水泥窯脫硫的原理

水泥窯脫硫的原理

水泥生產(chǎn)中原燃材料在煅燒熟料過程中會產(chǎn)生一定量的含硫(S02)氣體，會污染腐蝕環(huán)境，如酸雨等。采取措施有干法、半干法、脫硫塔等脫硫技術(shù)，常用的是在尾氣排放口噴灑石灰石漿體，利用漿體中ca、(H0)2吸收尾氣中S02產(chǎn)生CaS04沉淀，沉淀的caSO4類似于石膏粉，同樣可回收利用。

怎么治理水泥廠污染

水泥廠污染物種類及防治措施：1、二氧化硫（SO2）水泥工業(yè)廢氣中的SO2、主要來源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高溫氧化條件下生成的硫氧化物。對于新型干法生產(chǎn)來說，硫和鉀、鈉、氯一樣，是引起預(yù)熱器、分解爐結(jié)皮堵塞的重要因素之一，是一種對生產(chǎn)有害、需要加以限制的一種組分。

由于在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)存在充足的鈣和一定量的鉀鈉，所形成的硫酸鹽揮發(fā)性較差、有80%以上殘留在熟料中。

2、氮氧化物（NOX）在水泥生產(chǎn)過程中排放的NOx，主要來源于燃料高溫燃燒時(shí)、燃燒空氣中的N2在高溫狀態(tài)下與氧化合生成。其生成量取決于燃燒火焰溫度，火焰溫度越高、則N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生產(chǎn)系統(tǒng)中，由于50%～60%的燃料是在溫度較低的分解爐中燃燒的。3、水泥生產(chǎn)過程中CO2氣體的產(chǎn)生1. 在水泥煅燒窯中排放的CO2,來源于水泥原料中碳酸鹽分解和燃料燃燒。

當(dāng)前，生產(chǎn)水泥熟料的主要原料為石灰石。2. 普通硅酸鹽水泥熟料含氧化鈣65%左右，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式(CaCO3=CaO+CO2)算出：每生產(chǎn)1噸水泥熟料生成0.511噸CO2。3.由燃料燃燒所產(chǎn)生的CO2與耗用燃料的發(fā)熱量及數(shù)量有關(guān)。

水泥廠用的燃料煤發(fā)熱量為22000kJ/㎏時(shí)，約含有65%左右的固定碳，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式：C+O2=CO2 可知，碳完全燃燒時(shí)、每噸煤產(chǎn)生2.38噸CO2。可見，隨生產(chǎn)工藝的不同、生產(chǎn)1噸熟料需0.161～0.296噸煤，即生產(chǎn)1噸熟料由燒成和物料烘干因煤燃燒產(chǎn)生的CO2在0.383～0.704噸范圍內(nèi)變化。以上兩項(xiàng)相加，每生產(chǎn)1噸水泥熟料排放0.894～1.215噸CO2。

按我國目前水泥生產(chǎn)平均水平估算，每生產(chǎn)1噸水泥熟料，約排放1噸CO2。另外，水泥生產(chǎn)過程中每生產(chǎn)1噸水泥平均消耗100kwh電能，若把由煤燃燒產(chǎn)生電能排放的CO2計(jì)算到水泥生產(chǎn)上，生產(chǎn)1噸水泥因電能消耗排放的CO2為0.12噸。2.1 二氧化硫污染治理技術(shù)水泥生產(chǎn)中減少SO2排放有下列幾種措施：更換原料;在生料磨內(nèi)吸收;加消石灰—Ca（OH）2;設(shè)D-SOx旋風(fēng)筒;設(shè)水洗塔等。

其中最簡單有效的方法就是新型干法生產(chǎn)線選擇合適的硫、堿比，同時(shí)采用窯磨一體機(jī)運(yùn)行和袋式除塵器。采用窯磨一體的廢氣處理方式，把窯尾廢氣引入生料粉磨系統(tǒng)。在生料磨內(nèi)，由于物料受外力的作用，產(chǎn)生大量的新生界面，具有新生界面的CaCO3有很高的活性，在較低的溫度下，能夠吸收窯尾廢氣中的SO2;同時(shí)生料磨中，由于原料中水分的蒸發(fā)，有大量水蒸汽存在，加速了CaCO3吸收SO2的過程，把SO2轉(zhuǎn)變成CaSO4，使窯尾廢氣中的20%～70% SO2固定下來。由于袋除塵器的濾袋表面捕集的堿性物質(zhì)與試圖通過濾袋的SO2 、NO2酸性物質(zhì)結(jié)合成鹽類，酸性氣體的濃度可削減30%～60%。

