Cómo controlar el smog
A continuación, ponemos algunos ejemplos.
El primer ejemplo es la desulfuración húmeda de gases de combustión alimentados con carbón.
El carbón contiene entre varias milésimas y varios por ciento de azufre. Cuando se quema carbón, el azufre también participa en la combustión para producir dióxido de azufre. Si hay sustancias alcalinas, como el amoníaco, en la atmósfera, el dióxido de azufre descargado en la atmósfera se combinará con las sustancias alcalinas para formar sulfatos y sulfitos, formando partículas diminutas: pm 2,5. La tasa de síntesis está estrechamente relacionada con la humedad atmosférica. .
Si faltan sustancias alcalinas y llueve mucho, se combinará con la lluvia para formar lluvia ácida. Esta situación ocurre a menudo en el sur de China.
Por lo tanto, el tratamiento de purificación de los gases de combustión de carbón consiste en eliminar las partículas y desulfurarlos. En los últimos años, la tecnología de desulfuración húmeda se ha utilizado ampliamente en la desulfuración de gases de combustión domésticos alimentados con carbón, incluida la desulfuración de calcio, la desulfuración de doble álcali, la desulfuración de amoníaco, la desulfuración de magnesio, etc.
El principio básico es que los gases de combustión ingresan a la torre de desulfuración húmeda después de la eliminación del polvo, de modo que el gas de dióxido de azufre en los gases de combustión se disuelve en agua y luego reacciona con sustancias alcalinas para eliminar el dióxido de azufre en los gases de combustión.
Sin embargo, el humo arrastra fuera de la chimenea una neblina de agua que contiene sulfatos o partículas diminutas. En un día despejado, si ve que después de que se disipa la neblina de agua de la chimenea de una caldera de carbón, todavía queda una larga línea de humo de color azul claro, comúnmente conocido como rastro o humo. Esto es lo que queda después de la neblina de agua. en el humo se evaporan las partículas de abajo.
Esto significa que una gran cantidad de dióxido de azufre genera directamente partículas durante el proceso de desulfuración. En la actualidad, el contenido de partículas secundarias en los gases de combustión después de diversos métodos de desulfuración húmeda sigue siendo un misterio.
Basado en la desulfuración húmeda, existen dos formas de eliminar estas partículas.
En primer lugar, el uso de costosos precipitadores electrostáticos húmedos resistentes a la corrosión para la eliminación secundaria de polvo aumentará la resistencia al viento y, por tanto, aumentará el consumo de energía del ventilador. Actualmente, sólo algunas grandes centrales eléctricas de carbón en China utilizan húmedos; Precipitadores electrostáticos para la eliminación de polvo. Los gases de combustión después de la desulfuración húmeda se someten a una eliminación secundaria del polvo.
El segundo método consiste en utilizar un intercambiador de calor para calentar los gases de combustión para evaporar la neblina de agua y luego utilizar un precipitador electrostático o un colector de polvo de bolsa para eliminar las partículas separadas de la neblina de agua. Aunque este proceso requiere menos inversión que los precipitadores electrostáticos húmedos, consume una gran cantidad de energía térmica y aumenta el consumo de energía del ventilador. Sin mencionar que la desulfuración húmeda también tiene problemas con el tratamiento de aguas residuales y residuos, así como graves problemas de corrosión de los equipos.
Las torres de desulfuración húmeda están gravemente corroídas
Los países desarrollados occidentales han adoptado procesos de desulfuración integral semiseca (incluso desnitrificación y eliminación de sustancias nocivas como metales pesados) y eliminación de polvo durante más de diez hace años. Los costos de construcción y operación son relativamente bajos y no se producen partículas secundarias.
La ruta del proceso es: primero usar un separador ciclónico económico para eliminar el polvo grueso y luego usar un método semiseco para eliminar completamente el azufre, la desnitrificación, los metales pesados y las dioxinas en el tanque de reacción (si hay dioxinas en los gases de combustión de Gran Bretaña).
En los últimos años, la región de Beijing-Tianjin-Hebei ha gastado decenas de miles de millones de yuanes para instalar miles de dispositivos de desulfuración húmeda que producirán partículas secundarias. Para mejorar el entorno atmosférico en la región Beijing-Tianjin-Hebei, en el futuro será necesaria una transformación secundaria a gran escala.
Se necesitarán decenas de miles de millones de yuanes para llevar a cabo una transformación secundaria a gran escala. ¿Quién debería soportar esta enorme pérdida económica? ¿Quién debería asumir la responsabilidad? ¿Sería injusto que las empresas que han instalado dispositivos de desulfuración húmeda soportaran esta pérdida económica?
El segundo ejemplo es la promoción a gran escala de la conversión de carbón en gas.
La forma más común de convertir carbón en gas es convertir una caldera de carbón en una caldera de gas natural. En Beijing, Tianjin y Hebei, el precio de mercado del gas natural es aproximadamente tres veces mayor que el del carbón basado en el poder calorífico unitario.
Con los precios actuales del carbón y el gas, el costo de producir 1 tonelada de vapor con una caldera de carbón común es de aproximadamente 180 yuanes, mientras que el costo de usar una caldera de gas para producir vapor aumenta a 180 yuanes; unos 300 yuanes/tonelada. Para una empresa cuyos costos de vapor representan un pequeño porcentaje de los costos totales de producción, es muy difícil duplicar significativamente los costos de vapor si las ganancias de la empresa no son altas.
Si se utiliza tecnología de calderas alimentadas con carbón ultralimpias para producir vapor, el costo es de sólo unos 200 yuanes por tonelada.
En la actualidad, en Alemania todavía hay un gran número de empresas (como las de procesamiento de aceites comestibles y de fabricación de papel) y pequeñas centrales de cogeneración (como Kaiserslautern) que utilizan calderas de carbón, normalmente de calor combinado. y energía para mejorar la eficiencia económica.
