【來訊】水泥生產窯尾收塵尾排煙羽問題探討
2019-08-1316:23:17
以燃煤為燃料的(de)(de)水(shui)(shui)泥(ni)廠窯尾(wei)收塵尾(wei)排(pai)出可(ke)見煙(yan)羽(yu)現象是水(shui)(shui)泥(ni)廠文(wen)明生產和(he)環境質量的(de)(de)新問題(ti)。表明，水(shui)(shui)泥(ni)廠在(zai)當前的(de)(de)工藝(yi)設備(bei)條件(jian)下，SO3的(de)(de)排(pai)放是影響煙(yan)羽(yu)顏色和(he)不透明度的(de)(de)重要因素之一。
隨著人們環(huan)保意識的(de)增(zeng)強.水泥(ni)生(sheng)產的(de)窯(yao)尾(wei)除塵一直(zhi)受到(dao)人們多的(de)關注。許多水泥(ni)廠都有過這(zhe)樣的(de)經歷：窯(yao)尾(wei)收塵尾(wei)排(pai)煙(yan)囪(cong).階段性(xing)地可見明(ming)顯(xian)的(de)白(bai)煙(yan).煙(yan)囪(cong)口附近(jin)是透明(ming)的(de).排(pai)煙(yan)約10多m后，顏色(se)是灰白(bai)色(se)的(de)，從不同角(jiao)度看顏色(se)有稍許變化。在線檢測和(he)實(shi)時測試數據表明(ming).煙(yan)囪(cong)顆粒物排(pai)放數值并沒有超標。然而(er)，究竟是什么(me)原因導致這(zhe)種現象的(de)發生(sheng)呢?且看下面的(de)案例。
經過多(duo)次煙(yan)(yan)(yan)氣測試.在(zai)(zai)(zai)原料磨(mo)停(ting)和(he)原料磨(mo)開的2種情(qing)況下.顆粒(li)物排放(fang)(fang)值維持在(zai)(zai)(zai)12～15mg/m3之間.磨(mo)開轉為磨(mo)停(ting)的切換過程中.顆粒(li)物排放(fang)(fang)未(wei)出現(xian)(xian)較大(da)的波動。同時在(zai)(zai)(zai)線(xian)監(jian)測上顯示的顆粒(li)物排放(fang)(fang)數(shu)據維持在(zai)(zai)(zai)12-22mg/m3之間.也(ye)未(wei)發現(xian)(xian)原料磨(mo)開停(ting)切換過程中出現(xian)(xian)異常(chang)波動情(qing)況。從表1、表2中不(bu)(bu)難看(kan)出，磨(mo)開時煙(yan)(yan)(yan)氣含濕(shi)量(liang)較大(da).但(dan)煙(yan)(yan)(yan)囪觀察不(bu)(bu)到(dao)有(you)水(shui)汽出現(xian)(xian)。磨(mo)停(ting)時煙(yan)(yan)(yan)氣含濕(shi)量(liang)略小(xiao).但(dan)能從煙(yan)(yan)(yan)囪看(kan)出有(you)可見(jian)(jian)物充冒.這說明煙(yan)(yan)(yan)囪的可見(jian)(jian)物并不(bu)(bu)是(shi)由(you)水(shui)汽造成的。或(huo)者(zhe)說不(bu)(bu)是(shi)由(you)水(shui)汽原因直接造成的。但(dan)是(shi)，在(zai)(zai)(zai)磨(mo)開與(yu)磨(mo)停(ting)工況下，SO2的數(shu)據變化卻非(fei)常(chang)大(da).由(you)15mg/m3上升至251mg/m3。如(ru)此大(da)的變化，使我們不(bu)(bu)得不(bu)(bu)聯系(xi)到(dao)S02與(yu)煙(yan)(yan)(yan)囪可見(jian)(jian)物的關(guan)系(xi)。
1煙羽
2000年.在美國電(dian)力(li)公(gong)司Gavin電(dian)廠出現(xian)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)現(xian)象。該(gai)廠在總容量(liang)為(wei)2600MW的(de)多個機組上(shang)安裝(zhuang)了SCR裝(zhuang)置和濕法(fa)(fa)FGD裝(zhuang)置后.煙(yan)(yan)(yan)囪排(pai)煙(yan)(yan)(yan)由原(yuan)來幾乎看不到(dao)的(de)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)。改(gai)變為(wei)較為(wei)濃(nong)厚(hou)的(de)藍色、黃色煙(yan)(yan)(yan)羽(yu).對電(dian)廠的(de)景(jing)觀產生不良的(de)影響。隨著越來越多的(de)SCR裝(zhuang)置和濕法(fa)(fa)FGD裝(zhuang)置的(de)投運(yun)，我國部分(fen)水泥廠、電(dian)廠也出現(xian)了類似(si)的(de)現(xian)象。煙(yan)(yan)(yan)囪排(pai)放出現(xian)可見(jian)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)的(de)主要(yao)原(yuan)因是煙(yan)(yan)(yan)囪排(pai)出的(de)煙(yan)(yan)(yan)氣中含有硫酸的(de)氣溶膠。
