NO_x是水泥窑炉排放的主要污染物之一,对大气环境具有极其严重的危害。2007年最新普查结果显示,新型干法水泥窑NO_x排放浓度大于800mg/Nm³的占13%,大于500mg/Nm³小于800mg/Nm³的占57%。按目前水泥产量计算,全国水泥制造业年排放NO_x约170万吨（1吨NO_x所引起的温室效应相当于200多吨CO2）,占全国NO_x总排放量的40%以上。本课题以新型干法水泥生产工艺原理为基础,研究水泥熟料形成过程中NO_x的形成规律和影响因素,探索降低NO_x形成量的水泥窑炉燃烧条件和对水泥窑炉废气中NO_x固化、吸收和还原的方法,指导水泥窑炉NO_x减排技术的研发和应用;根据催化剂的起活温度以及最佳反应温度选择适当的催化剂进行催化还原研究,以期得到中低温催化活性较高,还原效率较高的催化剂。对于水泥回转窑NO_x的形成规律和分布,本论文运用流体力学理论以及数值模拟技术,结合水泥熟料形成过程特点,模拟研究水泥窑炉内NO_x生成机理以及分布规律。根据模拟结果,水泥回转窑内NO生成主要为热力型NO和燃料型NO,燃料型NO主要在窑头的烧成带和分解带产生,热力NO主要产生于高温烧成带,这与现有的理论相符合;在探索降低水泥窑炉NO_x的方法中,主要研究了固化法和还原法,固化法采用的方法是在煤粉、生料以及煤粉和生料的混合物中加入适当的化学物质,以期该化学物质与生成的烟气中的NO_x发生反应生成含氮盐类,实验证明,这3种方法中在煤粉中加入化学物质能较好的固氮:煤粉中加入KOH主要生成K₃NO₅、K₃NO₄,煤粉中加入K₂CO₃主要生成KN₃,煤粉中加入K₂SO₄主要生成K₄O（NO₂）₂、KNO₂。对于还原法,研究了2条思路,分别是在生料中加入还原剂和在生料中加入还原剂和催化剂,生料中加入煤粉作为还原剂的效果比加入活性炭作为还原剂的效果要好。生料中加入煤粉在750℃时的脱硝效率已经达到了100%,而在这个温度,生料中加入活性炭的脱硝效率只有9.0%。生料中与还原剂的混合物中加入适量的催化剂,能加速还原剂对NO的还原速率,根据实验结果得出,还原剂相同催化剂不同时,V₂O₅、CuO作为催化剂的效果较好,催化剂相同还原剂不同时,煤粉作为还原剂的效果较好。