争鸣｜孙中强：论脱白和超洁净排放的关系PK刘涛：钢铁企业实施“脱白”对于超低排放改造弊大于利
蓝队：
钢铁企业实施“脱白”对于
超低排放改造弊大利
蓝天保卫战第二阶段战役即将打响，京津冀、长三角、汾渭平原等重点区域都把钢铁企业超低排放改造作为大气污染攻坚战的重中之重，要求钢铁企业限期实施超低排放改造。与此同时，一些地方政府还要求钢铁企业实施除湿脱白改造，甚至对脱白的重视程度还高于超低排放改造。
那么为什么要脱白？脱白对改善大气环境质量到底有什么作用？核心的观点是两个：一是重污染天气往往伴随着较高的相对湿度，脱白能够减少进入大气中的水汽，从而降低相对湿度，起到治霾的作用；二是湿烟气中含有大量可溶盐，可溶盐排入大气形成PM2.5，脱白把水凝结下来，就能够减少进入大气中的可溶盐。但事实上钢铁企业实施脱白对治霾的作用很小，甚至会严重影响治霾的实际效果。
一
通过脱白减少空气相对湿度是海底捞针
发生重污染天气最主要的气象诱因是静稳天气。静稳天气条件下，由于大气层结比较稳定，水汽和污染物难以扩散，在近地层堆积，导致污染物浓度不断上升；同时，相对湿度大，会导致污染物吸湿增长，加速污染物化学转化。从这个角度讲，脱白可以减少进入大气中的水汽，对于治霾是有作用的。特别是在视觉感观上，烧结脱硫烟囱排放的滚滚白烟更是让人相信了这种说法。
但是通过分析几组数字，我们会发现烧结脱硫湿烟气排入大气的水对空气中相对湿度的贡献十分有限。首先，空气中的水主要是来自于自然蒸发，按华北地区年平均实际蒸发量500mm测算，华北地区每年自然蒸发的水约1500亿吨，而以华北地区钢产量2亿吨测算，烧结脱硫湿烟气进入大气的水约1亿吨，仅占自然蒸发水量的万分之六。其次，钢铁生产为高温冶炼轧制过程，各车间需要大量循环冷却水系统，通常冷却水系统蒸发损耗约为2.8吨/吨钢，按此测算，华北地区钢铁企业厂区进入空气中的水量约为5.6亿吨。因此，按脱白减少湿烟气中水含量30%测算，华北地区钢铁企业烧结烟气能减少水3000万吨，仅占钢铁企业进入空气中水量的5.4%，仅占自然蒸发量的万分之二，完全不是一个数量级，想通过脱白来减少空气中相对湿度是不可能的。因此，在静稳条件下，不发生重污染天气，唯一能做的只是减少污染物的排放，减少空气中的凝结核。
另外，由于烧结生产过程中，为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水制成小球，因此烧结原烟气中的含水率达到10~12%，换算为质量浓度约90克/立方米。湿烟气中水质量浓度通常在120克/立方米左右，也就是说即使不脱硫、或者采用半干法、干法脱硫工艺，进入大气中的水也仅比湿法脱硫减少25%左右。只是由于半干法脱硫、干法脱硫排烟温度高，视觉看起来不明显。
二
脱白对可溶盐的去除效果有限
首先，必须明确一个概念，湿烟气中的水分为液态水和气态水。只有液态水才会携带可溶盐，而气态水也就是水蒸气，是不含有可溶盐的。根据国电环保所对达到超低排放标准的湿烟气中液态水可溶盐浓度测试结果，液态水中可溶盐浓度平均为677.1毫克/升，浓度较高。但是，液态水仅占湿烟气中水含量的千分之四，也就是说实际湿烟气中的可溶盐浓度平均为0.28毫克/立方米。也就是说，在达到超低排放的情况下，华北地区钢铁企业烧结湿烟气每年排放的可溶盐为252吨。这与烟气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的量完全不成比例。
其次，脱白的原理主要是冷凝或升温。如果采用冷凝工艺，冷凝的对象是湿烟气中的水蒸气，冷凝下来的水蒸气是不含有可溶盐的，因此冷凝过程也不能去除可溶盐，仅仅是冷凝下来的水与湿烟气中的液态水通过在冷凝设备和管道中混合截留才可将一部的可溶盐去除。而如果采用升温加热工艺，那仅仅是在视觉感官上实现了消白，对于烟气中的可溶盐完全没有去除作用。
三
脱白工作会对钢铁超低排放改造造成负面影响
综上所述，脱白只是起到了减少白烟的视觉观感效果，实际上烟气中的有害成分并没有根本的减少，对于改善大气环境质量作用极其有限。特别是相当一部分钢铁企业的烧结烟气治理设施存在设计不合理，质量偏低等问题，实施脱白还会掩盖一些不合格的烟气治理设施。
