酸沉降及其控制课件.pptx

1、3.1.SOx的形成与控制3.1.1.SOx的形成及其转化 SOx的形成是指燃料燃烧时，其中的硫氧化而成，基本反应为：形成的SO2遇到水（蒸汽）后会形成亚硫酸，进一步会被氧化成硫酸。即：4223232222/1SOHOSOHSOHOHSO22SOOSfuel第1页/共47页3.1.2.我国酸沉降的基本状况 酸性干沉降及湿沉降统称为酸沉降，酸性湿沉降包括雨和雪，指pH 值小于5.6 的降水，主要是向大气中排放了大量二氧化硫和氮氧化物所致。酸沉降严重危害农作物、森林和草场，使土壤和地表水酸化，损害建筑物和文物古迹，因此称为“空中死神”。我国是继欧洲、北美之后的世界第三大区域，且降水酸度不断升高。主

2、要分布于长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重,其次是西南地区、华东沿海地区和华南地区，北方城市降水年均 pH值低于5.6的有青岛、图们、太原和石家庄等地。第2页/共47页不下雨时，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面叫干沉降；下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继而降下时再冲刷酸性物质降到地面叫湿沉降。“湿沉降”取决于酸雨中致酸碱性物质浓度,如讨论硫的“湿沉降”,那么,将取决于降水中的硫的浓度,如此类推;也取决于降雨量。干沉降 则不同,除了取决于大气中酸碱性物质浓度,如果讨论硫的“干沉降“,那么,将取决于大气中SO2的浓度和总悬浮颗粒物的浓度,后者在空中已吸附了少量硫,

3、并以硫酸根的形式存在;还取决于它们沉降到哪类地面上,即土地利用格局。利用格局不同,吸附和吸收酸性物质能力不同。一般分为四类,森林的SO2 的沉降能力最强,约为 8毫米/秒;林地,约为5 毫米/秒;庄稼地和草地,约为4 毫米/秒;水面,居民区等,约为2 毫米/秒。土壤的酸碱性也有一些影响,pH值大于7 的碱性土壤,约为 8毫米/秒;pH值近于 4的酸性土壤,约为4-6 毫米/秒。城市和农村,谁的干沉降大,谁的湿沉降大,谁的干湿沉降总合大?我国城市,特别是工业城市,SO2 排放量较大,该城市地面测得的SO2 浓度也较高,例如我国有24所城市SO2 年均浓度超过了0.100 毫克/立方米,其中有10

4、座城市在长江以南,这些市皆处于酸雨区中;但是长江以南广大农村地区,SO2 年均浓度约为0.010 毫克/立方米,甚至低于此值,也属于酸雨区。这是因为我们测得的SO2 浓度是地面浓度;而决定酸雨的是高空雨云酸化的程度,并且这种酸化了的雨云可以长距离传输;决不能因为农村没有酸物质排放而忽视了酸雨存在与危害。由于乡村面积远远大于城市面积,因此城市的干沉降大于湿沉降;乡村湿沉降大于干沉降。若讨论国土面积,乡村的干湿沉降的总和将远大于城市的干湿沉降的总合;若讨论单位面积,城市的干湿沉降总和将远大于乡村干湿沉降之总合。酸性物质的干湿沉降酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减

5、少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。第3页/共47页土壤的酸碱性也有一些影响,pH值大于7 的碱性土壤,约为 8毫米/秒;pH值近于 4的酸性土壤,约为4-6 毫米/秒。我国城市,特别是工业城市,SO2 排放量较大,该城市地面测得的SO2 浓度也较高,例如我国有24所城市SO2 年均浓度超过了0.100 毫克/立方米,其中有10座城市在长江以南,这些市皆处于酸雨区中;但是长江以南广大农村地区,SO2 年均浓度约为0.010 毫克/立方米,甚至低于此值,也属于酸雨区。这是因为我们测得的SO2 浓度是地面浓度;而决定酸雨的是高空