El ejemplo más injusto de cambio del carbón al gas es el de una empresa de vidrio. Muchas empresas de vidrio en Beijing, Tianjin y Hebei utilizan carbón para producir gas y luego queman el gas en hornos de vidrio para derretir el líquido del vidrio. Hay partículas en el gas, azufre en el carbón y azufre (mirabilita) en la materia prima del vidrio. El gas en el horno de vidrio se quema a alta temperatura, por lo que hay una gran cantidad de partículas, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. los gases de combustión.
Impulsadas por la política de conversión de carbón en gas para controlar la contaminación del aire, algunas empresas de vidrio ya no queman gas en hornos de vidrio, sino gas natural.
El problema es que después de quemar gas natural, el problema de la contaminación básicamente no se resuelve. Las emisiones de partículas en los gases de combustión son muy pequeñas y cumplen con los estándares; no hay azufre en el gas natural, pero sí en la materia prima de vidrio, por lo que es necesario desulfurar los óxidos de nitrógeno no se reducen en absoluto; por lo que la cantidad de desnitrificación no se reduce.
En lo que respecta al costo de la purificación de los gases de combustión del horno de vidrio, el costo de eliminar partículas (polvo) es el más bajo, el costo de la desulfuración es mayor y el costo de la desnitrificación es el más alto. Por lo tanto, después de cambiar del carbón al gas, el coste del tratamiento de los gases de combustión no ha bajado mucho.
Sin embargo, el precio del gas natural es mucho más caro que el del gas de carbón. El precio de mercado de un metro cuadrado de vidrio de 4 mm es de aproximadamente 12 yuanes/metro cuadrado. Cuando se quema gas, el costo de energía es de más de 2 yuanes/metro cuadrado; después de quemar gas natural, el costo de energía llega a ser de aproximadamente 5 yuanes/metro cuadrado. ¿Cómo abrir este horno de vidrio? Cierra la puerta
El tercer ejemplo es que algunos expertos propusieron que la contaminación del aire debería controlarse mediante el ajuste de la estructura energética y el ajuste de la estructura industrial.
¿Cuánto tiempo llevará transformar la estructura energética? El calendario de transición energética de Alemania es de medio siglo, entre 2000 y 2050, y la cantidad de dióxido de carbono emitida por la quema de energía fósil se reducirá en un 80%.
La versión china de la transición energética: la larga marcha de China conocida como la revolución energética acaba de comenzar. El objetivo del gobierno chino es que las emisiones de dióxido de carbono de China alcancen su punto máximo en 2030, casi en línea con el pico del consumo de energía fósil.
Es decir, en el peor de los casos, en los próximos 15 años, el consumo de energía fósil no disminuirá sino que aumentará. Entonces, ¿cómo ajustar la estructura energética?
Incluso si la región de Beijing-Tianjin-Hebei es especial, el uso de energía del carbón ha alcanzado su punto máximo. ¿Cuántos años se necesitarán para reducir el uso de carbón a la mitad? ¿Supongo que serán necesarios 20 años? ¿Cuántos años tardarán Beijing, Tianjin y Hebei en reducir el uso de carbón en un 80%? ¿Supongo que son 35 años? Me temo que ni el gobierno ni el pueblo pueden darse el lujo de esperar tanto.
El ajuste de la estructura industrial lleva más tiempo que el ajuste de la estructura energética. La zona industrial del Ruhr es un ejemplo típico.
Desde los años 70, la zona industrial del Ruhr ha ido adaptando su estructura industrial y, básicamente, se necesitaron 40 años para ponerla en marcha. Pero el llamado "in situ" no significa cortar por completo la industria química pesada, sino reducir la producción de acero a aproximadamente la mitad. Sin embargo, para controlar la contaminación del aire, ¿cómo pueden las industrias relevantes reducir las emisiones a la mitad? Generalmente es necesario reducirlo en un orden de magnitud.
De hecho, la Zona Industrial del Ruhr ajustó su estructura industrial no para controlar la contaminación del aire, sino porque algunas industrias carecían de competitividad internacional. Por ejemplo, en la minería subterránea del carbón, la mayoría de las minas ahora están cerradas porque el costo es demasiado alto y sólo dos pares de minas siguen explotando.
La reducción del exceso de capacidad de China debería estar vinculada al exceso de capacidad, no a la protección ambiental. Para controlar la contaminación del aire reduciendo el exceso de capacidad, ¿qué proporción es suficiente para reducir el exceso de capacidad, 10% o 50%? ¿Cómo puede la capacidad de producción rondar el 80%? Pero este tipo de ratio de reducción del exceso de capacidad no tiene que ver con el exceso de capacidad, sino con la eliminación de una industria.
¿Controlar la contaminación del aire ajustando la estructura energética y la estructura industrial? Gracias a Dios esto aún no ha sucedido. Sinceramente espero no tomar este desvío.
Para controlar la contaminación del aire, lo primero que nos falta no es mano de hierro por parte del gobierno, sino métodos correctos de gestión. Si el método es incorrecto y tomas desvíos, tu muñeca es de hierro y ocurre todo lo contrario. Si los expertos del gobierno y de los departamentos profesionales no pueden proporcionar a las empresas los métodos correctos para controlar el smog, ¿cómo pueden las empresas controlar la contaminación?
Por supuesto, no podemos ser demasiado responsables de estos expertos. Después de todo, esta es la primera vez que una niña grande se sube a una silla de manos china para controlar la contaminación del aire a gran escala. Muchos expertos tienen conocimientos pero no tienen experiencia en el control de la contaminación del aire. ¡Los desvíos anteriores son todos tasas de matrícula! Aunque la matrícula es un poco alta.