仕净科技水泥窑用LCR脱硫脱硝一体化技术介绍

一、背景：

随着大气污染物排放标准的不断提高和环保政策的不断趋严，我国烟气脱硫脱硝市场进入一个较快的发展阶段，国家对各工业企业脱硝减排的要求越来越严格。这对包括水泥等行业工艺装备、污染治理技术和环境管理水平提出了更高的要求。新型干法水泥生产使用煤作为主要燃料，排放的烟气成分复杂，主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粉尘等。2013年12月，国家环境保护局公布了GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》，近年来，各省市环保管理部门陆续发布地方性《水泥工业大气污染物排放标准》。

特别是氮氧化物对环境的污染已经成为一个同益严重的全球性问题，它对大气的影响主要有酸雨和较高的地面臭氧浓度，也参与形成空气中的飘尘。氮氧化物作为大气的重要污染物之一，包括有N₂0、NO、N₂O₂、N₂O₃、NO₂、N₂O₄和N₂O₅等几种，其中对大气产生污染的主要是NO和NO₂，其中NO占典型燃煤烟气NOx的95％，其余主要为NO₂。

此外，NOx在大气中可形成硝酸和硝酸盐细颗粒物，同硫酸和硫酸盐细颗粒物一起，发生远距离传输，从而加速了区域性酸雨的恶化。已有研究表明，HN0₃对酸雨的贡献呈增长之势，降水中NOxSO₂比值在全国范围内逐渐增加。目前我因己结合对两控区的划分工作，对SO₂排放进行了全面控制，但NOx排放总量的快速增长及其大气浓度和氧化性的提高有可能抵消对SO₂的控制效果，使酸雨的恶化趋势得不到根本控制。NOx排放量的增加，将使原本严峻的酸雨污染更加雪上加霜。而且有调查表明NOx有取代SO₂成为酸雨主体的趋势。长久以来，酸雨对农作物、森林、地下水和建筑物产生了极大的危害，仅中国遭受酸雨污染的农田己经达到4000万亩，每年造成的农业经济损失在15亿元以上。

2020年6月，生态环保部发文，关于《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》的函，全面推行重点行业差异化减排措施。重点区域各省（市）应按照本指南，持续对重点行业企业开展绩效分级，在重污染天气期间实施差异化管控。评为A级和引领性企业，可自主采取减排措施；B级及以下企业和非引领性企业，减排力度应不低于本技术指南要求。客户使用仕净科技水泥窑用LCR脱硫脱硝一体化系统后，能够达到A级企业排放标准，可以豁免错峰生产。日产熟料5800吨的客户，由于使用本系统（单台套）而豁免错峰生产带来的利润收入每年为：5800×100×60=3480万元。

目前烟气脱硫技术以干法和湿法技术为主，技术比较成熟，烟气治理最大的难点是脱硝，结合自身实际，慎重选择治理技术，只有这样，才能达到事半功倍的效果。

同时，由于国家和地方排放标准不断在提高，而水泥企业往往留给环保装置的场地已经不多，因此最好能用一套设备达到尘氨硫硝同时超净排放的目的，则能大幅减少环保装置占地面积。面对这样的行业现实，苏州仕净科技股份有限公司（证券代码：301030，以下简称“仕净科技”）依托自身的技术积累，针对氮氧化物排放难题成功开发出水泥窑用仕净科技水泥窑用LCR脱硫脱硝一体化技术：

该技术研发出工业烟气脱硫、脱硝、除尘、脱氨功能高度集成的一体化工艺与设备，同时实现工业烟气硫硝尘氨的超低排放。达到SO₂≤35mg/Nm³,NO_X≤50mg/Nm³，颗粒物≤5mg/Nm³，NH₃≤5mg/Nm³。同时该系统还具备一定的脱碳功能，详情请见我们往期报道的“水泥窑LCR碳中和、减碳技术”