煙(yan)囪排出的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)中由(you)(you)于亞微米(mi)顆(ke)粒(li)粉(fen)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)，使得H2S04以亞微米(mi)顆(ke)粒(li)粉(fen)物(wu)(wu)作為凝(ning)結核，加強(qiang)了凝(ning)結過程(cheng)。硫酸氣(qi)溶膠的(de)(de)(de)粒(li)徑(jing)非(fei)常小，對光(guang)線(xian)(xian)產生(sheng)散(san)(san)射(she)(she)(she)。由(you)(you)于顆(ke)粒(li)的(de)(de)(de)尺寸和可見光(guang)的(de)(de)(de)波(bo)長(chang)接近。屬于瑞利散(san)(san)射(she)(she)(she)。瑞利散(san)(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)特點是.散(san)(san)射(she)(she)(she)光(guang)的(de)(de)(de)強(qiang)度與波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)4次方成反比.因此短波(bo)的(de)(de)(de)藍色光(guang)線(xian)(xian)散(san)(san)射(she)(she)(she)要比長(chang)波(bo)的(de)(de)(de)紅色光(guang)線(xian)(xian)強(qiang)許多.終(zhong)使得煙(yan)囪在(zai)陽光(guang)照射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)反射(she)(she)(she)側.排煙(yan)的(de)(de)(de)煙(yan)羽呈現藍色.而在(zai)煙(yan)羽的(de)(de)(de)另一側(透射(she)(she)(she)側)呈現黃褐色。
2影(ying)響(xiang)煙羽的因(yin)素
影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)顏(yan)(yan)色和(he)(he)不透明(ming)度(du)(du)(du)(濁度(du)(du)(du))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要因素(su)(su)是(shi)。氣(qi)溶(rong)膠(jiao)顆粒(li)粒(li)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小和(he)(he)濃(nong)度(du)(du)(du)：太(tai)陽光的(de)(de)(de)(de)(de)(de)照射(she)角度(du)(du)(du);煙(yan)(yan)(yan)囪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)(pai)煙(yan)(yan)(yan)溫表l某水泥廠(chang)5000t/d窯(yao)(yao)尾(wei)除塵(chen)器(qi)尾(wei)排(pai)(pai)(pai)測試(shi)(shi)情(qing)況(磨(mo)開時(shi)(shi))表2某水泥廠(chang)5000t/d窯(yao)(yao)尾(wei)除塵(chen)器(qi)尾(wei)排(pai)(pai)(pai)測試(shi)(shi)情(qing)況(磨(mo)停(ting)時(shi)(shi))度(du)(du)(du);大氣(qi)環境(jing)條(tiao)件。在大多數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下.尤其是(shi)HrS04氣(qi)溶(rong)膠(jiao)、水、亞微(wei)米(mi)顆粒(li)物(wu)同時(shi)(shi)存在時(shi)(shi)，凝結(jie)是(shi)主(zhu)(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生成(cheng)機理。煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濁度(du)(du)(du)主(zhu)(zhu)要受到煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中可凝結(jie)物(wu)和(he)(he)亞微(wei)米(mi)飛灰濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。當H2s04濃(nong)度(du)(du)(du)較低(di)或中等時(shi)(shi)，亞微(wei)米(mi)煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)徑分布對煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濁度(du)(du)(du)有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang).主(zhu)(zhu)要是(shi)由于這些顆粒(li)起(qi)到了(le)汽相(xiang)H2S0。凝結(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。因此，在水泥廠(chang)建(jian)設了(le)滿足環保要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)除塵(chen)器(qi)、SCR脫硝裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)脫硫裝(zhuang)置(zhi)后，在無法進一步降低(di)亞微(wei)米(mi)顆粒(li)物(wu)排(pai)(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下.