6、雨云酸化的程度,并且这种酸化了的雨云可以长距离传输;决不能因为农村没有酸物质排放而忽视了酸雨存在与危害。由于乡村面积远远大于城市面积,因此城市的干沉降大于湿沉降;乡村湿沉降大于第4页/共47页干沉降。若讨论国土面积,乡村的干湿沉降的总和将远大于城市的干湿沉降的总合;若讨论单位面积,城市的干湿沉降总和将远大于乡村干湿沉降之总合。酸性物质的干湿沉降酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。第5页/共47页何谓我国何谓我国“双控区双控区”?我国是个法制国家,污染控制不

7、能只靠舆论,必须有法可依。1995年8月,全国人大常委会通过了新修订的中华人民共和国大气污染防治法,其中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区,以求在双控区内强化对酸雨和二氧化硫的污染控制。一方面,这代表政府对酸雨控制的重视,要付诸于行动；另一方面,这也表达了控制酸雨的战略:不能胡子眉毛一把抓,要抓住重点,抓住关键,加大投入,解决问题。何谓我国酸雨控制区何谓我国酸雨控制区?一般将pH值小于5.60的降水叫酸雨,将年均降水pH值小于5.60的地区叫酸雨地区。目前,我国年均降水pH值低于5.60的地区已达全国面积40%左右。酸雨是区域问题；大部份地区的酸雨仅仅是少部分城市排放的酸性物质

8、经大气长程传送形成的,只要消灭了少数城市的污染源,大面积酸雨第6页/共47页现象自然会消失。所以,酸雨控制区应不同于酸雨地区,要比酸雨地区小得多。当降水pH值低于4.60时,将会对森林,农作物和材料产生损害,西方发达国家多将降水pH值低于4.60作为受控对象的标准。而降水pH值低于4.60的地区要比降水pH值低于5.60的地区小得多。除了这一标准而外,还要考虑生态系统对酸雨的承受能力问题。不同地区的土壤和植被等生态系统对硫沉降的承受能力不同,硫沉降负荷反映了该承受能力之大小,当实际硫沉降超过硫沉降负荷的区域就应予以控制。此外,酸雨控制区应包括酸雨污染最严重地区及其周边二氧化硫排放最大区域。依此

9、标准,我国酸雨控制地区的面积约为80万平方公里,占国土面积8.40%。它主要包括上海市,重庆市和浙江,安徽,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,四川,贵州,云南等省的部分城市地区。何谓我国二氧化硫控制区何谓我国二氧化硫控制区?第7页/共47页南方的酸雨还和北方二氧化硫的大量排放有关,仅控制酸雨地区的酸性物质排放而忽略北方二氧化硫的排放,还是不能有效地控制酸雨。二氧化硫年平均浓度的二级标准是0.06毫克/立方米,在此浓度之下,人群在环境中长期暴露将不受危害；二氧化硫日平均浓度三级标准是0.25毫克/立方米,在此浓度之下,人群在环境中短期暴露不受急性建康损害。环境空气中二氧化硫的主要危害是引起人体

10、呼吸系统疾病,导致死亡率增加。二氧化硫污染主要来自燃煤,集中在城市,应以城市,特别是大城市为控制单元。目前,全国有62.3%的城市二氧化硫年均浓度超过国家二级标准,达不到保护居民和生态环境不受危害的基本要求；而日均浓度超过国家三级标准,达不到保护居民和生态环境不受急性危害的最低要求。依此标准,我国二氧化硫污染控制区面积为29万平方公里,占国土第8页/共47页面积3%。主要包括北京市，天津市及河北，山西，内蒙，辽宁，吉林,江苏,河南,陕西,甘肃,宁夏,新疆等省的部分城市。实施双控区政策几年来,情况有了一定改进。1999年底,列入双控区的 175个城市中已有98座城市实现了二氧化硫浓度达标,在未来

