煤化工大气污染处理技术的国内外技术进展

煤化工大气污染处理技术的国内外技术进展

煤化工大气污染处理技术的国内外技术进展与发展方向的详细分析，涵盖五类典型污染物（SO?、NO?、VOCs、颗粒物、重金属与特种气体），重点聚焦主流工艺路线、技术瓶颈与未来发展趋势。

一、进展综述

煤化工是典型的高污染行业，排放源复杂、污染物种类繁多，主要集中在五大类污染控制：

 

二、典型污染物控制技术对比分析

1.国内外对比#

（1）SO?脱除技术

国内应用：

  主流为石灰石湿法脱硫（WFGD），脱除率 > 95%，技术成熟，成本低；

  正在推广“半干法（喷雾干燥吸收）”与石灰浆脱硫，以应对高湿/低负荷等场景。

国外进展：

  SNOX技术（丹麦Haldor Topsoe）可实现SO?+NO?+粉尘联合脱除，无吸收剂、无废水副产，效率>99%，但初投资较高；

  Selexol、Rectisol 等物理吸收法也用于高压合成气脱硫。

发展趋势：

  绿色化（零副产）、一体化（多污染物协同脱除）、智能化运行（负荷响应调控）。

（2）NO?脱除技术

多孔结构可对特定气体（如CO?、VOCs）进行定向吸附，但大规模应用仍受制于成本、稳定性及耐毒性。

国内应用：

  电站级应用以“高温SCR（催化还原）+SNCR（非催化）”联合技术为主；

  焦炉、锅炉采用氨水或尿素为还原剂，效率可达80–90%。

国外技术：

  德国、日本广泛使用低温SCR催化剂，适合冷端布置，能耗低；

  北美推进等离子体/电场辅助脱硝等高效耦合工艺。

瓶颈与趋势：

  催化剂失活（硫、粉尘中毒）；

  多污染物一体化催化剂（SO?+NO?）研究成为热点；

  推广低温、高效、宽工况催化技术挑战。

（3） VOCs治理技术

国内技术：

  采用“吸附浓缩+催化燃烧（RCO）/蓄热燃烧（RTO）”组合模式较多；

  活性炭/蜂窝陶瓷吸附剂广泛使用。

国际经验：

  德国/日本更注重源头密封与回收冷凝技术；

  美国注重LDAR体系建设（泄漏检测与修复）；

  高附加值行业如制药/电子采用低温等离子体+催化氧化耦合技术。

发展方向：

  定向吸附材料（MOFs、COFs）；

  催化剂（贵金属/非贵金属）低温活化、耐毒性强；

  微通道/模块化反应器开发；

  建立VOCs排放特征谱系及治理数据库。

（4）颗粒物（PM）控制技术

国内现状：

  电除尘+袋式除尘复合系统占主流；

  湿式电除尘（WESP）正用于超细颗粒（PM?.?/PM?）治理；

  “超低排放”标准要求出口浓度 < 10 mg/m?，推动技术升级。

国际技术：

  北欧/日韩采用WESP+SCR联动系统，兼顾除尘与脱硝；

  高效高频电源与极板创新提升电除尘捕集率。

发展方向：

  纳米粉尘识别与捕集；

  湿式静电 + 脱硝协同系统；

  多级捕集、自动清灰、在线监控一体化智能除尘系统。

（5）特种污染物治理(Hg、H?S)

国内现状：

  Hg：多采用活性炭喷射+石灰石吸附联合工艺；

  NH?：泄漏问题日益严峻，亟需尾气“氨逃逸”在线控制；

  H?S：主要在煤气脱硫段控制（如Claus+尾气处理单元）。

国外现状：

  美国EPA推动Hg全过程控制标准，鼓励“源头+烟气协同治理”；

  生物脱硫与膜吸收在特定H?S场景下小规模应用。

发展趋势：

  高效吸附材料（碘掺杂活性炭、金属氧化物等）；

  多级耦合捕集系统；

  生物/化学/物理复合脱除路径。

三、技术发展趋势与未来展望