科技部近期公布的国家重点研发计划专项指南提出，开展燃煤污染物（SO2，NOx，PM）一体化控制技术工程示范，在深度脱除SO2的同时，提高PM2.5的捕集效率。中国石油和化学工业联合会煤化工专委会专家、陕西省化工学会名誉理事长贺永德表示，开发适合中国国情的脱硫脱硝脱汞一体化技术是发展趋势，可以大幅降低工程投资和运行管理费用。
脱硫脱硝仍有技术难点
据介绍，我国烟气脱硫、脱硝技术有等离子体法、湿法氧化（还原）吸收法、络合吸收法、生物质活性炭吸附法及氮氧化物直接催化分解法等，种类繁多，有的还可实现超低排放。其中脱硫脱硝一体化成为亮点，比如陕西联合能源化工技术有限公司开发的烟气脱硫脱硝一体化（TSN）技术，采用氨法脱硫、湿法臭氧氧化脱硝一次性完成，具有反应速度快、脱硫脱硝效率高等特点。该技术目前已在陕西蒲城清洁能源化工有限公司工业化应用。
记者了解到，在脱硫脱硝技术中，等离子体法、湿法氧化（还原）吸收法相对可靠。等离子体脱硫脱硝工艺流程简单，副产物硫酸铵和硝酸铵可作为化肥，不产生废水、废渣等二次污染。但由于需要采用大容量、高功率的电子加速器，该技术耗电量大，电极寿命短，价格昂贵，不适合大规模工业化应用。湿法氧化（还原）吸收法技术关键是氧化剂的选择，氧化剂包括二氧化氯、过氧化氢、臭氧和高锰酸钾。技术主要难点是NO难溶于水，吸收前需将NO氧化为NO2，成本较高；生成的亚硝酸盐需进一步处理；产生大量废水。
脱汞技术研究刚刚起步
我国是全球排放汞最多的国家，其中燃煤致汞排放量占汞排放总量的40%以上。我国对汞污染防治已高度重视，规定燃煤锅炉大气污染物特别排放限值，其中汞及其化合物排放限值为0.03mg/m3。
中国工程院副院长谢克昌院士认为，中国脱硫、脱硝技术发展很快，甚至略优于美国。但脱硫脱硝脱汞一体化技术还不成熟。美国对汞排放要求较为严格，截至2010年已有170个机组安装或计划安装汞污染控制设备。中国对汞排放控制技术研究处于起步阶段，还没有完全成熟的技术进入商业化运行。
目前在脱汞技术研究中，主要围绕燃烧前脱汞、燃烧中控制和燃烧后脱汞来进行。燃烧前脱汞是通过洗选煤和低温热解减少煤中汞的含量，平均去除率38%，而先进的化学物理洗煤技术去除率可达60%以上。此外，煤低温热解，也可使汞含量减少60%~90%。燃烧中控制主要包括喷洒卤素添加剂，或炉膛喷射微量氧化剂、催化剂、吸附剂等，低氮燃烧也有利于烟气中氧化态汞的形成。燃烧后脱汞即对排放烟气中的汞进行处理，目前被普遍采用。主要方法有向烟气喷入活性炭等来吸附单质汞的吸附法，喷洒碘化钾、硫化钠等与汞发生化学反应的化学试剂法，以及在烟气脱硫前的催化剂氧化法。
协同控制是发展方向
贺永德认为，如果每种污染物均设置独立的脱除设施，不仅系统复杂，而且投资及运行成本大大增加。其实在烟气脱硫和脱硝过程中，一定程度上也削减了汞排放，去除率一般达到50%以上。因此，利用现有的脱硫脱硝除尘设施，进行PM2.5、汞等污染物脱除功能拓展，实现脱硫脱硝脱汞除尘一体化的多污染物协同控制，是目前最经济、最实用的途径，将成为今后发展方向，具有广阔发展前景。
目前，国外正在开发多种污染物协同控制技术，比如同时控制SO2、NOx和Hg的电子束技术、等离子技术、活性炭技术、电催化氧化技术等，以及同时控制SO2、NOx、Hg和烟尘的活性炭技术等。我国也在积极开展燃煤多污染物协同控制技术与装备工业性或示范性试验研究，包括同时脱硫脱硝脱汞的湿法、干法、低温选择性催化剂还原脱硝（SCR）技术，超细粉尘高效捕集技术，硝汞协同控制多效催化剂及其再生工艺等。
贺永德坦言，虽然目前的脱硫脱硝技术也可以使汞降低35%~40%，但汞含量怎么检测，如何避免形成汞盐固体废物产生污染等技术难题，都需要进一步研究攻关。
原标题：脱硫脱硝脱汞：攻关一体化控污
