大气污染物排放控制
 
发布时间: 2012-12-04 浏览次数: 641
        本方向针对燃煤电站与工业窑炉等典型污染物SOx、NOx、CO2、可吸入颗粒以及重金属(汞Hg、铅Pb、镉Cd、砷As等)等污染物,研究其的生成机理、迁移特性、控制或脱除规律,开发先进的排放控制方法和技术,实现对上述污染物的有效控制与低成本去除,进而为改善环境质量提供理论、方法和技术。
         本单位已经在该方向上取得重要研究成果,如:
● 燃煤烟气脱硫
        自主研发了U型平流吸收塔烟气脱硫工艺,该工艺经专家鉴定属原创性的新工艺。与国外同类工艺相比,运行成本降低了25%,固定投资降低40%,且占地面积降低45%,本工艺以其独有的优势在135MW~600MW不同级别的大型电站得到了成功的运用,该技术获得了2009年教育部技术发明二等奖,也是2010年国家科技进步二等奖(“稠密多相流动与化学反应耦合体系的节能减排关键技术与应用”)的主要内容之一。此外,在“锅炉尾气循环流化床脱硫技术”(CFB-FGD)大型化产业化及推广应用方面进展迅速,取得了令人瞩目的成绩,该技术首先在山东烟台电厂一台130吨/时电站锅炉成功应用、脱硫效率达到90%后,又相继在云南小龙潭电厂100MW机组、山东烟台发电厂150MW机组和山西大同第二发电厂及内蒙乌海电厂200MW机组锅炉上应用,更多系统正处在建设和调试阶段。
● 燃煤烟气脱硝
        在国家高技术研究计划(863计划)重点课题和专题课题的支持以及协作单位的大力配合下,对蜂窝状成型SCR脱硝催化剂的实验室研究成果及时进行了产业化开发,于2009年实现了SCR脱硝催化剂的批量生产。目前,协作企业已中标30万KW~60万KW机组SCR法烟气脱硝催化剂合同12个,其中包括江苏南热发电有限公司在内的4台已投运,平均脱硝率达到80%,氨泄漏量小于2ppm。此外,开展新型的脱硫脱硝技术的开发(如生物法)以及多种污染物协同脱除技术研究,相关技术研究分别获得了3项国家863项目的支持,为本项目的顺利开展提供了一定保障。
●  可吸入细颗粒脱除
        在国家973项目与国家自然科学基金项目的支持下,实验室利用数值计算的方法以及颗粒破碎模型,对燃煤电厂排放烟气中粉尘的粒径分布进行了预测,分析了已有电厂除尘器的除尘效率、细颗粒的粒径分布等特性,对外加条件下(声、电、磁等)可吸入颗粒物的动力学特性进行了全面的评价,并利用蒸汽相变的原理促进细颗粒的“长大”,并给出了相应的脱除工艺参数,为本项目的开展奠定了理论基础。
● 重金属污染物脱除
        针对燃煤烟气中的0价与二价汞的迁移、富集与转换规律进行了研究,并分析了煤基吸附剂对燃煤排放烟气中的汞吸附机理与吸附效率,该项研究得到了国家973项目的支持,为下一步研究重点(降低吸附剂的价格、提高吸附性能)提供了一定条件。
● CO2捕集与利用
        针对燃煤电厂烟气以及生物质低温气化和水解过程排放的CO2进行干法的化学吸附,利用钾基碳酸盐等固体吸附剂实现对CO2的吸附,并研究了CO2脱附的工艺条件,对整个工艺的能耗进行了分析,评价了该方法的CO2脱除成本,该项研究获得了国家863项目与国家自然科学基金项目的支持。化学吸收法方面,东南大学作为“中美清洁能源研究中心”科技联盟成员之一,本实验室参加了“中美煤高技术转化研究”国际合作项目中的CO2捕集与储存方面的研究,与南京圣诺热管公司、美国肯塔基大学联合撰写了2011年“CO2化学吸收法捕集技术工艺开发与中试示范”国际合作项目的指南。
        目前重点研究内容:(1)燃煤烟气酸性气体排放控制(生物法脱硫、脱硝,新型烟气脱硝方法与催化剂,多种污染物协同脱除);(2)可吸入颗粒与重金属污染物排放控制(PM2.5排放控制、重金属污染物排放控制等);(3)CO2捕集与利用(化学吸收法捕集CO2、吸附法捕集CO2)