脱硫技术在水泥生产线上的应用.docx

一、水泥生产过程硫的引入1、原料硫：原料中的硫酸盐，FeS2（黄铁矿、白铁矿），FeS（单硫化物），一般 在500-600氧化成S02。2、燃料硫：硫化物、硫酸盐、有机硫等，影响硫排放的因素有系统存在还原城 烧气氛、烧成带温度提高（生料易烧性差）、硫碱比高等。二、水泥生产过程工艺自身脱硫1、生料磨研究表明：生料磨废气温度虽然不高，但由于相对湿度高，参与反应物料面积 大、反应时间长，同时水蒸气的存在促进了脱硫反应的进行，因此其脱硫效率可以 达到50%以上。生料磨内脱硫需满足几个条件：温度20CTC以下；相对湿度高；反应面 积大；停留时间长。2、窑系统水泥窑系统自身可以起到一定的脱硫作用，如通过控制窑和预热器之间的硫循 环，可进一步降低SO2的排放。分解炉内新生成的CaO活性高易与S02反应，温 度为800-950（,利于脱硫反应，改变物料分布也可提高脱硫效率。预热器上面几 级旋风筒因CaO. Ca（OH）2含量低，温度低、湿度低，脱硫效率低。三、其他脱硫技术1、干脱硫剂喷注法脱硫剂:CaO或Ca（OH）2或其他加入点：加入原料中，效果比较好；加入生料磨及增湿塔，效果不是非常 好；将Ca(0H)2或喂入C1和C2之间的连接管道，可达40%-60%左右脱硫效 率；缺点：Ca(0H)2或其他脱硫剂价格高，使用量大，成本高。2、热生料喷注法从分解炉出口引出废气进入旋风除尘器，收集活性CaO，喂入C1和C2之间 的连接管道,有30%脱硫效率；制成浆液喷入增湿塔及生料磨，有50%脱硫效率。3、复合脱硫技术(水剂+粉剂)固硫剂一般指脱除废气中SO2所用的药剂，各种碱性化合物都可作为脱硫剂。 如钙基、钠基、氨基、钢基、镁基等，水剂一般为氨水。氨水雾化脱硫原理：国内大部分水泥窑S02排放浓度范围在200mg/Nm3500mg/Nm3之间，通常不需要选择像湿法脱硫工艺，因为建设投资 成本太高，氨水雾化脱硫工艺是比较合适的工艺，既能有效降低S02排放，而且建 设投资最低。以氨作为吸收剂脱除烟气中的S02 ,其特点是：氨的碱性强于钙基吸收剂；氨吸收烟气中的S02是气-液或气-气反应，反应速度快、完全，吸收剂利用 率高。氨水雾化脱硫的原理就是利用碱性氨水与酸性S02反应，在一定的温度条件下 生成硫酸镀、硫酸氢筱、亚硫酸筱等硫酸根化合物。这些硫酸根化合物的去向有两 个：附着在细小粉尘上，跟随烟气进入尾气净化系统，最终排出窑系统，这部分 占总生成物的比例很小；大部分会随生料进入分解炉或窑系统。因为硫酸镀盐的高温下不稳定性，在 窑系统内会发生热分解产生气体S02 ,这部分气体会与分解炉内生成的CaO进行 干法脱硫，最终生成稳定性较强的硫酸钙，最终随熟料离开窑系统。选择氨水雾化喷射点也是关键。因为原料中的硫化物分解温度通常都在300 500 ,所以只有在其分解点的烟气下游喷射，才能有效进行脱硫反应。根据矿 石硫化物不同性质，可选择喷射位置有：C3预热器及其上部烟道；C2预热器 及其上部烟道；C1预热器及其上部烟道。脱硫反应过程中的氨硫比一般控制在 1.5左右，喷氨量如果过大就会导致尾气中氨逃逸浓度超标,同时还会对尾部除尘等 设备造成一定的腐蚀。所以，选择合理的氨水喷射位置，合适的喷氨量参数很重 要，将避免对后续设备造成影响。氨水脱硫缺点：（1 ）脱硫产物（NH4）SO4、（NH4）2SO3等热稳定性差，容易二 次分解，造成S02循环富集及氨逃逸增加，无法持续稳定达标；（2 ）形成的 （NH4）SO< （NH4）2SO3气溶胶粘附性强，严重影响收尘，逃逸出来的氨还会腐蚀 收尘袋笼、管道、烟囱。4、窑灰法脱硫（石灰石-石膏湿法烟气脱硫）采用余热锅炉的回灰或收尘器的集灰，脱硫效率> 95%。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下：烟气中的S02溶解水，生 成亚硫酸并离解成氢离子和离子；烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶 液中氧化成；吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca离子；在吸 收塔内，溶液中的、Ca离子及水反应生成石膏(CaSO4.2H2O )。化学反应式分别如下：S02+H20fH2s03-H+"S°； >H+"SQ； +5（）2-2H+SO：CaC03+2H+H20f Ca2T2H20+C02 f .Ca2-+ S0:+2H20-CaS042H2Q