可見袋除塵器可成為治理水泥工業(yè)粉塵和有害氣體的多功能設(shè)備。2.2 氮氧化物的污染防治防治Nox的首要措施就是優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度，保持適宜的火焰溫度和形狀，控制過?？諝饬?，確保喂料量和喂煤量均勻穩(wěn)定，保障篦式冷卻機(jī)運(yùn)行良好，采用低NOx的噴煤管等。同時(shí)考慮窯操作不正常情況，還需設(shè)置專門的脫氮措施。下面簡單介紹一下氨還原脫氮法。

在還原性氣氛條件下，由于存在CO、H2等還原性氣體，在生料中存在的Fe2O3和Al2O3的催化作用下，可以將已被氧化生成的NOx還原成為無害的N2，從而大大降低了NOx排放。NOx的這一反應(yīng)機(jī)理，為水泥窯降低NOx排放的措施指出了努力方向。2.3 余熱利用減排(1) 烘干原燃料。 用廢氣的余熱烘干原燃料可省去烘干用煤，生產(chǎn)每噸水泥熟料可省去烘干用煤0.02噸，減少0.0476噸CO2排放。

2.4.提高水泥、砼質(zhì)量以提高熟料強(qiáng)度和減少水泥中熟料含量(1) 減少水泥熟料用量。一是磨制水泥在保證水泥性能的同時(shí)多加混合材，二是在拌制混凝土?xí)r使用替代水泥材料。(2)大力發(fā)展綠色高性能混凝土代替常規(guī)混凝土。

①大量節(jié)省水泥熟料。磨細(xì)水淬礦渣和分級優(yōu)質(zhì)粉煤灰、硅灰等或它們的復(fù)合成為凝膠材料的主要成分，從而使原料及能源消耗及CO2排放量大大減少。②大量使用工業(yè)廢渣為主的細(xì)摻料、復(fù)合細(xì)摻料和復(fù)合外加劑代替部分熟料，以降低污染，保護(hù)環(huán)境。

③通過提高強(qiáng)度、減小結(jié)構(gòu)截面面積或結(jié)構(gòu)體積減少混凝土用量，從而節(jié)省水泥生產(chǎn)量。(3)發(fā)展高標(biāo)號水泥。設(shè)立建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使高質(zhì)量、高標(biāo)號水泥和其他建材制品擴(kuò)大生產(chǎn)，促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。

水泥廠如何進(jìn)行廢氣處理

水泥廠處理含塵廢氣流程很簡單，一般是用袋式除塵器一級除塵就夠了，袋式除塵器的除塵效率高，可達(dá)到99.9%。一般系統(tǒng)都是采用負(fù)壓除塵，流程就是從揚(yáng)塵點(diǎn)抽取含塵氣體直接進(jìn)入袋式除塵器，袋式除塵器出口端設(shè)引風(fēng)機(jī)，然后進(jìn)排氣筒排放。

有些風(fēng)管上會設(shè)閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量，有些可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制風(fēng)量。

水泥廠脫硝主要是脫去煙氣中的NOx（氮氧化物），脫硫就是脫去煙氣中的SO2（二氧化硫），這兩種物質(zhì)進(jìn)入大氣會形成酸雨，酸雨對人類的危害非常大。水泥廠的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇催化還原法（SCR）和選擇性非催化還原法（SNCR）選擇催化還原法（SCR），脫硝效率達(dá)到95%，是目前公認(rèn)最有前景的技術(shù). 用NH3作還原劑將NOx催化還原為N2;煙氣中的氧氣很少與NH3反應(yīng)，放熱量小.選擇性非催化還原法（SNCR），脫硝效率在40%—70%之間, 在高溫和沒有催化劑的情況下，通過煙道氣流中產(chǎn)生的氨自由基與NOx反應(yīng);煙氣中的氧參與反應(yīng)，放熱量大。其他方**在逐步淘汰出市場，不予介紹。一、選擇性催化劑還原煙氣脫硝技術(shù)（SCR）是采用垂直的催化劑反應(yīng)塔與無水氨，從燃煤燃燒裝置及燃煤電廠的煙氣中除去氮氧化物（NOx）。

