随着我国大气污染治理工作的深入，环保法规的日趋严格及火电、焦化等行业氮氧化物（NOx）超低排放技术的推广应用，水泥、有色冶炼、玻璃等非电行业污染物超低排放成为发展趋势[1]。其中水泥工业是重点，生态环境统计年报[2]表明，2015年以来，以火电、钢铁、焦化行业等为代表的NOx排放已得到有效控制，而水泥工业NOx排放量比重不断增加，年均占全国NOx排放总量的20%左右。目前水泥行业多选择“低氮燃烧+选择性非催化还原（SNCR）”方法进行烟气脱硝处理[3]。如邢台金隅冀东水泥有限公司[4]采用“优化分级燃烧+高效SNCR”进行水泥窑烟气脱硝，取得良好效果；长兴南方5000 t/d生产线[5]采用“优化分级燃烧+精准SNCR”技术进行烟气的脱硝处理，日常生产时控制NOx排放浓度约为250 mg/m3。上述方法存在脱硝效率不够高，氨逃逸等二次污染，达不到超低排放要求[6,7]。

选择性催化还原（SCR）法脱硝效率高、性能安全可靠，是未来工业源NOx排放控制技术发展总的趋势[8]。但为满足现有商业催化剂工作温度窗口（180℃以上），一般技术路线为在水泥窑一级预热器或余热锅炉出口设置SCR装置，然而在实际运行过程中，一级预热器或余热锅炉出口粉尘浓度过高（分别为100 g/Nm3、50 g/Nm3），且含有较高的碱金属等有害物质，对常规钒基催化剂影响较大[9]。因此考虑在除尘后进行脱硝，但经过除尘后烟气温度大幅下降，多在150℃以下甚至更低[10]。因此，开发适应低温（<150℃）工况的SCR技术，可大幅降低运行成本，对于推动发展SCR技术意义重大[11,12]。

本研究以超低温（100~150℃）稀土脱硝催化剂最新研究成果为基础[13-16]，在对某企业1500t/d熟料窑烟气工况进行研究分析的前提下，通过建设超低温SCR脱硝中试装置，分析空速、喷氨量等因素对催化剂脱硝效果的影响，为实现水泥行业绿色生产、超低排放提供强有力的技术支撑。

本研究以超低温稀土基催化剂研究成果为基础，结合水泥窑烟气特点，首次将超低温SCR脱硝催化剂应用于水泥窑尾端烟气脱硝，联合“低氮燃烧+SNCR”有效控制了NOx排放浓度，可使水泥窑烟气中NOx达到超低排放标准，50 mg/Nm3。该催化剂对烟气温度适应性强，脱硝效率高，置于水泥窑除尘后，可防止催化剂因SO2、粉尘等造成的影响，为水泥行业烟气脱硝提供了可借鉴的技术方案，同时为烟气净化技术的全方位实施，推动烟气治理工程普及化向“最后一公里”前进奠定了基础。

文章转自：中国水泥网

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