[发明专利]使用水泥生料作为吸收剂减少水泥厂的HCl排放的方法和设备

说明书

本发明涉及基于预热器(1)和/或旁路气体物流的处理来减少水泥厂的HCl排放的方法，其特征在于将作为HCl吸收剂的水泥生料分散在将要从其中去除HCl的气体物流中；将水泥生料从生料磨(6)和/或筒仓(8)引入到具有上行气流的管道中；该管道在气体调节塔(7)之后和/或颗粒过滤器单元(5)之前和/或颗粒过滤器(4)之前的旁路管线中的点处以流体连通的方式设置。

发明领域

本发明涉及用于减少水泥厂的HCl排放的方法和设备。

背景技术

水泥制造是高能耗和高排放的生产工艺。这是生产水泥熟料所需的在水泥窑中产生的极多热量的结果。鉴于水泥厂的高排放和对社会的重要性，其是一个明显的减排场所。水泥厂直接和间接地释放温室气体排放。加热石灰石直接释放CO₂，燃烧矿物燃料以加热窑间接地导致CO₂排放。

与水泥工业相关的另一种气体污染物是氯化氢(HCl)，其也必须保持在特定限制内。但是，水泥制造工艺中的HCl来源和释放机制尚未被充分了解。然而，工业测量公开了存在两个形成区：水泥窑和生料预热塔的上部旋风分离器。此外，在生料磨中和颗粒过滤器单元中观察到HCl清洗现象。

有相当数量的水泥厂在遵守HCl排放限制方面面临挑战(E.U.：10mg/Nm3，10％volO2，干燥)。现有的HCl排放控制方法基于以下方面：

i)生料磨清洗作用的经验利用

ii)在烟道气物流、预热器生料进料和气体调节塔中注入Ca(OH)2，和

iii)酸性气体清洗装置，例如，湿式清洗器和气体悬浮吸收器半干式清洗器(石灰浆喷洒)。

通常，用于控制HCl排放的最广泛使用的方法是在生料磨运行时使烟道气从其中通过。但是，该方法有一些明显的局限性，这些局限性与生料磨的尺寸(可处理一部分烟道气)和生料磨运行时间有限相关。

因此，有利地还在于能够应用减少水泥厂的HCl排放的方法，优选在生料磨未运行时以及为了符合HCl排放限制。

应当清楚地理解，本文中对背景材料或信息的任何引用并不构成对任何材料、信息构成本领域公知常识的一部分或者以其他方式为可承认的现有技术的承认。

发明目的

本发明的目的是克服或至少改善一个或多个以上现有技术中的问题和/或为消费者提供可用或商业化的选择。

本发明的目的是提供用于优选地在生料磨未运行时减少水泥厂的HCl排放的方法。

本发明的另一目的是提供用于减少水泥厂的HCl排放以符合HCl排放限制的方法。

本发明的另一目的是提供用于控制水泥厂的HCl排放的低成本复杂性的辅助方法，该方法利用了生料在相对低温(180℃)下在气相中水分存在下的HCl吸收能力。

本发明的又一目的是提供现有技术的替代方案。

发明内容

在第一方面，本发明涉及基于预热器和/或旁路气体物流的处理来减少水泥厂的HCl排放的方法，其特征在于可将作为HCl吸收剂的水泥生料分散在要从其中去除HCl的气体物流中。可将水泥生料从生料磨和/或筒仓引入具有优选上行气流的管道中。管道可具有垂直上行的气流。管道可在气体调节塔之后和/或在颗粒过滤器单元之前和/或在颗粒过滤器之前的旁路管线中的点处以流体连通的方式设置。垂直上行的气流使得颗粒难以附聚(颗粒的附聚会降低生料的表观HCl吸收能力)。

根据本发明的方法的基本技术优势来源于在低温(200℃)下实验观察到的独特的生料的HCl吸收机制。特别地，根据本发明的方法利用了实验证明的生料对HCl的初始快速吸收机制，其对应于表面饱和现象。因此，生料作为吸收剂的应用为常规清洗技术(例如，Ca(OH)2注入)给予了低成本的替代方案。