【技术】水泥企业脱硫的策略与实施-第2页-北极星大气网

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2.2抑制排放的策略

SO2成因的分析可知，如果在回转窑系统中具备适合的条件，可以抑制SO2排放。从生产工艺角度，控制烧成带的CO、CO2含量以及火焰形状，有利于抑制SO2的生成。改变原燃材料中的硫含量和调节硫碱比均可以降低SO2排放。SO2的脱除效率与窑内物料硫碱比、原燃材料中硫的存在形态有很大关系。同时，如果生料粉磨采用预热器废气作烘干热源，会进一步降低SO2排放。脱除效率可达50%～70%。

各企业不同的工艺设计导致不同的运行工况，SO2气体排放浓度会存在较大差异。因此，对水泥厂的脱硫，要有针对性地进行。根据欧洲水泥协会颁布的BAT最佳范例技术推荐，脱硫方案可以分步实施：

(1)优化原料矿点搭配方案，调整原料配料。改进工艺操作，挖掘生产工艺自身的脱硫潜力。

(2)通过自身挖潜，SO2排放仍未能达到排放标准，就需要采用脱硫装置进行脱硫了。

水泥生产线抑制SO2排放的措施很多。主要可分为三类：

(1)利用熟料生产线自身的设备对SO2脱除;

(2)改善熟料生产系统的工艺操作;

(3)采用脱硫装置脱除技术。

3脱硫措施的实施

3.1生产设备的脱硫

3.1.1生料磨

采用立磨粉磨生料。由于粉料在立磨内有较长的停留时间;石灰石(CaCO3)能够持续产生新鲜表面。另外立磨中气体温度通常在200℃以下，具有相对较高的湿度。尽管较低温度会降低脱硫反应速率，但是参与反应的物料拥有巨大的反应面积、较长的停留时间，同时水蒸气也会促进脱硫反应进行。因此，立磨是很好的脱硫设备，对SO2的脱除效率很是可观。资料研究表明，采用立磨可以脱除大约50%的SO2，其脱硫产物是Ca(HSO3)生料，入窑后会被氧化生成H2SO2和CaSO2。有人曾对比过生料立磨开停情况下的SO2排放浓度，数据表明生料磨能够达到脱除60%以上SO2的效果。

3.1.2增湿塔

预热器出口烟气所携带的粉尘浓度很高,当含高浓度碱性粉尘颗粒的热烟气进入增湿塔后,与增湿塔喷枪喷射的水雾汇合;在排风机作用下，形成了固、液、气三相的均匀混合，已经被气化的粉尘颗粒，能够包裹携带部分SO2气体被水汽凝聚。因此，增湿塔对SO2有捕捉作用。而捕捉效率的高低，主要受增湿塔喷水量、喷枪的雾化效果、烟气在增湿塔内的停留时间以及固、液、气三相混合程度的影响。

3.1.3窑系统

(1)预热器。最适宜的脱硫反应温度，一般控制在800～950℃，温度过高或者过低，都不利于该反应的进行。由于和生料磨相比，在预热器内没有新鲜的CaCO3表面产生，而且Ca0和Ca(OH)2的含量较低，1~3级筒的工作温度仅在300～600℃上下，温度和湿度均较低，几方面因素综合作用的结果，导致预热器的1~3级旋风筒脱硫效率很低。

(2)分解炉。

分解炉是干法脱硫反应的理想场所。从热力学和动力学角度，新生成的活性较高的CaO很容易和SO2发生反应。分解炉和四、五级旋风筒的工作温度范围都在800～950℃之间，脱硫反应可以很好地进行。

(3)前过渡带。

脱硫反应在温度高于1050℃后难以进行。在前过渡带中，硫能够被碱或者钙吸收，吸收之后碱的化合物主要会以K2SO4、Na2SO4、3K2SO4•Na2SO4、2CaSO4•K2SO4的形式构成;钙的化合物主要会以CaSO4、2C2S•CaSO4、3CaO•3A12O3•CaSO4(C4A3)的形式存在。但随着温度升高，与碱的硫酸盐相比，钙的化合物稳定性变差，会产生逆向分解反应。因此，前过渡带不利于石灰脱硫的进行。

(4)烧成带。

在回转窑烧成带，热化学反应非常复杂。虽然某些因素会阻碍CaSO4分解反应的进行，例如：窑内SO2气体浓度高，较为充足的供氧，以及物料在烧成带停留时间的缩短，都可以在一定程度上起到固硫作用。但是，硫在窑系统的挥发与循环与很多因素有关。当温度超过1250℃后，CaSO4的分解反应还是会剧烈进行。生料的易烧性差，煅烧温度的提高，物料的硫碱比高，都会促使硫的挥发。因此，尽管回转窑系统自身可以起到一定的固硫作用，但效率毕竟不高。还是应该通过控制回转窑和预热器之间的硫循环进一步降低SO2的排放量。

原标题：【技术】水泥企业脱硫的策略与实施

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