具體為采用氨（NH3）作為反應(yīng)劑，與鍋爐排出的煙氣混合后通過催化劑層，在催化劑層，在催化劑的作用下將NOx還原分解成無害的氮?dú)猓∟2）和水（H2O）。該工藝脫硝率可達(dá)90%以上，NH3逃逸低于5ppm,設(shè)備使用效率高，基本上無二次污染，是目前世界上先進(jìn)的電站煙氣脫硝技術(shù)，百科在全球煙氣脫硝領(lǐng)域市場占有率高達(dá)98%。二、SCR煙氣脫硝技術(shù)工藝原理 4NH3+4NO+O2->4N2+6H2O 8NH3+6NO2->7N2+12H2OSCR煙氣脫硝技術(shù)工藝流程SCR反應(yīng)器通常布置在燃煤和燃油電廠的固態(tài)排渣或液態(tài)排渣鍋爐的煙氣下游，位于鍋爐出口和空氣預(yù)熱器之間，此時(shí)氣體溫度為300～4000C，是脫硝反應(yīng)的**溫度區(qū)間，一般利用氨作為反應(yīng)劑，煙氣在進(jìn)入脫硝反應(yīng)器之前,首先將NH3和空氣的混合氣體(氨氣5%)導(dǎo)入，氨氣由許多精密噴嘴均勻分配在煙氣通道的橫斷面上,煙氣由上向下流動，催化劑上表面保持一定的溫度,NOx在催化劑表面和氨氣反應(yīng)生成N2和H2O，而作為空氣組成部分的N2和H2O對大氣不會產(chǎn)生污染。

經(jīng)過脫硝設(shè)備處理后的煙氣再經(jīng)過鍋爐尾部空氣預(yù)熱器進(jìn)入布置在煙氣下游的電除塵器或脫硫系統(tǒng)。

目前脫硫脫硝的方法有哪些，分別是什么？

脫硫脫硝的方法，總結(jié)了六種： 1）活性炭法 該工藝主體設(shè)備是一個(gè)類似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器，在吸附器內(nèi)，煙氣中的SO2被氧化成SO3并溶于水中，產(chǎn)生稀硫酸氣溶膠，隨后由活性炭吸附。向吸附塔內(nèi)注入氨，氨與NOx在活性炭催化還原作用下生成N2，吸附有SO2的活性炭可進(jìn)入脫附器中加熱再生。

2）SNOx（WSA-SNOx）法 WSA-SNOx法是濕式洗滌并脫除NOx技術(shù)。

在該工藝中煙氣首先經(jīng)過SCR反應(yīng)器，NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2，隨后煙氣進(jìn)入改質(zhì)器中，SO2在此被固相催化劑氧化為SO3，SO3經(jīng)過煙氣再熱器GGH后進(jìn)入WSA冷凝器被水吸收轉(zhuǎn)化為硫酸。 3）NOxSO法 在電除塵器下游設(shè)置流化床吸收塔，用硫酸鈉浸漬過的γ－Al2O3圓球作為吸收劑，吸收劑吸收NOx、SO2后，在高溫下用還原性氣體（CO、CH4等）進(jìn)行還原，生成H2S和N2。 4）高能粒子射線法 高能粒子射線法包括電子束（EBA）工藝和等離子體工藝，原理是利用高能粒子（離子）將煙氣中的部分分子電離，形成活性自由基和自由電子等，氧化煙氣中的NOx。這種技術(shù)不僅能去除煙氣中的NOx和SO2，還能同時(shí)去除重金屬等物質(zhì)。

5）濕式FGD加金屬螯合物法 仲兆平等發(fā)明了噴射鼓泡法用煙氣脫硫脫硝吸收液，包括石灰或石灰石漿液、占石灰或石灰石漿液0.05%～0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水溶性有機(jī)酸和占石灰或石灰石漿液0.03%～0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鐵系或銅系金屬螯合物。 6）氯酸氧化法 由于氯酸的強(qiáng)氧化性，采用含有氯酸的氧化吸收液可以同時(shí)脫硫脫硝，脫硫率可達(dá)98%，脫硝率達(dá)95%以上，還可以脫除有毒的微量金屬元素。除了采用氯酸脫硫脫硝外，采用NaClO3/NaOH同時(shí)脫除SO2和NOx也獲得較好的效果。