限制NOx和SO2排放的措施
2000年歐洲水泥工業最適用技術文件(BAT)明確減少窯煅燒有害氣體成分排放的三個措施為:
(1)保持現有工藝流程,減少排放物輸入(早期措施)。
(2)改造現有局部或整體工藝流程(一次措施)。
(3)維持現有工藝流程,增設廢氣處理裝置(二次措施)。
以NOx而言,一次措施如還原煅燒,二次措施如SN?CR,目前均已廣泛應用,而人們(往往)忽視保持現有工藝流程,減少排放物輸入(早期措施)。
預分解窯NOx生成有兩種,在窯內高溫煅燒時,N2和O2反應生成NO、NO2,統稱NOx,此外在1000~1200℃的分解爐內,含氮燃料氧化,生成NOx。
實驗數據表明,燃燒溫度越高產生的NOx越多,但回轉窯燒成帶內溫度高,很難通過儀器對溫度及所產生的NOx進行測試。1996年在“混凝土為人類服務”的會議上,Dhir博士提出水泥熟料煅燒從1450℃降至1350℃,NOx排放減少50%的報告,一些生產廠家也在實踐中證實了此觀點。
熟料煅燒溫度與生料易燒性、石灰石飽和系數、硅酸率(SR)、鋁氧率(AF)有關,也與二氧化硅的物理性能有關。通常硅酸率越高,煅燒溫度越高,生成的NOx也越高。此外合適的鋁氧率,也有利于窯料熔體的粘度,有利于降低熟料煅燒溫度。
控制熟料率值,有利于降低熟料煅燒溫度,相應減少NOx排放量,節省一次或二次措施的排放費用。
對于SO2,預分解窯燃料硫通過控制煙氣成分,將SO2轉成SO3最終形成硫酸鹽而固定在熟料內。原料中的硫在低溫下形成,經預熱器排出,通常預熱器內生料能吸收約10%~50%排出的SO2。
(陳友德編譯自No.12/2012 International Cement Review)