氮氧化物是水泥工業(yè)最重要的污染物之一。數(shù)據(jù)顯示，水泥行業(yè)的NOX排放量占全國NOX排放總量的12%以上。我國作為水泥制造和使用大國，近年來，水泥年產(chǎn)量在20億噸左右，而噸水泥氮氧化物排放量在1千克左右，以此計(jì)算我國水泥行業(yè)氮氧化物的排放總量依然巨大。

為進(jìn)一步推動水泥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展，持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量，水泥大省河北、河南、安徽、浙江等省份相繼出臺了水泥行業(yè)三大污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，其中氮氧化物已嚴(yán)格到50mg/m³，水泥行業(yè)超低排放迫在眉睫。

從當(dāng)前水泥行業(yè)已安裝使用的脫硝技術(shù)項(xiàng)目來看，選擇性催化還原法(SCR)是一種高脫硝效率、低氨逃逸的脫硝技術(shù)且較為符合水泥廠進(jìn)一步的高脫硝效率要求的技術(shù)路徑。SCR脫硝技術(shù)的核心是高效催化劑，因此，如何設(shè)計(jì)科學(xué)合理的選擇催化劑及催化劑清灰，是SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

溫度是影響SCR脫硝效率的重要因素。行業(yè)根據(jù)水泥窯SCR技術(shù)三種不同的溫度區(qū)間，高溫SCR（280℃-350℃）、中溫SCR（180℃-260℃）、低溫SCR（80℃-150℃）設(shè)計(jì)出高溫高塵、中低溫中塵和低溫低塵的SCR脫硝工藝。

高溫SCR布置在預(yù)熱器C1出口和余熱鍋爐之間，中溫SCR布置在余熱鍋爐和高溫風(fēng)機(jī)之間或者高溫風(fēng)機(jī)和生料磨之間，低溫SCR布置在窯尾布袋除塵后。三種方案各有利弊。以高溫高塵SCR為例：

SCR反應(yīng)器布置在預(yù)熱器C1 出口，出口煙氣溫度約為300℃-350℃，經(jīng)過沉降室預(yù)除塵后進(jìn)行脫硝反應(yīng)，脫硝后凈氣溫度約為250℃，由外引風(fēng)機(jī)引出至余熱鍋爐進(jìn)行余熱發(fā)電。這個(gè)溫度區(qū)段非常適合于目前常用催化劑的反應(yīng)溫度，有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行，脫硝效率很高。

不過由于煙氣中的全部粉塵均會通過反應(yīng)器，反應(yīng)器的工作條件是在“原始”的高塵煙氣中，而水泥窯尾預(yù)熱器出來的煙氣中粉塵含量高達(dá)80～120g/Nm³，且存在大量的堿土金屬CaO，有堵塞催化劑的風(fēng)險(xiǎn)，易加快催化劑的磨損和中毒。

故而，對于高溫高塵SCR脫硝技術(shù)而言，必須要依據(jù)水泥窯煙氣的特點(diǎn)研發(fā)出耐磨、抗堵、耐堿（土）金屬中毒、高活性的高塵水泥煙氣催化劑和尋找合適的清灰方式保證催化劑的正常運(yùn)行。

對此，江蘇龍凈科杰環(huán)保技術(shù)有限公司（簡稱：龍凈科杰）技術(shù)人員在與中國水泥網(wǎng)交流過程中表示，“高溫高塵環(huán)境下，利用SCR脫硝實(shí)現(xiàn)氮氧化物超低排放是可以通過技術(shù)改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)的”。

該技術(shù)人員介紹稱，以大孔徑、截面為正方形和矩形為選型，在催化劑混煉中加入再生催化劑耐磨劑，孔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑混合均勻后，加入活性釩、鎢前驅(qū)體及活性助劑前驅(qū)體混煉，增強(qiáng)擠出壓力，調(diào)整干燥燒成的濕度溫度曲線和時(shí)間，可得到一系列耐磨、高孔隙率防堵、高活性及抗中毒的高塵水泥煙氣蜂窩脫硝催化劑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高溫高塵環(huán)境下的氮氧化物超低排放。

不過，龍凈科杰技術(shù)人員表示，解決催化劑清灰問題是高塵環(huán)境下，保證催化劑活性和使用壽命的關(guān)鍵。為此，龍凈環(huán)保研發(fā)出組合清灰技術(shù)解決高塵下催化劑堵灰問題，研發(fā)多維流場技術(shù)著眼于解決流場不均造成的氨逃逸及局部積灰問題，有效解決了催化劑清灰難題。

有項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，高塵水泥脫硝蜂窩催化劑項(xiàng)目中，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)口NOx濃度383.21-612.27mg/Nm³，出口NOx濃度23.06-47.04mg/Nm³，脫硝效率89.97-94.09%的脫硝效果。

高溫高塵環(huán)境下如何保障SCR脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行？催化劑使用壽命有多長？水泥廠氮氧化物超低排放還存在哪些技術(shù)路徑？即將于8月25-26日在浙江湖州召開的“2020中國水泥行業(yè)超潔凈排放技術(shù)交流大會”將給你答案！