除由于煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)中水蒸汽凝結(jie)所(suo)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白色煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)之外.S0、的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)成(cheng)為影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)顏(yan)(yan)色和(he)(he)不透明(ming)度(du)(du)(du)主(zhu)(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素(su)(su)。在大多數情(qing)況下.當煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中硫酸氣(qi)溶(rong)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)超過lOxl0巧時(shi)(shi)，會出現可見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)藍(lan)煙(yan)(yan)(yan)、黃煙(yan)(yan)(yan)煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)，且硫酸氣(qi)溶(rong)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)高，煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏(yan)(yan)色越(yue)(yue)濃(nong)、煙(yan)(yan)(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)(du)也越(yue)(yue)長(chang).嚴重時(shi)(shi)甚(shen)至可以落地。
3水泥工(gong)藝(yi)中的(de)硫
(1)原料硫(liu)(liu)。水泥(ni)生產(chan)所用原料中的硫(liu)(liu)化(hua)物(wu)大部分為黃鐵(tie)礦和白鐵(tie)礦，2者(zhe)均(jun)為FeS2，還有一些單硫(liu)(liu)化(hua)物(wu)(如FeS)。原料中的硫(liu)(liu)酸(suan)鹽主要(yao)包括石膏(CaSO4。˙2H20)和硬石膏(Ca.S04)，這2種(zhong)礦物(wu)在低于(yu)燒成帶溫(wen)度下(xia)很穩定。原料中存在的硫(liu)(liu)酸(suan)鹽大體(ti)上都(dou)會(hui)進(jin)入窯系統(tong)。硫(liu)(liu)化(hua)物(wu)(比如硫(liu)(liu)鐵(tie)礦)會(hui)在500～600%發生氧化(hua)生成S0，氣體(ti).主要(yao)發生在級旋風筒。
(2)燃料硫(liu)(liu)(liu)(liu)。燃料中硫(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)存(cun)在形式和原(yuan)料中的(de)(de)一(yi)樣.有硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)物、硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽還有硫(liu)(liu)(liu)(liu)。燃料在分(fen)解(jie)爐(lu)(lu)或者回轉窯燃燒(shao)。分(fen)解(jie)爐(lu)(lu)存(cun)在大量的(de)(de)活性CaO.同時分(fen)解(jie)爐(lu)(lu)的(de)(de)溫度正是脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)反應(ying)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)佳范圍.因此燒(shao)成帶產生(sheng)(sheng)的(de)(de)S02氣體可以在分(fen)解(jie)爐(lu)(lu)被CaO吸收(shou)或者在過渡(du)帶和燒(shao)成帶與堿結合生(sheng)(sheng)成硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽。也就是說在正常情況下.燃料中的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)很(hen)少(shao)會影響到硫(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)排放。但(dan)是以下這(zhe)些情況出現例外(wai)：①燃料的(de)(de)燃燒(shao)是在還原(yuan)狀(zhuang)況下進(jin)行(xing)的(de)(de);②生(sheng)(sheng)料易燒(shao)性很(hen)差，燒(shao)成帶溫度被提得很(hen)高;③硫(liu)(liu)(liu)(liu)堿比(bi)明顯(xian)偏(pian)高.