当前是钢铁企业实施超低排放改造的关键时期，钢铁企业的当务之急是除尘、脱硫、脱硝等超低排放改造工作。如果过分的强调脱白，把脱白作为钢铁企业的强制性改造任务，会滋生一大批的所谓脱白技术，导致钢铁企业决策失误，偏离治霾的正确道路，或者会导致企业犹豫不决，延缓超低排放改造的进度，对企业超低排放改造工作造成负面的影响。
四
小结
钢铁企业实施脱白，对治霾的作用十分有限，特别是目前对脱白的过度炒作，已经对超低排放改造工作造成了不利影响。因此，建议不要将脱白作为钢铁企业治霾的规定动作，而应该是实现超低排放以后改善视觉观感的自选动作。蓝天保卫战第二阶段战役已经打响，钢铁企业必须把思想统一到超低排放改造上来，只有高标准的建设并运行好除尘、脱硫、脱硝设施，才能真正实现大气环境质量改善的目标。
红队：
论脱白和超洁净排放的关系
东北大学博士、教授级高工、辽宁工业烟气治理产业
技术创新战略联盟理事长孙中强
先来看之前小编分享过的视频↓↓↓
钢厂白烟到底有没有污染？
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昨日，刘涛先生的《钢铁企业实施脱白对于超低排放改造弊大于利》文章在新媒体发表后，我第一时间拜读了刘文。基于雾霾严重之现状以及学者对解决雾霾问题献计献策之热情，本人愿意和该文章作者对雾霾成因和治理方法做一简单的探讨。
一、脱白的真正含义
在去年武安钢铁绿色发展会议上，我对脱白做过阐述，得到大会的高度认可。严格意义上讲，脱白的说法是不准确的，应该叫有色烟羽治理。导致有色烟羽的原因是烟气携带含溶解物雾滴，进入大气后，由于大气相对干燥，雾滴水分会很快蒸发，雾滴里面的溶质会结晶析出，生成颗粒物，我们俗称二次颗粒物，由于二次颗粒物是在扩散后在大气中自由生成的，颗粒不但细小，而且非常疏松，比表面积很大，靠自重很难自然沉降，它们的粒径绝大部分小于2.5μm，也就是我们说的PM2.5，会在大气中长期漂浮并富集，这就是中国雾霾的主要成因。所谓脱白是要控制这些含溶解物雾滴逃逸进入大气，而该文作者说是脱除过饱和蒸汽水，这就有些断章取义不够严谨了。由于升温去除饱和蒸汽我们暂时还没有好的检测手段，为了便于执法，防止白色水汽干扰，执法部门才决定将白色水汽一并脱除。如果未经去除含溶解物雾滴的烟气升温后会直接生成有色烟羽，让原来不洁净的烟气暴露在光天化日之下，实际这也是安装GGH的一个真正目的。我想现在大家应该知道所谓脱白的真正目的了吧。
从白烟中截留下来的污水及某合作伙伴的检测报告
二、超低排放和雾霾治理的关系
基于对雾霾治理问题的长时间观察、研究，我在2014年发表了《除尘、脱硫、脱硝是雾霾治理吗？》一文。文章的结论是除尘、脱硫、脱硝是减排项目，而不是雾霾治理项目。文章发表以来，各界环保专家在不断的实践中验证、完善，并基本认可了上述结论。
众所周知，中国的雾霾主要成因是PM2.5，习近平总书记在2014年2月在北京调研时就指出，雾霾治理应该以控制PM2.5为主。习总书记高瞻远瞩，既指出了雾霾成因，也指明了雾霾治理方向。中国的雾霾既不是伦敦型，也不是洛杉矶型，中国冬季绝大部分地区雾霾是PM2.5型的，至少华北、华东、中原地区的雾霾是PM2.5型。目前的除尘技术只能脱除大颗粒尘，对于PM2.5类的超细尘是无法脱除的，所以除尘是减排项目，而不是雾霾治理项目；脱硫、脱硝都是脱除气态污染物，当时脱除它们的目的是防止酸雨，而不是为了治理雾霾，因为它们不能直接生成颗粒物，它们只有遇到碱性物质时由碱性物质变成盐类物质，只有遇到氨时才有新的颗粒物生成，否则都是颗粒物的变性，而不会增加颗粒物数目。目前我国绝大部分地区的SOx、NOx都已经很低，它们在大气中生成二次颗粒物的几率已经很低，它们已经不再是雾霾的主要成因，所以脱硫脱硝不是中国的雾霾治理项目，因此超低排放不是雾霾治理，到目前为止，超低排放的合理性还需要继续探讨。
前一段时间电力系统的超低排放并没有真正解决中国的雾霾问题。超低排放对于雾霾治理是否有效，大家也应该看在眼里。同时，超低排放在经济效益方面，经济投入与减排不成正比，因减排而投入的设备和运行费用太过巨大，甚至给一些企业造成了严重的负担。每一个环保正常的出台，在技术经济分析方面还是需要有关部门据实考量的。
当年电力系统的超低排放，我就曾提出过反对意见。基于我们专家组的研究，按照当时的超洁净排放的做法，当所有的排放源都达到要求标准时，雾霾会依旧。因为超洁净排放治理的不是PM2.5，所以它也不是雾霾治理项目，不要把除尘、脱硫、脱硝和真正雾霾治理的脱白混为一谈。如今，我依然坚持这一观点即：如果继续将超洁净排放治理与雾霾治理混淆，会贻误中国雾霾治理的时机。
