科技部正式發布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
水泥窯煙氣中低溫選擇性催化還原法脫硝技術
2. 適用范圍
建材行業窯爐煙氣脫硝。
3. 技術內容
3.1 技術原理
該技術基于國際上已運行電力和其他工業窯爐的應用經驗，綜合了水泥生產工藝技術特點及相關國家標準，提出在水泥窯尾余熱鍋爐出口布置 SCR 反應器的技術路線，既可以滿足催化劑運行需求，又不影響余熱發電效率和水泥企業生產能耗；
基于傳統釩基催化劑體系穩定性高的優勢，通過稀土耦合、載體改性和活性物種調控技術調整催化劑表面酸堿性和氧化還原性，提高其在 180℃~250℃范圍內的脫硝活性和抗中毒性；開發蜂窩狀中低溫催化劑成型技術，并通過技術集成實現規模化生產。催化劑適用煙氣溫度 180℃～250℃，耐受堿性粉塵濃度10g/m3～80g/m3（O2含量 10%），NOx處理能力 2200mg/m2。技術路線如圖 1 所示。
3.2 主要創新點
（1）研究探明了催化劑組成、結構及性能的相互關系，優化設計了催化劑的化學組成和物理結構，成功研發了稀土耦合釩鈦體系的中低溫 SCR 脫硝催化劑系列產品，實現了煙氣在180℃～250℃窗口溫度下脫硝效率大于 90%。
（2）在催化劑體系中引入非金屬礦物，調節催化劑孔結構和表面狀態，同時減少窯尾鍋爐（SP 鍋爐）回灰和硫酸氫氨在催化劑表面的沉積附著，提高催化劑耐磨性、抗粉塵堵塞和使用壽命。
（3）開發了 SCR 脫硝催化劑干燥防腐一體化技術、智能焙燒升溫控制技術、標準模塊化裝配的成套制備工藝技術，解決了中低溫催化劑的高效制備難題，實現了工業化規模生產。催化劑各項性能指標優于國家相關標準要求。
（4）開發設計了中低溫煙氣 SCR 水泥窯爐脫硝工藝技術及裝備，建成了國內外首臺套水泥窯爐煙氣中低溫 SCR 脫硝反應器及其系統。
4. 污染治理或環境修復效果
脫硝效率≥90%，催化劑化學壽命超過 24000h，機械壽命超過 30000h。
5. 技術示范情況
該技術成果目前已在山西晉城合聚山水、河北鼎星水泥、石家莊中通建材、峨勝水泥等數十條新型干法水泥熟料生產線推廣應用，其中有 8 個項目已建成，均能夠將窯尾 NOx濃度控制在 50mg/m3（或 35mg/m3）以下。
山西晉城合聚山水 5000t/d 生產線中低溫 SCR 脫硝工程于2022 年 5 月投運，一直穩定運行。該項目煙氣溫度 180℃～220℃，自投運后窯尾煙囪 NOx排放濃度≤45mg/m3，氨逃逸≤5mg/m3；噸熟料氨水耗量＜1.8kg/tcl，運行增加的噸熟料電耗＜2.5kW·h。
6. 投資估算
以一條 5000t/d 水泥生產線為例，將 SCR 反應器布置在窯尾余熱鍋爐后，催化劑用量約 240m3，總投資約 2500 萬元，其中設備和材料費約 1900 萬元，建筑安裝費 500 萬元。
7. 投資回收期
按國際上 NOx排污權交易核算，靜態投資回收期 1 年。
8. 技術成果轉化推廣前景
我國每年熟料產量約15億噸，若該技術達到10%的推廣率，每年可減少 NOx排放約 16 萬 t；若實現 50%的推廣率，每年可減排 NOx 約 80 萬 t。同時，該技術在氨氮比≤1 的條件下運行即可達到較高的脫硝率，可大量減少氨水等還原劑使用量，推廣應用前景好。
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