4SO3的產生(sheng)及氣溶膠的形成
(1)SO3形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要途(tu)徑。SO3的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)非常(chang)復雜.主(zhu)要取(qu)決于窯(yao)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)燒、燃(ran)料成(cheng)(cheng)分(fen)、運(yun)行(xing)參數、脫硫(liu)、脫硝(xiao)設(she)施運(yun)行(xing)狀況等。燃(ran)煤在(zai)燃(ran)燒過程(cheng)中(zhong).幾乎所有的(de)(de)(de)(de)(de)可燃(ran)性硫(liu)都被氧(yang)化(hua)成(cheng)(cheng)為氣態SO2和SO3，，其中(zhong)絕(jue)大(da)部分(fen)是SO2，1%。5%的(de)(de)(de)(de)(de)S02會(hui)進一(yi)步氧(yang)化(hua)成(cheng)(cheng)SO3。在(zai)窯(yao)系(xi)統420～600℃的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)范圍內(nei)，部分(fen)S02在(zai)氧(yang)化(hua)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)化(hua)作用下生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)SO3。SCR中(zhong)以TiO：為載體、V205或V20，一(yi)W03、V20，一(yi)M003為活性組分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)化(hua)劑(ji)，具有較高的(de)(de)(de)(de)(de)脫硝(xiao)效(xiao)率。但同時也了SO2向S03的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)，其轉(zhuan)化(hua)程(cheng)度(du)取(qu)決于催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)方和SCR的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)工況。一(yi)般(ban)來(lai)說.對(dui)于煙煤每(mei)層(ceng)催(cui)化(hua)劑(ji)S02，的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)率約為0.25%.0.5%，對(dui)于低硫(liu)次煙煤每(mei)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)率約為0.75%.1.25%。因此，在(zai)有2～3層(ceng)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)SCR系(xi)統中(zhong)。SCR出口煙氣中(zhong)S03，的(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)會(hui)比人口增加約50%。
(2)氣(qi)(qi)溶(rong)膠在濕法脫硫中的生成。當含有(you)氣(qi)(qi)態SO3或H2s04。的煙氣(qi)(qi)通過濕法煙氣(qi)(qi)脫硫系統(tong)時，由于煙氣(qi)(qi)被(bei)(bei)冷卻到酸露點之下，且這(zhe)種冷卻速率(lv)比氣(qi)(qi)態SO3或H2S0。被(bei)(bei)吸(xi)收(shou)塔內吸(xi)收(shou)劑吸(xi)收(shou)的速率(lv)要快得多，因此，SO3或H2s04不僅不能脫除.而且會形(xing)成難(nan)于捕(bu)集的亞(ya)微(wei)米(mi)級的H2s0。酸霧。一般來說，酸霧中顆粒較(jiao)大(da)(da)的霧滴是可以被(bei)(bei)吸(xi)收(shou)塔除去的.但是對亞(ya)微(wei)米(mi)級的霧滴，吸(xi)收(shou)塔則無(wu)能為(wei)力。形(xing)成的亞(ya)微(wei)米(mi)級的霧滴只能通過煙囪排入大(da)(da)氣(qi)(qi)。
隨(sui)著環(huan)保(bao)法規的日趨嚴格.水泥廠為了地降低(di)煙(yan)(yan)氣中S02和NOx的排放量，遏制酸雨的形成，紛紛建(jian)設了煙(yan)(yan)氣脫硫及脫硝裝(zhuang)置。
歐(ou)美水泥企(qi)業(ye)對SO2，排放(fang)的(de)關注早于中(zhong)業(ye)。按(an)照GB4915—2013《水泥工業(ye)大氣(qi)(qi)污染物排放(fang)標準》規定，自2016.N022015—07—01起.現有水泥窯及窯磨一體(ti)機排氣(qi)(qi)筒中(zhong)的(de)S0：高允許排放(fang)濃度為200mg/m3。我國眾多(duo)水泥企(qi)業(ye)S02減(jian)排任務(wu)艱巨.一些(xie)企(qi)業(ye)每年(nian)S02，排污費用高達幾百萬元。
