水泥工业及环境保护(简).pptVIP

7. 水泥工业可能实现的重大新技术 （1）流化床熟料煅烧系统(见图14)。其中的预热器和分解炉和现今的一样，唯采用流化床取代回转窑和蓖冷机。在流化床中完成熟料烧成和冷却作业，从而使整个熟料锻烧系统全部在静止的装置中完成，没有运动的设备，占地小，磨损少，延长耐火砖寿命，提高运转率。 图14 流化床熟料缎烧系统 然而流化床锻烧中的主要难题在于精确地控制物料温度如果温度稍低则生料不能熔触结粒，无法形成熟料；反之，如果温度稍高则物料义容易结大块或结皮黏结于流化床的四壁或通风管道内，发生堵塞。 （2）喷腾炉熟料煅烧系统。 喷腾炉作为另一种静止的熟料锻烧装置。其前景较流化床更有发展潜力。因物料在喷腾炉内呈喷腾悬浮状态，主要是垂直方向的上下运动，熔融结粒的熟料达到一定粒径就自然下落到冷却器中，发生炉壁粘附结皮的概率较小，故其对物料温度的适应范围较宽，生料中无需掺加熟料晶种。 图15 喷腾炉熟料缎烧系统 然而需要解决的难题是，确保物料在喷腾炉巾的滞留时间，使其足以完成熟料形成所需的一系列物理化学反应同时还要控制炉壁和管道中结皮的程度，始终维持正常操作条件。 （3）余热发电系统 目前，国际上水泥工业利用余热发电的一般水平为每生产1t熟料回收35kw·h的电能，采用的传热介质有水蒸汽，热水和低沸点有机物三种，分别适用于300~500℃、160 ~320℃ 和70~180℃的废气温度、分别按水蒸气兰金循环、热水闪烁循环和有机质兰金循环法操作，相应的循环热效率为18%一26%, 11%一18%和8%一12.5%。 图16 水泥窑余热发电 因此提高发电循环热效率的潜力很大，还有许多值得进一步深入研究开发的新课题。 谢 谢！ 水泥工业与环境保护 1.综述 保护环境，维持生态平衡是人类从事工业生产所必须尊重的首要准则。 水泥工业对环境的不利影响，人们从直觉上首先关注的是粉尘和噪声。随着生产的发展，装备的改进，收尘、消音，隔音技术的进步以及生产过程高度自动化的实现，现代化水泥厂在技术上已经接近完全解决了粉尘和噪声的防治问题。 图1 环保型新型水泥工业 2. 消减和防治有害物排放技术 2.1 SO2的防治 水泥窑废气中的SO2主要是由燃料中硫化物和原料中的硫铁矿等物质，在顶部两级预热器中，处于300~600℃的温度下分解而生成的。还有一些SO2是在燃烧时因S的氧化和硫化物的分解而产生的。但是，在窑系统的各不同部位又有一部分SO2分别被CaO和R2O所吸收，形成SO2的循环。如表4和图3所示。 表4 水泥窑系统中SO2的生成与吸收的化学反应 图3 带有旁路放风的预分解窑系统中SO2的循环平衡 相应的脱硫措施有: ⑴生料吸收法。当采用窑系统的废气作为烘干介质用于烘干兼粉磨生料系统时，其中一部分SO2将被生料粉末的表面所吸收。最后又返回到窑的烧成带，以CaSO4,R2SO4 的形式被固定在水泥熟料中。这实际上也是一种很经济的废气脱硫方式，绝大多数的新型干法水泥厂都是这样操作的。 (2)石灰吸收法。将生石灰CaO用压缩空气喷人SO2浓度较高的部位，通常在上部预热器及其连接管道处，使CaO与SO2相作用，形成CaSO2固定在熟料中，该法一般可吸收50~60%的SO2。 ⑶气体悬浮吸收塔GSA。用于窑尾废气旁路系统的脱硫装置，用石灰溶液作吸收剂，经喷嘴制成雾状Ca(OH)2，悬浮于吸收塔中吸收废气中的SO2效率很高 。 　　但这套装置投资较大，但对废气净化效果是一流的，在美国大都是结合生产低碱水泥之需而选用。 图4 气体悬浮吸收塔GSA 2.2 NOx的防治 　　水泥窑废气中的NOx，其中约95%为NO, 5%是NO2。 　NOX的产生来自两方面，即燃烧过程中，燃料中的氮化合物被氧化，称之燃烧“NOx”。以及燃烧空气中的N2被氧化而成，谓之“热力NOx” 。 　 当燃烧区温度在1200℃以下时，仅生成前者，超过200则产生后者。总之，火焰温度越高，过剩空气越多，则生成NOx亦越多。但是只要正确地掌握窑系统的设计和操作，NOx的生成量是可以严格控制的。 氮还原法就是用氨来还原NO2,其反应式为: NH3+OH→NH2+H2O NH2+NO→N2+H2O (1)选择性非接触剂型脱氮法SNCR。 通常是将含NH3 25%的溶液喷人废气温度为900~1100℃的窑尾管道中，按