11、十年内,情况会有明显改变。第9页/共47页第10页/共47页如何控制酸雨不再生成如何控制酸雨不再生成?酸雨控制是个十分紧迫的事情,应该在近期得到控制,近年得到改善。因此需要两步走:先从实际情况出发,对目前的酸性物质排放加以消减,以求短期见效果；同时考虑根本改革,即能源结构的变更,从根本上解决问题,后者在短时间内难以奏效。目前着手控制酸雨的措施包括:限制高硫煤的开采与使用；重点治理火电厂二氧化硫污染；防治化工,冶金,有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染。酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放,目前的有效手段是使用干净能源,发展水力发电和核电站,使用固硫的型煤,使用锅炉固硫、脱硫、

12、除尘新技术,发展内燃机代用燃料,安装机动车尾气催化净化器,培植耐酸雨农作物和树种等。第11页/共47页酸沉降控制l制定和完善相应的污染排放法规l加强地方立法l强化立法监督l强化执法检查l强化排污收费标准和力度l培养公众的环保意识l使用清洁能源l实施有效的后处理治理措施第12页/共47页风能：风能：我国风能资源总量为16亿千瓦，约有10%可 供开发利用；特别是内蒙、新疆，青海，甘 肃等省风能丰富，可用风能发电，太阳能：太阳能：在中国,有600万平方公里土地面积,其上太 阳能年辐射总量超过60万焦耳/平方厘米。特别是西藏、云南、青海等省日照时间更长,利用前景广阔。可发展太阳能热水器,太阳灶,被动式

13、太阳房和太阳能电池等。目前太阳能 利用仍属起步阶段,年产生能量仅为200300 万吨标准煤。太阳能发电：太阳能发电：1997年全世界太阳能电池发电能力为13万千 瓦,比1996年增加了43%；从1990年开始,平 均年增长率为16%，可见发展之迅速。潮汐能：潮汐能：东南沿海浙江、福建等海岸潮汐起伏大,潮 起屯水，潮退落水，通过水位落差也可用于 发电。第13页/共47页水力发电：水力发电：水力发电是另一大类无污染干净能源，我国水电 可开发资源为3.78亿千瓦。特别是我国西南诸省 和浙江、福建等省水力资源丰富，发展水力发电 大有用武之地。目前仅开发利用了约1%，近8000 万千瓦。地热：地热：地热

14、资源尚有待进一步勘查，前景看好。我国现已探 明的地热储量约为60亿吨标准煤，现加以利用的仅为 其万分之一。核电站：核电站：运行良好的核电站是安全的，起码不排放酸性物质 到大气中。就居民受到辐射剂量而言,压水堆核电 站是0.018毫克/年；而火力电站是0.048毫克/年,因 为煤中含有极微量的放射性元素。核电站不会排放 任何SOx,NOx和烟尘；而火力发电站每年排放 SOx46000 吨,NOx26250吨和烟尘3500吨。出于核 电有益于环境,核电近年来发展很快,在世界电力工 业结构中已排在火力发电之后,处于第二位。第14页/共47页发展沼气：发展沼气：我我国秸秆,薪材的利用量约为2.6亿吨标

15、准煤,占 农村能源消费的70%左右。但利用效率不高,且能 排放少量SOx和NOx酸性气体。可发展沼气池,生 产沼气取暖和炊饭,沼气池渣尚可肥田,且减少酸性 气体排放。目前我国农村已建成各种沼气池超过 500万座,产生沼气相当于70万吨标准煤,将来秸秆 将主要用于还田和生产沼气。使用洁净煤和洁净煤技术：使用洁净煤和洁净煤技术：火力发电和工业锅炉是 排放酸性物质到大气中,形成酸雨的主要罪 魁祸首。通过使用低硫优质煤，使用天然 气和燃料油代替煤，可在一定程度上减少 酸性物质的排放。此外应用型煤、湿法脱 硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱 硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效 减少酸性物质向大气排放

