成果名称: 建材窑炉烟气污染控制关键技术及应用
完成单位: 生态环境部华南环境科学研究所,广东南大环保有限公司,清华大学,佛山市莫森环境工程有限公司,广州绿华环保科技有限公司,广州华科环保工程有限公司
主要人员: 岑超平,方平,唐志雄,彭悦,陈雄波,陈志航,孙新松,颜小辉,李明玉,孙新武,陈定盛,唐子君,韩琪,黄建航,曾文豪 等20人
介绍:

    1.成果来源与背景 本成果属于大气污染防治工程科学技术领域。建材窑炉是目前我国主要的大气污染物排放源,开展建材窑炉大气污染物减排,对实现十三五节能减排目标,打赢蓝天保卫战意义重大。但在建材窑炉烟气污染治理方面,由于相关行业企业众多(水泥、玻璃、陶瓷等),不同行业工艺水平和烟气排放特性差异较大,同时加上治理技术研究起步较晚,建材等行业面临着污染物排放特征不明、管控技术缺乏等瓶颈问题,尤其是建材窑炉烟气脱硝、多污染物协同控制等技术缺乏,极大制约了我国建材窑炉烟气污染治理工作的开展,亟需突破。为此,在广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目(项目编号:2011A032303002)等的资助下,围绕我国水泥、玻璃、陶瓷等建材行业窑炉烟气污染治理亟待攻克的脱硝和多污染物协同控制两大技术瓶颈问题,开展技术攻关,在中低温SCR脱硝、多污染物协同控制等方面发展了新原理和新方法,突破了高效SNCR脱硝、预脱硫耦合中低温SCR脱硝、多污染物协同控制三大共性关键技术和相关核心材料、药剂、设备,结合常规烟气治理技术,优化组合集成系列建材窑炉烟气污染控制技术工艺,并成功应用于工程实践,为我国建材窑炉烟气污染控制提供技术支撑。

     2.技术原理及性能指标 1、建材窑炉烟气高效SNCR脱硝技术原理:以NH3、尿素等为还原剂在合适的脱硝反应“温度窗口”与烟气中的NOx反应生成无害的N2和H2O。通过高效复合还原剂、双流体喷枪、高精准实时控制系统开发,拓宽反应温度窗口,降低还原剂消耗,提高SNCR脱硝效率。技术工程应用NOx去除率60-90%,当NOx去除率在60-80%时,氨逃逸≤8 mg/m3。 2、建材窑炉烟气湿法多污染物协同控制技术原理:以尿素/添加剂或尿素/碱/添加剂为吸收剂与烟气在高效吸收塔中接触反应,通过气液传质、吸收溶解、化学反应、物理截留等过程同时去除烟气中颗粒物、SO2、NOx、HF、HCl、重金属等烟气污染物,其中添加剂主要起促进吸收反应的作用。技术工程应用颗粒物、SO2、NOx、氯化物、氟化物、重金属去除率分别≥70%、95%、50%、80%、80%、80%。

    3、建材窑炉烟气预脱硫耦合中低温SCR脱硝技术原理:通过增设预脱硫塔,有效去除烟气中SO3等污染物,实现对窑炉烟气调质,减轻催化剂中毒和堵塞,同时提升还原剂与烟气混合度及缓冲污染负荷,研发系列中低温脱硝催化剂,在催化剂的作用下,通过添加合适的还原剂(NH3等)在一定的反应温度下将NOx选择性还原为无害的N2排放。技术工程应用NOx去除率≥90%,氨逃逸≤2 mg/m³。 3.技术的创造性与先进性 1、研发了建材烟气高效SNCR脱硝技术。利用高效复合还原剂突破了SNCR脱硝的工作温度窗口,研发了双流体喷枪及高精准实时控制系统等关键技术与装备,提高了脱硝效率并降低了成本及二次污染。 2、发明了建材烟气湿法多污染物协同控制技术。结合湿法烟气硫硝协同控制增效规律研究,研制了高效复合吸收剂、高效基尾液净化剂、高效吸附填料、高效吸收设备、多场耦合多污染物协同控制设备等,成套技术应用实现了烟气多种污染物协同净化。 3、首创了烟气预脱硫耦合中低温SCR脱硝技术。揭示了预脱硫耦合中低温SCR脱硝机制,研制了中低温脱硝催化剂及预脱硫耦合中低温SCR脱硝设备,提高了治理技术与建材烟气的适配性。 4、建立了建材行业烟气污染控制技术工艺体系,实现了水泥、玻璃、陶瓷等建材行业烟气治理系统的稳定可靠运行。

     4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 技术成果非常成熟,已实现大规模工程应用,主要应用于水泥、玻璃、陶瓷等建材行业窑炉烟气污染治理,部分技术成果也可应用于工业锅炉、固废焚烧炉等工业锅炉/窑炉烟气污染治理领域。

    5.应用情况及存在的问题 技术成果已在国内21个省(市)100多家企业建材窑炉烟气治理系统提标改造、新建、改(扩)建等项目中实现大规模工程应用。

批准登记号:
登记日期: 2019-08-02
研究起止时间: 2011-12-01至2018-08-31
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别: 环境保护
评价单位名称: 中国环境科学学会
评价日期: 2019-07-20