三、文章计算基数有待商榷，结论有问题。
刘文对逃逸可溶解物的计算基数来自于推断，在研究科学方面，学者对于数据要做到严谨，要有依有据。对于现在的雾霾情况，每个区域都有其特殊性，每个地区都应该去做扎实的实际数据分析。我们在2013年对沈阳的很多锅炉烟道水进行取样分析，由于当时沈阳的很多脱硫工艺都是双碱法，烟道水平均浓度超过10%，最高的达到22.4%。我们做的一个除雾项目，40吨锅炉，每天收回水22吨，水中溶解物浓度超过10%。刘文提到“液态水仅占湿烟气中水含量的千分之四”，这个数据和我们的实验结果相差甚远，我相信这个数据一定不会是你实际检测出来的。这个数字严重偏离中国脱硫现状。建议你去现场看看。由于你引用的基数出现了问题，所以你的后边推断出来的结论自然是全错了。
刘文还引用了国电环保所对达到超低排放标准的湿烟气中液态水可溶盐浓度测试结果，液态水中可溶盐平均浓度为677.1毫克/升的数据的出处也有待于商榷。在石灰石石膏法脱硫时，由于烟气中有大量的CO2，因此脱硫液中会产生大量的碳酸氢钙，它在脱硫环境中的溶解度可以达到16-18克/升，这也是石灰石石膏法脱硫的机理。再有石灰石石膏法脱硫的碱度下必然会有亚硫酸氢钙生成，它在脱硫环境下的溶解度最高可以达到33克/升左右，所谓的石膏雨并不都是亚硫酸钙，而且大部分是碳酸氢钙和亚硫酸氢钙这两种可溶盐。它们失去水分后生成白色粉末，大家以为都是石膏，实际主要是这两种物质。所以677.1毫克/升都是离线化验数据，已经偏离了现场的环境，首先取样的部位。如果偏后，就会有大量的过饱和水参入，降低了溶液的浓度，因为你说的千分之四是指脱硫液逃逸，应该是脱硫液浓度，而不是烟道水的浓度。如果用烟道水浓度，那就不是千分之四了，你把两个不相关的两个数字相乘得出的数字自然是错误的，所以你计算出来的数据也就严重偏离了实际情况。
另外，刘文推断的又一个数据“华北地区钢铁企业烧结湿烟气每年排放的可溶盐为252吨”与实际生产状况也存在很大差异。一台180平米的烧结机一年排放都会超过这个数字。
谈到雾霾，我们还是要寻找其源头PM2.5来进行源头治理。现在很多文章也在讲颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的治理，这些都不是PM2.5，这样的文章出来让很多非专业读者难分真假，在这里我想呼吁，PM2.5才是导致雾霾的元凶！还请大家把注意力集中在对PM2.5的研究和治理上，这才能真正解决中国的雾霾问题。所以用减排数字和治理雾霾的数字比较是没有实际意义的。
四、小结
雾霾治理是眼下大气治理的主要矛盾，这关系到每一位公民的切身利益，甚至是万物众生的利益。减排在这一时期是次要矛盾，如何开展减排工作，做一次大范围的研讨是必要的，这也是体现中国环保界公正，公开，严谨认真，广开言路的治学态度。
现在大部分企业都已经上了除尘、脱硫设备，尘、硫都已经基本达到了国家原来的标准，而且绝大部分地区的硫已经远远低于一类地区的标准，烟气排放的大颗粒尘已经不是空气污染的主要因素，绝大部分地区NOx也都优于二类地区的标准。对于刘文“脱白工作会对钢铁超低排放改造造成负面影响”，我想还是要基于对雾霾的研究和工厂实际情况相结合后，再下结论。要真正弄清楚“脱白”的本质，不要停留在字面上，不要曲解了“脱白”的真正目的。
因此，作为一名严谨治学的环保工作者，在对待雾霾治理这一头等大事上，还需用事实说话。
否则，误导了雾霾治理的正确方向，贻误了国家雾霾治理的时机，后果才不堪设想。再看看我国的钢铁企业，前期环保改造已经投入巨大，要珍惜这些社会财富，不要轻易拆除原有设备，应该尽量替企业着想，无论是国有企业，还是民营企业，他们的财富都是中华民族的。目前国际环境对我们的实体经济已经造成了很大压力，我们不要再给自己的实体经济增加负担了。
作为一名环保工作者，本人郑重声明并呼吁，本文纯属技术研讨，在治理雾霾的重要关口，多一些接纳包容，多一次交流提升，少一些批评指责，目的是希望我们的国民早日告别雾霾。
来源：武安君授权转载
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