水泥生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)降低S0，排放(fang)的(de)(de)(de)(de)措施很多(duo).主要分為3類：水泥生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)自身的(de)(de)(de)(de)SO2，脫除、改變(bian)(bian)水泥生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝和(he)采取外加的(de)(de)(de)(de)SO，脫除技(ji)術。水泥窯系統中存在(zai)合適的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件可(ke)以(yi)脫除SO2.脫除效率與生(sheng)(sheng)料(liao)硫堿比(bi)、原料(liao)中硫的(de)(de)(de)(de)存在(zai)形態有(you)(you)很大關系。同時如果生(sheng)(sheng)料(liao)磨采用預熱器廢氣作烘干(gan)熱源.會進一步脫除50%～70%的(de)(de)(de)(de)SO2，。從(cong)工(gong)藝角度來講，控制燒成(cheng)帶的(de)(de)(de)(de)CO、O，含量(liang)及火(huo)焰形狀(zhuang)有(you)(you)利于降低SO2排放(fang)。改變(bian)(bian)原料(liao)硫含量(liang)和(he)調節硫堿比(bi)均可(ke)以(yi)降低S0，排放(fang).但改變(bian)(bian)原料(liao)通(tong)常在(zai)經濟上是不可(ke)行的(de)(de)(de)(de)。
5水(shui)泥工藝(yi)自身的脫硫
眾多因(yin)(yin)素影響著水(shui)(shui)泥生產線(xian)各(ge)工藝的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)果(guo)，例如(ru)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑、水(shui)(shui)含量、反應(ying)面積和(he)停(ting)留(liu)時間等(deng)。CaO和(he)Ca(OH）2的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)果(guo)優于CaCO4，CaCO4在溫度低于600。C的(de)(de)情況(kuang)下，如(ru)果(guo)沒(mei)有水(shui)(shui)的(de)(de)作用.脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)果(guo)很差。與長窯相比，預(yu)熱(re)器(qi)窯和(he)預(yu)分解窯中原料和(he)氣體在旋風(feng)筒(tong)和(he)風(feng)管中的(de)(de)接觸要充分的(de)(de)多.因(yin)(yin)此S02，排放量要低得多。一般而言(yan).水(shui)(shui)泥窯系(xi)統對(dui)原燃料帶入(ru)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)除率超過50%。
(1)生料磨(mo)(mo)(mo)和除塵器。生料磨(mo)(mo)(mo)中石灰石(CaC03)持續產生新鮮(xian)表面.同時(shi)(shi)粉料有較長(chang)的(de)(de)停留時(shi)(shi)間;另(ling)外立(li)磨(mo)(mo)(mo)中氣(qi)體溫度(du)通常已經降到2000C以下(xia).因此相對濕度(du)較高。盡管較低溫度(du)會(hui)降低脫硫反(fan)(fan)應(ying)速率.但考慮到參與(yu)反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)物料擁(yong)有巨(ju)
大的(de)反應面積、較長的(de)停(ting)留時間，同時水蒸(zheng)氣(qi)也會脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫反應進(jin)行.立磨中硫的(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)率(lv)還(huan)是(shi)很可(ke)觀的(de)。Goldmann的(de)表(biao)明(ming).采用立磨可(ke)以(yi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)大約50%的(de)S02，其脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫產物是(shi)Ca(HS03)2。入(ru)窯后會被氧化生成H2S04和(he)(he)CaSO4。Rose對比了生料(liao)(liao)磨開和(he)(he)停(ting)情況下的(de)S02排(pai)放(fang)濃度(du)，數據(ju)表(biao)明(ming)，生料(liao)(liao)磨可(ke)以(yi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)超過61%的(de)S02。上面這些(xie)結論主要(yao)(yao)針(zhen)對立磨，當(dang)采用球(qiu)磨機的(de)時候.脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫效率(lv)降低.主要(yao)(yao)受到球(qiu)磨機中含硫氣(qi)體和(he)(he)生料(liao)(liao)的(de)接(jie)觸(chu)程(cheng)度(du)的(de)影響。除(chu)塵(chen)器中氣(qi)體和(he)(he)粉(fen)料(liao)(liao)緊密(mi)接(jie)觸(chu)以(yi)及相對濕度(du)較高.也可(ke)以(yi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)一小(xiao)部分硫。
(2)窯系統。①預熱器。和生(sheng)料磨相比沒(mei)有新鮮的(de)CaCO3，表面產生(sheng)，CaO和Ca(OH2含量較低，濕度和溫度較低，這幾方面綜合(he)作用的(de)結果是.預熱器的(de)上面幾級旋風(feng)筒(300—6000C)的(de)脫(tuo)硫(liu)效(xiao)率很低。
