水泥厂主要污染物和治理课件
33页1、蒋泽全 安全环保部,水泥厂主要污染物和治理,2012年3月,水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气。 粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运,物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或逃逸而引起的。 水泥工业对大气环境产生影响的废气中包括粉尘、SO2、NOX、CO2、HF等。 CO2由水泥生料CaCO3分解、燃料燃烧而产生的; SO2由生料、燃料中含硫成分在燃烧过程中产生; NOX是空气中的N2气在高温有氧燃烧条件下产生; HF是由于立窑厂采用萤石CaF2矿化剂,或者生料中的氟成分在煅烧过程中产生的有害废气。,水泥行业污染现状,粉尘,水泥厂中无论哪个生产环节都会产生大量粉尘并随废气排出. 1、原材料制备系统粉尘排放。含石灰石破碎、粘土烘干、生料粉磨以及煤磨系统的除尘; 2、熟料烧成系统的粉尘排放; 3、水泥制成系统,水泥磨和水泥包装及散装过程中的粉尘排放。 原材料制备(原料烘干除外) 和水泥粉磨过程中排出的气体一般为常温含尘气体,而原料烘干过程排出的气体、 窑尾、窑头(冷却机) 排出的含尘气体属于高温含尘气体.,1、原料:主要由石灰石、粉煤灰、砂岩、铁粉组
2、成,经原料磨制成生料粉。各个环节均产生粉尘:,原料库和原料磨,2、生料经煅烧变成熟料,此过程产生污染物最大。,3、熟料与石膏、粉煤灰搭配,经过水泥磨粉磨,达到一定细度,产出水泥,粉尘的成分和危害,粉尘的主要成分: CaCO3、 CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO、Na2O、 K2O等。 水泥厂粉尘的危害对人体主要是尘肺病,产生尘肺病的主要原因,是粉尘中的主要成分SiO2。,电收尘器 在两个曲率半径相差极大的金属板上(金属丝和平版),通以高压直流电,则在两电极间形成不均匀电场,当电压升至某一数值,在曲率半径小的电极附近气体便发生电离,(称为电晕放电),气体电离生成阴离子和阳离子,在电场力作用下便向不同极性的电极运动。,布袋收尘器具有以下的优点 收尘效率高。即使捕集0.5m的细微粉尘,也有很高的收尘效率。 运行稳定、适应性强,很少受到处理风量气体和粉尘性质以及生产设备工作不均匀的影响。 能捕集电收尘器难以捕集的粉尘,如导电性极为良好和导电性极差的粉尘。 操作技术比较简单。,水泥工业粉尘治理的常用收尘器,CO2的排放,生料煅烧成熟料过程CO2气体的排放 在煅烧熟料过程中,窑中排
3、放的CO2来源于水泥生料中的碳酸钙分解和燃料燃烧。当前,生产水泥熟料的主要原料为石灰石。 普通硅酸盐水泥熟料含氧化钙65%左右,根据化学反应方程式CaCO3=CaO+CO2) 计算:每生产1吨熟料排放0.511吨CO2。,CO2的排放,2、由燃料燃烧所排放的CO2 当煤发热量为22000kJ/时,固定碳含量约65%左右,燃烧时、每吨煤产生2.38吨CO2。根据化学反应方程式: C+O2=CO2 生产1吨熟料需0.1610.296吨煤,因燃烧煤排放CO2 在0.3830.704吨。 3、消耗用电折算CO2排放量 每吨水泥平均电耗100kwh左右,折算生产电能排放CO2,每吨水泥电耗折算排放CO2为0.12吨。,CO2的排放,每生产1吨水泥熟料,以上三个排放项目相加,排放CO2气体1.1141.335吨。,CO2的对环境的破坏,二氧化碳被称为温室气体,具有吸热和隔热的功能。大气中CO2气体增多,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散从而使地球气候变暖。负面影晌:1) 地球上的病虫害增加; 2)冰山熔化、海平面上升,沿海三角洲被淹没。 3) 气候反常,海洋风暴增多; 4) 土地干旱,沙漠
4、化面积增大。 根据预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升24摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。,CO2的减排,余热利用减排CO2 (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) 余热发电。 建设纯低温余热发电系统,用废气的余热进行发电,每吨熟料发电35kwh以上,大约减少0.04吨CO2排放。,CO2的减排,提高生产工艺水平,降低熟料热耗、降低煤耗。 加强生产工艺控制和配料,提高熟料质量和熟料强度。 (1) 减少水泥熟料用量。一是磨制水泥在保证水泥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。 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。 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
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