水泥企業大多數采用SNCR脫硝。它受到很多的制約。不僅與生產、流通、分配和消費息息相關,而且涉及到工業、農業、商業、交通、公安、能源、物價、環保、安全監管和質檢等政府多個部門。
采用SNCR方法脫硝,還原劑是最大的消耗品,但對于SCR脫硝來說催化劑的消費量更多。水泥脫硝一般選用尿素或氨水,不選擇液氨氣,它是危險品作還原劑,但是尿素、氨水又是通過合成氨轉換而生產出來的,可是合成氨單位產品綜合能耗相當高(詳見表2)。
脫硫脫硝設備 技術
根據水泥窯氮氧化物的形成機理,水泥窯降氮減排的技術措施分兩大類:
一類是從源頭上治理。控制煅燒中生成NOx。其技術措施:①采用低氮燃燒器;②分解爐和管道內的分段燃燒,控制燃燒溫度;③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。
另一類是從末端治理。控制煙氣脫硝系統中排放的NOx,其技術措施:①“分級燃燒+SNCR”,國內已有試點;②選擇性非催化還原法(SNCR),國內已有試點;③選擇性催化還原法(SCR),目前歐洲只有三條線實驗;③SNCR/SCR聯合脫硝技術,國內水泥脫硝技術還沒有成功經驗;④生物脫硝技術(正處于研發階段)。
總之,國內開展水泥脫硝,尚屬探索示范階段,還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行可靠?脫硝效率、運行成本、水泥能耗、二次污染物排放有多少等都將經受實踐的考驗。
目前,在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體,以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分,制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃~590℃)、中溫催化劑(260℃~380℃)和低溫催化劑(80℃~300℃), 不同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低,催化劑的活性會降低,導致脫硝效率下降,且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞;如果反應溫度過高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,還會引起催化劑材料的相變,使催化劑的活性退化。目前,國內外SCR系統大多采用高溫催化劑,反應溫度區間為315℃~400℃。
優點:該法脫硝效率高,價格相對低廉,目前廣泛應用在國內外工程中,成為電站煙氣脫硝系統的主流技術。
缺點:燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大。