预分解窑内循环烟气脱硫技术，它涉及一种水泥生产燃料产生的SO2脱除技术。利用部分5级旋风筒高温物料，经3级悬浮冷却系统冷却，有生料入窑拉链提升机喂入C1旋风筒，与烟气中SO2反应，形成CaSO3，实现烟气脱硫。CL1出口的高温空气与C5汇合，入窑生料3%左右，无需额外添加脱硫剂。本发明专利技术用于水泥厂烟气脱硫。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水泥生产领域，利用预分解窑内循环，以热生料脱硫的一项新技术，解决以脱硫剂脱硫成本高的问题。
技术介绍
20世纪60年代后期以来,烟气脱硫技术发展迅速,从发表的文献统计,其工艺有200多种,但这些方法大多处于实验室阶段或小规模试验阶段,目前付诸实施的只有10多种烟气脱硫技术按其脱硫方式以及脱硫反应产物的形态可分为湿法、干法及半干法三大类。一般把以水溶液或装液作为脱硫剂生成的脱硫产物存在于水溶液或装液中的脱硫工艺称为湿法工艺,把以水溶液或装液为脱硫剂生成的脱硫产物为干态的脱硫工艺称为半干法工艺,把加入的脱硫剂为干态脱硫产物仍为干态的脱硫工艺称作干法工艺。湿法烟气脱硫技术 ，如石灰石/石灰湿法，脱硫反应速度快;脱硫吸收与产物生成在中低温状态下进行;脱硫效率高。但设备较为复杂,并普遍存在腐烛问题,运行维护费用高及造成二次污染等。干法烟气脱硫技术 ，如炉内喷脱硫技术，固体吸收吸附剂在干态下与S02反应,并在干态下处理或再生脱硫剂;烟气在脱硫过程中无明显降温,利于排放后扩散;无废液二次污染。但反应速度慢,脱硫效率及脱硫剂利用率低。水泥窑系统中的硫是由原料和燃料带入的。原料中的硫以有机硫化物、硫化物(简单硫化物或者复硫化物如硫铁矿)或者硫酸盐的形式存在，单质硫可以忽略不计。原料中存在的硫酸盐在预热器系统通常不会形成SO2气体，大体上都会进入窑系统。其中一部分硫酸盐会在窑内高温带发生分解，生成的SO2气体随窑气向窑尾运动，在到达最低两级预热器等温度较低区域时，冷凝在温度较低的生料上，并随生料沉集一起进入窑内， 形成一个在预热器和窑之间的循环，而未分解的硫酸盐则会随着熟料离开窑系统。原料中以其他形式存在的硫，则会在300~600℃被氧化生成SO2气体，主要发生在五(四)级预热器的第二级旋风筒或者六级预热器的第三级旋风筒。在预分解窑系统内，燃料由窑头和分解炉喂入。分解炉燃料燃烧生成的SO2会被分解炉存在的大量活性CaO 吸收， 生成的CaSO4随物料经最低级旋风筒由窑尾烟室进入窑内。窑头喂入的燃料产生的SO2气体会和硫酸盐在窑内高温带分解产生的SO2气体经历类似的历程。因此可以认为： 燃料所含的硫均被CaO 和碱性氧化物吸收，生成硫酸盐。原料中的硫除了硫酸盐外，主要以硫化物形式存在。硫化物氧化产生的SO2在通过上级旋风筒时会被部分吸收，其余则随废气一道从预热器排出。如果废气用于烘干原料，则SO2在原料磨中进一步被吸收。但是需要指出的是： 在温度低于600℃的情况下，CaCO3对SO2的吸收效率要远低于CaO。上面两级预热器中CaCO3分解率较低， 且仅有少量CaO 被烟气从高温部分带上去，因此吸收效率很低。再加上此时湿度较低以及排放前的停留时间较短，SO2排放浓度可能很高。如果存在有机硫化物，其氧化行为与硫铁矿接近。贵州瓮福磷肥厂于2011 年建成产能为25 万t/a的磷石膏制粒状硫酸铵装置，该装置每年可消耗磷石膏固态废渣超过60 万t，同时排放30 万t 碳酸钙废渣。该厂采用悬浮态煅烧-快速冷却技术， 建成一条10 万t/a 碳酸钙渣悬浮态煅烧-快速冷却制备活性石灰的生产线，石灰产品用于火电厂烟气脱硫、化工厂污水处理或用作建筑材料等。 