氮氧化物是水泥工業最重要的污染物之一。數據顯示，水泥行業的NOX排放量占全國NOX排放總量的12%以上。我國作為水泥制造和使用大國，近年來，水泥年產量在20億噸左右，而噸水泥氮氧化物排放量在1千克左右，以此計算我國水泥行業氮氧化物的排放總量依然巨大。

為進一步推動水泥行業轉型升級和綠色發展，持續改善環境空氣質量，水泥大省河北、河南、安徽、浙江等省份相繼出臺了水泥行業三大污染物排放標準，其中氮氧化物已嚴格到50mg/m³，水泥行業超低排放迫在眉睫。

從當前水泥行業已安裝使用的脫硝技術項目來看，選擇性催化還原法(SCR)是一種高脫硝效率、低氨逃逸的脫硝技術且較為符合水泥廠進一步的高脫硝效率要求的技術路徑。SCR脫硝技術的核心是高效催化劑，因此，如何設計科學合理的選擇催化劑及催化劑清灰，是SCR脫硝系統設計的關鍵。

溫度是影響SCR脫硝效率的重要因素。行業根據水泥窯SCR技術三種不同的溫度區間，高溫SCR（280℃-350℃）、中溫SCR（180℃-260℃）、低溫SCR（80℃-150℃）設計出高溫高塵、中低溫中塵和低溫低塵的SCR脫硝工藝。

高溫SCR布置在預熱器C1出口和余熱鍋爐之間，中溫SCR布置在余熱鍋爐和高溫風機之間或者高溫風機和生料磨之間，低溫SCR布置在窯尾布袋除塵后。三種方案各有利弊。以高溫高塵SCR為例：

SCR反應器布置在預熱器C1 出口，出口煙氣溫度約為300℃-350℃，經過沉降室預除塵后進行脫硝反應，脫硝后凈氣溫度約為250℃，由外引風機引出至余熱鍋爐進行余熱發電。這個溫度區段非常適合于目前常用催化劑的反應溫度，有利于還原反應的進行，脫硝效率很高。

不過由于煙氣中的全部粉塵均會通過反應器，反應器的工作條件是在“原始”的高塵煙氣中，而水泥窯尾預熱器出來的煙氣中粉塵含量高達80～120g/Nm³，且存在大量的堿土金屬CaO，有堵塞催化劑的風險，易加快催化劑的磨損和中毒。

故而，對于高溫高塵SCR脫硝技術而言，必須要依據水泥窯煙氣的特點研發出耐磨、抗堵、耐堿（土）金屬中毒、高活性的高塵水泥煙氣催化劑和尋找合適的清灰方式保證催化劑的正常運行。

對此，江蘇龍凈科杰環保技術有限公司（簡稱：龍凈科杰）技術人員在與中國水泥網交流過程中表示，“高溫高塵環境下，利用SCR脫硝實現氮氧化物超低排放是可以通過技術改進來實現的”。

該技術人員介紹稱，以大孔徑、截面為正方形和矩形為選型，在催化劑混煉中加入再生催化劑耐磨劑，孔結構調節劑混合均勻后，加入活性釩、鎢前驅體及活性助劑前驅體混煉，增強擠出壓力，調整干燥燒成的濕度溫度曲線和時間，可得到一系列耐磨、高孔隙率防堵、高活性及抗中毒的高塵水泥煙氣蜂窩脫硝催化劑，進而實現高溫高塵環境下的氮氧化物超低排放。

不過，龍凈科杰技術人員表示，解決催化劑清灰問題是高塵環境下，保證催化劑活性和使用壽命的關鍵。為此，龍凈環保研發出組合清灰技術解決高塵下催化劑堵灰問題，研發多維流場技術著眼于解決流場不均造成的氨逃逸及局部積灰問題，有效解決了催化劑清灰難題。

有項目運行數據顯示，高塵水泥脫硝蜂窩催化劑項目中，可以實現進口NOx濃度383.21-612.27mg/Nm³，出口NOx濃度23.06-47.04mg/Nm³，脫硝效率89.97-94.09%的脫硝效果。

高溫高塵環境下如何保障SCR脫硝系統的穩定運行？催化劑使用壽命有多長？水泥廠氮氧化物超低排放還存在哪些技術路徑？即將于8月25-26日在浙江湖州召開的“2020中國水泥行業超潔凈排放技術交流大會”將給你答案！