16、。动力煤加大洗洗动力煤加大洗洗第15页/共47页火电厂改造：火火电厂改造：火力发电和工业锅炉是排放酸性物质到大气中,形成酸雨的主要罪魁祸首。通过使用低硫优质煤,使用天然气和燃料油代替煤,可在一定程度上减少酸性物质的排放。此外应用型煤、湿法脱硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效减少酸性物质向大气排放。治理化工治理化工,冶金冶金,有色有色,建材工业二氧化硫污染：建材工业二氧化硫污染：化工,冶金,有色金属冶炼和建材工业生产过程中排放二氧化硫,约占二氧化硫总排放量20%左右。应对尾气进行治理；严重污染的旧工艺和旧设备应加改造和更换；应实行清洁生产,全过程控制。烟囱内

17、壁涂一层石灰乳烟囱内壁涂一层石灰乳：烟囱内壁涂一层石灰乳后,当烟道气通过时,所含微量的SO2将被吸收。大概烟气中90%以上的二氧化硫可被脱去。同时可回收石膏和亚硫酸钙。石膏将用于建筑材料,造纸部门。石灰(CaO 或Ca(OH)2)乳浆液与二氧化硫的化学反应是:Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3和Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4用氨水吸收烟气中二氧化硫用氨水吸收烟气中二氧化硫有的工厂或附近厂区有化肥厂或合成氨车间,可引来氨水吸收烟气中的二氧化硫,最终形成硫酸氨，是良好的化肥。用废碱液吸收烟气中二氧化硫用废碱液吸收烟气中二氧化硫有的工厂或附近厂区有造纸厂,其碱性废液含有NaOH或NaCO

18、3,十分难于处理,用它吸收烟气中二氧化硫,彼此中和,有双嬴之利,即:2 NaOH+SO2=Na2SO3+H2O用活性碳吸附烟气中二氧化硫用活性碳吸附烟气中二氧化硫用活性碳吸附二氧化硫以脱除烟气中微量二氧化硫,其脱硫效率高,活性碳尚可再生,循环使用,在解吸后,回收石膏,高浓度二氧化硫和硫酸等付产品,但不适用于高硫煤烟气脱硫。第16页/共47页城市集中供热城市集中供热大城市中，应改变无组织取暖和分散的小煤球炉炊饭的混乱状况。发展城市煤气，天然气和液化石油气以代替燃煤；发展居住小区集中供热，代替分散供热。目前，我国特大城市，如北京，上海和天津已完成改造任务的60%以上。其结果是相当数量削减酸性物质向

19、大气的排放。禁烧秸秆禁烧秸秆我国农村习惯用秸秆作燃料,炊饭和取暖；袅袅炊烟,惹起归子乡思,见于历代诗词歌赋。但时至今日,它已成为污染的象征,应该取缔了。我国农业产生的秸秆量相当惊人,1公斤稻米,产生1.5公斤稻草；1公斤小麦,产生 1.5公斤麦秸；1公斤玉米,产生4公斤玉米秸秆。其实秸秆含有N,P,S,C元素,可以再利用,烧了实在可惜。例如,烧一亩玉米秸秆相当于损失13公斤碳铵和15公斤磷肥。可以机械粉碎后还田；秸秆青贮,氨化后发展无粮饲料;经生物菌腐化秸秆后,沤制有机肥。如此,既减少了污染,又利用了秸秆中的营养元素,何乐而不为呢？！成都市近几年来五月份农家烧麦杆,污染环境。成片烟雾迷漫,造成