②分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)。分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)是干法(fa)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)理(li)想(xiang)場所。從熱(re)力學和動力學角度(du)(du)(du)(du)(du)來(lai)(lai)講(jiang)，成的(de)(de)(de)活性較高的(de)(de)(de)CaO很容易和SO2，發(fa)生(sheng)反應(ying)。分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)和下(xia)(xia)面幾級旋(xuan)(xuan)風筒(tong)溫度(du)(du)(du)(du)(du)范圍在800～950%.脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)反應(ying)可以很好地進行。溫度(du)(du)(du)(du)(du)過高或者(zhe)過低.都不利于(yu)該(gai)反應(ying)的(de)(de)(de)進行。另外，煙(yan)氣(qi)中過剩(sheng)O2，濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)、CO濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)CaSO4分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)，從而對(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)效果產生(sheng)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。缺(que)氧會(hui)增加分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)和上級預(yu)(yu)熱(re)器(qi)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)難度(du)(du)(du)(du)(du)。盡(jin)管(guan)(guan)還原氣(qi)氛對(dui)(dui)干法(fa)窯(yao)(yao)(yao)SO2，排(pai)放(fang)(fang)的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)程度(du)(du)(du)(du)(du)遠沒有(you)濕窯(yao)(yao)(yao)或者(zhe)半濕法(fa)窯(yao)(yao)(yao)那么(me)明顯.硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸鹽沉積導致干法(fa)窯(yao)(yao)(yao)窯(yao)(yao)(yao)尾上升(sheng)管(guan)(guan)道(dao)和旋(xuan)(xuan)風筒(tong)的(de)(de)(de)結皮帶(dai)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)操(cao)作問題值(zhi)得(de)關注.但(dan)是通過對(dui)(dui)窯(yao)(yao)(yao)尾O2、CO濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)以及C4下(xia)(xia)料SO2含量之間的(de)(de)(de)相互(hu)關系，Lowes發(fa)現(xian)在硫(liu)(liu)(liu)(liu)堿比為1的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，將窯(yao)(yao)(yao)尾煙(yan)氣(qi)O2含量@萬(wan)方數據從2%降(jiang)低到(dao)1.O%～1.5%.會(hui)使SO2放(fang)(fang)增加(50。800)×10-6。再者(zhe).熱(re)生(sheng)料在下(xia)(xia)面2級旋(xuan)(xuan)風筒(tong)和連接風管(guan)(guan)中的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布也會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)到(dao)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)效率(lv)。Scht曾經(jing)(jing)發(fa)現(xian)由于(yu)上述原因，l條帶(dai)多筒(tong)冷卻(que)機(ji)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)熱(re)器(qi)窯(yao)(yao)(yao)SO2排(pai)放(fang)(fang)值(zhi)特別高。當物料分(fen)(fen)(fen)布情況后(hou)(hou)，S02排(pai)放(fang)(fang)量降(jiang)低。后(hou)(hou)，生(sheng)料經(jing)(jing)過特定溫度(du)(du)(du)(du)(du)范圍(易于(yu)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)反應(ying)進行的(de)(de)(de)溫度(du)(du)(du)(du)(du)范圍)的(de)(de)(de)時(shi)間長短對(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)脫硫(liu)(liu)(liu)(liu)效果有(you)著重要的(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)。該(gai)溫度(du)(du)(du)(du)(du)范圍與喂人生(sheng)料的(de)(de)(de)組分(fen)(fen)(fen)、顆粒分(fen)(fen)(fen)布以及窯(yao)(yao)(yao)氣(qi)中CO2量相關。
