水泥生產(chǎn)排放的主要污染物及控制

　　水泥工業(yè)對大氣所產(chǎn)生影響的主要污染源是粉塵和廢氣。
　　粉塵主要是由于水泥生產(chǎn)過程中原，燃料和水泥成品儲運，物料的破碎，烘干，粉磨，煅燒等工序產(chǎn)生的廢氣排放或逃逸而引起的。
　　水泥工業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣中包括粉塵，SO₂，NO_X,CO₂，HF等CO₂由水泥生料的CaCO₃分解，燃料燃燒而產(chǎn)生的。SO₂由生料，燃料中含硫成分在燃燒條件下產(chǎn)生。NO_X是由空氣中的N2在高溫有氧燃燒條件下產(chǎn)生。HF是由于立窯廠采用螢石礦化機，在者生料中的氟成分在煅燒過程中產(chǎn)生的有害廢氣。
　　粉塵
　　水泥廠中無論哪個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的分成并隨廢氣排出
　　1，原材料制備系統(tǒng)粉塵排放。含石灰石破碎，粘土烘干，生料粉磨以及煤磨系統(tǒng)的除塵；
　　2，熟料的燒成系統(tǒng)的粉塵排放；
　　3，水泥制成系統(tǒng)，水泥磨和水泥包裝及散裝過程的粉塵排放；
　　原材料制備和水泥粉磨過程中排出的氣體一般為常溫含塵氣體，而原料烘干過程排出的氣體，窯尾，窯頭排出的含塵氣體屬于高溫含塵氣體屬于高溫含塵氣體。
　　粉塵的主要成分：CaCO₃，CaO，SiO₂，F(xiàn)e₂O₃，Al₂O₃，MgO，Na₂O，K₂O等水泥廠粉塵的危害對人體主要是塵肺病，產(chǎn)生塵肺病的主要原因，是粉塵中的主要成分是SiO₂
　　水泥工業(yè)粉塵治理的常用收塵器
　　電收塵器
　　在倆個曲率半徑相差極大的金屬板上（金屬絲和平板），通以高壓直流電，則在兩電極間形成不均勻電場，當電壓升至某一數(shù)值，在曲率半徑小的電極附近氣體便發(fā)生電離，稱為電暈放電，氣體電離生成陰離子和陽離子，在電廠力作用下便向不同極性的電極運動。
　　布袋收塵器具有以下的優(yōu)點
　　1，收塵效率高，即使捕集0.5μm的細微粉塵，也有很高的收塵效率。
　　2，運行穩(wěn)定，適應(yīng)性強，很少受到處理氣體和粉塵性質(zhì)以及生產(chǎn)設(shè)備工作部均勻的影響。
　　3，能捕集電收塵器能以捕集的粉塵，如導(dǎo)電性極為良好和導(dǎo)電性極差的粉塵。
　　4，操作技術(shù)比較簡單。
　　二氧化碳的排放
　　生料煅燒成熟料過程CO₂氣體的排放
　　在煅燒熟料過程中，窯中排放的CO₂來源于水泥生料中的碳酸鈣分解和燃料燃燒。當前，生產(chǎn)水泥熟料的主要原料為石灰石。
　　普通硅酸鹽水泥熟料含氧化鈣65%左右，據(jù)計算：每生產(chǎn)1噸熟料排放0.511噸CO₂。
　　由燃料燃燒所排放的CO₂
　　當煤發(fā)熱量為22000KJ/kg時，固定碳含量約為65%左右，燃燒時，每噸煤產(chǎn)生2.38噸CO₂。生產(chǎn)1噸熟料需140噸煤左右，因燃燒煤排放CO₂在0.383~0.704噸。
　　每噸水泥平均電耗100KWH左右，折算生產(chǎn)電能排放CO₂，每噸水泥折算排放CO^₂0.12噸。
　　每生產(chǎn)1噸水泥熟料，以上三個排放相加，排放CO₂氣體1.114~1.335噸。
　　CO₂對環(huán)境的破壞
　　二氧化碳被稱為溫室氣體，具有吸熱和隔熱的功能，大氣中的CO₂氣體增多，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散從而使地球氣候變暖。負面影響：1.地球的病蟲害增加2.冰山溶化，海平面上升，沿海三角洲被淹沒。3，氣候反常，海洋風(fēng)暴增多4，土地干旱，沙漠化面積增大。據(jù)預(yù)測：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到2050年全球溫度上升2-4攝氏度，南北極地冰山將大幅度溶化，導(dǎo)致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹沒于水中， 其中包括幾個著名的大城市：紐約，上海，東京和悉尼。
　　CO₂的減排
