张同生：水泥窑催化复合脱硫技术与超低排放案例分析

由国家建材技术图书馆主办，万引科技发展有限公司独家协办的“水泥工业科技创新技术交流峰会暨水泥超低排放高端论坛”于2021年4月8日至10日，在广州顺利召开并圆满闭幕。本届高端论坛特别邀请了华南理工大学张同生研究员，为出席论坛的诸位水泥届的领导专家分享了题为“水泥窑催化复合脱硫技术与超低排放案例分析”的技术 告，张同生博士为与会领导嘉宾分享了如下几个板块的内容：

一、水泥行业烟气脱硫背景

由于工业排放S02会产生巨大危害，国家和地方对SO2排放的限制越来越严格，水泥行业SO2排放限值越来越低，减排压力巨大。而水泥行业常用的湿法脱硫技术虽效率高，但对设备损害大且成本过高；相对低成本的干法脱硫技术，尤其是水泥生产过程钙基烟气脱硫是未来发展方向和趋势，但效率较低。目前水泥生产过程烟气脱硫仍存在烟气脱硫难度大、反应速率慢、效率低、对窑系统影响大的技术瓶颈。

二、水泥窑烟气催化复合脱硫技术

针对水泥窑石灰石中硫的赋存状态不清楚，预热器环境中黄铁矿的分解过程不明晰，如何提高预热器环境SO2捕获效率、降低回转窑含硫矿物分解率的技术难点，提出以下研究内容：（1）石灰石含硫特征，及其与SO2排放的关系；（2）预热器中石灰石含硫矿物的分解与SO2释放过程；（3）水泥窑烟气中SO2的快速捕获与高效固化。

首先，基于全国80条水泥生产线的数据，总结分析并得出石灰石含硫特征及其与S02排放的关系，再通过系列实验得到预热器环境中黄铁矿的分解模型，最终建立了NSP窑系统SO2的释放、捕集与循环富集模型。其次，紧扣新型干法水泥窑的技术特点，创新性地采用催化氧化+雾化增湿+干法脱硫+半干法脱硫复合方式，实现了预热器内SO2高效捕获与回转窑高温固硫。此外，团队还专门设计水泥窑催化复合脱硫工艺和装备，并进行了催化脱硫工业试验，试验结果证明添加催化剂，可有效提高SO2的捕获效率。

复合脱硫技术已申请/获授权专利10余项，在《Journal of Cleaner Production》（IF=5.65）、《水泥》等国内外权威期刊发表多篇论文；该技术获建筑材料科学技术一等奖、先进研发成果等，系列产品被认定为广东省高新技术产品，广东万引科技发展有限公司也因此荣获“高新技术企业”荣誉。

三、复合脱硫技术在水泥工业应用情况

复合脱硫技术以在18个省建成32个脱硫剂生产基地，应用于200余条水泥生产线。基于大量应用数据，总结了常规工况脱硫剂推荐用量表、SO2本底排放与脱硫成本的对应关系，为如何经济有效地使用催化复合脱硫技术提供指导。最后将催化复合脱硫技术与其它脱硫技术指标综合比较，分析了催化复合脱硫技术在建设成本、运行成本与脱硫效率上的优势，得出催化复合脱硫技术是水泥行业最经济可行的脱硫方式的结论。

四、案例分析与用户评价情况

以四条低、中、高SO2排放量的水泥生产线的实际生产数据，凸显了催化复合脱硫技术广泛的适应性、优异的脱硫效率与降低生产成本的潜能。并通过线上工业试验证明该技术对于水泥熟料性能无不利影响。最后结合中国建材联合会科技成果鉴定结论，中外水泥专家的评论放映出催化复合脱硫技术已达到国际领先水平。

张同生博士 告紧扣水泥行业脱硫技术难点，创新性提出水泥窑催化复合脱硫技术并将其广泛应用于水泥生产线，实现了水泥生产过程低成本、高效率脱硫。