生产水泥时通过改变原料来脱硫是否可行
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生产水泥时通过改变原料来脱硫是否可行

  生产水泥时通过改变原料来脱硫是否可行

  水泥生产线中煅烧矿物的环节产生硫成分几乎是难以避免的,这并不是因为工艺设计的原因,而主要在于矿物本身及燃料中。硫成分流入和存在状态在下文中有详细介绍,这里暂略去。水泥行业的脱硫环保问题一直是世界上重点关注的问题,对我国来说,脱硫任务艰巨,环保节能要挖掘的技术,需要达到的目标还有很远。但如果做好环保并有效利用三废,那么,企业在经济性方面也将得到巨大的实惠。公司专注于回转窑煤气发生炉等成套水泥设备的设计制造,在此将用多篇专题来讲述水泥生产脱硫技术。

  欧美国家水泥企业对SO2排放的关注早于中国企业。按照GB4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》规定,自2010年1月1日起,现有水泥窑及窑磨一体机排气筒中的S02高允许排放浓度为200mg/m3,单位产品排放量不得超过0.6kg/t。我国众多水泥企业S02减排任务愈加艰巨,一些企业每年S02排污费用高达几百万元。本文将总结国际水泥行业对S02形成的研究结果以及降低S02排放的各种方法。

  水泥生产线降低S02排放的措施很多,主要分为三类:

  水泥生产线自身的S02脱除。

  改变水泥生产工艺。

  采取额外的S02脱除技术。

  如前所述,水泥窑系统中存在合适的条件可以脱除S02,脱除效率与生料硫碱比、原料中硫的存在形态有很大关系。同时如果生料磨采用预热器废气作烘干热源,会进一步脱除50%~70%的S02。从工艺角度来讲,控制烧成带的C0、O2含量及火焰形状有利于降低S02排放。改变原料硫含量和调节硫碱比均可以降低S02排放,但改变原料通常在经济上是不可行的。

  硫的引入和存在形态

  一、原料硫

  水泥生产所用原料中的硫化物大部分为黄铁矿和白铁矿(两者均为FeS2),还有一些单硫化物(如FeS)。原料中的硫酸盐主要包括石膏(CaS04·2H20)和硬石膏(CaS04),这两种矿物在低于烧成带温度下很稳定。原料中存在的硫酸盐大体上都会进入窑系统。硫化物,比如硫铁矿,会在500-600℃发生氧化生成S02气体,主要发生在第二级旋风筒。

  二、燃料硫

  燃料中的硫的存在形式和原料中的一样,有硫化物、硫酸盐还有有机硫。燃料在分解炉或者回转窑燃烧,而分解炉存在大量的活性Ca0,同时分解炉的温度正是脱硫反应发生的佳范围,因此烧成带产生的S02气体可以在分解炉被Ca0吸收或者在过渡带和烧成带与碱结合生成硫酸盐。也就是说正常情况下,燃料中的硫很少会影响到硫的排放。但是以下这些情况下会出现例外:

  1、燃料的燃烧是在还原状况下进行的。

  2、生料易烧性很差,烧成带温度被提得很高。

  3、硫碱比明显偏高。

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