仕凈科技水泥窯用LCR脫硫脫硝一體化技術(shù)介紹

一、背景：

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(guó)煙氣脫硫脫硝市場(chǎng)進(jìn)入一個(gè)較快的發(fā)展階段，國(guó)家對(duì)各工業(yè)企業(yè)脫硝減排的要求越來(lái)越嚴(yán)格。這對(duì)包括水泥等行業(yè)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。新型干法水泥生產(chǎn)使用煤作為主要燃料，排放的煙氣成分復(fù)雜，主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粉塵等。2013年12月，國(guó)家環(huán)境保護(hù)局公布了GB4915-2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，近年來(lái)，各省市環(huán)保管理部門陸續(xù)發(fā)布地方性《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

特別是氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)成為一個(gè)同益嚴(yán)重的全球性問(wèn)題，它對(duì)大氣的影響主要有酸雨和較高的地面臭氧濃度，也參與形成空氣中的飄塵。氮氧化物作為大氣的重要污染物之一，包括有N₂0、NO、N₂O₂、N₂O₃、NO₂、N₂O₄和N₂O₅等幾種，其中對(duì)大氣產(chǎn)生污染的主要是NO和NO₂，其中NO占典型燃煤煙氣NOx的95％，其余主要為NO₂。

此外，NOx在大氣中可形成硝酸和硝酸鹽細(xì)顆粒物，同硫酸和硫酸鹽細(xì)顆粒物一起，發(fā)生遠(yuǎn)距離傳輸，從而加速了區(qū)域性酸雨的惡化。已有研究表明，HN0₃對(duì)酸雨的貢獻(xiàn)呈增長(zhǎng)之勢(shì)，降水中NOxSO₂比值在全國(guó)范圍內(nèi)逐漸增加。目前我因己結(jié)合對(duì)兩控區(qū)的劃分工作，對(duì)SO₂排放進(jìn)行了全面控制，但NOx排放總量的快速增長(zhǎng)及其大氣濃度和氧化性的提高有可能抵消對(duì)SO₂的控制效果，使酸雨的惡化趨勢(shì)得不到根本控制。NOx排放量的增加，將使原本嚴(yán)峻的酸雨污染更加雪上加霜。而且有調(diào)查表明NOx有取代SO₂成為酸雨主體的趨勢(shì)。長(zhǎng)久以來(lái)，酸雨對(duì)農(nóng)作物、森林、地下水和建筑物產(chǎn)生了極大的危害，僅中國(guó)遭受酸雨污染的農(nóng)田己經(jīng)達(dá)到4000萬(wàn)畝，每年造成的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失在15億元以上。

2020年6月，生態(tài)環(huán)保部發(fā)文，關(guān)于《重污染天氣重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)急減排措施制定技術(shù)指南》的函，全面推行重點(diǎn)行業(yè)差異化減排措施。重點(diǎn)區(qū)域各省（市）應(yīng)按照本指南，持續(xù)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)開展績(jī)效分級(jí)，在重污染天氣期間實(shí)施差異化管控。評(píng)為A級(jí)和引領(lǐng)性企業(yè)，可自主采取減排措施；B級(jí)及以下企業(yè)和非引領(lǐng)性企業(yè)，減排力度應(yīng)不低于本技術(shù)指南要求。客戶使用仕凈科技水泥窯用LCR脫硫脫硝一體化系統(tǒng)后，能夠達(dá)到A級(jí)企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，可以豁免錯(cuò)峰生產(chǎn)。日產(chǎn)熟料5800噸的客戶，由于使用本系統(tǒng)（單臺(tái)套）而豁免錯(cuò)峰生產(chǎn)帶來(lái)的利潤(rùn)收入每年為：5800×100×60=3480萬(wàn)元。

目前煙氣脫硫技術(shù)以干法和濕法技術(shù)為主，技術(shù)比較成熟，煙氣治理最大的難點(diǎn)是脫硝，結(jié)合自身實(shí)際，慎重選擇治理技術(shù)，只有這樣，才能達(dá)到事半功倍的效果。

同時(shí)，由于國(guó)家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)不斷在提高，而水泥企業(yè)往往留給環(huán)保裝置的場(chǎng)地已經(jīng)不多，因此最好能用一套設(shè)備達(dá)到塵氨硫硝同時(shí)超凈排放的目的，則能大幅減少環(huán)保裝置占地面積。面對(duì)這樣的行業(yè)現(xiàn)實(shí)，蘇州仕凈科技股份有限公司（證券代碼：301030，以下簡(jiǎn)稱“仕凈科技”）依托自身的技術(shù)積累，針對(duì)氮氧化物排放難題成功開發(fā)出水泥窯用仕凈科技水泥窯用LCR脫硫脫硝一體化技術(shù)：

該技術(shù)研發(fā)出工業(yè)煙氣脫硫、脫硝、除塵、脫氨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)煙氣硫硝塵氨的超低排放。達(dá)到SO₂≤35mg/Nm³,NO_X≤50mg/Nm³，顆粒物≤5mg/Nm³，NH₃≤5mg/Nm³。同時(shí)該系統(tǒng)還具備一定的脫碳功能，詳情請(qǐng)見我們往期報(bào)道的“水泥窯LCR碳中和、減碳技術(shù)”

