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蜂窝式催化剂

水泥窑脱硝工程

产品概述
   水泥窑脱硝技术是目前能够适应我国水泥炉窑工况、能满足新的排放标准和国内市场需求的一种烟气脱硝工艺,其主要原理是在没有催化剂的条件下,在850~1050℃的温度范围内,把还原剂(氨气或尿素)喷入水泥炉窑内,还原剂与炉窑中的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,从而减少烟气中氮氧化物的排放,且无二次污染物生成。我国SCR脱硝技术及其标准化、产业化取得了重大进展,提高了脱硝设施工程建设质量和运行管理水平,其烟气处理量高达600000Nm3/h,实现SNCR烟气脱硝系统的完全自动化。


  该技术的脱硝效率一般大于65%,可达70%以上;新建炉窑的NOx排放浓度控制在200mg/Nm3以下,原有炉窑改造的NOx排放浓度控制在300mg/Nm3以下;单位减排成本约3000元/t˙NOx,运行成本一般为3~5元/t熟料。该技术效率高、耗能低、投资低和占地面积小;适用于国内水泥窑炉烟气脱硝。

 

 水泥窑脱硝技术的展望

对于生产线老旧、技术改造难度大的生产线,采用SCR技术较为实际。当前国内外水泥生产线多采用中、高温SCR布置,已经积累较多的生产实践经验且实际运行稳定。据悉,河南磴槽集团宏昌水泥5 000t/d水泥生产线采用“高温电除尘+SCR脱硝”工艺布置,该工程于2018 年9 月20 日正式投运,NOx实际运行排放浓度在40mg/m3(标)以下。郑州嘉耐特种铝酸盐1号水泥线采用“低氮燃烧+SNCR脱硝+干法脱硫+袋除尘+低温SCR脱硝”工艺路线,于2018年9月建设完成,NOx实际运行排放浓度<35mg/m3。登封宏昌水泥5 000t/d生产线与郑州嘉耐特种铝酸盐水泥1号线SCR脱硝工程运行情况如表2所示。由表2数据可见,在有效控制氨逃逸情况下,登封宏昌水泥和郑州嘉耐特种水泥实现了主要污染物超低排放。


值得注意的是,商业使用的钒钛系催化剂中V2O5是剧毒物质,于2017年底被世界卫生组织列入致癌物清单。2014年8月,环保部正式将钒系废旧脱硝催化剂纳入《国家危险废物名录》。由于水泥窑烟气含尘量大,水泥工业最理想的脱硝工艺布置是低温低尘布置。基于以上现状,开发高效无毒低温SCR催化剂是未来一个主要的研究方向。据文献报道,MnOx,Mn-Ce复合氧化物等锰基无毒催化剂在低温下具有很高的低温脱硝活性,同时表现出较好的抗SO2中毒性能;另有文献表明,凹凸棒石(PG)、电气石、有机膨润土等材料作为载体与稀土元素掺杂改性后可以激发材料的低温脱硝活性。要能够在较低的温度下达到80%以上的脱硝效率,高效无毒低温SCR催化剂的有效研发已成为当务之急。

 

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