新型干法水泥生产工艺流程及污染治理ppt课件.ppt

'新型干法水泥生产工艺流程以及污染物治理杨秀娟梁维 目录一、水泥生产原燃料及配料1、石灰石原料2、粘土质原料3、校正原料二、硅酸盐水泥熟料的矿物组成三、工艺流程1、破碎及预均化2、原料预均化3、生料制备 目录4、生料制备5、预热分解6、水泥熟料的烧成7、水泥粉磨8、水泥包装四、水泥生产中的环境污染及其治理措施1、废水污染及治理2、粉尘污染及其治理3、二氧化硫的污染及治理4、氮氧化物的污染及治理5、二氧化碳的产生及治理6、噪音污染及治理 一、水泥生产原燃料及配料生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 1.石灰石原料石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。 2.黏土质原料黏土质原料主要提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、及少量的Fe2o3。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。 3.校正原料当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时，必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料。（1）硅质校正原料含SiO280%以上（2）铝质校正原料含Al2O330%以上（3）铁质校正原料含Fe2O350%以上 二、硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙组成。 三、工艺流程1、破碎及预均化（1）破碎：水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎。破碎过程经济而方便，合理选用破碎设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，提高配料的准确性。 2、原料预均化原料预均化的基本原理：就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。 3.生料制备干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。 生料制备的工作原理：电动机通过减速装置带动磨盘转动，物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干，根据气流速度的不同，部分物料被气流带到高效选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统收尘装置中收集下来，即为产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被外循环的斗式提升机喂入选粉机，粗颗粒落回磨盘，再次挤压粉磨。 水泥磨辊皮带溜子 4.生料均化新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。均化原理：采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。 5.预热分解工作原理：预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分碳酸盐分解。为了最大限度提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗，必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。 （1）物料分散换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。 （3）预分解它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。 6.水泥熟料的烧成在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的矿物。随着物料温度升高近时，矿物会变成液相，溶解于液相中的和进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的余热，提高系统的热效率和熟料质量。 7、水泥粉磨水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。 8.水泥包装水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。 干法水泥生产流程图 四、水泥生产的环境污染及治理1、废水污染及治理污染来源：水泥工业的水污染主要为生产设备外排的冷却水、水收尘产生的废水、化验室废水。治理办法：近年水泥企业一般都建立了循环水系统,水的循环利用率在95﹪左右,废水产生量约为0.075m3/t熟料，排放量约为0.003m3/t。熟料化验室废水经酸碱中和处理后外排,水收尘逐渐淘汰,水泥工业对水环境的污染已不再是污染的主体。 2、粉尘的污染来源：立窑一般有5～10㎏粉尘/t熟料泄漏水泥生产线一般有30～40个有组织粉尘排放点，最大的废气扬尘点是水泥窑和各类磨机。立窑的炉气泄漏排放的粉尘量最大，立窑一般有5～10㎏粉尘/t熟料的泄漏。 2、粉尘治理办法利用除尘设备复膜袋除尘率约99.5％，普通袋除尘率约99％，电除尘（一级除尘）平均除尘率约98％；新型干法复膜袋除尘率约99.8；普通袋除尘率约99。5％，电除尘平均除尘率约99.5％。 3、二氧化硫的污染及治理水泥工业废气中的SO2、主要来源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高温氧化条件下生成的硫氧化物。对于新型干法生产来说，硫和钾、钠、氯一样，是引起预热器、分解炉结皮堵塞的重要因素之一，是一种对生产有害、需要加以限制的一种组分。由于在水泥回转窑内存在充足的钙和一定量的钾钠，所形成的硫酸盐挥发性较差、有80%以上残留在熟料中。 二氧化硫污染治理技术水泥生产中减少SO2排放有下列几种措施：更换原料；在生料磨内吸收；加消石灰—Ca（OH）2；设D-SOx旋风筒；设水洗塔等。其中最简单有效的方法就是新型干法生产线选择合适的硫、碱比，同时采用窑磨一体机运行和袋式除尘器。 4、氮氧化物（NOX）在水泥生产过程中排放的NOx，主要来源于燃料高温燃烧时、燃烧空气中的N2在高温状态下与氧化合生成。其生成量取决于燃烧火焰温度，火焰温度越高、则N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生产系统中，由于50%～60%的燃料是在温度较低的分解炉中燃烧的。 氮氧化物的污染防治防治Nox的首要措施就是优化窑和分解炉的燃烧制度，保持适宜的火焰温度和形状，控制过剩空气量，确保喂料量和喂煤量均匀稳定，保障篦式冷却机运行良好，采用低NOx的喷煤管等。同时考虑窑操作不正常情况，还需设置专门的脱氮措施。 篦式冷却机 5、水泥生产过程中CO2气体的产生1、在水泥煅烧窑中排放的CO2,来源于水泥原料中碳酸盐分解和燃料燃烧。当前，生产水泥熟料的主要原料为石灰石。2、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)算出：每生产1吨水泥熟料生成0.511吨CO2 二氧化碳的治理办法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、磨细水淬矿渣和分级优质粉煤灰、硅灰等，从而使原料及能源消耗及CO2排放量大大减少。 6、噪声污染水泥厂的噪音主要来自磨机、空压机、罗茨鼓风机、高压离心通风机、破碎机、各种泵等设备噪音治理技术：1、应优先采用低噪声的设备，如：粉磨设备中立式辊磨和辊压机替代球磨，离心风机采用低噪声型的和低转速的，罗茨风机优先采用低噪音的三叶罗茨鼓风机，空气压缩机优先采用螺杆式压缩机。 2、对设备及厂区车间进行消声和隔离高压离心风机和罗茨风机安装消声器，发出噪声的设备均应放在厂房内或在外面加隔声罩或加隔音墙；破碎机和球磨机等重型设备因体积较大和检修要求，一般放在厂房内，采用具有良好隔音性能的墙、门窗等措施来降低噪声。 谢谢观看'