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蘭江水
1.1我國水泥行業(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200萬噸左右，約占全國NOx排放總量的10%。碳排放量約為13.75億噸，約占全國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“六保”任務(wù) 堅決打贏打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》《重污染天氣重點行業(yè)應(yīng)急減排技術(shù)指南》等政策法規(guī)，都強化了對NOx的減排要求；多地也相繼出臺了超低排放指導(dǎo)意見，明確了NOx≤100mg/Nm3(A級企業(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月隨著全國碳排放權(quán)交易在上海正式啟動，它將碳排放內(nèi)化為企業(yè)經(jīng)營成本的一部分，交易形成的碳排放價格會引導(dǎo)企業(yè)選擇較佳的減污降碳技術(shù)。這會倒逼更多水泥企業(yè)的減污降碳工作從“被動”走向“主動”。
1.2我國水泥行業(yè)超低排放的治理路線及趨勢
水泥行業(yè)實現(xiàn)超低排放的難點是氮氧化物和氨逃逸的雙減雙降與協(xié)同治理。當前，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。但因其脫硝效率低、對煙溫要求高、氨逃逸等問題無法滿足對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存在投運成本高、氨逃逸等問題，并且因水泥行業(yè)煙氣粉塵含量大易導(dǎo)致催化劑堵塞，造成運行阻力增加、催化劑失活等，同時煙氣經(jīng)過催化劑塔時還會產(chǎn)生溫降造成熱損耗和能耗增加。其中，因系統(tǒng)運行阻力增加而造成的電耗及溫降帶來的熱損耗都會間接造成CO2排放增加。
與此同時，為達到超低排放標準，上述兩種技術(shù)都存在要大量噴氨的問題。氨是危險化學品，易引起設(shè)備腐蝕、人體健康方面的問題、過量氨氣形成的超細顆粒物還會形成霧霾。
在水泥行業(yè)2023年實現(xiàn)碳達峰與氮氧化物治理標準趨嚴的大背景下，標志著具有“減污降碳、無氨脫硝、多污染物協(xié)同治理”特點的技術(shù)將會成為水泥行業(yè)超低排放治理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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)境獨立開發(fā)具有多項自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù)。該技術(shù)是利用中晶研制的M®系列脫除劑對煙氣進行脫硫脫硝，并對VOCs、二噁英、汞、氟等多種污染物可實現(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?活動床技術(shù)和M?系列脫除劑兩大部分。禧德?活動床技術(shù)的原理是將煙氣通入活動床內(nèi)，使煙氣分別低速均勻的通過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，從活動床底部緩慢排出飽和物料，同時向活動床頂部補充新鮮物料，保證出口排放穩(wěn)定達標。
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，其在實現(xiàn)近零排放的同時，吸附容量更大、強度更高、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。
2.2工藝流程
禧德?活動床煙氣治理技術(shù)(FGD)可在低溫環(huán)境下實現(xiàn)無氨脫硝治理。活動床裝置通常布置在窯尾除塵裝置后端，分為對流工藝/錯流工藝兩種形式，可根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煙氣量的大小進行靈活適配。來自布袋除塵器的廢煙氣進入反應(yīng)器后，水平/垂直穿過吸收劑料層(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)生物理吸附及化學反應(yīng)，從而達到脫硝、除氨的目的，最后通過引風機進入原煙囪排放。
飽和的吸收劑由吸收塔底部排出，此時頂部備用倉的新鮮吸收劑補充至反應(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。
2.3禧德?工藝與現(xiàn)有其它技術(shù)路線對比
2.4禧德?活動床技術(shù)的優(yōu)勢
(1)禧德?活動床技術(shù)結(jié)合M®系列脫除劑在實現(xiàn)氮氧化物超低排放的同時，可實現(xiàn)多污染物協(xié)同治理，脫除效率可達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)原料以無機的工業(yè)固廢為主(60~70%)，制備過程及治理過程中均無碳排產(chǎn)生；
(3)占地面積小、設(shè)備布置靈活、運行穩(wěn)定、相較SNCR和SNCR+SCR技術(shù)而言，無需改變、介入現(xiàn)有水泥生產(chǎn)工藝流程；
(4)工程投資較SCR低30%，運營成本更低(3元/噸熟料)，一次投資少；
(5)無氨脫硝：杜絕氨逃逸，更環(huán)保，更安全。
03結(jié)束語
中晶環(huán)境禧德?活動床脫硝技術(shù)在煙氣治理過程中可獲得較高的脫除效率(95%以上)，在超低排放治理過程中真正實現(xiàn)了“無氨脫硝”、多污染物協(xié)同治理。在水泥行業(yè)2023年實現(xiàn)碳達峰與“減污降碳”的大背景下，可實現(xiàn)低碳治污、協(xié)同治污、精準治污、無氨脫硝、副產(chǎn)物資源化利用的治理技術(shù)將會成為水泥、鋼鐵等非電行業(yè)未來煙氣治理技術(shù)的發(fā)展方向。
本文系中晶環(huán)境投稿，不代表本站的觀點和立場。文章內(nèi)容僅供參考，若涉及侵權(quán)，請及時聯(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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