水泥 中国水泥网信息中心 2022-04-29
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日前，安徽省马鞍山市生态环境局发布一则行政处罚决定书。公告称，当地一知名水泥企业实施了多起环境违法行为，包括超出排污许可浓度排放大气污染物、未经验收建设项目即投入生产使用、未保证自动监测设备正常运行。综上，对该公司合计处罚款66.9万元。
其中，超出排污许可浓度排放大气污染物的违法行为主要是，该水泥企业2#熟料水泥生产线窑尾排放烟气中氨浓度为14.13mg/m³，超出排污许可证规定的“2#生产线窑尾烟气氨排放浓度限值为8mg/m³”的要求。仅此氨气排放超标一项，就被处罚24万元。
氨气污染、氨逃逸现象也再一次引起了业内的广泛关注。
近年来，多地出台水泥行业超低排放规定，不少地方辅之差异化错峰为条件，积极推进水泥生产污染物减排，水泥企业环保升级步伐大大加快。但众所周知，水泥行业三大污染物“粉尘、二氧化硫、氮氧化物”中，氮氧化物超低排放治理难度最大，而部分水泥企业为了达到氮氧化物的低排放，过量甚至大幅超量喷氨水的情况出现，不仅造成巨大的资源浪费，更大大增加了水泥厂氮氧化物治理过程中的“氨逃逸”问题。
“目前水泥企业主流的脱硝方式主要有分级燃烧脱硝技术、SNCR脱硝技术、SCR脱硝和LCR脱硝技术等，每种技术都有其优势，但SNCR和SCR可能造成的氨逃逸问题不容忽视。”苏州仕净科技股份有限公司（以下简称“仕净科技”）脱硫脱硝事业部常务副总陆寿江对中国水泥网表示。
尽管水泥企业氨逃逸量的数值相比其他污染物而言，似乎显得有些“小儿科”，但其危害却不容小觑。
资料显示，氨其实是造成雾霾的重要因素，氨逃逸的增加不但不能减轻环境污染问题，还可能加重本来就已经脆弱不堪的大气环境质量，引发更为严重的雾霾问题；氨气不仅有着刺激性气味，更是大气中最丰富的碱性痕量气体。它能与酸性污染物最终反应生成硫酸铵和硝酸铵气溶胶。气溶胶充分吸收水分后，直径持续增大，最终形成PM2.5颗粒物。在氨气大量存在的条件下，酸性污染物形成PM2.5的速度也会急剧增加。氨气是大气中气态污染物转变成固态污染物的重要推手，也就是形成雾霾的主要推手，抵消了削减氮氧化物的效果。
此外，氨常常是大气氮沉降的最大单一来源，既可以干沉降的方式，也可以雨水形成湿沉降的方式重新回到地表，是造成土壤酸化和水体富营养化的主要因素，对环境、人体和动物的健康造成长期影响，降低了生物多样性。
另一方面，氨水制备本身就是高能耗，高污染过程，作为氮氧化物的还原剂，氨水在使用过程中应该尽可能的提高反应效率，让尽可能多的氨水参与到反应过程中，从而减少对氨水的消耗。过喷氨水会导致氨水消耗量剧增，给氨水制备的源头带来更大的污染。
以SNCR技术为例，该技术利用分解炉内合适的温度空间，向其内喷入氨水混合物，脱硝率一般为40%-60%，但氨水消耗量巨大，NH3的逃逸率较高，可达SCR的3倍以上。“SCR技术脱硝效率相对SNCR较高且氨逃逸相对较小，但氮氧化物与氨逃逸依旧存在此消彼长的跷跷板效应，很难做到氮氧化物与氨逃逸同时超净排放，仍然会出现氨逃逸超标的现象。另外，从目前水泥厂运行情况来看，SCR容易出现粉尘堵塞及催化剂中毒现象，更换的催化剂属于危废。”陆寿江表示。
由此可见，水泥行业亟需一种脱硝效率高、无氨逃逸，无二次污染且投资、运行成本较低的脱硝技术，而在此背景下，仕净科技自主研发的LCR脱硫脱硝一体化技术一经推出就“虏获”了不少水泥企业的芳心。
LCR脱硝技术，是指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/m³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。
具体到LCR脱硝技术中氨气处理的主要原理是：NH3在液态脱硝催化剂的作用下，部分NH3与氮氧化物反应生成H2O和N2，并进一步起到脱硝的作用，此外还有部分NH3与液态脱硝催化剂中的某些特殊成份反应生成盐，离子方程式：
NH₃·H₂O + H⁺ = NH₄⁺ + H₂O，所以逃逸过来的NH3反应生成N2、H2O、盐，真正实现了氨气的超低排放。
譬如，LCR脱硝技术在登封中联水泥5000t/d熟料生产线应用后，实现了NOx排放浓度小于50mg/m³，SO2排放浓度小于30mg/m³，氨排放浓度小于5mg/m³，获得了用户的高度认可。
登封中联水泥LCR脱硝项目
实际上，自2019年LCR技术成功应用于水泥行业以来，投运装置运行稳定，性能良好，在南方水泥、中联水泥等若干水泥龙头企业全面铺开，有望成为水泥行业高效脱硝的优良工艺技术。
更重要的是，在国家“蓝天保卫战”、环保督察等一系列环保举措不断全面深化，超低排放成为行业大趋势的背景下，水泥企业对待氨逃逸问题应提前布局，未雨绸缪。正因如此，LCR脱硝技术的“霸屏”时代或将正式开启！
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