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水泥窑炉粉尘及氮氧化物减排关键材料及应用技

发表时间:2019-01-28 01:23
 

  北极星大气网讯:由中国建材联合会组织开展的国家科技支撑计划项目“水泥窑炉粉尘及氮氧化物减排关键材料及应用技术开发”取得了多项原创性技术突破,对水泥生产过程实现降低整体性环境负荷有很好的效果。这是国家科技部近日在北京举行的国家科技支撑计划项目验收会上,相关行业专家对“水泥窑炉粉尘及氮氧化物减排关键材料及应用技术开发”项目的一致评价。

  水泥生产的主要污染物氮氧化物(NOx)和粉尘,尤其是NOx,仅次于电力行业和机动车尾气排放,占全国NOx排放总量的10%。

  《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》提出,“十二五”期间重点行业和重点地区氮氧化物排放总量比2010年减少10%的约束性指标。强化颗粒物污染控制。工信部《关于水泥工业节能减排指导意见》提出,到“十二五”末,水泥颗粒物排放在2009年基础上降低50%,氮氧化物在2009年基础上降低25%。而在2011年末,我国水泥行业70%的水泥生产线,电除尘系统不能满足《水泥工业污染物排放标准》GB4915-2004规定的粉尘排放浓度小于50mg/Nm3要求。

  为实现国家对水泥窑炉粉尘及NOx减排要求,促进行业企业技术进步,科技部于2012年5月批准将“水泥窑炉粉尘及氮氧化物减排关键材料及应用技术开发”项目列入国家科技支撑计划组织实施。中国建材联合会作为该项目的组织单位,带领我国水泥行业的科研人员,结合行业技术发展趋势及市场多样化、差别化需求,针对当时水泥生产中氮氧化物燃烧控制减排效果有限、非催化还原、催化还原减排技术不成熟、国产滤料质量差、缺乏高温滤料等技术瓶颈,按照不同技术路线,分为五大攻关课题,开始了水泥窑炉污染物减排科技攻关之路。

  五大课题包括水泥窑炉NOx减排方面3个课题:水泥窑炉富氧和分级燃烧减排NOx技术与示范应用、水泥窑炉NOx中低温催化还原减排材料与技术示范应用和水泥窑炉NOx高温低成本还原材料与技术示范应用,还包括水泥窑炉粉尘减排方面针对水泥窑炉烟气波动变化情况2个课题:玻璃纤维/高分子复合高性能覆膜滤料制备关键技术与示范应用和玄武岩纤维滤料制备关键技术与示范应用。

  由中国建筑材料科学研究总院、北京工业大学、江苏科行环保科技有限公司、中材科技股份有限公司和合肥水泥研究设计院等19个科研院所、大专院校和相关生产企业,近3000位科研人员,从2012年年初至2014年年底,共同对水泥窑炉粉尘及氮氧化物减排关键材料及应用技术开发进行攻关。

  科研人员在水泥窑炉富氧和分级燃烧减排NOx技术与示范应用研究中,主要对水泥窑炉NOx形成与控制机理、水泥回转窑低NOx高效富氧燃烧技术和分解炉分级燃烧技术开发及应用示范攻关。他们开发了富氧低NOx高效燃烧器和分级燃烧技术及装备,在水泥熟料生产线窑炉上实现了工业化应用示范,有效减少NOx排放的同时,还实现了熟料质量和产量的提高、脱硝成本的降低。

  水泥窑炉NOx中低温催化还原减排材料与技术示范应用研究中,科研人员开发出适用于水泥窑炉烟气低温SCR用催化材料,并利用低成本的硫酸法钛白工业中间产物偏钛酸和工业废渣酸解残渣为原料制备出催化材料,研制出低成本抗碱催化粉体材料,大大提高脱硝效率,实现了废物资源化利用,降低了催化剂成本;建成年产1000立方米水泥窑NOx减排专用中低温整体催化材料生产线,同时开发的水泥窑炉SCR脱硝反应器在水泥熟料生产线成功应用,实现了创新技术的推广应用;建立了新型干法水泥窑炉NOx减排技术系统的全生命周期(LCA)评价方法,完成项目开发的非催化还原、催化还原及SNCR+SCR两种技术组合的LCA评价。

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