UCT烟气超洁净治理技术实现烟气超低排放

UCT烟气超洁净治理技术实现烟气超低排放 陆诗诣 唐朝勇 樊东华

( 汉华环境有限公司, 北京 100055 )

摘 要: 本文介绍了UCT烟气超洁净治理技术的工艺原理和特点, 并进一步论述了在超低排放政策的背景下,分析其投资运营成本和效率，比较该技术与常规技术实现超低排放所具有的优势。

公司背景：汉华环境有限公司(简称“汉华环境”)成立于2009年9月10日，整合环保产业资源，拥有UCT烟气脱硫脱硝一体化超洁净和工业4.0城乡固废资源化利用技术，积极推动PPP模式服务于环保领域，打造成科研、投资、建设、运营为一体的环保污染治理和资源化利用的全产业链服务商。2014年9月汉华环境通过法人治理、企业管理、营销体系、技术研发体系等方面的管理重塑，并注入新的商业模型，促使企业快速发展。汉华环境以改善环境和可持续发展为己任，提倡低碳生活，推进绿色工艺，实现人类、自然与工业和谐共存，共创蓝天碧水的美好家园!

关键词: UCT、超洁净、超低排放、脱硫脱硝、低温脱硝、一体化、节能环保、烟气治理、资源化利用 一、前言

众所周知，烟气中的烟尘、SO2、NOX是造成的大气污染的重要原因，伴随着我国大气环境的日益恶化，国家对大气污染治理的力度不断加大，同时对大气污染物的排放政策越来越严格。

2014年7月1日，被称为“史上最严”的中国火电大气污染排放新标准开始执行。2015年1月1日，又一“史上最严”的新《环境保护法》(简称“《环保法》”)实施。国家发改委、环境保护部和国家能源局3 部委于2014年9月 联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，要求东部地区新建燃煤机组排放基本达到燃气轮机组污染物排放限值，即基准氧含量6%条件下，烟尘、SO2、NOX排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3，对中部和西部地区也提出了要求。个别省市出台相关政策要求燃煤电厂参考燃气轮机组污染物排放标准限值，即在基准氧含量6%条件下，烟尘、SO2、NOX排放浓度分别不高于5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。达到上述两种排放限值，业内称其为“超低排放”

常规除尘、脱硫和脱硝技术用以实现超低排放，必需相互组合，副产品不能综合利用，创造经济价值，运行费用高，性价比极低，甚至部分业内专家对此产生了质疑，因此，不免有劳民伤财之嫌。

综上所述，采用一种节能的具有多效减排效果的一体化技术实现超低排放已成为当务之急。

二、UCT烟气超洁净治理技术 1、技术原理

UCT烟气超净化治量技术属于湿法烟气治理技术，是在低温(80-180℃)段，烟气中的NO被强氧化剂氧化成高价的氮氧化物，再通过湿法吸收装置，在专属液态催化剂阻止逆反应发生，促进氧化的作用下，并协同微尘处理系统同时完成脱硫、脱硝和二次除尘，并且具备很好的脱汞的效果。 (1)脱硫原理

湿法脱硫工艺的技术特点就是水(H20)和二氧化硫(SO2)反应形成亚硫酸(H2SO3)。而亚硫酸(H2SO3)是不稳定的物质，易发生逆反应又再次分解为水(H20)和二氧化硫(SO2)，可能再次对大气产生污染。所以，若亚硫酸跟任何碱性物质发生了反应后产生的，会是不稳定的产物，例如亚硫酸氢铵(NH4HSO3)。

而UCT催化剂在脱硫过程起到的作用，就是首先实现让不稳定的亚硫酸(H2SO3)稳定，使其不产生可逆反应的同时，再通过其极强的氧化能力使其被烟气(或空气)中的氧，氧化形成稳定的硫酸(H2S04)。催化剂随即被还原出来，继续去稳定之前产生的亚硫酸(H2SO3)。之后在这个基础上，对混合溶液加入碱性中和剂，比如氨水(NH3.H20)，就可以实现产生稳定的、高品质的硫酸铵((NH4)2SO4)溶液。 反应过程如下：