20、22个航班无法降落双流机场,8 个航班肥机延迟起飞,关闭机场长达4 小时。5 月18日,近万名球迷正在体育场兴致勃勃观看精采球赛,突然,烟雾从天而降,观众看不见场内赛况,电视台中断了球赛转播。环保局其时测定的大气SO2 水平为0.200 毫克/立方米,高出成都初夏大气SO2 平均水平几倍之多。可以证明,焚烧秸秆也是产生SO2 的污染源。第17页/共47页 用甲醇代替汽油：用用甲醇代替汽油：用甲醇、液化气等干净的代用燃料代替汽油，将明显降低NOx的排放。甲醇分子含有氧，比不含氧的汽油，易于燃烧完全，从而较少排放NOx。用燃气代替汽油用燃气代替汽油近几年,大街上时髦燃气大巴士,这实在是好事。与汽油

21、相比,燃烧产物中氮氧化物减少39%；二氧化硫减少90%；一氧化碳减少97%。无疑,对控制酸雨是有利的,而且是目前能够实现了的。汽车尾气净化汽车尾气净化汽车安装尾气净化器，实施尾气催化净化，将NOx 转化为中性的、无污染的氮气，排向大气。电动公共汽车电动公共汽车日前,美国通用汽车公司生产的新型电动汽车业，该电动公共汽车使用高效燃料电池,白天用,晚上充电；或部分电池使用,部分电池充电；新型电池体积趋向小型化,重量趋向轻型化。当然,这样矛盾被转化到电厂,他们算了一个总账,净化一个大型电厂烟囱尾气的投资比净化百万辆汽车的尾气的投资要上算得多,也容易得多。发展中国家可以一步到位,不必先全面发展尾气净化器

22、,后再发展电动公共汽车。有报导,南美国家哥斯达黎加首都也已投入使用。我国大城市,诸如上海,可否率先使用呢？！第18页/共47页已酸化湖泊土壤的恢复已酸化湖泊土壤的恢复（1）筛选和培植抗酸雨农作物和树种筛选和培植抗酸雨农作物和树种：筛选和培植抗酸雨农作物和树种。我国西南地区茶，山茶，柑橘，橙，桧柏，侧柏等，既是该地区名优特产，又是抗酸雨的经济作物和林木。樟树为常年绿色阔叶树种，有较强抗酸雨能力，可用其更换马尾松等易受酸雨侵害的针叶树种；在园林建设中，可多植桂花，茶花，女贞等抗酸树种。（1）绿化：）绿化：树木,草地,花卉均可调节气候,涵养水源,保持水土和吸收有毒气体,诸如SO2等；绿化因此可以大面

23、积,大范围,长时间净化大气。有的树木吸收SO2很强,如1m2的银杉可以吸收60公斤的SO2；其它的强吸收SO2的树种有金橘,红橘,桑树和樟树等；花卉紫薇,菊花,石榴等也对SO2有较强吸收能力。绿化祖国真是利于当代,造福子孙的大事。科学家估算过:一棵树龄为50年的树,产生氧气的价值为25万元；吸收有毒气体的价值为50万元；为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所,其价值为25万元。此外在调节气候,保持水土,形成景观,使人赏心悦目,其价值难以估量。我国50年代以来,绿化已取得重大成绩。1948年统计,由于连年战乱,全国森林覆盖率仅为8.7%;1976年,12.70%;1981年,12.0%;1988年,12

24、.98%;1993年,13.50%;而1999年,16.3%。进一步,未来的十年内,将重点修建六大森林工程,即:三峡库区森林工程;四川西部森林工程;云南金沙江流域森林工程;黄河中游森林工程;青海黄河源头森林工程;宁夏,内蒙和陕西森林工程。如果再考虑其它省市各自的努力,届时,绿化将有新的跃迁。已酸化湖泊的恢复已酸化湖泊的恢复：对于业已酸化的湖泊，如何恢复？方法之一是投入石灰石等碱性物质以中和酸性物质，从而改善了水生生物生存的条件，幼鱼数量明显增加。目前，这种方法尚未发现弊病，但是对生态的负面影响可能多少年后才能显示出来。已酸化土壤的恢复已酸化土壤的恢复：对于业已酸化的土壤，如何恢复?方法之一也是

