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1.1我國水泥行業煙氣超低排放治理現狀
水泥行業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，生態環境部下發《關于在疫情防控常態化前提下積極服務落實“六保”任務 堅決打贏打好污染防治攻堅戰的意見》《重污染天氣重點行業應急減排技術指南》等政策法規，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意見，明確了NOx≤100mg/Nm3(A級企業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交易在上海正式啟動，它將碳排放內化為企業經營成本的一部分，交易形成的碳排放價格會引導企業選擇較佳的減污降碳技術。這會倒逼更多水泥企業的減污降碳工作從“被動”走向“主動”。
1.2我國水泥行業超低排放的治理路線及趨勢
水泥行業實現超低排放的難點是氮氧化物和氨逃逸的雙減雙降與協同治理。當前，業內常用的脫硝技術有SNCR和SCR兩種。
水泥企業普遍采用的是SNCR脫硝技術，它具有投資少、技術成熟的優點。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要求。SCR作為一種在世界范圍內成熟煙氣脫硝技術，已被廣泛應用在電力與非電領域中，但在水泥行業的應用還屬于新的領域。SCR存在投運成本高、氨逃逸等問題，并且因水泥行業煙氣粉塵含量大易導致催化劑堵塞，造成運行阻力增加、催化劑失活等，同時煙氣經過催化劑塔時還會產生溫降造成熱損耗和能耗增加。其中，因系統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，上述兩種技術都存在要大量噴氨的問題。氨是危險化學品，易引起設備腐蝕、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2023年實現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、多污染物協同治理”特點的技術將會成為水泥行業超低排放治理技術的發展趨勢。
02禧德?工藝：一種水泥行業的新型脫硝除氨治理工藝
禧德?工藝是中晶環境獨立開發具有多項自主知識產權的工藝技術。該技術是利用中晶研制的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協同治理的綜合煙氣治理技術。
2.1技術原理
禧德?工藝的核心技術包括禧德?活動床技術和M?系列脫除劑兩大部分。禧德?活動床技術的原理是將煙氣通入活動床內，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，凈化后的煙氣直接排放。M?系列脫除劑隨著反應逐漸飽和，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+催化劑材料復合制備而成，使其能夠匹配多種工況條件，可應用于回轉窯、加熱爐、熱風爐、煤氣爐、鍋爐、高爐等常規設備的煙氣脫硫脫硝脫氨。相較于傳統的脫硫脫硝劑，其在實現近零排放的同時，吸附容量更大、強度更高、耐久性與持久性更好，且在安全性、穩定性、可資源化利用等方面都具有更明顯的優勢。
2.2工藝流程
禧德?活動床煙氣治理技術(FGD)可在低溫環境下實現無氨脫硝治理。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，可根據回轉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器后，水平/垂直穿過吸收劑料層(單側兩層反應區，單層料厚900cm)，吸收劑與煙氣中的氮氧化物、氨氣發生物理吸附及化學反應，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器內，使吸收劑始終充滿反應器，保證吸收劑能夠與煙氣實現不間斷的充分反應。另外，反應器中的吸收劑從上往下移動。
2.3禧德?工藝與現有其它技術路線對比
2.4禧德?活動床技術的優勢
(1)禧德?活動床技術結合M®系列脫除劑在實現氮氧化物超低排放的同時，可實現多污染物協同治理，脫除效率可達95%以上，氮氧化物入口數值為300mg/Nm3狀態下，出口數值可低于30mg/Nm3；
(2)禧德?活動床技術系統能耗低、采用的M?系列材料生產原料以無機的工業固廢為主(60~70%)，制備過程及治理過程中均無碳排產生；
(3)占地面積小、設備布置靈活、運行穩定、相較SNCR和SNCR+SCR技術而言，無需改變、介入現有水泥生產工藝流程；
(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，更環保，更安全。
03結束語
中晶環境禧德?活動床脫硝技術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了“無氨脫硝”、多污染物協同治理。在水泥行業2023年實現碳達峰與“減污降碳”的大背景下，可實現低碳治污、協同治污、精準治污、無氨脫硝、副產物資源化利用的治理技術將會成為水泥、鋼鐵等非電行業未來煙氣治理技術的發展方向。
本文系中晶環境投稿，不代表本站的觀點和立場。文章內容僅供參考，若涉及侵權，請及時聯系本站處理。圖片授權發布，版權歸原作者所有。
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