[发明专利]利用水泥生料进行烟气脱硫的方法

说明书

本发明是关于一种利用水泥生料进行烟气脱硫的方法，将水泥生料与含硫烟气接触，使水泥生料吸收所述的含硫烟气中的二氧化硫；其中，所述的含硫烟气含水量为10％‑60％，所述生料的含水量为0‑15％。本发明利用水泥生料对烟气进行脱硫，不需要额外购置昂贵的脱硫剂，不会对窑炉煅烧系统造成影响，同时，还不存在脱硫废物难以处理的难题。本发明的水泥生料对烟气进行脱硫后，可以继续作为水泥生产原料，投资及运行成本低、操作简单，可以实现水泥行业SO₂的削减，减少SO₂排放量。

技术领域

本发明涉及一种水泥行业大气污染物减排技术，特别是涉及一种利用水泥生料进行烟气脱硫的方法。

背景技术

二氧化硫(SO₂)是常见的大气污染物之一，其除了能形成酸雨，破坏生态环境，还能形成PM2.5，诱发灰霾，影响人体健康。而在水泥煅烧过程中，又会产生大量的SO2。据统计，我国SO₂年排放量在2000万吨以上，其中水泥行业占到3-4％。

2013年12月环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布了水泥工业大气污染物排放标准GB4915-2013代替原有标准GB4915-2004，规定现有水泥厂SO₂排放浓度不超过200mg/Nm³；重点地区低于100mg/Nm³。新标准的出台使得水泥脱硫面临着巨大的压力。

水泥行业SO₂的排放主要来源于原料中的硫化物、有机硫等。当含硫化物的原料进入预热器后，在400℃左右就开始氧化并释放出SO₂，这个反应主要发生在第一、二级旋风筒；部分硫化物会在500-600℃发生氧化生成SO₂气体，反应主要发生在二级筒。而回转窑内喷入的燃料硫绝大部分会与分解炉中大量的活性CaO反应生成硫酸碱，并被水泥熟料带走，而不会排放到大气中。因此，绝大多数情况下，水泥窑SO₂的排放主要来源于原料中的硫。

实际情况中，因地域的限制引起水泥原料硫含量有较大差异，导致不同水泥企业的SO₂排放浓度差别非常大。大部分生产线原料中硫含量较少或不含硫，烟气SO₂排放浓度低于200mg/Nm³，甚至检测不到SO₂排放，但部分生产线原燃料中硫含量较高，导致SO₂排放浓度较高，有的甚至高达1000mg/Nm³以上。

目前，在电厂应用较为广泛的主要是石灰石-石膏法湿法脱硫技术。该技术采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏。该技术具有适用的煤种范围广、脱硫效率高、吸收剂利用率高、设备运转率高等优势，但缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、工业废水较难处理等。由于水泥行业SO₂排放浓度通常低于1000mg/Nm³，烟气量波动大，且污染物组分复杂，脱硫系统入口粉尘较高等问题，石灰石-石膏法湿法脱硫在水泥行业并不适用。

除了石灰石-石膏法外，针对水泥行业的脱硫技术主要有以下几种：干反应剂喷注法、热生料喷注法、喷雾干燥脱硫法等。通过注入反应剂或利用分解炉内生成的氧化钙进行脱硫，或将氧化钙、氢氧化钙溶于水中制成浆液，再喷入相关的反应器内来降低SO₂排放浓度。然而，上述技术或存在建设、运行成本高，操作难度大，维护费用高的缺点，或对原有窑炉系统的正常运行有较大影响。因此开发一种成本低、操作难度小、对原有系统没有影响或影响很小的脱硫技术对于水泥行业脱硫具有重大意义。

发明内容