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如何治理霧霾

現在壹提到工業排汙,排汙的工業企業就成了被譴責和羞恥的對象。但很少有人知道,這些工業企業為了治理大氣汙染,付出了多少努力,花了多少錢,走了多少彎路。

下面,我們舉幾個例子。

第壹個例子是燃煤煙氣濕法脫硫。

煤中有千分之幾到百分之幾的硫。煤燃燒時,硫也參與燃燒生成二氧化硫。如果大氣中有堿性物質,如氨,排入大氣的二氧化硫會與堿性物質結合生成硫酸鹽和亞硫酸鹽,形成微小顆粒——pm 2.5,其合成速度與大氣濕度密切相關。

如果缺乏堿性物質,又有強降雨,就會和雨水結合形成酸雨,這種情況在中國南方經常發生。

因此,燃煤煙氣的凈化處理就是去除顆粒物和脫硫。過去幾年,濕法脫硫技術在國內燃煤煙氣脫硫中得到了廣泛應用,包括鈣法脫硫、雙堿法脫硫、氨法脫硫、鎂法脫硫等。

其基本原理是煙氣經過除塵後進入濕式脫硫塔,使煙氣中的二氧化硫氣體溶於水,然後與堿性物質反應,脫除煙氣中的二氧化硫。

然而,煙霧將壹些含有硫酸鹽或微小顆粒的水霧帶出煙囪。在晴朗的日子裏,如果妳看到燃煤鍋爐煙囪冒出的水霧消散後,還有長長的淡藍色煙霧——俗稱拖尾或冒煙,這是煙霧中的水霧蒸發後留下的顆粒物。

這意味著大量的二氧化硫在脫硫過程中直接生成顆粒物。目前,各種濕法脫硫後煙氣中二次粒子的含量仍然是個謎。

在濕法脫硫的基礎上,有兩種方式去除這部分顆粒物。

壹是采用價格昂貴的耐腐蝕濕式靜電除塵器進行二次除塵,會增加風阻,從而增加風機的耗電量;目前國內只有部分大型燃煤電廠采用濕式靜電除塵器對濕法脫硫後的煙氣進行二次除塵。

第二種是用換熱器加熱煙氣使水霧蒸發,然後用靜電除塵器或布袋除塵器去除水霧中分離出來的顆粒。該工藝雖然投資比濕式靜電除塵器少,但會消耗大量熱能,增加風機的電耗。更不用說,濕法脫硫還有廢水和廢渣處理的問題,以及設備腐蝕嚴重的問題。

濕法脫硫塔嚴重腐蝕

而西方發達國家十幾年前就采用了半幹法綜合脫硫(甚至脫硝和去除重金屬等有害物質)和除塵工藝,建設和運行成本相對較低,且不產生二次顆粒物。

工藝路線是:先用價格低廉的旋風分離器粗除塵,再用半幹法在反應池中綜合去除硫、脫硝、重金屬和二惡英(如果煙氣中有二惡英)。

近年來,京津冀地區已花費數百億元安裝了數千個將產生二次粒子的濕法脫硫裝置。為了改善京津冀地區的大氣環境,未來有必要進行大規模的二次改造。

進行大規模的二次改造需要數百億元。這個巨大的經濟損失應該由誰來承擔?誰應該承擔責任?如果讓那些安裝了濕法脫硫裝置的企業來承擔這個經濟損失,會不會不公平?

第二個例子是大規模推廣煤改氣。

煤改氣最常見的方式是將燃煤鍋爐改為天然氣鍋爐。在京津冀,按單位熱值價格計算,天然氣的市場價格是煤炭的3倍左右。

以目前的煤價和氣價,普通燃煤鍋爐生產1噸蒸汽,成本約為180元;用燃氣鍋爐生產蒸汽,成本上升到300元/噸左右。對於壹個蒸汽成本占生產總成本百分之幾的企業來說,如果企業利潤不高,蒸汽成本要大幅度翻倍是非常困難的。

