活性焦的“身份證”

　　日前，由中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)布的《鋼鐵行業(yè)煙氣超低排放用煤質(zhì)顆?；钚蕴俊访嫦蛏鐣?huì)發(fā)布。此項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所等單位共同起草，既兼顧了鋼鐵行業(yè)煙氣的污染物排放現(xiàn)狀和政策要求，也考慮了活性炭產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，兼顧標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性和實(shí)用性。

　　隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高，國(guó)家提倡各行業(yè)煙氣尾氣實(shí)施超低排放，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)重視環(huán)保設(shè)施的研究與投入。鋼鐵企業(yè)煙氣尾氣主要污染物成分包括煙塵、二氧化硫、氮氧化物、VOCs（可揮發(fā)有機(jī)物）、二噁英等污染物，目前國(guó)內(nèi)部分廠商采用活性炭干法一體化脫除煙氣中污染物技術(shù)，其中煤質(zhì)顆?；钚蕴浚ㄓ址Q活性焦）作為煙氣處理的優(yōu)質(zhì)材料最具科技含量，它是一種活性吸附劑，與污染物之間的吸附、催化反應(yīng)可以保證煙氣污染物排放達(dá)到超低排放要求。嚴(yán)格的排放要求注定了活性焦的發(fā)展之路免不了坎坷。

　　活性焦的極簡(jiǎn)史

　　活性焦的研發(fā)發(fā)端于上世紀(jì)60年代的日歐等國(guó)。上世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)鋼鐵企業(yè)就利用活性焦處理煙氣尾氣，當(dāng)時(shí)很多企業(yè)都在進(jìn)口活性焦時(shí)吃過(guò)“啞巴虧”，供銷糾紛層出不窮，國(guó)外企業(yè)“獨(dú)家供應(yīng)”，議價(jià)困難，成本高企，成為眾多企業(yè)的難言之痛。活性焦成為一個(gè)“卡脖子”技術(shù)，但是隨后多年，國(guó)內(nèi)活性焦研究逐步發(fā)力，越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)活性炭可以代替進(jìn)口產(chǎn)品，脫硫脫硝去除污染物的效能也逐漸超過(guò)國(guó)外水平。

　　中科院山西煤化所副研究員韓小金談到，“歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)氮氧化物排放要求遠(yuǎn)低于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，活性炭的脫硝效率不到40%，他們的脫硝設(shè)備甚至可以白天開(kāi)放，晚上休息。相比之下，我國(guó)的環(huán)保政策要求高得多，活性焦技術(shù)研發(fā)大踏步前進(jìn)，相關(guān)技術(shù)的脫硝效率可以達(dá)到90%以上，脫硫硫容提高兩倍以上，國(guó)外的活性炭也慢慢失去競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)一躍變成了活性焦出口大國(guó)?！?/p>

　　除了脫硫脫硝的要求，鋼廠燒結(jié)煙氣含有的極強(qiáng)致癌性的污染物——二噁英在全國(guó)所有行業(yè)中占比超過(guò)40%，比所有垃圾焚燒廠的排放量都高，也是極為棘手的污染物。正因?yàn)槲廴疚锏膹?fù)雜性，科學(xué)家們專注于活性炭功能的深度開(kāi)發(fā)，各類污染物也能得到全方位的處理。

　　目前，包括寶武集團(tuán)、鞍鋼、首鋼、沙鋼、河鋼等大型企業(yè)普遍采用的活性炭干法一體化脫除煙氣中污染物技術(shù)，可以集中處理二氧化硫、二噁英、氮氧化物等。以山東鋼鐵集團(tuán)日照分廠為例，這套龐大、昂貴、復(fù)雜的裝置高達(dá)65米，僅此一套就可以全部解決消化掉所有污染物。

　　再嚴(yán)一點(diǎn) 再進(jìn)一步

　　煤質(zhì)顆?；钚蕴康男阅苤苯佑绊懼鵁煔馕矚饣厥昭b置的效用，眾多鋼廠企業(yè)極為看中它的性能，但是由于相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，給企業(yè)采購(gòu)、檢驗(yàn)帶來(lái)了麻煩，一套能夠適應(yīng)環(huán)保要求、適應(yīng)行業(yè)技術(shù)水平的標(biāo)準(zhǔn)亟待補(bǔ)齊。

