水泥廠主要有害氣體及其防治

1、水泥廠主要有害氣體及其防治水泥廠主要有害氣體及其防治作者：彭毅單位單位:合肥水泥研究設(shè)計(jì)院環(huán)保工程公司[2010128]關(guān)鍵字關(guān)鍵字:二氧化硫氮氧化物防治摘要摘要:本文敘述水泥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要有害氣體的危害及其實(shí)用防治措施。水泥生產(chǎn)過程中不僅產(chǎn)生大量煙塵、粉塵，還生成二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、氟化物、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）等有害氣體而污染大氣。粉塵治理已有成熟的技術(shù)與裝備，本文只對(duì)主要有害氣體的危害及其防

2、治進(jìn)行淺述。1主要有害氣體與危害11二氧化硫（SO2）水泥工業(yè)廢氣中的SO2、主要來源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高溫氧化條件下生成的硫氧化物。對(duì)于新型干法生產(chǎn)來說，硫和鉀、鈉、氯一樣，是引起預(yù)熱器、分解爐結(jié)皮堵塞的重要因素之一，是一種對(duì)生產(chǎn)有害、需要加以限制的一種組分。由于在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)存在充足的鈣和一定量的鉀鈉，所形成的硫酸鹽揮發(fā)性較差、有80%以上殘留在熟料中，因而在廢氣中排放的SO2、和其它工業(yè)窯爐(如電力鍋爐)相比，要

3、少許多。而對(duì)于干法中空窯、立窯和濕法水泥生產(chǎn)工藝而言，所排放的SO2量、相對(duì)要比新型干法生產(chǎn)大得多。SO2是含硫大氣污染物中最重要的一種。SO2為無色、有刺激性臭味的有毒氣體，不可燃，易液化。SO2是造成全球大范圍酸雨的主要原因。1.2氮氧化物（NOX）在水泥生產(chǎn)過程中排放的NOx，主要來源于燃料高溫燃燒時(shí)、燃燒空氣中的N2在高溫狀態(tài)下與氧化合生成。其生成量取決于燃燒火焰溫度，火焰溫度越高、則N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生產(chǎn)

4、系統(tǒng)中，由于50%～60%的燃料是在溫度較低的分解爐中燃燒的，因此從新型干法生產(chǎn)系統(tǒng)中排放的NOx遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)生產(chǎn)方法。據(jù)估計(jì)，我國水泥工業(yè)每年排放的NOx約為100萬噸左右。氮氧化物中，NO和NO2是兩種最重要的大氣污染物。NO為無色氣體、淡藍(lán)色液體或藍(lán)白色固體，在空氣中容易被O3和光化學(xué)作用氧化成NO2。NO2為黃色液體或棕紅色氣體，能溶于水、生成硝酸和亞硝酸，具有腐蝕性。NO和血紅蛋白的親和力比CO大幾百倍，動(dòng)物接觸高濃度的NO，可

5、出現(xiàn)中樞神經(jīng)病變。NO2對(duì)眼和呼吸氣管有刺激作用，高濃度的NO2急性中毒能引起氣管炎和肺氣腫，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。NOX還可形成光化學(xué)煙霧、嚴(yán)重影響視野，NOX分級(jí)濃度的危害程度見表1。表1NOX對(duì)人體危害程度1.6二氧化碳（CO2）1.6.1水泥生產(chǎn)過程中CO2氣體的產(chǎn)生水泥生產(chǎn)過程中CO2氣體主要由水泥熟料煅燒窯及烘干設(shè)備排放。1.在水泥煅燒窯中排放的CO2來源于水泥原料中碳酸鹽分解和燃料燃燒。當(dāng)前，生產(chǎn)水泥熟料的主要原料為石灰石。普

6、通硅酸鹽水泥熟料含氧化鈣65%左右，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式(CaCO3=CaOCO2)算出：每生產(chǎn)1噸水泥熟料生成0.511噸CO2。2.由燃料燃燒所產(chǎn)生的CO2與耗用燃料的發(fā)熱量及數(shù)量有關(guān)。水泥廠用的燃料煤發(fā)熱量為22000kJ㎏時(shí)，約含有65%左右的固定碳，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式：CO2=CO2可知，碳完全燃燒時(shí)、每噸煤產(chǎn)生2.38噸CO2。水泥生產(chǎn)過程所用燃料分為熟料燒成用燃料和原燃料烘干用燃料，熟料燒成用燃料的多少與生產(chǎn)水泥熟料的生產(chǎn)工

7、藝及規(guī)模有關(guān)，現(xiàn)行我國各水泥生產(chǎn)工藝、規(guī)模和熱耗的關(guān)系見表2。烘干用燃料的多少與對(duì)余熱的利用程度和原燃料的自然水分有關(guān)，不考慮烘干物料對(duì)余熱的利用，按原燃料的自然水分為18%、生產(chǎn)1噸熟料需烘干0.5噸左右原燃料計(jì)算，烘干用煤約為0.02噸。表2不同水泥生產(chǎn)工藝、規(guī)模對(duì)應(yīng)的熟料單位熱耗工藝及規(guī)模普通機(jī)立窯立波爾窯濕法窯中空窯預(yù)熱器窯中小預(yù)分解窯大型預(yù)分解窯熱耗（KJ）4400376260725280376234003100燒成用煤（t）

8、0.20.1710.2760.240.1710.1550.141注：煤的低位熱值22000KJKg?？梢姡S生產(chǎn)工藝的不同、生產(chǎn)1噸熟料需0.161～0.296噸煤，即生產(chǎn)1噸熟料由燒成和物料烘干因煤燃燒產(chǎn)生的CO2在0.383～0.704噸范圍內(nèi)變化。以上兩項(xiàng)相加，每生產(chǎn)1噸水泥熟料排放0.894～1.215噸CO2。按我國目前水泥生產(chǎn)平均水平估算，每生產(chǎn)1噸水泥熟料，約排放1噸CO2。3.另外，水泥生產(chǎn)過程中每生產(chǎn)1噸水泥平均消耗1