水泥厂污染物种类及防治措施

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1、水泥厂污染物种类及防治措施1、二氧化硫（SO2）水泥工业废气中的SO2、主要来源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高温氧化条件下生成的硫氧化物。对于新型干法生产来说，硫和钾、钠、氯一样，是引起预热器、分解炉结皮堵塞的重要因素之一，是一种对生产有害、需要加以限制的一种组分。由于在水泥回转窑内存在充足的钙和一定量的钾钠，所形成的硫酸盐挥发性较差、有80%以上残留在熟料中。 2、氮氧化物（NOX）在水泥生产过程中排放的NOx，主要来源于燃料高温燃烧时、燃烧空气中的N2在高温状态下与氧化合生成。其生成量取决于燃烧火焰温度，火焰温度越高、则N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生产

2、系统中，由于50%～60%的燃料是在温度较低的分解炉中燃烧的。表1 NOX　对人体危害程度Nox浓度（ppm）对人体危害程度0.5连续接触4h，肺细胞病理组织发生变化；连续接触3-12个月，支气管出现肺气肿、感染、抵抗力减弱。1.0闻到臭味5.0闻到很强烈的臭味10-15眼、鼻、呼吸道受刺激803-5min内引起胸痛100-150人在30min，至多1h内就因肺气肿死亡>200人瞬即死亡3、水泥生产过程中CO2气体的产生1.     在水泥煅烧窑中排放的CO2,来源于水泥原料中碳酸盐分解和燃料燃烧。当前，生产水泥熟料的主要原料为石灰石。2.     普通硅酸盐水泥熟料含氧化钙

3、65%左右，根据化学反应方程式(CaCO3=CaO+CO2)算出：每生产1吨水泥熟料生成0.511吨CO2。3.由燃料燃烧所产生的CO2与耗用燃料的发热量及数量有关。水泥厂用的燃料煤发热量为22000kJ/㎏时，约含有65%左右的固定碳，根据化学反应方程式： C+O2=CO2可知，碳完全燃烧时、每吨煤产生2.38吨CO2。 可见，随生产工艺的不同、生产1吨熟料需0.161～0.296吨煤，即生产1吨熟料由烧成和物料烘干因煤燃烧产生的CO2在0.383～0.704吨范围内变化。 以上两项相加，每生产1吨水泥熟料排放0.894～1.215吨CO2。按我国目前水泥生产平均水平估算，

4、每生产1吨水泥熟料，约排放1吨CO2。 另外，水泥生产过程中每生产1吨水泥平均消耗100kwh电能，若把由煤燃烧产生电能排放的CO2计算到水泥生产上，生产1吨水泥因电能消耗排放的CO2为0.12吨。 2.1二氧化硫污染治理技术水泥生产中减少SO2排放有下列几种措施：更换原料；在生料磨内吸收；加消石灰—Ca（OH）2；设D-SOx旋风筒；设水洗塔等。其中最简单有效的方法就是新型干法生产线选择合适的硫、碱比，同时采用窑磨一体机运行和袋式除尘器。 采用窑磨一体的废气处理方式，把窑尾废气引入生料粉磨系统。在生料磨内，由于物料受外力的作用，产生大量的新生界面，具有新生界面的CaCO3有

5、很高的活性，在较低的温度下，能够吸收窑尾废气中的SO2；同时生料磨中，由于原料中水分的蒸发，有大量水蒸汽存在，加速了CaCO3吸收SO2的过程，把SO2转变成CaSO4，使窑尾废气中的20%～70%SO2固定下来。 由于袋除尘器的滤袋表面捕集的碱性物质与试图通过滤袋的SO2、NO2酸性物质结合成盐类，酸性气体的浓度可削减30%～60%。可见袋除尘器可成为治理水泥工业粉尘和有害气体的多功能设备。2.2氮氧化物的污染防治防治Nox的首要措施就是优化窑和分解炉的燃烧制度，保持适宜的火焰温度和形状，控制过剩空气量，确保喂料量和喂煤量均匀稳定，保障篦式冷却机运行良好，采用低NOx的喷煤

6、管等。同时考虑窑操作不正常情况，还需设置专门的脱氮措施。下面简单介绍一下氨还原脱氮法。在还原性气氛条件下，由于存在CO、H2等还原性气体，在生料中存在的Fe2O3和Al2O3的催化作用下，可以将已被氧化生成的NOx还原成为无害的N2，从而大大降低了NOx排放。NOx的这一反应机理，为水泥窑降低NOx排放的措施指出了努力方向。 2.3余热利用减排(1)烘干原燃料。 用废气的余热烘干原燃料可省去烘干用煤，生产每吨水泥熟料可省去烘干用煤0.02吨，减少0.0476吨CO2排放。 2.4.提高水泥、砼质量以提高熟料强度和减少水泥中熟料含量(1)减少水泥熟料用量。一是磨制水泥在保证水泥

7、性能的同时多加混合材，二是在拌制混凝土时使用替代水泥材料。 (2)大力发展绿色高性能混凝土代替常规混凝土。①大量节省水泥熟料。磨细水淬矿渣和分级优质粉煤灰、硅灰等或它们的复合成为凝胶材料的主要成分，从而使原料及能源消耗及CO2排放量大大减少。②大量使用工业废渣为主的细掺料、复合细掺料和复合外加剂代替部分熟料，以降低污染，保护环境。③通过提高强度、减小结构截面面积或结构体积减少混凝土用量，从而节省水泥生产量。 (3)发展高标号水泥。设立建筑质量标准，使高质量、高标号水泥和其他建材制品扩大生产，促进先进生产