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1.1我國(guó)水泥行業(yè)煙氣超低排放治理現(xiàn)狀
水泥行業(yè)作為高污染高碳排的代表，又是繼電力、鋼鐵之后的NOx第三大排放源，年排放量在200萬(wàn)噸左右，約占全國(guó)NOx排放總量的10%。碳排放量約為13.75億噸，約占全國(guó)CO2總排放量的14%.
2020年，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)《關(guān)于在疫情防控常態(tài)化前提下積極服務(wù)落實(shí)“六保”任務(wù) 堅(jiān)決打贏打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》《重污染天氣重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)急減排技術(shù)指南》等政策法規(guī)，都強(qiáng)化了對(duì)NOx的減排要求；多地也相繼出臺(tái)了超低排放指導(dǎo)意見(jiàn)，明確了NOx≤100mg/Nm3(A級(jí)企業(yè)NOx≤50mg/Nm3，NH3≤5mg)、NH3≤8mg，噴氨量小于4Kg/噸熟料的超低排放要求。2021年7月隨著全國(guó)碳排放權(quán)交易在上海正式啟動(dòng)，它將碳排放內(nèi)化為企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本的一部分，交易形成的碳排放價(jià)格會(huì)引導(dǎo)企業(yè)選擇較佳的減污降碳技術(shù)。這會(huì)倒逼更多水泥企業(yè)的減污降碳工作從“被動(dòng)”走向“主動(dòng)”。
1.2我國(guó)水泥行業(yè)超低排放的治理路線及趨勢(shì)
水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)超低排放的難點(diǎn)是氮氧化物和氨逃逸的雙減雙降與協(xié)同治理。當(dāng)前，業(yè)內(nèi)常用的脫硝技術(shù)有SNCR和SCR兩種。
水泥企業(yè)普遍采用的是SNCR脫硝技術(shù)，它具有投資少、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)。但因其脫硝效率低、對(duì)煙溫要求高、氨逃逸等問(wèn)題無(wú)法滿足對(duì)中低溫條件下深度脫硝的相關(guān)要求。SCR作為一種在世界范圍內(nèi)成熟煙氣脫硝技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用在電力與非電領(lǐng)域中，但在水泥行業(yè)的應(yīng)用還屬于新的領(lǐng)域。SCR存在投運(yùn)成本高、氨逃逸等問(wèn)題，并且因水泥行業(yè)煙氣粉塵含量大易導(dǎo)致催化劑堵塞，造成運(yùn)行阻力增加、催化劑失活等，同時(shí)煙氣經(jīng)過(guò)催化劑塔時(shí)還會(huì)產(chǎn)生溫降造成熱損耗和能耗增加。其中，因系統(tǒng)運(yùn)行阻力增加而造成的電耗及溫降帶來(lái)的熱損耗都會(huì)間接造成CO2排放增加。
與此同時(shí)，為達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，上述兩種技術(shù)都存在要大量噴氨的問(wèn)題。氨是危險(xiǎn)化學(xué)品，易引起設(shè)備腐蝕、人體健康方面的問(wèn)題、過(guò)量氨氣形成的超細(xì)顆粒物還會(huì)形成霧霾。
在水泥行業(yè)2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與氮氧化物治理標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)的大背景下，標(biāo)志著具有“減污降碳、無(wú)氨脫硝、多污染物協(xié)同治理”特點(diǎn)的技術(shù)將會(huì)成為水泥行業(yè)超低排放治理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
02禧德?工藝：一種水泥行業(yè)的新型脫硝除氨治理工藝
禧德?工藝是中晶環(huán)境獨(dú)立開(kāi)發(fā)具有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)。該技術(shù)是利用中晶研制的M®系列脫除劑對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，并對(duì)VOCs、二噁英、汞、氟等多種污染物可實(shí)現(xiàn)協(xié)同治理的綜合煙氣治理技術(shù)。
2.1技術(shù)原理
禧德?工藝的核心技術(shù)包括禧德?活動(dòng)床技術(shù)和M?系列脫除劑兩大部分。禧德?活動(dòng)床技術(shù)的原理是將煙氣通入活動(dòng)床內(nèi)，使煙氣分別低速均勻的通過(guò)脫硝物料床層和除氨物料床層，煙氣中的氮氧化物、氨及其他污染物與M?系列脫除劑充分接觸并吸收反應(yīng)，凈化后的煙氣直接排放。M?系列脫除劑隨著反應(yīng)逐漸飽和，從活動(dòng)床底部緩慢排出飽和物料，同時(shí)向活動(dòng)床頂部補(bǔ)充新鮮物料，保證出口排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
