2020年6月，河南省發布《關于印發河南省水泥行業超低排放改造實施方案的通知》，要求顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、100mg/m3。文中明確提到，水泥廠煙氣處理宜采取包括熱碳催化還原在內的一種或多種組合脫硝技術。

另外，安徽省《水泥工業大氣污染物排放標準》出臺之后，相關負責人在解讀中也指出，熱碳催化還原復合脫硝技術等技術方案均能穩定達到《標準》要求，水泥工業企業提標改造技術已經成熟……

氮氧化物是水泥工業大氣污染治理的關鍵難點，熱碳催化還原復合脫硝技術之所以能夠得到地方政府認可，得益于其極高的脫硝效率及穩定的運行工況。

“在河南省某水泥企業設計產能3200t/d生產線中，熱碳催化還原復合脫硝技術實現了連續近40個月NOx穩定排放50mg/m3以下；實際控制值15-40mg/m3，同時氨逃逸不超過6mg/m3，經過多種方法進行監測后，氨逃逸仍長期處于3mg/m3以下；在能耗方面，噸熟料實物煤耗降低2kg以上，實際產量也逐年優化至4400t/d左右。” 天津朝陽環保科技集團有限公司（以下簡稱”朝陽集團“）董事長楊沛森表示。

天津朝陽環保科技集團有限公司董事長楊沛森

然而，就是這樣一項業內認可度極高的脫硝技術，在數年前卻鮮有人知。

“心之所向 素履以往”——無畏的開拓者

早在2013年《水泥工業大氣污染物排放標準（GB4915-2013）》公布實施之后，業內有識之士就明確指出，隨著國內環保政策的不斷加碼以及民眾環境意識的覺醒，在煤炭、鋼鐵等行業逐步推進并實施超低排放之后，水泥行業超低排放也隨之到來，而作為水泥行業三大污染物減排難度最大的一環，氮氧化物治理將成為關鍵的攔路虎。

彼時，志在通過技術革新實現環保夢想的楊沛森也意識到了水泥行業氮氧化物治理的重要性。

2014年，楊沛森著手創立天津朝陽環保科技集團有限公司，并與國家二級教授，天津大學、鄭州大學博士生導師楊久俊等專家組成聯合開發團隊，開展熱碳催化還原復合脫硝技術研發工作，力圖為水泥行業尋找到一套高效、經濟、環保的污染物治理技術方案。

時間來到2016年6月19日，由天津朝陽環保科技集團有限公司和天津城建大學等單位共同完成的《水泥廠熱碳催化還原脫硝技術及應用》順利通過專家評審，這是熱碳催化還原技術作為一種新型水泥行業脫硝技術方案首次出現在多數業內人士視野中。

相關資料顯示，該技術在分解爐內形成還原燃燒區，將原分解爐用煤（添加適當的催化改性材料）均勻噴射至該區域內，使其貧氧燃燒以便產生 CO等還原性氣體，與窯尾煙氣中的NOx發生反應，將NOx還原成N2。此外，煤粉在缺氧條件下燃燒也抑制了自身燃料型NOx產生，從而實現水泥生產過程中的NOx減排。

熱碳催化還原技術具備三大特點：1、可以大幅降低氨水用量，并提高煤的燃燒效率，節約耗煤；2、可為用戶節約大量的環保稅；3、該技術所采用的催化劑主要為硅鋁酸鹽礦物，脫硝后融入水泥熟料實現水泥企業的產量微增。

在隨后的數年時間中，熱碳催化還原脫硝技術不斷改進技術方案，通過優化工藝改造結構和優化催化劑配方等方式，將脫硝效率從最初的55%-70%大幅提升至95%以上，進而全面滿足了當前水泥行業NOx超低排放要求。

2018年6月，朝陽集團在河南省完成了全國首例水泥生產線（穩定運行情況下）氮氧化物排放低于50mg/m3且氨排放低于3mg/m3（可經受現有全部檢測方法驗證）的非SCR脫硝改造。 