S02+H20→H2S03(同时伴有逆反应发生)

UCT+H2S03→UCT?H2S03(催化剂固定，阻止逆反应发生) UCT?H2S03+02→UCT+H2S04(在催化剂的作用下提高氧化效果) H2S04+NH3?H20→(NH4)2S04(形成高品质化肥产品，创造经济价值) (2)脱硝原理

众所周知，一氧化氮(NO)不溶于水，而三氧化二氮(N203)和二氧化氮(N02)极易溶于水，它们进入脱硫塔后与水反应生成了亚硝酸(HN02)和硝酸(HN03)。亚硝酸(HN02)同样是不稳定、可逆的。UCT催化剂同样能够通过其中配位键的作用实现让亚硝酸(HN02)暂时稳定，并使其进一步被氧化而生成稳定的硝酸(HNO3)。之后，硝酸(HN03)与碱性中和剂氨水(NH3.H20)反应生成了硝酸铵(NH4NO3)溶液。 反应过程如下：

N0+03→N203+N02+02(将NO氧化成高价的易溶于水的氮氧化物) N203+H20→+HN02(用水溶液吸收被氧化的氮氧化物) N02+H20→HN03+HN02(用水溶液吸收被氧化的氮氧化物) HN02→HN03+N0(形成的HN02不稳定，极易分解) HN02+UCT→UCT?HN02(催化剂固定，阻止副反应发生) UCT?HN02+02→UCT+HN03(在催化剂的作用下提高氧化效果)

HN03+NH3?H20→NH4N03+H20(形成高品质化肥产品，创造经济价值) (3)除尘原理

本技术通过塔顶设置微尘处理系统来实现二次除尘的目的，微尘处理系统采用湿式文丘里除尘原理，即能除去经脱硫脱硝净化后烟气中的细微粉尘颗粒，同时也能高效地回收烟气中雾沫夹带的催化剂颗粒。该系统能够去除粒径0.1-100μm的尘粒，除尘效率为80-99%。 2、技术特点

(1)一体化技术，多效减排能力，脱硫脱硝同时具备吸附汞等重金属的和二次除尘的能力。

(2)运行稳定，对工况波动的适应能力强，对污染物脱除效率高。 (3)无二次污染，无废水排放，水资源循环使用，彻底解决环保问题。 (4)属于低温技术，脱硝不需高温段，对锅炉设备不会造成腐蚀等影响。

(5)不会发生催化剂中毒和失效现象，液态催化剂终身使用，不属于危险固体废弃物，不产生二次污染。

(6)独特的反应机理，无烟气拖尾、氨逃逸和石膏雨现象产生。

(7)化肥副产品品质高，市场销售渠道稳定，不会产生二次污染，并可以带来可观的经济收益。 3、工艺流程 4、系统组成

三、 “超低排放”技术对比

1、实现”超低排放”的技术路线

目前国内”超低排放”技术路线分为以下2种为主要形式： (1)传统协同路线

自2014年7月起，国内多个煤电厂超低排放投运，然而大多数的燃煤电厂污染物超低排放技术路线均是传统的协同路线。 锅炉 SCR GGH 低低温ESP WFGD WESP 烟囱

传统的协同路线技术脱硝部分采用了低氮燃烧器+SCR技术进行脱硝，烟气在经过管式GGH降温段后进入低低温静电除尘器，之后进入湿法脱硫装置+吸收塔新型增效装置脱除氮氧化物、烟尘和二氧化硫，然后烟气进入湿式电除尘器后由烟囱排人大气。

传统的系统路线在工艺上没有创新，依然采用上世纪中后期开发的成熟技术，只是进行多个单一处理系统的简单叠加和国外新型设备系统的引进。 (2)技术创新路线

UCT超净洁一体化技术是烟气治理领域的一次技术路线革命，具有颠覆性的创新意义。该技术在一套系统内可同时实现脱硫、脱硝、二次除尘，并具有脱汞等重金属效果，从而实现超低排放： 锅炉 DESP UCT 烟囱