水泥行業(yè)排放的氮氧化物（NO x）導(dǎo)致了嚴(yán)重的大氣污染，導(dǎo)致現(xiàn)有脫硝技術(shù)的水泥脫硝效率低下。為了解決向下此問題，一種創(chuàng)新的NO X還原的方法表現(xiàn)出較高的水泥脫硝效率在本研究中開發(fā)用于滿足清潔生產(chǎn)的要求。根據(jù)該方法，首先在專門設(shè)計(jì)的預(yù)處理器中對(duì)煤粉進(jìn)行預(yù)處理，在該預(yù)處理器中將部分燃料氮原位還原為N 2。隨后，表現(xiàn)出更高的化學(xué)活性的預(yù)處理產(chǎn)物注入到分解爐，以進(jìn)一步減少形成NO X的窯氣英寸 結(jié)果表明，該新方法的水泥脫硝效率可達(dá)到80％?98％。此外，現(xiàn)場(chǎng)易于實(shí)施，脫硝效率高，成本優(yōu)勢(shì)*，在工業(yè)應(yīng)用中具有廣闊的前景。在任何的前提下X是下降在很大程度上，初投資和運(yùn)行成本都過于小。因此從技術(shù)和環(huán)境指標(biāo)以及從經(jīng)濟(jì)角度來看，該水泥脫硝方法優(yōu)于許多現(xiàn)有的脫硝技術(shù)。
鑒于其水泥脫硝行業(yè)的規(guī)模和技術(shù)能力，中國提供了一個(gè)基準(zhǔn)案例研究，說明該行業(yè)如何在世界范圍內(nèi)改善，特別是在減少NOx（氮氧化物）排放方面。
水泥工業(yè)產(chǎn)生的NOx與水泥窯的燃燒過程有關(guān)，由于窯溫度高，煙道氣中NOx的濃度與其他工業(yè)相比相對(duì)較高。NOx有害于人類健康和環(huán)境：它們是煙霧和酸雨的主要成分，會(huì)導(dǎo)致肺部和呼吸系統(tǒng)問題以及對(duì)建筑物，植被和植物生長(zhǎng)的損害。它們還作為地面臭氧產(chǎn)生的前體發(fā)揮了關(guān)鍵作用，臭氧產(chǎn)生了許多相關(guān)的健康問題。因此減少NOx是發(fā)電廠以及鋼鐵，水泥，玻璃和其他制造業(yè)所面臨的緊迫挑戰(zhàn)。
水泥行業(yè)的國家NOx排放限值設(shè)定為320mg / Nm 3。2016年1月，北京將其限值設(shè)定為100mg / Nm 3，江蘇，河南和其他多個(gè)省份也于2017年開始實(shí)施。一些城市和地區(qū)甚至已將NOx限值設(shè)定為低至50mg / Nm 3。如果公司不能遵守這些排放限制，則必須關(guān)閉工廠。
水泥行業(yè)脫硝為了達(dá)到中國和其他一些司法管轄區(qū)要求的低水平所采取的方法是結(jié)合使用以下技術(shù)：
自發(fā)光煅燒爐
SNCR
可控硅
富氮AF
自發(fā)光煅燒爐
多級(jí)燃燒自水泥硝化煅燒爐技術(shù)利用減少煅燒爐燃燒過程中產(chǎn)生的中間物質(zhì)，例如一氧化碳（CO），從而減少了煅燒爐和窯爐中形成的NOx。這通?？梢詫Ox排放水平從800mg / Nm 3降低至300mg / Nm 3。
當(dāng)在煅燒爐的圓錐和塔的級(jí)燃燒器和第二級(jí)燃燒器之間形成強(qiáng)烈的還原氣氛時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。在該區(qū)域中，過量空氣系數(shù)小于0.5，并且通過煤粉的缺氧燃燒產(chǎn)生大量的CO氣體。在第三風(fēng)管的兩個(gè)入口之間的還原氣氛很弱，會(huì)產(chǎn)生額外的CO。在煅燒爐中生成的CO會(huì)還原窯中生成的NOx，并抑制煅燒爐中NOx的生成。
SNCR
選擇性非催化還原（SNCR）是用于還原NOx的燃燒后排放控制技術(shù)，該技術(shù)通過將氨類反應(yīng)物注入煅燒爐進(jìn)行操作。該技術(shù)通常用于減輕NOx排放，因?yàn)楸M管安裝成本相對(duì)較高，但安裝所需的資本支出卻相對(duì)較低。SNCR已安裝在幾乎所有中國的水泥廠中，根據(jù)氨的使用量，通?？梢詫Ox排放水平降低多達(dá)70％。然而，由于氨劑量的增加，所排放的氨的濃度將是工業(yè)上的挑戰(zhàn)。
可控硅
選擇性催化還原水泥脫硝技術(shù)（SCR）在催化劑的作用下，通過氨基還原劑將煙道氣中的NOx還原為氮?dú)夂退?。該技術(shù)曾經(jīng)被認(rèn)為在水泥廠中不可行，但在火力發(fā)電廠和燃煤鍋爐中的應(yīng)用現(xiàn)已成熟，并已為水泥生產(chǎn)商展示了可能性。但是SCR在水泥工業(yè)中仍然是一個(gè)相對(duì)不成熟的技術(shù)，需要進(jìn)一步的優(yōu)化工作。
在中國的兩個(gè)裝置中進(jìn)行的低溫SCR測(cè)試表明，可以將NOx濃度降低80-95％或更多。結(jié)合其他技術(shù)，這意味著可以滿足中國某些省份設(shè)定的50 mg / Nm 3排放限值。
代用燃料
燃燒包含揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）并富含氮的替代燃料，例如垃圾衍生燃料（RDF）或污水污泥（SS），也可以減少NOx排放。這些燃料在燃燒時(shí)會(huì)釋放出氨基，烴基和其他還原性化合物，它們與NOx反應(yīng)，將其還原為氮。每噸熟料50 – 100kg SS可使NOx減少20 – 30％。使用合適的代用燃料可使SNCR氨用量減少多達(dá)70％，以達(dá)到相同的排放水平，從而節(jié)省大量成本。
為了幫助我們的企業(yè)應(yīng)對(duì)其整個(gè)運(yùn)營過程中減少NOx排放的挑戰(zhàn)，能之原于2019年12月在中國山東海螺濟(jì)寧工廠舉辦了一個(gè)成員論壇。
其中包括展示海螺的低NOx項(xiàng)目，并更廣泛地回顧中國水泥行業(yè)的脫NOx技術(shù)，以及就實(shí)施此類技術(shù)將帶來的創(chuàng)新機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行深入的小組討論。
在此站點(diǎn)，上面概述的前三種技術(shù)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)NOx排放量小于50mg / Nm 3，而排放物中的氨濃度小于5mg / Nm 3。
