22.《水泥窑烟气催化复合脱硫剂》标准项目建议书.docx

附表1协会标准项目建议书建议项目名称（中文）水泥窑烟气催化凝合脱硫剂建议项目名称（英文）Catalyticdesulfurizerforfluegasdesulfurizationofcementkiln制定或修订H制定修订被修订标准号采用程度IDTMODdNEQ采标号国际标准名称（中文）国际标准名称（英文）ICS分类号91.110中国标准分类号Q92标准主要起草单位广东万引科技发展股份有限公司、华南理工大学计划起止时间2024.1-2025.12指出标准项目涉及的方面，期望解决的问题；目的、意义或必要性2013年，党中央、国务院审议通过了大气污染防治行动计划；2018年出台了蓝天保卫战三年行动计划，习近平总书记亲自擘画、指导，制定了中央生态环保督察制度；2022年6月，生态环境部、发改委与工信部等联合印发了减污降碳协同增效实施方案，指出需“一体推进重点行业大气污染深度治理与节能降碳行动，推动钢铁、水泥、焦化行业及锅炉超低排放改造”，严把工业生产环保关，强化大气污染治理已是大势所趋。近年来我国不断加大节能减排力度，在各项政策推进和各方努力下，2013-2022年十年间，全国二氧化硫排放量由2000多万吨下降至300万吨，同比下降了85%。目前，水泥行业常采用干脱硫剂喷注、热生料喷注、喷雾干燥脱硫和湿法脱硫等技术降低烟气中SCh的排放。然而，由于水泥窑使用劣质原燃料、矿产资源品味下降等原因，导致SO2排放波动大，难以稔定控制在100mg/m3以内（水泥工业大气污染物排放标准（GB4915-2013）规定：熟料生产线SCh排放浓度不得高于200mgNm3,重点地区不得高于IOomg/Nn?）,无法达到超低排放要求。2022年水泥行业SOz排放总量仍高达1L8万吨，占非金属矿物制品的29.5%,是非金属矿物制品行业中大气污染物排放总量最大的行业。此外，由于水泥企业整体环保管理水平参差不齐，污染治理设施缺乏有效的运行维护、产品未经专业的检测验证，诸多企业水泥窑烟气中SO2排放超标仍很常见。现阶段，水泥工业仍存在完全照搬电力行业脱硫技术进行烟气处理的情况，诸多水泥厂烟气脱硫技术不可靠、脱硫设施不成熟、脱硫剂不适宜，导致烟气中SO2不能稳定达标排放。尤其在低02、高CCh与粉尘浓度、高流速的水泥密烟气环境下，以CaO、CaCO3、Ca（OH）2等为主要成分的单一钙基脱硫剂难以实现微量SO2的快速、高效捕获及脱除。并且其脱硫产物CaS（h与CaSO热稔定性差，在水泥熟料烧成过程中约70%脱硫产物会分解重新释放SO2,加重了烟气脱硫负担。因此，为贯彻落实中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见、"十四五”节能减排综合工作方案、关于推进实施水泥行业超低排放的意见等有关要求，确保水泥工业烟气SCh持续稳定实现超低排放，自2013始，广东万引科技股份有限公司联合华南理工大学、中材国际研究总院等相关科研机构，深入、系统分析了新型干法水泥窑SO?释放与固硫反应动力学过程，采用世界先进催化、改性等技术，配套研发了高效复合脱硫技术及相关系列产品，显著提高了水泥窑内烟气脱硫速率与效率，实现了高效、快速、低成本脱硫固硫目标。目前，该项技术正在全国26个省360多条水泥生产线上大规模推广应用，经过七年的市场稳定运行，复合脱硫技术与产品得到了诸多水泥企业的一致认可。但近年来，市场出现了许多雷同甚至抄袭产品，他们利用低价抢占市场，直接导致创新者利益受损。此外，由于相关公司的技术能力有限，所生产的产品质量参差不齐，很难达到高效复合脱硫技术要求，导致水泥企业烟气二氧化硫无法达标排放现象频繁发生，严重阻碍了水泥工业实现绿色化生产的进展。