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超低温SCR脱硝催化剂在水泥窑的中试研究

浏览人次:414人  发布时间:2022年10月22日

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/Nm350 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

本文链接: https://www.ccement.com/news/content/26232224060055001.html

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