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水泥工業SCR脫硝技術推廣未來可期

时间: 2021-01-26
近年來,隨著國家環保政策收緊、管控力度的加大,各地對于水泥工業氮氧化物(NOx)排放要求更加嚴苛。如何加強水泥工業大氣汙染物治理、保護生態環境、減少汙染物排放、實現綠色發展仍是水泥工業面臨的緊迫任務。
2020年12月18日,《中國建材報》刊登了《國內外首台套水泥窯爐中低溫煙氣SCR脫硝工程項目通過專家評審》的消息。該項目通過評審意味著我國水泥工業實現了煙氣脫硝技術的超越和引領,爲水泥工業大氣汙染物治理、節能減排及綠色發展提供了堅實有力的技術支撐。消息一經發布,便受到水泥行業多方面的關注,不少水泥生産企業來電咨詢此項技術的詳細情況。
我國年生産水泥熟料約爲13億噸,按NOx排放系數爲1.5kg/t熟料至1.8kg/t熟料算,2020年我國水泥工業窯爐排放的NOx約爲200萬噸,占全國NOx總排放量的10%,也是繼火電發電廠和機動車之後的第三大排放源。目前,國內水泥工業執行的排放標准爲《水泥工業大氣汙染物排放標准》(GB4915-2013)。一些地方還出台了更爲嚴格的排放標准,例如,浙江省出台的地方標准要求到2025年水泥窯爐煙氣NOx排放濃度小于50mg/Nm3。此外,環保部頒發的《重汙染天氣重點行業應急減排技術指南》則要求,水泥生産采用SNCR、SCR等技術達到超低排放,並且噸水泥熟料氨水耗量小于4kg,才能認定爲A級企業,享受相應的政策支持。
我國水泥工業從2007年開始全面推廣非催化還原技術(SNCR)。SNCR技術的脫硝效率可高達60%。這期間還有研究采用分級燃燒技術,即通過控制分解爐及管道中的燃燒工況,用不完全燃燒産生的CO來還原NOx。分級燃燒技術的脫硝效率約爲30%。SNCR是將氨水噴入到分解爐及連接管道中,在800℃以上的高溫區,NH3分子與NOx分子直接碰撞反應,形成N2和H2O。SCR技術是在窯爐煙氣小于320℃的區域布置了脫硝反應器,並在反應器中安裝了多層催化劑材料。這類催化劑材料對NH3分子和NOx分子都有很強的吸附能力,使煙氣中的NH3分子和NOx分子能在催化劑表面産生有效接觸碰撞,進而大大加快了反應的進行。SCR技術脫硝效率可以大于95%,並且可大大降低氨逃逸。

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