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中國建材報:水泥窯尾煙氣LCR脫硝技術六問

來源:中國建材報  發布時間:2023-06-27

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LCR脫硝技術為低溫液態催化脫硝技術,為江蘇某公司提供。據技術提供方介紹,該技術利用液態脫硝劑與煙氣中的氮氧化物(標記為NOX,下同)進行還原反應,生成氮氣和水,以達到脫硝的目的。

近期,中國建材集團組織了由行業專家和檢測機構組成的技術團隊分別對已建成投運的5家LCR脫硝技術應用企業進行了現場調研與采樣分析,評估LCR脫硝技術實際脫硝效果,并進一步驗證技術商提供的技術原理(NOX還原成N2)的適宜性、真實性和有效性。

通過調研與現場取樣化驗分析,同時查閱了LCR脫硝技術相關專利信息,有以下幾點疑問尚待解答。

(1)LCR脫硝原理到底是還原反應還是氧化反應?

據技術方提供材料,LCR脫硝過程是還原過程,煙氣中氮氧化物經還原后生成無任何污染的氮氣和水。但經對脫硝劑進行氧化還原電位監測,脫硝劑呈氧化性,酸化后氧化性顯著增大,呈強氧化性,氧化還原電位由150 mV升高至700 mV左右。

經查專利信息,目前技術方申請發明專利“LCR液態催化劑脫硝工藝”(專利公開號:CN110102179A)及相關工藝專利均為“公布駁回”狀態,而該公司另一項處于“實質審查”期專利——“一種濕法脫硝工藝”(專利公開號:CN111001278A)采用的為氧化法脫硝工藝。

基于以上幾個因素,LCR脫硝技術“還原機理”無法得到驗證,尚不能排除“氧化脫硝”的可能性。

(2)LCR脫硝廢液中為何存在NO3- ?

根據檢測LCR技術脫硝廢液,廢液中NO3-濃度增加,同時含有大量Cl-,顯著存在低價態氮氧化物經過了氧化生成正五價氮的可能性,如果真如技術提供方所說LCR脫硝過程是還原過程,煙氣中氮氧化物經還原后生成無任何污染的氮氣和水,那么脫硝廢液中不應存在NO3-。這也表明LCR技術脫硝反應過程大概率存在氧化過程的可能性。

(3)脫硝劑檢驗過程酸化后產生黃綠色氣體是什么?

在模擬LCR脫硝機理反應過程中,向A脫硝劑中逐滴加入硫酸(濃度40%)至pH=4左右,A脫硝劑首先由初始的淺黃色變為淺紅褐色,最終變為深紅棕色,瓶中產生大量黃綠色氣體,伴隨強烈刺激性氣味。

鑒于LCR脫硝廢液中含有大量的Cl-,同時現場發現設備腐蝕嚴重,黃綠色氣體不排除為含氯等強氧化性氣體的可能。

(4)“XA公司1#生產線”(已運行LCR脫硝工藝一年以上)窯尾煙氣顏色異常是如何造成的?

2023年4月19日18時26分左右,“XA公司1#生產線”窯尾煙氣排放異常,企業發現該情況后立即采取處置措施,于18時36分窯尾排放廢氣顏色恢復正常。

經驗證和分析,認為有三種可能性:

一是鑒于在多個LCR技術運行現場均檢測到了不同濃度的NO2排放,經查閱相關資料,NO2為棕紅色氣體,溶于水后變成淡黃或淡棕色,因此不排除由于LCR脫硝強氧化過程中產生的NO2導致煙氣顏色異常。

二是根據前面所述的模擬實驗,向A脫硝劑中逐滴加入硫酸(濃度40%)至pH=4左右,也會產生大量黃綠色氣體。

三是眾所周知水泥熟料燒成的過程是一個較為復雜但非常成熟穩定的物理化學反應,任何可能產生化學反應的脫硝試劑均有帶來安全和生態環保如設備腐蝕、排放異常等不可控風險的可能。

中國建材集團其他水泥產線和未使用LCR脫硝技術之前的產線從未出現過此次異常狀態的煙氣排放,因此,此次窯尾煙氣排放異常不能排除是因使用LCR脫硝技術所致。

(5)LCR脫硝技術所使用的主試劑具體成份有可能是什么?

LCR脫硝技術在我集團生產線應用兩年多,在相關機構問詢了解過程中發現主要起脫硝作用的是A劑,技術提供方一直未告知具體成份。從A劑的實際應用效果和反應過程驗證來看,存在A劑是氧化劑的顯著可能。

(6)實際脫硝效率為什么與技術方宣傳脫硝效率差距懸殊?

技術方宣稱LCR脫硝技術脫硝效率可達99%,但經實際驗證,5家應用企業運行期間,LCR系統進口的NOx濃度都較低(<150 mg/Nm3),實際脫硝效率介于21~67%,特別是在停止運行前端脫硝工藝、本底氮氧化物濃度升高的情況下,脫硝效率明顯降低。

綜上所述,LCR脫硝技術與技術商提供技術信息存在較大差異,尚不能排除污染物轉移的可能性,同時脫硝效率較技術方宣稱指標也有明顯差距,存在發生生態環保風險的可能性。

為防范可能進一步引發生態環境事件和因設施設備腐蝕產生安全事故、財產損失的風險,中國建材集團已要求相關企業立即停止運行LCR脫硝技術,全面評估驗證環保設施的安全性和可靠性,加快推進技術改造,切實為集團產業升級和綠色轉型奠定堅實基礎。


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