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水泥行业SCR脱硝技术的发展现状及趋势分析

来源:元琛环保科技 官网:https://www.shychb.com/ 点击:582次发布时间:2023-07-29 15:06:40

水泥是一种重要的建筑材料,广泛应用于建筑、基础设施和工程建设等领域。然而,水泥生产过程中会产生大量的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)等有害气体排放,对环境和人类健康造成潜在风险。为了减少水泥生产过程中的大气污染物排放,保护环境和改善空气质量,水泥行业需要采取相应的脱硝措施。SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)脱硝技术是一种常用的排放控制技术,通过在烟气中添加催化剂,在高温条件下将NOx转化为氮气和水,从而实现减排的目的。

水泥行业脱硝

一、水泥行业SCR脱硝技术的行业背景

(一)环境法规与政策:随着环境保护意识的提高和法规的加强,水泥行业对大气污染物排放的要求日益严格。各国政府纷纷制定了相关法规和政策,要求水泥企业进行有害气体的减排,其中包括NOx的减排要求。

(二)市场需求:环保意识的提高和可持续发展的要求使得消费者对环保产品的需求逐渐增加。水泥企业在市场竞争中,通过采用SCR脱硝技术可以降低对环境的影响,提升企业形象和竞争力。

(三)技术进步和成本控制:SCR脱硝技术在水泥行业中得到广泛应用的原因之一是技术的不断进步和成本的降低。随着催化剂和脱硝催化剂的研发和改进,SCR脱硝技术的效率和经济性得到不断提高,使其成为水泥行业中较为成熟和可行的脱硝方法。

二、水泥行业SCR技术难点

(一)催化剂堵塞/磨损:

水泥窑尾烟气中粉尘含量极高,可达80-120g/Nm³,同时飞灰粒径小,导致粉尘粘性大,粘附性强,极易吸附在催化剂表面,形成反应隔绝层,造成活性下降。

水泥窑尾烟气中粉尘含量极高,在高尘烟气冲刷下催化剂迎风端易磨损,使催化剂失去机械性能,直接失去使用性。

(二)CaSO4覆盖:

Ca成分与SO3/SO2反应生成的CaSO4,造成催化剂微孔的堵塞是催化剂性能下降的主要原因。

中毒过程: CaO首先表面沉积,由于在催化剂表面有活性物质催化氧化SO2生成SO3,浓度相对较高,为快速反应,生成的CaSO4的体积会膨胀14%左右,遮蔽反应活性位。

(三)重金属/碱金属中毒:

水泥窑灰中含有少量的K、Na等碱金属,这些物质会毒害催化剂表面的活性位,使催化剂失活。

水泥窑灰中重金属含量高(Cr、Pb、Hg、As、TI),重金属易在催化剂中富集,遮蔽活性位,阻断反应进行。

(四)吹灰系统:

普遍采用声波清灰器或蒸汽吹灰器 (常用耙式清灰器)灰处理。德国蒂森克虏伯得益于其先进的除尘清灰设施,普遍采用高温高尘SCR脱硝技术。为提高我国高尘SCR应用的普适性,清灰除尘技术方面还有待提升。

三、水泥行业SCR脱硝技术的发展趋势

(一)提高脱硝效率:随着环保标准的提高,对脱硝效率的要求也越来越高。未来的发展趋势是通过改进催化剂的材料和结构,优化脱硝反应条件,提高脱硝效率。

(二)降低能耗:脱硝过程需要消耗大量的能量,如何降低脱硝过程中的能耗是一个关键问题。未来的发展趋势是通过改进SCR系统的结构和运行参数,提高能源利用率,降低脱硝过程中的能耗。

(三)减少催化剂的使用量:催化剂是SCR脱硝系统中非常重要的组成部分,但其价格昂贵且容易受到污染物的中毒。未来的发展趋势是通过改进催化剂的材料和结构,提高催化剂的活性和稳定性,降低催化剂的使用量。

(四)发展SCR脱硝系统集成化技术:未来的发展趋势是将SCR脱硝技术与其他污染物处理技术(如干法脱硫、除尘等)进行集成,构建多污染物一体化治理系统,以提高整体的环保效益。

元琛科技作为催化剂研发、生产厂家,使用日本先进的生产技术,针对国内煤质和烟气特点进行优化升级,结合自主研发,生产出适合国内不同烟气条件的脱硝催化剂。通过在CNAS检测中心对比催化剂成分、抗压强度、比表面积及孔径分析和活性检测的跟踪分析测试,推出高活性、高耐磨、高比表面积的前沿催化剂性能强化技术,适用于多种工况需求的催化剂。



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