③前(qian)過渡帶(dai)。脫(tuo)(tuo)硫反應在溫度(du)高(gao)于10500C后(hou)難(nan)以進(jin)行.因(yin)此(ci)前(qian)過渡帶(dai)不再有利于石(shi)灰脫(tuo)(tuo)硫的(de)進(jin)行。前(qian)過渡帶(dai)中硫被(bei)堿或者(zhe)鈣吸收后(hou)以K2S04、3K2SO4.Na2S04、Na2SO4、2CAS04˙K2SO。形式存在。隨著溫度(du)增加，與堿的(de)硫酸鹽(yan)相(xiang)比，CaS04、2C2s˙CaS04、3CaO˙3A1203˙CaS04(C4鋤穩定性變差。在前(qian)過渡帶(dai)或燒成帶(dai)CaSO4會分(fen)(fen)解(jie)，分(fen)(fen)解(jie)程(cheng)度(du)取決于過剩02含(han)(han)量(liang)、溫度(du)以及CO含(han)(han)量(liang)。在CO含(han)(han)量(liang)為(wei)2000x10r6的(de)情況下，CaSO4在10000C就開始分(fen)(fen)解(jie)。
④燒(shao)(shao)成帶(dai)(dai)(dai)。硫在(zai)窯(yao)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)揮發和循(xun)(xun)(xun)環與很多因(yin)素有關(guan)，其中生(sheng)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)易燒(shao)(shao)性是(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)很重(zhong)要的(de)(de)(de)因(yin)素.如(ru)果生(sheng)料(liao)(liao)(liao)易燒(shao)(shao)性差(cha).為了不影響(xiang)C3S的(de)(de)(de)形成，一(yi)般采(cai)取提高燒(shao)(shao)成帶(dai)(dai)(dai)溫度(du)的(de)(de)(de)方法。這(zhe)樣物料(liao)(liao)(liao)中多的(de)(de)(de)硫會(hui)(hui)揮發出(chu)來。另外，堿(jian)的(de)(de)(de)硫酸鹽比較穩定(ding)。可以(yi)隨熟料(liao)(liao)(liao)離(li)開窯(yao)系(xi)統(tong)(tong)，所以(yi)硫堿(jian)比會(hui)(hui)影響(xiang)硫在(zai)燒(shao)(shao)成帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)揮發。燃(ran)燒(shao)(shao)器(qi)的(de)(de)(de)設計和操作也(ye)可以(yi)減輕硫的(de)(de)(de)循(xun)(xun)(xun)環.盡管(guan)燒(shao)(shao)成帶(dai)(dai)(dai)中一(yi)些因(yin)素會(hui)(hui)阻礙CaSO4分解反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)進(jin)行(xing)，如(ru)窯(yao)氣中存在(zai)SO2和02以(yi)及物料(liao)(liao)(liao)在(zai)燒(shao)(shao)成帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)停留時間較短(duan).但(dan)當溫度(du)超過(guo)1250度(du)，該反(fan)應(ying)還是(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)劇烈進(jin)行(xing)。也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)說.盡管(guan)水泥窯(yao)系(xi)統(tong)(tong)自身可以(yi)起(qi)到的(de)(de)(de)脫硫作用.還是(shi)(shi)(shi)應(ying)該通過(guo)控(kong)制窯(yao)和預(yu)熱器(qi)之間的(de)(de)(de)硫循(xun)(xun)(xun)環進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低SO2排放量(liang)。
6外加的(de)SO2脫除技術
水泥(ni)廠(chang)可(ke)采用的(de)SO2脫除技術包(bao)括(kuo)干反應(ying)劑(ji)噴注法(fa)、熱生料噴注法(fa)、噴霧干燥脫硫法(fa)、濕式脫硫法(fa)等。各水泥(ni)廠(chang)可(ke)結合(he)自(zi)己(ji)的(de)實際情況酌情考慮。
7結語
以煤(mei)為(wei)燃料的(de)(de)(de)水(shui)泥廠(chang).窯尾(wei)除塵尾(wei)排煙(yan)囪(cong)出現的(de)(de)(de)可見煙(yan)羽是水(shui)泥廠(chang)文明生(sheng)產和(he)環境(jing)質量的(de)(de)(de)新問題。表明，水(shui)泥廠(chang)在當前的(de)(de)(de)工藝(yi)設備條件(jian)下。S02的(de)(de)(de)排放是影響(xiang)煙(yan)羽顏色和(he)不透(tou)明度的(de)(de)(de)重要因(yin)素之(zhi)一。