而如果采用超凈燃煤鍋爐技術生產蒸汽,成本只有200元/噸左右。

在今天的德國,仍有相當多的企業(如食用油加工和造紙)和小型熱電聯產站(如凱澤斯勞滕)使用燃煤鍋爐——壹般是熱電聯產,以提高經濟效益。

煤改氣最不公正的例子是在壹家玻璃企業。京津冀很多玻璃企業都是用煤造氣,然後在玻璃窯裏把氣燒起來,把玻璃液熔化。氣體中有顆粒,煤中有硫,玻璃原料中有硫(芒硝),玻璃窯中的氣體是高溫燃燒的,所以燃燒煙氣中有大量的顆粒,二氧化硫,氮氧化物。

在控制大氣汙染的煤改氣政策的推動下,壹些玻璃企業不再在玻璃窯中燃燒氣體,而是燃燒天然氣。

問題是燒了天然氣之後,汙染問題基本沒有解決。煙氣中顆粒物排放很少,達標;天然氣中沒有硫,但玻璃原料中有硫,所以要脫硫;氮氧化物壹點都沒減少,所以脫硝量沒少。

就玻璃窯燃燒煙氣凈化成本而言,去除顆粒(粉塵)成本最低,脫硫成本較高,脫硝成本最高。所以煤改氣後,煙氣治理的成本並沒有下降多少。

然而,天然氣的價格比煤制氣貴得多。壹平方米4mm玻璃,市場價約12元/平方米,原燃煤氣,能源成本2元/平方米以上;燒天然氣後,變成5元/平方米左右。這玻璃窯怎麽開?把門關上

第三個例子是,有專家提出,要通過能源結構調整和產業結構調整來控制大氣汙染。

轉變能源結構需要多長時間?德國的能源轉型時間表是從2000年到2050年半個世紀,化石能源燃燒排放的二氧化碳量將減少80%。

中國版的能源轉型——中國被稱為能源革命的長征才剛剛開始。中國政府提出的目標是,中國的二氧化碳排放量將在2030年達到峰值——幾乎與化石能源消耗的峰值同步。

換句話說,在最壞的情況下,未來15年,化石能源的消耗不減反增,那麽如何調整能源結構呢?

就算京津冀地區比較特殊,現在煤炭能源的使用已經達到頂峰,要用多少年才能把煤炭的使用量減少壹半?估計要20年吧?京津冀減少80%的煤炭使用需要多少年?我猜是35年吧?恐怕政府和人民都等不起這麽長時間。

產業結構的調整比能源結構的調整需要更長的時間。魯爾工業區就是壹個典型的例子。

自20世紀70年代以來,魯爾工業區壹直在調整產業結構,用了40年時間才基本到位。但所謂“到位”,並不是徹底砍掉重化工業,而是把鋼產量減少壹半左右。但是,為了治理大氣汙染,相關行業如何減排壹半?壹般需要降低壹個數量級。

事實上,魯爾工業區調整產業結構不是為了治理大氣汙染,而是因為壹些產業缺乏國際競爭力。比如地下采煤,因為成本太高,現在大部分礦都關閉了,只有兩對礦還在開采。

中國的去產能應該和產能過剩掛鉤,而不是和環保掛鉤。通過去產能來治理大氣汙染,10%比50%哪個比例足夠去產能?產能怎麽可能在80%左右?但這樣的去產能比例不是去產能,而是淘汰壹個行業。

通過調整能源結構和產業結構來控制大氣汙染?謝天謝地還沒實現。真心希望不要走這條彎路。

治理大氣汙染,首先缺的不是政府的鐵腕,而是正確的治理方法。方法不對,走彎路,手腕是鐵的,也是相反的。如果政府和專業部門的專家都不能給企業提供治霧霾的正確方法,企業怎麽治汙染?

當然,我們也不能對這些專家過於負責。畢竟大姑娘上中國轎子大規模治理空氣汙染還是第壹次。許多專家在空氣汙染控制方面知識淵博,但缺乏經驗。以上彎路都是學費!雖然學費有點高。

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