為什么為水泥窯開發(fā)LCR脫硫脫硝技術(shù)？

隨著大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高和環(huán)保政策的不斷趨嚴(yán)，我國煙氣脫硫脫硝市場(chǎng)進(jìn)入一個(gè)較快的發(fā)展階段，國家對(duì)包括水泥在內(nèi)的各工業(yè)企業(yè)脫硝減排的要求越來越嚴(yán)格。這對(duì)包括水泥在內(nèi)的工業(yè)爐窯工藝裝備、污染治理技術(shù)和環(huán)境管理水平提出了更高的要求。

目前，我國工業(yè)大氣污染物的排放來源以煤電、鋼鐵和水泥等工業(yè)為主。僅以氮氧化物排放來說，煤電工業(yè)已經(jīng)完成氮氧化物超低排放改造，鋼鐵工業(yè)正在逐步推進(jìn)超低排放技術(shù)改造，水泥工業(yè)已經(jīng)遠(yuǎn)超煤電和鋼鐵工業(yè)，成為我國工業(yè)氮化物排放第一工業(yè)來源。

水泥工業(yè)煙氣脫硝控制措施，已經(jīng)成為了是否能打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的關(guān)鍵。我國現(xiàn)行的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2013）關(guān)于氮氧化物在重點(diǎn)地區(qū)的特別排放限值為320mg/m³，遠(yuǎn)高于煤電工業(yè)氮氧化物 50mg/m³的超低排放限值。

2020 年以來，河北省、安徽省、河南省等地區(qū)相繼出臺(tái)地方水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物排放限值進(jìn)一步降低為100mg/m³，水泥工業(yè)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步收緊，將是未來發(fā)展趨勢(shì)。水泥工業(yè)已經(jīng)被國家列為“十四五”期間氮氧化物減排重點(diǎn)行業(yè)之一。如何有效降低水泥工業(yè)氮氧化物排放，成為現(xiàn)階段水泥工業(yè)綠色發(fā)展面臨的重大課題。

水泥煙氣脫硝治理方式可以分為前端治理和末端治理兩種途徑。主要包括：低氮/分級(jí)燃燒、選擇性非催化還原SNCR、選擇性催化還原SCR、液態(tài)催化還原LCR、熱碳還原等等。

低氮/分級(jí)燃燒是前端處理，利用工藝手段從源頭上降低NOx。該技術(shù)一般能降低30%～50%的氮氧化物排放量，但是難以滿足更高的排放標(biāo)準(zhǔn)效率，且分級(jí)燃燒并不是對(duì)所有爐膛都適用，有可能引起爐內(nèi)腐蝕和結(jié)渣，降低燃燒效率。

SNCR 脫硝技術(shù)工藝與裝備簡(jiǎn)單，國內(nèi)水泥生產(chǎn)線都已經(jīng)運(yùn)用了該技術(shù)，但SNCR脫硝效率較低，一般為60%左右，僅能滿足現(xiàn)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，不能滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，SNCR技術(shù)氨水用量較大，利用率僅為50%～60%，且存在氨逃逸現(xiàn)象，氨排放容易超標(biāo)。

另外，SNCR 脫硝技術(shù)可能產(chǎn)生副反應(yīng)。如對(duì)燃煤的品質(zhì)有一定要求，一般情況下燃用高硫煤種，NH₃與燃煤產(chǎn)生的SO₃反應(yīng)，生成硫酸氫銨（NH₄HSO₄），堵塞或腐蝕下游設(shè)備。再者，為了追求更高脫硝效率噴入的過量氨會(huì)逃逸或被氧化生成新的氮氧化物，且大量過量氨水的噴入也存在較大的安全隱患。

SCR脫硝技術(shù)，脫硝效率可達(dá)89%～90%，能夠滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)SCR脫硝反應(yīng)器安裝位置的不同，可以分為3種不同的工藝流程，即高溫高塵布置方式、高溫低塵布置方式、低溫低塵布置方式。目前，工業(yè)應(yīng)用的大多數(shù)技術(shù)成熟且性能可靠的煙氣脫硝催化劑的適宜溫度范圍為320℃～420℃，因此SCR脫硝反應(yīng)器大多選擇高溫高塵布置。

但是，在高溫高塵煙氣中，催化劑面臨著容易磨損、堵塞等問題，甚至引起中毒和失活現(xiàn)象，運(yùn)行不穩(wěn)定。同時(shí)，其投資、運(yùn)行成本較高，廢棄的催化劑還為危險(xiǎn)廢物，處置難度大且處置成本高，水泥工業(yè)SCR脫硝技術(shù)仍需要進(jìn)一步改善。

綜上，水泥行業(yè)脫硝面臨的主要障礙有煙氣末端治理溫度較低，常見為100℃左右，此溫度條件下目前沒有可實(shí)現(xiàn)超低排放的脫硝技術(shù)；現(xiàn)有低氮燃燒、SNCR脫硝效率低，不能滿足超低排放要求；現(xiàn)SCR脫硝在高溫高塵煙氣中，催化劑易磨損、堵塞，甚至引起中毒和失活，運(yùn)行不穩(wěn)定等。而且，就算控制系統(tǒng)再先進(jìn)，氨逃逸和氮氧化物排放，始終存在蹺蹺板效應(yīng)，很難做到同時(shí)超凈排放。

面對(duì)這樣的行業(yè)現(xiàn)實(shí)，在創(chuàng)業(yè)板上市的蘇州仕凈科技股份有限公司依托自身的技術(shù)積累，針對(duì)氮氧化物排放難題積極研究：

1：破解工業(yè)煙氣低溫（200℃以下，甚至常溫）脫硝技術(shù)難題，打破現(xiàn)有脫硝技術(shù)很難全方位滿足超低排放要求的技術(shù)壁壘，為水泥等各工業(yè)行業(yè)綠色發(fā)展提供保障。

2：研發(fā)工業(yè)煙氣脫硫、脫硝、除塵功能高度集成的一體化工藝與設(shè)備，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙氣塵、硝、硫的超低排放。

3：尋找自己的專利催化劑復(fù)合成份脫硝。

經(jīng)過不懈的努力，最終開發(fā)出LCR脫硝技術(shù)，其同時(shí)可以做到脫硫脫硝除塵一體化，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)水泥等工業(yè)煙氣塵硫硝的超低排放。相對(duì)傳統(tǒng)的脫硝技術(shù)而言，LCR脫硝融合了吸收、催化還原等再生技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)由氮氧化物變成H₂O和N₂，無二次污染，該技術(shù)具有中低溫高效特點(diǎn)，同時(shí)也能做到常溫脫硝，氮氧化物排放最低可以降到10mg/Nm³以下，同時(shí)其投資成本、運(yùn)行成本較低。裝置建成后，至少能達(dá)到NOx≤50mg/Nm³,SO₂≤35mg/Nm³,顆粒物≤10mg/Nm³,氨逃逸達(dá)到NH₃≤5mg/Nm³。在A級(jí)企業(yè)評(píng)選的幾個(gè)主要指標(biāo)，都做到了超凈達(dá)標(biāo)排放。

【LCR】釋義: 即Liquid Catalytic Reduction是某上市公司自主研發(fā)的低溫液態(tài)催化脫硝技術(shù)，該技術(shù)以定制化液態(tài)脫硝催化劑配方為核心，以專有設(shè)備的方式對(duì)NOx進(jìn)行整體處理。LCR脫硫脫硝一體塔即在該系統(tǒng)中集成了脫硫、脫硝等功能。

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