《安全环境-环保技术》之水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状分析.doc

此资料由网络收集而来如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享我们负责传递知识。水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状分析摘要：烟气SCR脱硫技术作为我国电力行业生产中进行污染控制应用的一项重要技术其在电力行业生产中技术应用与发展相对成熟能够对氮氧化物的排放控制在50mg/Nm3水平以下以有效避免电力生产的氮氧化物排放污染影响。该文在对水泥窑炉烟气脱硝技术原理分析基础上结合其技术应用的影响因素对水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状进行研究以促进其技术优化改进与在实践中推广应用。值得注意的是水泥工业作为氮氧化物的主要排放源之一有研究显示水泥工业生产中烟气污染物排放总量中对氮氧化物的排放量在全国工业总排放量中占到10%～12%的比例由此可见水泥工业生产烟气污染排放控制形势十分严重尤其是随着国家对污染排放控制要求的不断提高水泥行业所面临的氮氧化物污染排放控制压力也更大。1烟气SCR脱硝技术及其工作原理分析烟气SCR脱硝技术即选择性催化还原法（SCR）它是一种具有高脱硝效率与低氨逃逸效果的脱硝技术。其中高效脱硝催化剂是烟气SCR脱硝技术的核心根据烟气SCR脱硝技术在电力行业发电锅炉SCR装置中的应用情况其进行脱硝处理的工艺效率能够达到80%～90%之间并且脱硝处理中氨逃逸情况控制在3mg/Nm3水平以下完全能够满足水泥工业烟气排放的高脱硝效率要求是水泥工业烟气排放氮氧化物深度治理的有效技术。烟气SCR脱硝技术的工作原理是通过雾化喷射系统将氨或尿素在具有催化剂的情况下喷入到反应器内以在合适的温度区间内对烟气中的NOx进行选择性的还原使之生成N2和H2O从而达到烟气SCR脱硝的目的该技术进行工业生产中烟气排放控制运用的脱硝率能够达到85%～95%之间其脱硝工艺系统中以二氧化钛、沸石基材料以及五氧化二钒作为催化剂包含蜂窝式与板式等多种不同样式。如式（1）和（2）所示为烟气SCR脱硝技术的催化反应公式。其中式（1）为烟气SCR脱硝技术的主反应公式。在上述催化还原反应过程中通过催化剂反应与NO通过反应生成不稳定的中间化合物同时对NO和还原剂之间的反应提供支持实现脱硝反应活化能降低以促进脱硝反应的效率提升达到相应的烟气脱硝处理目的。值得注意的是烟气SCR脱硝技术在电力行业的应用较为广泛火电厂发电生产中其锅炉燃烧能源以煤炭为主其烟气排放受煤燃烧排放气体成分的影响较大而工业生产中锅炉燃烧的高温气体成分则相对复杂且含尘量较大是以燃煤及相关物料的各种成分为主因此其烟气SCR脱硝技术运用的具体工艺也更加复杂成本投入相对较大。2烟气SCR脱硝技术应用的影响因素分析烟气SCR脱硝技术的核心是脱硝催化剂因此该技术在工业生产中的运用实现对其技术效能具有重要影响作用因素还是催化剂与还原剂的选择。其中催化剂对SCR脱硝技术的效能影响上对其所对应的工艺系统脱硝效果及投入成本有着直接的关系同时对整个工艺系统设备的采购以及更换、维护等也存在着一定的影响。一般情况下烟气SCR脱硝技术运用中对催化剂的选择多以活性高且寿命较长、经济性较好、无二次污染的催化剂类型为主并且要求其具有合适的活性溫度窗口不容易出现中毒失效等情况具有再生效果。以烟气SCR脱硝技术工艺中常用的二氧化钛催化剂为例它属于一种碱金属催化剂该催化剂的最佳反应温度一般在300℃～400℃之间。此外针对烟气SCR脱硝技术原理国内在针对该技术工艺的研究中所开发实现的新型催化剂以中温烟气脱硝处理和低温烟气脱硝处理两种类型为主其最佳反应温度分别为220℃～410℃和130℃～170℃之间其中适用于中温烟气脱硝处理的催化剂在水泥窑炉的窑尾高温风机入口废气脱硝处理中应用较多而低温烟气催化剂在水泥窑煅烧烟气经废气处理后的烟气脱硝中具有较好的适用性。此外烟气SCR脱硝技术中另一重要因素为还原剂的选择和应用。结合当前SCR脱硝技术应用的还原剂类型情况主要为尿素、氨水以及纯氨。值得注意的是上述三种SCR技术常用还原剂中一般情况下对高温煅烧系统的脱硝处理采用氮系还原剂会对其工艺系统产生额外干扰从而对其系统脱硝效率产生不利影响。根据这一情况可以看出对还原剂的选择应用需要结合烟气SCR技术工艺的实际情况进行合理对比选择以确保其工艺系统的运行效率从而提高其技术效能。3水泥窑炉烟气SCR脱硝技术现状研究结合上述对SCR技术原理及其技术效能的影响因素分析水泥窑炉烟气SCR脱硝技术应用中根据水泥工业的大气污染排放控制标准要求对水泥生产烟气排放的氮氧化物（NO2）浓度控制在400mg/Nm3以下其中重点地区水泥生产烟气排放中氮氧化物（NO2）浓度需要控制在320mg/Nm3以下。根据这一标准结合当前国内水泥生产中所采用的水泥窑炉烟气SCR脱硝系统情况由于水泥窑炉煅烧的高温废气与其他热工系统相比较为复杂导致其技术运用的具体效能分析仍然需要从催化剂和还原剂选