SiF4、ClF3等

第42页：喷漆废气的来源

2喷漆废气处理喷漆原料—涂料不挥发份挥发份成膜物质辅助成膜物质溶剂稀释剂有机废气甲苯、二甲苯和非甲烷总烃及过喷漆雾等

第43页：喷漆废气处理方式

处理方式常见的喷漆废气处理方式

• 活性炭吸附处理缺点：活性炭易于饱和由于活性炭阻力较大，需要压头较高的风机
• 催化燃烧处理催化燃烧处理方式虽然在一定程度上解决了活性炭饱和问题缺点：耗电量较高使用一段时间后，催化剂会中毒燃烧时的能耗高，能量没有回收造成浪费

第44页：喷淋吸收处理

处理方式喷淋吸收方法脱漆装置脱水装置喷淋塔吸附剂风机喷漆废气排放工艺路线柴油自上而下循环使用漆雾颗粒微小粘度大（99%）折板、岩棉等多层金属过滤网、焦炭等一用一备气体由下而上填料甲苯等溶解塔顶气液分离器

第45页：喷淋吸收的优点

优点系统吸收功能强，安全稳定吸收剂循环利用．有机溶剂回收

第46页：包装印刷有机废气

3包装印刷有机废气溶剂型油墨挥发性组分50-60%稀释、干燥后达60-70%含有苯、甲苯、二甲苯等(约900种)挥发性有机物质光化学污染挥发性有机化合物原料资源浪费

第47页：包装印刷废气的控制措施

控制措施1、合理选址2、浓度控制设施密封、溶剂浓度实时控制系统3、环保油墨应用4、高效干燥固化工艺

第48页：末端治理热力氧化法

末端治理热力氧化法直接焚烧催化燃烧蓄热式氧化

第49页：中低浓度有机物吸附法

中低浓度有机物吸附法

第50页：膜分离法

膜分离法根据有机蒸汽混合体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同，而实现分离亲有机膜

第51页：硝酸尾气处理

4硝酸尾气处理硝酸生产中排放的尾气NOx主要包括NO和NO2严重污染环境增加硝酸生产过程中的氨耗，提高了硝酸生产成本

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第54页：组合工艺原理

组合工艺原理

第55页：组合工艺流程图

组合工艺流程图>82%

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