25、投入石灰。在酸雨的作用下，被酸化了的土壤会有铝离子溶出，影响农作物的健康生长。投入有碱性的石灰，土壤酸性被中和，已溶出的铝离子重新沉淀，土壤-作物正常营养循环又得以恢复。但增加石灰只是一种辅助措施，有如给发烧病人吃阿斯匹林一样,只治表,不治里。标本兼治的办法是从排放源减少硫负荷。第19页/共47页科学家估算过:一棵树龄为50年的树,产生氧气的价值为25万元；吸收有毒气体的价值为50万元；为鸟类及动物提供栖息繁衍的处所,其价值为25万元。此外在调节气候,保持水土,形成景观,使人赏心悦目,其价值难以估量。我国50年代以来,绿化已取得重大成绩。1948年统计,由于连年战乱,全国森林覆盖率仅为8.7%

26、;1976年,12.70%;1981年,12.0%;1988年,12.98%;1993年,13.50%;而1999年,16.3%。进一步,未来的十年内,将重点修建六大森林工程,即:三峡库区森林工程;四川西部森林工程;云南金沙江流域森林工程;黄河中游森林工程;青海黄河源头森林工程;宁夏,内蒙和陕西森林工程。第20页/共47页如果再考虑其它省市各自的努力,届时,绿化将有新的跃迁。已酸化湖泊的恢复已酸化湖泊的恢复：对于业已酸化的湖泊，如何恢复？方法之一是投入石灰石等碱性物质以中和酸性物质，从而改善了水生生物生存的条件，幼鱼数量明显增加。目前，这种方法尚未发现弊病，但是对生态的负面影响可能多少年后才能

27、显示出来。已酸化土壤的恢复已酸化土壤的恢复：对于业已酸化的土壤，如何恢复?方法之一也是投入石灰。在酸雨的作用下，被酸化了的土壤会有铝离子溶出，影响农作物的健康生长。投入有碱性的石灰，土壤酸性被中和，已溶出的铝离子重新沉淀，土壤-作物正常营养循环又得以恢复。但增加石灰只是一种辅助措施，标本兼治的办法是从排放源减少硫负荷。第21页/共47页任何事物都有利弊,酸雨也不例外。生态系统是个复杂的系统,某个部分可能受害,某个部分可能受益。目前,人们对酸雨给予生态环境的影响的认识是:总体来看是有害的,但在局部地区可能是有益的。我国碱性土壤占总土壤面积一半以上,适当的酸性降水对碱性土壤的作物在一定生长时间内有

28、益。含有较多量硫酸根离子的雨水,对贫硫土壤补硫无疑有益,因为硫也是作物良性生长所必需的元素。作物生长,也需要一些有机酸,所以降水中所含有的某些有机酸也可能产生有益影响。凡事忌走向极端,弊大于利,是目前对酸雨总体看法。我国湖北省兴山,当阳,郧县,襄樊,沙市,崇阳和罗田等地,经土壤化学分析均缺硫,土壤有效硫含量相当低。而硫是排在氮,磷,钾之后的作物所需的第四种主要营养元素。含硫降水无疑是补给农作物有效硫营养途径之一,从而带来有利生态影响。某些蔬菜,如越冬作物油菜,需硫量较大,酸性降水对其更为有利。四川省成都附近的温江县的土壤约有十二种,其中十种土壤有效硫含量偏低,证明缺硫。经分析结果表明,小麦,水

29、稻和油菜的茎秆和籽粒缺硫。缺硫导致产量降低。酸雨,含有较多的硫酸根,可以补充部分土壤所缺的硫,但因缺硫过多,光靠酸雨还是不够的,应施含硫化肥。酸雨中除了含硫酸根之外,还含有铵离子和硝酸根,它们的沉降在短期内不会给土壤造成酸化影响,反而会对大多数不同类型的土壤都是有利的。但是长时间沉降,可引起土壤酸化,有负面效应。森林又当别论,农田有施肥之利,森林则无施肥之福,因而硝酸根的沉降对森林来说实际上是起施肥作用,起正面效应。第22页/共47页中国酸雨分布图中国酸雨分布图 近二十年监测结果：1982年中国酸雨分布图，1987年中国 酸雨分布图和1993年中国酸雨分布图较准确勾划出中国大陆有相对稳定的一大