因此，亟需制定一套涵盖水泥窑烟气催化复合脱硫技术用脱硫剂性能质保、化学组成检验规则、标志、包装与存贮等方面的标准，以保证脱硫剂产品质量，提高生产和使用经济效益，同时有利于规范产品的市场秩序，对提升我国水泥工业烟气脱硫产品技术水平，促进我国环保产业的健康快速发展具有.重要意义。范园和主要技术内容标准的技术内容与适用范围；项目建议性质为强制性，需指出强制内容；本标准规定了水泥窑烟气催化复合脱硫剂的性能指标、化学组成、检验方法、标志、包装、运输与贮存。适用于水泥工业烟气傕化熨合脱硫系统用脱硫剂。具体重要技术内容包括：1、脱硫粉剂性能指标：外观（灰白或黑灰色细粉），细度（0.08Omm筛余小于10%）,含水率（<1.5%）,化学组成（Ca（OH）2,75-90%；MnO2,1-3%；BaO,1-3%；MgO,2-5%；TiO2.>0.5%；CeO2,N0.3%）2、脱硫水剂性能指标：外观（无色透明或微黄色水溶液），PH值（8-10）,固含量（5-10%）,CO（NH2）2（尿素，20-60gflL）,Na+（2-10gL）3、脱硫效率指标：脱硫粉剂与水剂组合使用，脱硫效率可满足298%4、对上述各项性能指标的检验方法，包括仪器设备、测试步骤、结果表示等方面进行了进一步规定。国内外情况简要说明L国内外对该技术研究情况简要说明：国内外对该技术研究情况、进程及未来的发展：该技术是否相对稳定，如果不是的话，预计一下技术未来稳定的时间，提出的标准项目是否可作为未来技术发展的基础；目前，国际上已实现工业应用的烟气脱硫技术达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，可分为湿法、半干法、干法三大类。具体包括：（1）湿法脱硫技术，占85%左右，其中石灰-石膏法约占36.7%,其它湿法脱硫技术约占48.3%：（2）喷雾干燥脱硫技术，约占8.4%：（3）吸收剂再生脱硫法，约占3.4%：（4）炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占1.9%等。而水泥工业主流的烟气脱硫技术为：由煤电工业引入的湿法脱硫技术，以及利用水泥生产工艺特点减排S02的干法脱硫技术。其中，石灰石-石膏法是目前发展最成熟、应用最广泛的脱硫技术，脱硫效率可达95%以上，水泥生产过程中的石灰石、窑尾收尘获得的生料粉均可作为脱硫剂，副产物脱硫石膏亦可用于水泥生产。但脱硫系统庞大复杂，投资费用较高，石膏的溶解度较小，容易发生结垢堵塞，设备腐蚀严重。石灰石-石膏法更适用于燃煤电厂等烟气量大、SO2浓度高的污染源，应用于水泥厂（烟气量较小、SCh浓度较低）时，系统电耗、水耗较高，导致运行成本较高。随着技术的发展，研究人员依托新型干法水泥工艺特点发展了CaCO3、Ca（OH）2与热生料喷注等干法脱硫技术，利用水泥生产过程本身存在的CaCO3与CaO脱硫。该技术系统工艺和运行维护简单，投资和运行成本较低，但风机阻力增大，电耗有所增加，热效率降低。此外，其脱硫速率慢，效率低，无法稳定达到现有排放标准，仅适用于低SO2排放的水泥生产线。为提高钙基脱硫剂与烟气中SO2反应的速率与效率，可将SOz快速氧化成SO3以提升反应活性，进而提高脱硫反应速率与效率。基于此，我国科研人员创新性研发了催化梵合脱硫技术，并已在全国300余条水泥生产线成功应用，显著提高了水泥熟料生产过程协同烟气脱硫效率。通过设计催化剂、矿化剂和吸附剂(即催化复合脱硫剂)随生料一同加入水泥窑预热器，首先将SO2催化氧化为SO3,再采用雾化增湿吸收SO3,利用高活性H2SO4液滴与水泥生料CaCOV热生料CaO反应，可将烟气脱硫由气-固反应转化为液-固反应，在C1C2旋风筒内快速捕获SO2：随后，将CaSO3氧化为CaS4,并采用矿化剂与微量元素促进CaSO1»反应生成热稳定性更高的硫铝酸钙，将硫固化于熟料中，实现生产过程协同烟气快速、高效脱硫。相较于采用单一钙基脱硫剂的烟气脱硫技术(脱硫效率一般为7585%),催化复合脱硫技术的脱硫效率提高了15%左右。