二、技術(shù)方案：

新一代脫硝工藝 ：LCR脫硝技術(shù)：針對(duì)煙氣排放所含氮氧化物，使用高效脫硝塔進(jìn)行整體治理，在15-200℃的溫度范圍內(nèi)，高效脫硝塔利用液態(tài)脫硝劑的催化反應(yīng)來(lái)達(dá)到處理氮氧化物，LCR脫硝融合了吸收、催化反應(yīng)等技術(shù)，將氮氧化物變成H₂O和N₂，無(wú)二次污染，該技術(shù)具有中低溫高效特點(diǎn)，脫硝效率95%，氮氧化物排放最低可以降到10mg/Nm³以下，同時(shí)可以脫硫脫硝除塵一體化，達(dá)到塵、硫、硝的超低排放，其投資成本、運(yùn)行成本較低。

LCR脫硝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

1、沒(méi)有氨逃逸、沒(méi)有催化劑中毒、沒(méi)有二次污染；2、末端處理、停機(jī)時(shí)間短；3、脫硝效率高，可達(dá)95%；4、投資、運(yùn)營(yíng)成本低；5、在一體化設(shè)備同時(shí)完成脫硫脫硝脫氨除塵超低排放功能；6、LCR脫硫脫硝除塵一體化系統(tǒng)屬于末端處理，設(shè)置在廢氣風(fēng)機(jī)后面，不會(huì)對(duì)原有生產(chǎn)工況造成影響。建設(shè)LCR裝置時(shí)，水泥廠業(yè)主可以正常生產(chǎn)，建成后將煙氣通過(guò)煙道引入LCR一體化裝置即可。

LCR脫硝反應(yīng)原理：

LCR脫硝技術(shù)，是仕凈科技自主研發(fā)成功的脫硝技術(shù)，針對(duì)煙氣排放所含氮氧化物，使用高效脫硝塔進(jìn)行整體治理，在15-280℃的溫度范圍內(nèi)，高效脫硝塔利用液態(tài)脫硝劑的催化反應(yīng)來(lái)達(dá)到處理氮氧化物，LCR脫硝融合了吸收、催化反應(yīng)等技術(shù)，將氮氧化物變成H₂O和N₂，無(wú)二次污染，該技術(shù)具有中低溫高效特點(diǎn)，脫硝效率95%，氮氧化物排放最低可以降到10mg/Nm³以下，同時(shí)可以脫硫脫硝除塵一體化，達(dá)到塵、硫、硝、氨的超低排放，

其反應(yīng)過(guò)程：

1、 2NO+LCR（H）=N₂+2H₂O

2、 2NO₂+2LCR(H)=N₂+4H₂O

液態(tài)催化劑脫硝技術(shù)的原理：

LCR脫硝具體技術(shù)介紹：

A、B兩種催化劑和水在地面分別按一定濃度配制好，根據(jù)出口的NO_X排放值，結(jié)合PH值自動(dòng)控制A、B劑的加入量。廢氣通過(guò)高效脫硝塔時(shí)，與噴入的脫硝催化劑進(jìn)行反應(yīng)，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為N₂和H₂O，在脫硝過(guò)程中，部分粉塵也將被捕捉下來(lái)，從而達(dá)到降低粉塵排放的目的，凈化后的廢氣除塵除霧后排入大氣。

一體化塔采用立式多循環(huán)的形式，采用碳鋼+玻璃鱗片的防腐形式，使用壽命達(dá)15年。

5000-6000t/d生產(chǎn)線脫硝系統(tǒng)占地約600平方米，塔徑約10米，2500-3000t/d生產(chǎn)線脫硝系統(tǒng)占地約450平方米，塔徑約8米。

脫硝除塵裝置的使用率高，設(shè)備維護(hù)量少，每年在窯系統(tǒng)大修期間進(jìn)行合理的維修保養(yǎng)，可以達(dá)到與窯系統(tǒng)100%的同步率。

脫硝反應(yīng)的主要產(chǎn)物有N₂、H₂O（氣態(tài)）、粉塵等，本系統(tǒng)無(wú)二次污染。

仕凈科技水泥窯用LCR脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)際效果：

下圖為氮氧化物排放出口數(shù)值：

下圖為便攜式儀器實(shí)測(cè)出口數(shù)值：

下圖為第三方檢測(cè)公司以分光光度法取樣分析出口氨逃逸及二氧化硫結(jié)果：

LCR脫硝技術(shù)應(yīng)用：

LCR脫硝技術(shù)，是仕凈科技自主研發(fā)成功的脫硝技術(shù)，2008年開始應(yīng)用于光伏、光半導(dǎo)體行業(yè)，在光伏、光半導(dǎo)體有上千套的應(yīng)用業(yè)績(jī)，市場(chǎng)占有率達(dá)80%，然后應(yīng)用于電力、玻璃、燒結(jié)、鋼鐵、化工等行業(yè)，2019年年底成功應(yīng)于水泥行業(yè)，目前運(yùn)行的水泥行業(yè)業(yè)績(jī)有兩條生產(chǎn)線分別是某南方水泥有限公司1#水泥生產(chǎn)線脫硫脫硝項(xiàng)目、某中聯(lián)水泥有限公司氮氧化物深度治理工程，已投運(yùn)1年，性能達(dá)標(biāo)、運(yùn)行穩(wěn)定。目前即將投入運(yùn)行的裝置有至少5條線，此外合作洽談的LCR項(xiàng)目有中聯(lián)、中材、西南、南方、冀東金隅、臺(tái)泥、東方希望等水泥集團(tuán)的部分生產(chǎn)線。

【LCR】釋義: 即Liquid Catalytic Reduction。是仕凈科技公司自主研發(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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