隨著我國水泥行業(yè)的發(fā)展，水泥生產(chǎn)排放的氮氧化物（NOx）量已是居火力發(fā)電、汽車尾氣之后的第三大排放大戶，嚴重影響著環(huán)境。加之近幾年來霧霾天氣對全國各大中型城市的肆虐，水泥脫硝噴槍已迫在眉睫。

水泥工業(yè)脫硝技術(shù)有什么影響呢？

燃料型NOx生成機理

燃料型NOx是指燃料中含氮的有機化合物在燃燒過程中氧化而產(chǎn)生的氮的氧化物。因為燃料中氮原子的接合能較小，所以在水泥窯系統(tǒng)相對較低溫的分解爐內(nèi)產(chǎn)生的燃料NOx較多。

溫度型NOx生成機理

溫度型NOx是指燃燒用空氣中的氮氣，在高溫下氧化產(chǎn)生的NOx。

快速溫度型NOx生成機理

快速溫度型NOx是空氣中的氮分子在著火初級階段，與燃料燃燒產(chǎn)生的中間產(chǎn)物烴等發(fā)生撞擊，生成中間產(chǎn)物HCN和CN等，在經(jīng)氧化生成NOx。一般這種NOx生成量的比例很小，可以忽略不計，所以在水泥工業(yè)中一般不做考慮。

NOx減排措施

NOx減排的途徑理論上一般有兩種：一種是從水泥工藝自身出發(fā)，通過控制煅燒來減少NOx的生成，其技術(shù)措施有優(yōu)化燒成控制、使用低NOx燃燒器、分解爐和管道內(nèi)的分級燃燒和調(diào)整配料方案。第二種是從末端治理，控制煙氣中排放的NOx，其技術(shù)措施有選擇性非催化還原法（SNCR）、選擇性催化還原法（SCR）和組合脫硝技術(shù)等。

選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝技術(shù)

SNCR脫硝技術(shù)原理簡介

選擇性非催化還原技術(shù)，是目前水泥行業(yè)主推的脫硝手段。就是在不采用催化劑的的情況下，在合適的溫度窗口（850～1200℃）噴入脫硝劑氨水或尿素，以此還原煙氣中的NOx。

SNCR脫硝技術(shù)影響因素

（1）溫度

當(dāng)溫度高于1200℃時，NH3的氧化反應(yīng)開始起主導(dǎo)作用，反而生產(chǎn)NO。

溫度低于850℃時，反應(yīng)不完全，造成所謂的“氨穿透”(即氨逃逸)，導(dǎo)致新的污染。氨逃逸量即在SNCR下游煙氣中未反應(yīng)的氨氣量，保證氨逃逸量在8mg/Nm3以下是非常重要的，否則會帶來二次污染。同時，在一定的反應(yīng)條件下，還會發(fā)生下列副反應(yīng)：

（2）停留時間

任何化學(xué)反應(yīng)都需要有反應(yīng)時間，所以必須保證還原劑與NOx在其反應(yīng)區(qū)域內(nèi)有足夠停留時間，這樣才能保證煙氣中的NOx還原率。NH3停留時間超過1s則可以出現(xiàn)佳NOx脫除率。尿素和氨水需要0.3s～0.4s的停留時間以達到有效的NOx脫除效果。有試驗表明：停留時間從100ms增加到500ms，NOx還原率從70%上升到了93%左右。由于入口煙氣流速較快，需要更短的停留時間來保證NH3與NOx的反應(yīng)，氨水相比尿素不需要熱解，NH3在合適溫度區(qū)域的停留時間優(yōu)于尿素。

（3）還原劑

SNCR脫硝工程技術(shù)當(dāng)前主要采用的是氮系還原劑，如：尿素、氨水。尿素與NOx的化學(xué)反應(yīng)較為復(fù)雜，脫除效率不穩(wěn)定，氨的逃逸率較高，容易形成NO，所以作為還原劑氨水比尿素要好。