　　余熱利用減排CO₂。烘干原燃料。用廢氣的余熱烘干原燃料可省去烘干用煤，每噸水泥熟料可省去烘干用煤0.02噸，減少0.0476噸CO₂排放。余熱發(fā)電。建設(shè)純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，用純廢氣的余熱進行余熱發(fā)電，每噸熟料發(fā)電35KWh以上，大約減少0.04噸CO₂排放。
　　CO₂的減排
　　提高生產(chǎn)工藝水平，降低熟料熱耗，降低煤耗。加強生產(chǎn)工藝控制盒配料，提高熟料質(zhì)量和熟料強度。減少水泥熟料用量，一是磨制水泥在保證水泥性能的同事多加混合材，二是在拌制混凝土?xí)r使用替代水泥材料，大力發(fā)展綠色高性能混凝土代替常規(guī)混凝土。發(fā)展高標號水泥，設(shè)立建筑質(zhì)量標準，使高質(zhì)量，高標號水泥和其他建材制品擴大生產(chǎn)，促進先進生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展
　　二氧化硫的排放
　　水泥工業(yè)廢氣中的SO₂， 來源于水泥原料或燃料中的含硫化合物，高溫氧化條件下生成的硫氧化合物，在新型干法水泥生產(chǎn)線上，硫和鉀鈉氯一樣，是引起預(yù)熱器分解爐潔皮堵塞的重要因素之一，是一種對山產(chǎn)有害，需要加以限制的一種組分，由于在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)存在充足的鈣和一定量的鉀鈉，所形成的硫酸鹽發(fā)性較差，有80%以上殘留在熟料中。
　　二氧化硫治理的措施
　　水泥生產(chǎn)中減少SO₂排放有下列幾種措施：跟換原料：在生料磨內(nèi)吸收：加消石灰，設(shè)D-SOX旋風(fēng)筒設(shè)水洗塔等，其中最簡單有效的方法就是在配料過程中選擇合適的硫堿比，同時在窯尾收塵系統(tǒng)中采用袋式除塵器。
　　氮氧化合物的排放
　　在水泥熟料燒成過程中排放的NO_X，主要來源于燃料高溫燃燒時，燃燒空氣中的N₂在高溫狀態(tài)下于O₂化合生成。其生成量取決于燃燒火焰溫度，火焰溫度越高，則N₂被氧化生成的NO_X量越多，在新型干法生產(chǎn)系統(tǒng)中，由于50-60%的燃料是在溫度較低的分解爐中燃燒的，我國先執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》規(guī)定NOX排放濃度不得超過800mg/m³.杭州地區(qū)規(guī)定不得超過150mg/m^{3k 。}
　　氮氧化合物的污染防治
　　防治NO_X的首先要優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度，保持設(shè)疑的火焰溫度，控制過?？諝饬浚３忠欢ǖ倪€原氣氛，確保喂料量和喂煤量均勻穩(wěn)定，采用低氮燃燒器，設(shè)置專門的脫硝措施。
　　利用還原性氣體，即CO，H₂等還原氣體，在生料中Fe₂O₃，Al₂O₃的催化作用下，將NO_X還原成為無害的N₂，可大量降低NO_X排放。
　　選擇性催化還原法脫硝是向煙氣中注入選擇性還原劑氨或尿素在催化劑的作用下煙氣中NO_X與氨發(fā)生反應(yīng)而被還原生成無害的氮氣和水蒸氣，水泥煅燒中粉煤灰中的TiO₂，Al₂O₃，F(xiàn)e₂O₃，游離碳等將在氨脫氮的反應(yīng)中起催化作用。當溫度高于900℃是，氨起脫氮作用或分解。
　　水泥廠減少NO_X排放可采取窯頭低氮燃燒器；減少熟料煅燒系統(tǒng)的漏風(fēng)；尤其分解爐至窯頭的漏風(fēng)；優(yōu)先購置含氮氧化合物低的燃煤；采用催化還原技術(shù)。
　　選擇合適的地點噴入氨水，通過氣體分析儀，根據(jù)NO_X檢測結(jié)果控制各個噴氨點的噴入量，從而達到控制NO_X排放的目的。實現(xiàn)自動控制，排放結(jié)果可時時檢測，并可把信號傳輸?shù)叫枰墓芾聿块T。
　　噴氨系統(tǒng)設(shè)置配置包括：氣體分析系統(tǒng)；氨液存儲罐；氨液輸送系統(tǒng)；專用氨液霧化噴咀；氨液計量系統(tǒng)；壓縮空氣系統(tǒng)；自控系統(tǒng)；傳輸及檢測系統(tǒng)。