goodwell 发表于 2020-3-9 14:54:14

水泥企业氨逃逸有多少?

我国水泥工业大气污染物排放标准规定了氨逃逸限制为10 mg/Nm3,重点地区为8 mg/Nm3。
水泥行业氨排放主要来源于两个途径:原料或替代燃料(如生料垃圾)中带入的氨;SNCR或SCR逃逸的氨。从原料中带入的氨有时可引起氨排放最高达200 mg/Nm3以上。另外的氨则是SNCR或SCR逃逸的氨。氨排放指的是两者之和,氨逃逸则应该指的是SNCR或SCR逃逸的氨。在此主要论述氨逃逸问题。
国外从1994年到2006年对瑞典两条水泥生产线氨排放的在线监测表明,从原料中带入的氨引起的氨排放在10-35 mg/Nm3。从1998年开始,其中一条生产线安装了脱硫装置,部分氨在脱硫塔内被吸收,NH3排放波动减小了很多。从脱硫塔出口所监测的氨排放如下图所示。可以看出来,在脱硫塔投入使用的时候,测出来的NH3排放最高达到了125 mg/Nm3,这是由于脱硫塔温度升高后引起之前聚集的氨排放出来。监测的两条生产线生料粉磨系统对氨也有吸收作用。从下图可以看出,由SNCR引起的氨逃逸在2-20 mg/Nm3左右,并且跟随者着氨水用量的波动而波动。当单位熟料氨水消耗量在3 L/t熟料时(即5000t/d生产线SNCR氨水用量达到600 L/h以上时),氨逃逸基本在10 mg/Nm3以上。图片来源于“水泥厂氨排放标准存在的问题及氨排放控制”,环境污染与防治,2015,37(1)
2007年,德国一家水泥企业安装了高效SNCR技术来控制NOx排放,为期六个月的调查和实验表明。当氨氮摩尔比在0.7-0.8和1.4-1.5的时候,可以实现NOx排放在350 mg/Nm3和200 mg/Nm3。然而,如果想控制NOx排放在200 mg/Nm3以下,必须要喷入过多的氨水,从而使氨逃逸大大增加,可达50-200 mg/Nm3,尤其是当生料磨停的时候。当控制NOx排放350 mg/Nm3和200 mg/Nm3时,氨逃逸的平均值分别为11 mg/Nm3和21 mg/Nm3,后者几乎是前者的两倍。

爱尔兰一个水泥厂从2004年开始进行了短期的SNCR实验,控制氨氮摩尔比为1,NOx脱硝效率约为50%时,NH3逃逸浓度在4-26 mg/Nm3。所得结论为:由于NH3排放的限制,无法喷入过多的还原剂来进脱硝处理。
德国一家安装SCR的水泥企业也对NH3逃逸进行了监测,表明氨逃逸在1 mg/Nm3以下。
通过以上论述基本可以达到以下结论:(1)水泥企业自身因原料或替代燃料的使用存在氨排放的现象,具体因厂而异;(2)SNCR的使用会产生氨逃逸问题,氨水用量越大氨逃逸越高,当氨氮摩尔超过1时(一般5000t/d生产线氨水用量大于650-700 L/h)时,氨逃逸一般均会大于10 mg/Nm3;(3)生料磨开停对氨逃逸有较大影响;(4)SCR的氨逃逸一般都很小,如上述案例中SCR氨逃逸只有1 mg/Nm3。
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