30、块酸雨区域棗长江以南,包括江苏，上海,浙江,福建,江西,湖北,湖南,广东,广西,海南,贵州,四川,重庆,云南等省市大部分地区；及两小块酸雨区域棗胶东半岛和图门江地区,后两者“酸雨”孤岛的形成，一方面是由于附近有较大城市(青岛、长春、吉林),有酸性物质强排放源,另一方面它们濒临海洋，海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。第23页/共47页中国长江以南存在连片的大面积酸雨区域中国长江以南存在连片的大面积酸雨区域 80年代国家环保局在四川、重庆、贵州、广西、广东、福建、浙江和江苏等南方典型酸雨区域进行监测，证实中国长江以南存在连片的大面积酸雨区域。90年代国家环保局在全国范围内百余城市建立酸雨监测网，

31、且在每年的告国人的环境情况公报中，包含了酸雨变化趋势的专项内容。证实中国酸雨区域大致稳定在中国长江以南，胶东半岛和延边地区。属于东南亚酸雨区域一部分，也是全球关心的区域环境问题之一。第24页/共47页第25页/共47页3.1.3.SOx控制工程l加强天然形成SOx的监测与预报l进行燃料燃烧过程中SOx的形成与控制燃烧前硫的脱除燃烧中的固硫燃烧后烟道气脱硫采用清洁的燃烧技术l工业过程中SOx的形成与控制第26页/共47页3.1.4.烟道气脱硫 由于SO2是酸性气体，几乎所有的吸收（或洗涤）过程均是采用碱性溶液或浆液进行硫的脱除。目前的烟道气脱硫，从技术上可分为回收法和不回收法（抛弃法）。同时也可

32、以吸收剂（脱硫剂）的形态分为湿式脱硫和干式脱硫。前者是指采用浆液的形式进行脱硫，后者这是指采用固体颗粒或粉末在不降低延期温度和不增加湿度的情况下除去烟气中的SOx。喷雾干燥法则是采用雾化的吸收剂浆液进行脱硫，但最终的产物也呈干态，因此称为湿干法或半干法。长期以来，湿法不回收工艺一直占主导地位。如1998年全球共有226GW的电厂安装了烟气脱硫装置，其中86.9%的是该工艺。10.9%是干法不回收工艺，只有2.3%采用回收工艺。第27页/共47页back 石膏储存石膏储存 石膏脱水石膏脱水 吸收塔吸收塔 烟气再热烟气再热 废水处理废水处理 石灰石石灰石-石膏法脱硫系统石膏法脱硫系统脱硫剂的制备脱

33、硫剂的制备第28页/共47页back除雾器层除雾器层喷淋层喷淋层底槽底槽第29页/共47页back石膏底槽石膏底槽搅拌与鼓风装置搅拌与鼓风装置第30页/共47页back喷淋层喷淋层喷嘴喷嘴第31页/共47页back除雾器层除雾器层第32页/共47页石膏脱水石膏脱水水力旋流分离器水力旋流分离器back真空皮带过滤机真空皮带过滤机中间储仓中间储仓第33页/共47页back水力旋流分离器水力旋流分离器第34页/共47页back真空皮带过滤机真空皮带过滤机第35页/共47页优点优点属气液反应，速度快属气液反应，速度快脱硫剂利用率高，脱硫率高脱硫剂利用率高，脱硫率高煤种适应性好煤种适应性好缺点缺点烟气需