　　干法一體化脫除煙氣中污染物裝置對(duì)它的“耗材”活性焦有著特殊的要求。韓小金介紹道：“雖然它成本高，但整體來(lái)說(shuō)更加先進(jìn)，不需把零散的脫硫、脫硝裝置拼接串聯(lián)起來(lái)，前者是個(gè)燴菜鍋，什么料都可以加；后者如同羊肉串一樣，流程長(zhǎng)、浪費(fèi)大。更關(guān)鍵的是當(dāng)煙氣尾氣經(jīng)過(guò)一套設(shè)備后無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，就需要增加一個(gè)裝置讓煙氣再‘脫’一次，否則將會(huì)超標(biāo)排放，這無(wú)疑對(duì)活性焦的性能和設(shè)備的穩(wěn)定性提出了更高要求?！?/p>

　　早在2013年，國(guó)家出臺(tái)了第一部關(guān)于煤質(zhì)顆?；钚蕴繖z測(cè)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，隨著黨的十九大精神深入貫徹落實(shí)，污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的深入開(kāi)展，相關(guān)行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)都在不斷提高，有一份可參照的比較權(quán)威的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，讓鋼廠選購(gòu)品質(zhì)合格的活性焦，實(shí)現(xiàn)煙氣污染物合規(guī)排放也更急迫。

　　負(fù)責(zé)任的行業(yè)旁觀者

　　中科院山西煤化所早在上世紀(jì)90年代開(kāi)始就在劉振宇教授的帶動(dòng)下，開(kāi)始了煙氣尾氣脫硫脫硝的研究，是該方向國(guó)內(nèi)最早的科研團(tuán)隊(duì)之一。經(jīng)過(guò)數(shù)十年科學(xué)理論積累后，黃張根研究員帶領(lǐng)課題組繼續(xù)在這個(gè)研究領(lǐng)域深耕，在多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研任務(wù)的支持下，一直從事煙氣污染物干法一體化處理技術(shù)的研究工作，對(duì)炭基材料污染物脫除工藝及傳質(zhì)傳熱等工程基礎(chǔ)問(wèn)題積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)的炭基催化劑干法一體化脫除技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用。

　　“很多企業(yè)讓我們推薦品牌，詢問(wèn)買哪個(gè)產(chǎn)品好，我們作為國(guó)立科研機(jī)構(gòu)，不能做一個(gè)推銷者，必須保持公正立場(chǎng)，我們接受企業(yè)的委托，做一些活性焦的性能鑒定工作，針對(duì)品牌的評(píng)價(jià)從不公開(kāi)表態(tài)，始終堅(jiān)守著旁觀者的身份。與其讓大家來(lái)咨詢，不如主動(dòng)制定一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓更多企業(yè)少走彎路?！秉S張根介紹道。

　　制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，黃張根團(tuán)隊(duì)不僅要考慮國(guó)家的政策要求、國(guó)內(nèi)活性焦廠商的技術(shù)條件，還要考慮我國(guó)煤炭原料的資源稟賦。以活性焦一個(gè)重要指標(biāo)灰分來(lái)說(shuō)，灰分的高低和原材料的品質(zhì)有著直接關(guān)系。“不能將灰分的標(biāo)準(zhǔn)提升太多，因?yàn)榛曳謥?lái)源于優(yōu)質(zhì)煤，它是不可能再生資源，絕不能鼓勵(lì)開(kāi)采。每一個(gè)指標(biāo)都經(jīng)過(guò)了反復(fù)的嚴(yán)格測(cè)試，各項(xiàng)性能和指標(biāo)完成了活性焦的身份證的繪制?！?/p>

　　2021年7月15日《鋼鐵行業(yè)煙氣超低排放用煤質(zhì)顆粒活性炭》（T/CSES25-2021）正式發(fā)布實(shí)施。“我們認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的最大價(jià)值就是有效利用，不能束之高閣，下一步宣傳推廣標(biāo)準(zhǔn)的工作仍然是重中之重?！秉S張根如是說(shuō)。