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新型干法水泥熟料项目对环境的影响

2014-01-26 11:19
Radow
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  (2)资源综合利用

  利用粉煤灰及煤矸石、矿渣作混合材,每年就可以消化大量的固体废物,减少了工业废渣污染和占地,有明显的社会效益、环境效益和经济效益。

  综合以上分析,环境影响评价中需针对企业拟采纳的不同工艺,分析熟料综合热耗、综合电耗、综合水耗、资源综合利用率等节能指标,需确保新建项目水泥熟料烧成热耗要低于105公斤标煤/吨,熟料水泥综合电耗小于90千瓦时/吨水泥等强制性指标。

  3、脱硝污染控制措施

  水泥行业产生的大气污染物主要包括粉尘、氮氧化物、二氧化硫。随着水泥行业清洁生产水平的提高,目前粉尘污染已经得到的较好的控制。由于水泥窑本身含石灰石煅烧,石灰石对二氧化硫具有很好的去除效果,因此水泥行业的二氧化硫排放量可以得到控制。而《水泥行业准入条件》以及国家“十二五”环境保护规划已将水泥行业脱硝作为减排工作的重点来抓。对水泥行业大气污染物实行总量控制,新建或改扩建水泥(熟料)生产线项目须配置脱除NOx效率不低于60%的烟气脱硝装置。新建水泥项目要安装在线排放监控装置,并采用高效污染治理设备。因此环境影响评价中需针对氮氧化物提出严格的脱硝要求,确保实现60%的烟气脱硝效率。

  常规的脱硝工艺包括选择性非催化还原法(SNCR)及选择性催化还原法(SCR)。

  ①选择性非催化还原法(SNCR)

  选择性非催化还原法(SNCR):SNCR方法主要在800~1200℃下,将含氮的药剂喷入烟气中,将NO还原,生成氮气和水。不生成新的污染物。由于在一定温度范围,有氧气的情况下,氮剂对NOx的还原,在所有其他的化学反应中占主导,表现出选择性,因此称之为选择性非催化还原。SNCR在实验室内的试验中可以达到90%以上的NOx脱除率。相关资料表明,长期现场应用一般能达到30%~60%的NOx脱除率,运行最优的处理系统可实现75%。SNCR的主要优点是可用还原剂种类多,运行费用低,原理简单,硬件工艺成熟。缺点是对温度依赖性强,脱硝率较低。该工艺的常用还原剂液氨、氨水、尿素。氨水运输量大,维护费用高,尿素投资少,维护费用低,而年耗资相差不大,从安全、环保、投资、复杂性等方面综合考虑,建议选用尿素作为NOx还原介质。作为还原剂的固体尿素,首先被溶解制备成质量浓度为50%的尿素溶液,尿素溶液经输送泵之前,与稀释水混合,尿素溶液被稀释成10%的尿素溶液,然后再喷入炉堂前,经计量分配系统分配至每个喷枪,经喷枪喷入炉膛进行脱氮反应。

  使用尿素的化学反应如下:

  ③选择性催化还原法(SCR)

  除了多一个催化剂的作用外,其他化学原理均与SNCR法相同。由于使用了催化剂,因此可以在200℃~400℃范围内脱除NOx。两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性,以有效的避免还原氮剂与烟气中大量的氧气反应,因此称之为选择性还原方法。两种方法的化学反应原理相同。实际工程中由于SCR技术成熟,脱硝效率高,因而得到广泛的应用,其NOX的脱除率达到60%~90%。其缺点是占地面积大,初投资费用高。催化剂在使用一段时间后会老化,必须定期更换,运行费用高。

  催化剂的NOx/NH3摩尔比超过一定范围时,会造成NH3的浪费,并与SO3反应而形成硫酸氢铵,容易造成下游设备的堵塞。关于脱硝工艺选择,SCR的脱硝率较高(可高达85%),其投资也较大。SCR脱硝反应器的主要组成部分为一个装催化剂的SCR反应器,一个储罐及一个还原剂注入系统,还原剂建议采用尿素溶液。

  综合以上分析,SCR法适用于温度在200℃~400℃且对脱硝效率要求严格的企业(60~90%),但投资高;SNCR法适用于温度在800~1200℃且对脱硝效率要求一般的企业(30~60%),投资为SCR的1/5。因此环境影响评价中应结合水泥企业自身情况提供合理的脱硝工艺,确保满足脱硝效率60%以上的要求。

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