二、技术方案：

新一代脱硝工艺：LCR脱硝技术：针对烟气排放所含氮氧化物，使用高效脱硝塔进行整体治理，在15-200℃的温度范围内，高效脱硝塔利用液态脱硝剂的催化反应来达到处理氮氧化物，LCR脱硝融合了吸收、催化反应等技术，将氮氧化物变成H₂O和N₂，无二次污染，该技术具有中低温高效特点，脱硝效率95%，氮氧化物排放最低可以降到10mg/Nm³以下，同时可以脱硫脱硝除尘一体化，达到尘、硫、硝的超低排放，其投资成本、运行成本较低。

LCR脱硝技术的优势：

1、没有氨逃逸、没有催化剂中毒、没有二次污染；2、末端处理、停机时间短；3、脱硝效率高，可达95%；4、投资、运营成本低；5、在一体化设备同时完成脱硫脱硝脱氨除尘超低排放功能；6、LCR脱硫脱硝除尘一体化系统属于末端处理，设置在废气风机后面，不会对原有生产工况造成影响。建设LCR装置时，水泥厂业主可以正常生产，建成后将烟气通过烟道引入LCR一体化装置即可。

LCR脱硝反应原理：

LCR脱硝技术，是仕净科技自主研发成功的脱硝技术，针对烟气排放所含氮氧化物，使用高效脱硝塔进行整体治理，在15-280℃的温度范围内，高效脱硝塔利用液态脱硝剂的催化反应来达到处理氮氧化物，LCR脱硝融合了吸收、催化反应等技术，将氮氧化物变成H₂O和N₂，无二次污染，该技术具有中低温高效特点，脱硝效率95%，氮氧化物排放最低可以降到10mg/Nm³以下，同时可以脱硫脱硝除尘一体化，达到尘、硫、硝、氨的超低排放，

其反应过程：

1、 2NO+LCR（H）=N₂+2H₂O

2、 2NO₂+2LCR(H)=N₂+4H₂O

液态催化剂脱硝技术的原理：

LCR脱硝具体技术介绍：

A、B两种催化剂和水在地面分别按一定浓度配制好，根据出口的NO_X排放值，结合PH值自动控制A、B剂的加入量。废气通过高效脱硝塔时，与喷入的脱硝催化剂进行反应，将氮氧化物转化为N₂和H₂O，在脱硝过程中，部分粉尘也将被捕捉下来，从而达到降低粉尘排放的目的，净化后的废气除尘除雾后排入大气。

一体化塔采用立式多循环的形式，采用碳钢+玻璃鳞片的防腐形式，使用寿命达15年。

5000-6000t/d生产线脱硝系统占地约600平方米，塔径约10米，2500-3000t/d生产线脱硝系统占地约450平方米，塔径约8米。

脱硝除尘装置的使用率高，设备维护量少，每年在窑系统大修期间进行合理的维修保养，可以达到与窑系统100%的同步率。

脱硝反应的主要产物有N₂、H₂O（气态）、粉尘等，本系统无二次污染。

仕净科技水泥窑用LCR脱硫脱硝一体化技术实际效果：

下图为氮氧化物排放出口数值：

下图为便携式仪器实测出口数值：

下图为第三方检测公司以分光光度法取样分析出口氨逃逸及二氧化硫结果：

LCR脱硝技术应用：

LCR脱硝技术，是仕净科技自主研发成功的脱硝技术，2008年开始应用于光伏、光半导体行业，在光伏、光半导体有上千套的应用业绩，市场占有率达80%，然后应用于电力、玻璃、烧结、钢铁、化工等行业，2019年年底成功应于水泥行业，目前运行的水泥行业业绩有两条生产线分别是某南方水泥有限公司1#水泥生产线脱硫脱硝项目、某中联水泥有限公司氮氧化物深度治理工程，已投运1年，性能达标、运行稳定。目前即将投入运行的装置有至少5条线，此外合作洽谈的LCR项目有中联、中材、西南、南方、冀东金隅、台泥、东方希望等水泥集团的部分生产线。

【LCR】释义: 即Liquid Catalytic Reduction。是仕净科技公司自主研发的低温液态催化脱硝技术，该技术以定制化液态脱硝催化剂配方为核心，以专有设备的方式对 NOx 进行整体处理。LCR脱硫脱硝一体塔即在该系统中集成了脱硫、脱硝等功能。