楊沛森在項目施工現場

正如“羅馬不是一天建成的”，作為一項對于水泥行業而言曾經極為“陌生”的脫硝方案，熱碳催化還原脫硝技術一路走來也充滿挑戰。

“最大的挑戰來自于兩個方面，一個是組建一支具有共同愿景和價值觀的研發團隊，一個是讓行業接受和認可熱碳催化還原這一全新的技術路線”回顧過去幾年的崢嶸歷程，楊沛森有感而發。

為此，楊沛森在朝陽成立之初便為其烙上了明確而清晰的人文印記，即“致力于呵護人類美好生活環境”，通過實際行動為社會創造價值，作出貢獻，并以此為出發點，構建了屬于朝陽集團自己的核心價值觀：以激情、忠誠、自律、責任為立身之本； 以仁愛、誠信、務實、共贏為興業之基；以包融、高效、創新、卓越為強盛之道。將此充分落實在朝陽的每一處角落。朝陽的核心價值觀為朝陽聚攏了一批“志同道合”之士。

“一開始我們也曾經考慮過去做在電力行業應用已經比較成熟的SCR脫硝技術，但什么是“致力于呵護人類美好生活環境”？就是真正達到資源有效利用，針對污染，預防為主，治理為輔。逐步實現低成本環保，無成本環保，盈利性環保的三級跳躍，這是朝陽真正的價值所在，也是我選擇進入這一行業的原因”。提起創業初衷，楊沛森略顯激動。在集合了一群有著共同理想并充滿激情的“朝陽人”后，楊沛森和他的團隊開始了艱難的開拓之旅。從實驗室到初試，從中試到工廠實驗再到成套項目全面落地，得益于熱碳催化還原技術完全有別于傳統脫硝技術的顯著優勢，天津朝陽環保也逐步獲得了業內企業的廣泛認同。”

楊沛森：“我們目前已經完成了7個一體化脫硝項目，并且和包括中聯水泥在內的多家水泥企業建立了合作關系”。

“心無旁騖,行之以專” ——技術的專注者

“雖然從工作職責來說，我是企業的負責人，但我更喜歡別人將我看成一個技術員”。楊沛森笑著說。

作為一家立志通過技術革新呵護地球美好環境的環保服務企業，“技術流”是朝陽集團一個極為顯著的特征。

“我們要把技術做到極致，把脫硝做到極致。技術一直是朝陽保持活力的生命之泉”，楊沛森表示，“目前，在熱碳催化還原脫硝技術的基礎上，我們的尾端超凈化再循環系統（ACCR）也即將正式面世，該系統將較為完善的解決行業面對的難題。”每年朝陽集團都會將6%的營業額直接投入到技術研發方面，在朝陽集團未來五年發展規劃中，朝陽將投資1億元用于升級實驗室實驗裝備，進一步改善技術研發條件。

如今的朝陽集團已形成了由博導、教授領軍，博士、碩士為骨干的多學科背景的綜合研發與管理團隊，致力于為用戶提供高質量全生命周期的環保解決方案。

同時，朝陽集團持有多項環保技術發明專利，與天津市建筑垃圾與燃煤廢棄物利用技術工程中心等科研機構及天津大學、天津城建大學、鄭州大學等大學院校一直保持著長期密切的合作關系，持續推進技術方案研發工作。

正是得益于對技術研發工作的重視，熱碳催化還原技術在實際應用過程中，彰顯出眾多不同于以往脫硝方案的優良特性，從實際踐行著“人無我有，人有我優”的核心技術理念。

熱碳催化還原復合脫硝技術在某水泥廠應用

當前，國內涌現出不少脫硝技術方案，部分技術雖然能夠使氮氧化物排放量短時間內達到超低排放要求，但是卻難以實現長期穩定運行，同時還可能造成大量的氨逃逸問題，不僅浪費資源，還帶來更嚴重的次生環境問題。