M?系列材料包含M?1脫硫劑、M?2脫硝劑、M?3脫硫脫硝劑和M?4脫氨劑。M?系列脫除劑是由專(zhuān)利配方的多孔吸附+催化劑材料復(fù)合制備而成，使其能夠匹配多種工況條件，可應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯、加熱爐、熱風(fēng)爐、煤氣爐、鍋爐、高爐等常規(guī)設(shè)備的煙氣脫硫脫硝脫氨。相較于傳統(tǒng)的脫硫脫硝劑，其在實(shí)現(xiàn)近零排放的同時(shí)，吸附容量更大、強(qiáng)度更高、耐久性與持久性更好，且在安全性、穩(wěn)定性、可資源化利用等方面都具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。
2.2工藝流程
禧德?活動(dòng)床煙氣治理技術(shù)(FGD)可在低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無(wú)氨脫硝治理?；顒?dòng)床裝置通常布置在窯尾除塵裝置后端，分為對(duì)流工藝/錯(cuò)流工藝兩種形式，可根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煙氣量的大小進(jìn)行靈活適配。來(lái)自布袋除塵器的廢煙氣進(jìn)入反應(yīng)器后，水平/垂直穿過(guò)吸收劑料層(單側(cè)兩層反應(yīng)區(qū)，單層料厚900cm)，吸收劑與煙氣中的氮氧化物、氨氣發(fā)生物理吸附及化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到脫硝、除氨的目的，最后通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入原煙囪排放。
飽和的吸收劑由吸收塔底部排出，此時(shí)頂部備用倉(cāng)的新鮮吸收劑補(bǔ)充至反應(yīng)器內(nèi)，使吸收劑始終充滿反應(yīng)器，保證吸收劑能夠與煙氣實(shí)現(xiàn)不間斷的充分反應(yīng)。另外，反應(yīng)器中的吸收劑從上往下移動(dòng)。
2.3禧德?工藝與現(xiàn)有其它技術(shù)路線對(duì)比
2.4禧德?活動(dòng)床技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
(1)禧德?活動(dòng)床技術(shù)結(jié)合M®系列脫除劑在實(shí)現(xiàn)氮氧化物超低排放的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同治理，脫除效率可達(dá)95%以上，氮氧化物入口數(shù)值為300mg/Nm3狀態(tài)下，出口數(shù)值可低于30mg/Nm3；
(2)禧德?活動(dòng)床技術(shù)系統(tǒng)能耗低、采用的M?系列材料生產(chǎn)原料以無(wú)機(jī)的工業(yè)固廢為主(60~70%)，制備過(guò)程及治理過(guò)程中均無(wú)碳排產(chǎn)生；
(3)占地面積小、設(shè)備布置靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、相較SNCR和SNCR+SCR技術(shù)而言，無(wú)需改變、介入現(xiàn)有水泥生產(chǎn)工藝流程；
(4)工程投資較SCR低30%，運(yùn)營(yíng)成本更低(3元/噸熟料)，一次投資少；
(5)無(wú)氨脫硝：杜絕氨逃逸，更環(huán)保，更安全。
03結(jié)束語(yǔ)
中晶環(huán)境禧德?活動(dòng)床脫硝技術(shù)在煙氣治理過(guò)程中可獲得較高的脫除效率(95%以上)，在超低排放治理過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)了“無(wú)氨脫硝”、多污染物協(xié)同治理。在水泥行業(yè)2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與“減污降碳”的大背景下，可實(shí)現(xiàn)低碳治污、協(xié)同治污、精準(zhǔn)治污、無(wú)氨脫硝、副產(chǎn)物資源化利用的治理技術(shù)將會(huì)成為水泥、鋼鐵等非電行業(yè)未來(lái)煙氣治理技術(shù)的發(fā)展方向。
本文系中晶環(huán)境投稿，不代表本站的觀點(diǎn)和立場(chǎng)。文章內(nèi)容僅供參考，若涉及侵權(quán)，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站處理。圖片授權(quán)發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有。
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