摘要：氧化铝焙烧炉尾烟气，正常运行时具有超高湿度、SO2浓度低、少量氨逃逸的特点，给冷干直抽法CEMS造成SO2检测值偏低且波动或为“0”，全程通SO2标气响应时间和示值误差不达标的问题。问题的来源在于冷凝水析出，溶解SO2；少量逃逸氨在CEMS中发生二次脱硫，且生成的铵盐能吸附SO2。通过在某氧化铝厂焙烧炉排口CEMS现场试验对比液体磷酸滴加技术体系和PreGASS除氨除湿技术体系的应用效果，最终发现PreGASS－9800除氨除湿预处理系统性能更佳。PreGASS－9800预处理系统帮助企业彻底解决了监测数据偏低、全程通标气不达标问题，满足国家和地方标准的要求。
1前言
铝工业在我国的国民经济和社会发展中具有极其重要的地位和作用[1]。铝生产过程中包含的工序段有：石油焦煅烧、碳素阳极焙烧、氧化铝焙烧和电解铝，其中氧化铝焙烧过程会产生SO2、NOx和颗粒物，而且NOx占据了铝生产全过程的88%[2]。为进一步加强大气污染防治工作，2013年环境保护部发布了关于《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)等六项污染物排放标准修改单，在标准中增加大气污染物特别排放限值，其中，氧化铝厂的焙烧炉烟气颗粒物、SO2、NOx排放浓度小时均值分别不高于10mg/m3、100mg/m3、100mg/m3。
但某氧化铝厂自从超低排放改造以后，发现CEMS的SO2监测数据经常性会发生一段时间为“0”，一段时间突然增大，甚至超过排放限值的极端情况，不仅不能为治理设施的运行提供数据参考，给相关人员和单位带来了困惑；给排污企业带来了潜在的环保违规风险[4]。特别是在2020年实施的山西地方标准《固定污染源烟气排放连续监测系统运行维护质量控制技术规范》（DB14/T2051—2020）后，2022年4月当地环保执法检查某氧化铝企业焙烧炉点位时，发现CEMS全程通SO2标气响应时间（T90）超出国标要求的200秒，且示值误差超过±2.5%F.S.，当地生态环境局依据标准给企业发布了责令改正违法行为的决定书。
为解决上述问题，企业在对CEMS和预处理系统进行了相关调研后，选择同时在两条生产线上分别采用了不同技术原理进行了CEMS相应选型和预处理升级改造，一号生产线采用探头原位的高温固态填料除氨技术+ Nafion干燥管气态除湿技术（PreGASS－9800除氨除湿预处理系统），二号生产线采用升级滴加磷酸液体技术，根据对比试验的结果，最终发现PreGASS－9800预处理系统在实际工况应用中性能更佳。经过2个多月的应用，PreGASS－9800预处理系统的处理效果完全符合国标和地方标准的相应要求，彻底解决了上述问题。确保了在线监测数据的“真、准、全”，避免了潜在的“监测数据造假”法律风险[4]。
2 问题分析
2.1主要原因-冷凝水
氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中的最后一道工序，焙烧的目的是在高温下把氧化铝的附着水和结晶水脱除，从而生成物理化学性质符合电解要求的氧化铝[3]。这就导致了脱除的水分一定会随着废气排出，根据CEMS排口在线数采仪显示当时工况湿度几乎满量程，约为39%（详见图1），湿度仪的最大量程为40%。炉尾排口选用了抽取式冷干法CEMS，系统除湿采用双级电子冷凝器，冷腔设置温度为2~4℃，其目的就在于去除烟气中的水分，所以在工作时冷腔内势必有冷凝水析出。对经蠕动泵排出的冷凝水进行了测试，PH大约在2~5之间，呈酸性，确定为部分SO2溶解进入冷凝水。