34、再热烟气需再热有废水处理问题，投资大有废水处理问题，投资大back第36页/共47页back香港南丫电厂香港南丫电厂FGD FGD 施工现场施工现场北京第一热电厂北京第一热电厂杭州半山电厂杭州半山电厂珞璜电厂珞璜电厂工程应用工程应用：第37页/共47页五、电子束照射法五、电子束照射法工艺流程工艺流程back脱硫原理脱硫原理脱硫效率：脱硫效率：90以上以上优缺点优缺点工程应用工程应用第38页/共47页冷却烟气冷却烟气电子束照射电子束照射分离副产品分离副产品电子束法脱硫工艺流程电子束法脱硫工艺流程back第39页/共47页4.氨气与硝酸、硫酸反应生成氨肥氨气与硝酸、硫酸反应生成氨肥3.反应生成硫酸

35、、硝酸反应生成硫酸、硝酸2.电子束照射产生游离基电子束照射产生游离基1.喷水减温喷水减温back电子束法工作原理示意图电子束法工作原理示意图第40页/共47页缺点缺点厂用电消耗大厂用电消耗大系统初投资较大系统初投资较大back可同时高效地脱硫、脱硝可同时高效地脱硫、脱硝系统自动化程度高系统自动化程度高无废水排放、烟气再热等问题无废水排放、烟气再热等问题优点优点第41页/共47页back 日本新名古屋火力发电站日本新名古屋火力发电站 成都热电厂成都热电厂工程应用工程应用：第42页/共47页3.2.NOx的形成3.2.1.NOx 的形成 研究表明，NOx的形成途径主要有三种：l燃料型(fuel-N

36、Ox)，由燃料中的N在燃烧过程中转化而来。l热力型(thermal-NOx)，即Zeldovich型，由所供应空气中的N在高温下转化而来。其形成机理为：l瞬时型(prompt-NOx)，在燃烧过程中空气中的N2和初期燃烧过程中形成的含C自由基反应，形成HCN、NH、N等，其中的N等基团再被氧化形成NOx。22222/12NOONONOON第43页/共47页3.2.2.NOx 的控制 从燃烧过程中NOx的形成过程看，在低、中温燃烧过程中，NOx的形成以热力型和瞬时型为主，只是到温度为1300-1400oC以上时，热力型的NOx才显著增长，并成为主要来源。3.2.2.1.低NOx燃烧技术l低空气过

37、剩系数燃烧l低助燃空气与热温度l烟气循环l分段燃烧第44页/共47页第45页/共47页3.2.2.2 烟气脱硝Ox燃烧技术 烟气脱硝总的说来是一个比较棘手的问题，主要是处理的烟气量较大，而相比之下处理物的浓度较低。目前主要采用选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。lSCR 是以氨作为还原剂，通常在空气预热器的上游注入，在290-400oC下的温度下，将NOx还原为N2，常见的反应为：工业实践表明，SCR工艺对NOx的转化率可达60-90%，压力 压力损失和催化剂的空间速率是选择SCR的关键参数。lSNCR 是以尿素或其它氨基化合物作为还原剂，通常是将还原剂 注入炉膛或仅靠炉膛

38、出口的烟道中，在较高的温度(930-1090oC)下进行NOx的还原。主要反应为：OHNNHNOOHNONHNO22322223127866444第46页/共47页 工业运行的实践表明，SNCR工艺的还原率较 低，通常在30-60%之间。l吸收法净化烟气中的NOx NOx可以被水、氢氧化物、碳酸盐 溶液、硫酸、邮寄溶液等吸收。实验表明，当用碱液（如NaOH或Mg(OH)2）吸收时，为了提高NOx的吸收率，有必要首先将NO氧化成NO2，或者向气流中注入NO2，使NO/NO2的比率达到1：1，这是的吸收率最佳。主要反应为：OHCONNHCOONOOHNNHNO22222222322)(2/126546223222222322222CONaNONaCONONOOHMNOMOHNONOOHMNOMNOMOHNO第47页/共47页