电石渣水泥熟料生产线脱硝协同氨逃逸达标技术路径探讨-北极星大气网

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电石渣是PVC生产企业采用电石法生产时排出的工业废渣，其主要成分是Ca(OH)₂，含量可达80％以上，同时含有少量从石灰石和焦炭中带来的SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃。电石渣呈灰色，并伴有刺鼻的气味。

近年来我国每年产生电石渣近4000万吨（干基），数量庞大。过去采用堆放或填埋方式，不仅占用大量的土地，而且因电石渣易于流失扩散，污染堆放场地附近的水资源并碱化土地，致使周边环境生态遭受破坏。通过各大水泥设计院的不懈努力，技术上已完全实现了利用电石渣生产水泥熟料。目前全国已有五十几条电石渣水泥熟料生产线在运行。应该说，利用电石渣生产水泥熟料是电石渣资源化最成熟、最经济的方法，即排除了废渣对环境造成的污染，更可让废弃资源得到充分利用，既具有良好的环境效益，又产生不菲的经济效益，完全符合国家发展循环经济的要求。同时针对目前过饱和的水泥市场，相较传统的石灰石水泥企业，电石渣原料成本更低，更具市场竞争力。

虽然电石渣水泥熟料生产企业作为上游PVC企业的配套，为PVC的生产提供了有力保障，但面对各地愈来愈严格的水泥烟气排放标准以及限定的改造完成时间，电石渣水泥熟料生产企业为使正常生产不受影响，遍寻技术路径，苦求解决良方，但据我们对内蒙、宁夏和新疆等多家电石渣企业走访交流，各企业尚未找到理想的技术路径，面对即将实施的新标准，大家都忧心如焚。

电石渣水泥熟料生产线和传统的石灰石产线相比在烟气成分上有其特殊性，烟气污染物治理难度更大，而其中尤为困难的是氨逃逸的达标治理，原因在于在电石水解制乙炔过程中，电石中杂质也参与反应生成Ca(OH)₂和其他气体，杂质Ca₃N₂遇水会分解出氨：

Ca₃N₂+6H₂O﹦3Ca(OH)₂+2NH₃↑

因此，在粉磨（生料磨）烘干电石渣过程中和原料进入分解炉时均会析出氨，加上前端SNCR过量喷氨，势必导致氨逃逸严重超标，少则几十毫克，多则几百毫克，的确让人触目惊心。

目前绝大部分电石渣水泥熟料产线在二氧化硫和颗粒物已经可以满足达标排放（可实现超低排放），难点就在氮氧化物和氨逃逸协同治理达标。

就现有电石渣熟料产线中氮氧化物的控制技术，选择性非催化还原技术（SNCR）是应用最为广泛的。SNCR技术具有造价低、运行和维护简便等优点，但其技术短板也很明显：效率不高（<60%）且过量喷氨会产生大量的氨逃逸，造成二次污染。以前在排放标准要求不高时，SNCR技术具备较好的技术和成本优势，但随着各省、自治区陆续出台更严格的排放标准以及部分企业申请A级企业的需要，显然SNCR技术已无法胜任。

因此，作为效率更高且能协同控制氨逃逸的选择性催化还原技术（SCR）必将成为比较理想的选择。

传统石灰石水泥窑共有三个位置可用于布置SCR脱硝，分别为：旋风筒C1出口（烟温280~320℃）、余热锅炉或高温风机出口（烟温200~220℃）和窑尾布袋除尘器出口（烟温110~140℃）。但电石渣水泥熟料产线有其特殊性，和传统石灰石产线相比在设备上、各主要工艺节点的烟温上以及生料中会析出氨等诸多方面均存在差异，因此无法照搬石灰石熟料产线的脱硝技术。

下面列表加以说明：

99_副本.png

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根据上述表中可以看出，SCR脱硝装置布置在窑尾布袋除尘后是最优选择，但难点在于超低温下催化剂的活性能力，而瀚昱超低温脱硝催化剂就具备较高活性。

瀚昱超低温脱硝技术具有以下优点：

① 催化剂使用寿命长，运行和维护成本低，经济性好。因脱硝装置布置除尘后，烟气中含尘量极低（<10mg/Nm³），催化剂没有磨损、中毒的风险，增加催化剂的使用寿命，可达24000小时以上。

② 协同处置氨逃逸，满足NH₃排放要求。SCR反应装置把前端SNCR过量氨和原料中洗出的氨作为还原剂加以有效利用，既达到A级企业排放标准（NH₃<5mg/Nm³），又降低氨的用量，降低运行成本。

③ 保证熟料产线的运行稳定性。超低温SCR反应器后已无生产设备，因此，不会对电石渣熟料产线运行造成干扰。

④ 节能型减排。利用烟气本身剩余热量进行脱硝，无需烟气加热或换热。尾部烟气穿过SCR反应器脱除NOx至超低标准后，再经尾排风机排入大气中，既降低了氮氧化物的排放浓度（<50mg/Nm³），确保达到减排目的，又把烟气中最后的余热利用至合理水平，降低了能耗。

上海瀚昱环保材料有限公司研发团队自2010年开始低温脱硝催化剂的研发，研发团队在刘教授的带领下从低温催化剂的微观量子结构出发，发明新型的活性体系，打破传统观念束缚，并建立全新的酸性位与活性位的结构，获得很高的低温活性与优异的抗硫中毒及抗碱（土）金属能力，开创性地研发出“低温脱硝催化剂”、“超低温脱硝催化剂”、“高-低温脱硝催化剂”、“脱二噁英协同低温脱硝催化剂”等重要科技成果，并获得“2019年上海市科技进步二等奖”。上海瀚昱作为技术支撑的《120℃低温脱硝催化剂》通过国家工业和信息化部、科学技术部、生态环境部评审录入《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2020年版)》,得到鼓励发展、支持推广应用。所研发生产的超低温和低温SCR脱硝催化剂已用于120~260℃烟气低温脱硝工程项目一百多项，效率可达到90~99%，并在燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、钢铁焦炉、球团、生物质焚烧炉、垃圾焚烧炉、炭黑炉、玻璃窑炉等诸多低温脱硝领域取得了很好的业绩，脱硝效果得到用户充分肯定与认可。

要彻底解决电石渣水泥熟料产线氨逃逸严重超标同时又具备降低氮氧化物以满足越来越严苛的排放标准，就需要有“创新性思维”，并迫切需要引入一些创新技术、创新工艺进行有效治理。瀚昱超低温SCR脱硝技术恰好能解决当前困扰电石渣水泥熟料生产企业的排放达标难题。

我们相信上海瀚昱的超低温脱硝技术将助力更多电石渣水泥熟料企业达到“A级企业”的排放标准，让越来越多的企业从瀚昱的先进技术手段中受益。

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

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