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齐砚勇:水泥回转窑内氮氧化物含量可控到零

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今年,已有河南、安徽、河北、浙江等水泥大省再次明确且收紧超低排放指标。其中氮氧化物较严地区已要求控制在50mg/m3以下。面对日益严格的排放标准,当前行业内的技术能否实现该指标,又存在哪些问题呢?针对水泥行业脱硝技术现在等问题,中国水泥网与西南科技大学副教授齐砚勇进行了交流。

关于当前水泥行业50mg/m3的氮氧化物排放指标,齐砚勇表示,使用当前业内较为主流的脱硝技术SNCR和SCR都可以帮助企业达到该标准,不过两种脱硝技术又都存在技术障碍,且目前尚未完全突破。

“采用SNCR脱硝技术能够达到当前要求的排放标准,如在去四川江油国大水泥厂调研过程中得知该水泥企业采用的SNCR脱硝技术可以实现氮氧化物排放量在50mg/m3以下,但氨逃逸是未知数”齐砚勇担忧道。

在与齐教授交流过程中得知,单从排放指标来看,传统的SNCR脱硝技术可以使氮氧化物排放量降到50mg/m3,然而综合来讲,由于目前虽有仪器测量但似乎还没有一个仪器可以精准测量氨逃逸量,使得其成为SNCR脱硝技术突破中的难关。

“目前来看,国内有很多企业都在做SCR脱硝技术实践,高温高尘、高温中尘、低温低尘等多种方案,这些方案短期在短期运行过程中都没有问题且效果显著,但该技术到目前为止还尚未成熟且存在关键性问题有待解决”齐砚勇表示。

在与齐教授交流中得知SCR脱硝技术尚待解决的关键性问题主要有两个:

1、催化剂的堵塞。水泥行业粉尘含量很高,且颗粒为不规则的毛刺型,流动性很差,不像球型颗粒易于清理,这极易造成催化剂的堵塞。

2、硫酸铵造成的催化剂失效。在脱硝过程中,二氧化硫相对高的环境下,如果喷氨水会使其与二氧化硫反应形成硫酸铵,它会黏在催化剂上,使催化剂很快失效。

总体而言,齐砚勇认为SNCR脱硝的极限50mg/m3没有问题,但氨逃逸问题难以解决;SCR技术不太成熟,目前行业内尚未出现SCR项目长期且稳定运行三年以上的案例。

那么在两种技术都各有弊端的情况下,降低氮氧化物的生成至关重要。如何在烧成系统中降低氮氧化物的生成量呢?齐砚勇认为,水泥窑炉内氮氧化物产生的主要点还在分解炉,回转窑内的氮氧化物产生含量是切实可控的,想降低到多少就可以实现到多少,这在水泥厂都可以真实验证。

那么回转窑内氮氧化物能降到多少?齐教授表示,回转窑内的氮氧化物可以实现到零生产。

“在回转窑中,氮氧化物的生成跟氧气浓度是第一位的关系。当有氧气的时候,随着温度的增高氮氧化物含量会增加,如果氧气浓度低,就算温度高也是不会生成氮氧化物的”齐教授直言。

故而他认为,若把氧气浓度降到接近零,在一定的一氧化碳(达到5000ppm)的情况下,回转窑内的氮氧化物就可以达到零产生。

在水泥行业绿色发展大背景下,超低排放势在必行,也由此催生了流派众多的技术路径,呈现百家争鸣之势。在此背景下,中国水泥网定于2020年8月25-26日在浙江湖州召开"2020中国水泥行业超洁净排放技术交流大会”,届时,西南科技大学副教授齐砚勇将会为大家带来更多精彩内容。

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