预分解窑烟气中的SO2来自燃料燃烧以及原料中的硫分解进入烟气。理论研究及几十条线实测结果表明，绝大多数情况下，燃料燃烧产生的SO2，在5级筒内基本被碳酸盐分解出来的CaO吸收完。而原料中的硫，高温状态下（C4级）分解，在水分含量低，CaO含量低环境下，不与生料中的碳酸盐反应，导致C1出口烟气中硫含量超过国家标准。采用传统湿法脱硫方式，需购买脱硫剂，或新增设备。不仅投资大、管理复杂，且脱硫剂成本高，湿脱硫石膏处理困难。与传统方法相比，本方法直接采用5级旋风筒物料，经3级旋风筒冷却，对窑系统影响微乎其微。直接喂入C1旋风筒脱硫。不需购买脱硫剂，封闭运行，无废气排放，不增加窑系统能耗。
技术实现思路
本专利技术提出了一种利用部分C5出口的高温物料脱硫的方法，降低C1出口烟气含量。 其工艺工程如图1流程说明 来自预分解窑C5旋风筒高温物料，与CL2冷却旋风筒出口低温空气混合、降温，进入CL1冷却旋风筒，完成气固分离。高温生料顺序进入CL2、CL3与冷空气热交换，降低温度到150℃， 经拉链机进生料入窑提升机，入C1旋风筒， 与烟气中SO2反应，形成CaSO3，实现烟气脱硫。CL1出口的高温空气与C5出口汇合。从分解炉出口的900℃的石灰进入三级悬浮冷却冷却系统。采用悬浮态风冷的方式对物料进行快速冷却，冷却效率高，各级旋风筒之间的温度降都在110 ℃以上。经三级旋风冷却后，出口物料温度在60 ℃以下。如图2所示，热气流全部重新进入分解炉回收利用，热回收效率高，降低了能耗; 同时增加了分解炉的供氧量，使煤粉充分燃烧。另外，石灰的悬浮态快速风冷可以提高CaO 的气孔率，细化CaO 矿物结晶，有效提高石灰成品的质量。脱硫剂（灼烧生料）消耗量 入窑生料3%左右，视C1出口SO2含量，略有变化。设备规格实例重庆万州某5000t/d水泥厂采用生石灰脱硫，其熟料成分为： 尾排烟囱在线检测显示，平均烟气排放量90万m3/h（温度约100℃），每吨生石灰，可降低SO2量为70~80mg/m3。窑尾排放的烟气由C1出口废气经立磨后排出，由于漏风，烟气中氧含量会从2%左右上升至10%，甚至更高。折合C1出口脱硫，每顿生石灰，可降低SO2量为120~140mg/m3。附图说明图1是本专利技术的工程工艺图；图2是工艺流程图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
预分解窑内循环烟气脱硫技术，将来自预分解窑C5旋风筒高温物料，与CL2冷却旋风筒出口低温空气混合、降温，进入CL1冷却旋风筒，完成气固分离；高温生料顺序进入CL2、CL3与冷空气热交换，降低温度到150℃， 经拉链机进生料入窑提升机，入C1旋风筒，与烟气中SO2反应，形成CaSO3，实现烟气脱硫；CL1出口的高温空气与C5出口汇合。
【技术特征摘要】
1. 预分解窑内循环烟气脱硫技术，将来自预分解窑C5旋风筒高温物料，与CL2冷却旋风筒出口低温空气混合、降温，进入CL1冷却旋风筒，完成气固分离；高温生料顺序进入CL2、CL3与冷空气热交换，降低温度到150℃， 经拉链机进生料入窑提升机，入C1旋风筒，与烟气中SO2反应，形成CaSO3，实现烟气脱硫；CL1出口的高温空气与C5出口汇合。2.根据权利要求1所述的预分解窑内循环烟气脱硫技术，其特征是：C5出口的热生料碳酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐砚勇，刘端，
申请(专利权)人：齐砚勇，刘端，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。