楊沛森說：“從本質上講，氨水的生產本身就是一種高耗能行業，因此水泥生產線脫硝過程中要盡可能的減少污染物的產生、減少氨水的用量，降低氨逃逸量，另外，氨也是導致霧霾等環境問題的罪魁禍首，工業脫硝過程中的氨逃逸則是我國大氣環境中氨來源的重要途徑之一”。環保治理的本質是解決污染問題，而不是污染的轉移，這也是朝陽集團極力推動熱碳催化還原脫硝技術研發與推廣應用的重要原因。并且，除了低成本、高效率、低氨逃逸這些明顯優勢以外，熱碳催化還原還能夠大幅度降低水泥廠的一氧化碳排放量，降低煤炭用量。

據楊沛森介紹，當前國內水泥企業一氧化碳排放量極為巨大，由于各個水泥廠在原燃料、工況以及操作等方面存在差異，排放濃度普遍能夠達到600-2000mg/m3，在一些超產嚴重的水泥生產線，一氧化碳排放量甚至可能高達5000mg/m3以上，造成嚴重的燃料浪費，而通過熱碳催化還原技術，稍加優化控制就可以一舉將水泥廠一氧化碳排放濃度降低到200mg/m3以下。

另外，有消息稱，一些地方政府已經在著手制定水泥廠一氧化碳排放濃度標準，要求控制到300mg/m3以下，如若實施，對于水泥行業而言，又將是一大挑戰。

“砥礪前行 篤行遠方”——夢想的追逐者

12月3日，工信部印發了《“十四五”工業綠色發展規劃》的通知。明確要求，2025年水泥產品單耗達到世界先進水平、嚴控水泥煤炭消費、開展水泥窯高比例燃料替代、鼓勵氫能、生物燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在水泥行業應用，穩步實施水泥超低排放改造。

事實上，從《水泥工業大氣污染物排放標準》正式發布開始，我國水泥工業的三大污染物排放標準就已經實現與國際接軌，到2016年超低排放一詞被引入水泥行業，并逐步被業內所重視；至2020年，生態環境部下發《關于在疫情防控常態化前提下積極服務落實“六保”任務堅決打贏打好污染防治攻堅戰的意見》，第一次明確提出水泥超低排放的要求。近年來，水泥行業超低排放、綠色環保的步伐不斷加快。  

在此形勢下，各地水泥工業大氣污染排放標準逐步收緊，多數省市顆粒物、二氧化硫、氮氧化物已嚴控至10mg/m3、35 mg/m3，100 mg/m3，這一標準已經較歐美及日本等國家的排放標準嚴格了數倍有余。  

如今，伴隨著《“十四五”工業綠色發展規劃》的出臺，“十四五”期間，超低排放有望成為水泥行業標配，由此也將帶來巨大的碳氧化物治理空間。

“總體來看，當前國內水泥行業污染物排放標準已經實現與歐美國家接軌，部分實行超低排放的省市，水泥工業大氣污染物排放標準已經大幅度嚴于歐美標準，但是考慮到我國水泥工業巨大的產能體量以及生態環境的承載能力，實行超低排放非常有必要，特別是在一些工業發達，人口稠密的地區更是如此。通過這些年不斷試錯摸索，目前朝陽的技術已經初步進入了盈利性脫硝的領域，我們正在探索如何將投資回收期縮短至2年乃至1年以內.”，楊沛森表示。

力所能及的致力于呵護人類最美好的生活環境，面對未來嚴峻的大氣環境治理形勢，在脫硝領域不斷突破技術瓶頸，為民眾、為國家、乃至為全人類做出一些貢獻，實現企業、社會的和諧發展，是朝陽人的共同愿景。

孟子有云：“窮則獨善其身，達則兼濟天下”。

朝陽集團的企業愿景更多的是一份責任，一份擔當，以技術引領行業發展，以創新驅動產業升級，腳踏實地，仰望星空，一步一個腳印地不斷前行。用楊沛森的話來說就是“我們想做一些有價值的事情，有價值的事情就是真正的去攻克一些難題，解決一些實際的問題，用自己所擅長的方式，呵護我們共同的家園.”，這也是朝陽集團一直以來的追求。