然而，在工业试验与应用过程中发现，催化剂中V、Ti,Ce等催化活性组分的种类与比例对最终的水泥窑烟气脱硫效率影响显著，并且不同SO2本底排放浓度的水泥生产线所需的最优傕化复合脱硫剂配比也有较大差异。因此，要实现傕化复合脱硫技术的大规模使用，必须针对各类典型工况设计催化复合脱硫剂组成并规范使用方法。2 .项目叮国际标准或国外先进标准采用程度的考虑：该标准项目是否有对应的国际标准或国外先进标准，标准制定过程中如何考虑采用的问题；经查询，美国机械工程师协会发布的烟气脱硫装置(FlIIeGasDesulfurization(Jnits)ASMEPTC40-2017对湿法脱硫、半干法脱疏以及干法脱硫的工艺流程、主要设备以及脱硫效率测试进行了规定。美国材料实验协会发布的测定烟气脱硫用石灰的总中和能力和溶解氧化钙和氧化镁的标准试验方法(SIandardTeSlMethodforDeterminationofTbtalNeutralizingCapabilityandDissolvedCalciumandMagnesiumOxideinLimeforFlueGasDesulfurization)ASTMC1318-15a(2020)详细规定了测定用于工业烟气脱硫的石灰脱硫剂的总中和能力和溶解氧化钙和氧化镁的标准试验方法，而基于热重分析法的烟气脱硫剂测试标准(StandardTestMethodforTheAnalysisofFlueGasDesulfurizationSolidsbyMacroThermogravimetricAnalysis)ASTMD8339-20则进一步规定了利用热重法测定脱硫后的石膏、CaCo3、Ca(OH)2等烟气脱硫剂中硫含量的技术手段与评价标准。然而，上述标准均为适用于各领域脱硫技术或脱硫剂的普适性标准，尚未发现水泥窑烟气复合脱硫技术与脱硫剂相关的国际标准先进标准。3 .叮国内相关标准间的关系：该标准项目是否有相关的国家或行业标准,该标准项目与这些标准是什么关系，该标准项目在标准体系中的位置：目前，我国针对工业烟气脱硫工艺发布了烟气脱硫工艺设计标准GB51284-2018,对脱硫工艺、材料与设备等进行规定，有效规范了有色金属、电力、钢铁等行业烟气脱硫工艺设计。在此基础上，围绕各工业的工艺流程与烟气脱硫技术特点发布了火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰-石膏法HJ/T179-2005.铝电解烟气石灰石-石膏法脱硫脱氨除尘技术规范YSb1511-202k焦炉烟囱烟气脱硝脱硫技术规范SCR脱硝+氨法脱硫YB/T4977-2021等标准，分别规定了火电、电解铝与冶金行业采用石灰石宫法、氨法脱硫的技术要求与脱硫产品规范。脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭GB"30201-2013、干法烟气脱硫用生石灰的活性测定方法DLT3232O1O烟气脱硫(湿法)用石灰石粉DB13“2032-2014等标准，对干法脱硫、湿法脱硫等主流烟气脱硫技术所用脱硫剂产品进行了进一步限定。但目前尚无关于与水泥行业烟气脱硫密切相关的技术标准，尤其是水泥窑烟气催化复合脱硫技术及所用脱硫剂产品与脱硫催化剂等相关的标准。本标准聚焦于水泥窑烟气催化复合脱硫剂的生产，将充分考虑国家、地方与各行业协会发布的相关标准内容，结合水泥工业烟气脱硫技术现状，研究制定水泥窑烟气脱硫用锐锦基粉剂与水剂复合脱硫剂技术标准。4.指出是否发现有知识产权的问题。未发现有知识产权的问题。牵头单位（签字、盖公章）R日归口管理部门（签字、盖公章）月日注1填写制定或修订项目中，若选择修订必须填写被修订标准号;注2选择采用国际标准，必须填写采标号及采用程度：注3选择采用快速程序，必须填写快速程序代码。