[發(fā)明專利]來自水泥廠的汞排放的降低

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180021886.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN102892481A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: X.劉;J.E.米勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾比馬爾公司
• 主分類號(hào): B01D53/10
• 分類號(hào): B01D53/10;C04B7/36
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 林毅斌;楊思捷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及來自水泥廠的汞排放的降低。

背景技術(shù)

對(duì)美國(guó)汞排放源的研究導(dǎo)致認(rèn)識(shí)水泥生產(chǎn)工廠為汞的主要排放來源。目前，在美國(guó)水泥廠是汞排放的第四大來源。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)提出法規(guī)來限制來自水泥廠的汞排放。提出的法規(guī)闡述來自現(xiàn)有水泥廠的汞排放的首要限制，并且加強(qiáng)對(duì)于新廠的限制。提出的法規(guī)設(shè)定現(xiàn)有來源的汞排放限制：26磅的汞/百萬噸的物料(～13kg/百萬噸)或43磅的汞/百萬噸的生產(chǎn)的熔渣(～21.5kg/百萬噸)。對(duì)于新的水泥廠，汞排放限制為14磅的汞/百萬噸的生產(chǎn)的熔渣(～7.0kg/百萬噸)。提出的法規(guī)設(shè)定在2013年生效。EPA估計(jì)當(dāng)法規(guī)完全實(shí)施時(shí)，來自水泥廠的每年汞排放將降低至少81％。

已知，活性炭可以注射到含有汞蒸氣的氣流中。當(dāng)汞蒸氣接觸活性炭顆粒時(shí)，汞被活性炭顆粒捕獲和保持。然后，顆粒被顆粒收集裝置收集，例如靜電除塵器或集塵過濾器。

非常期望降低來自水泥廠的汞排放的相對(duì)廉價(jià)和又有效的方式。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供以低成本降低汞排放的方法。本文提供的方法可以容易地引入現(xiàn)有水泥廠而不需要昂貴的重新構(gòu)造。

本發(fā)明的實(shí)施方案是一種降低來自水泥廠的汞排放的方法，所述水泥廠包括至少顆粒收集裝置和由一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器構(gòu)成的預(yù)熱塔。該方法包括將粉煤注射到所述水泥廠的至少一個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器中。

從隨后的說明書、附圖和所附權(quán)利要求書，將進(jìn)一步明白本發(fā)明的這些和其他實(shí)施方案與特征。

附圖簡(jiǎn)述

圖1是通常水泥廠構(gòu)造的示意圖。

圖2是典型水泥廠的預(yù)熱塔的示意圖。

圖3是典型水泥廠的預(yù)熱旋風(fēng)分離器的示意圖。

發(fā)明進(jìn)一步詳述

水泥廠構(gòu)造改變，但是具有一些共同特征。示出相關(guān)部件的通常水泥廠構(gòu)造示于圖1。在具有原料磨機(jī)和預(yù)熱塔的水泥廠中，來自原料磨機(jī)2(原磨機(jī))的材料被供送至預(yù)熱塔4(有時(shí)稱為預(yù)煅燒塔)的頂部，并且從預(yù)熱塔4到窯爐6。熔渣產(chǎn)生于窯爐，并且從窯爐排出。氣流8a從窯爐6離開。氣流8a進(jìn)入預(yù)熱塔4的底部，并且從預(yù)熱塔4的頂部離開。然后氣流8b經(jīng)常在調(diào)節(jié)塔中冷卻(通常由水冷卻)。當(dāng)原磨機(jī)2運(yùn)行時(shí)，冷卻的氣流8b循環(huán)回到原磨機(jī)2；當(dāng)原磨機(jī)不運(yùn)行時(shí)，相反冷卻的氣流8b運(yùn)行至顆粒收集裝置10。在通過顆粒收集裝置10后，通過穿過疊堆12運(yùn)行，氣流8c離開水泥廠。為了回輸被顆粒收集裝置10收集的顆粒，示出用于顆粒離開的三條管路30；還示出用于使顆粒返回至預(yù)熱塔4的回輸管路32。

附圖不旨在理解為限制本發(fā)明。例如，本發(fā)明應(yīng)用于不具有原料磨機(jī)的水泥廠、以及具有原料磨機(jī)的水泥廠。

在本發(fā)明的實(shí)施方案中，粉煤可以來自水泥廠外部的來源。可選地，如果煤炭在水泥廠處現(xiàn)場(chǎng)粉碎，粉煤可來自煤炭集塵室。

在本發(fā)明的方法中，粉煤注射到構(gòu)成預(yù)熱塔的一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器中。推薦的注射點(diǎn)隨著煤炭類型、煤炭粒徑、煤炭的揮發(fā)性和含水量、氧氣水平等而改變。例如，在預(yù)熱塔的高溫區(qū)域(約400℃至約800℃)，煤炭的微粒的水分和蒸汽釋放，并且更多孔徑和更大表面積形成于煤炭的微粒中。

水泥廠的典型預(yù)熱塔示于圖2。預(yù)熱塔4包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器26，也稱為顆粒旋風(fēng)分離器。通常預(yù)熱塔中有一系列數(shù)個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器，經(jīng)常為3至約7個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器。圖2示出包括預(yù)熱塔4的一系列預(yù)熱旋風(fēng)分離器26。如上所述，粉煤可以注射到一個(gè)或多種預(yù)熱旋風(fēng)分離器中；取決于注射的煤炭的特性，優(yōu)選旋風(fēng)分離器用于注射粉煤。

圖3示出典型水泥廠的預(yù)熱旋風(fēng)分離器26。箭頭28表示粉煤進(jìn)入預(yù)熱旋風(fēng)分離器26的可能的注射點(diǎn)。

運(yùn)行的優(yōu)選方式是將水注射到水泥廠的至少一個(gè)預(yù)熱旋風(fēng)分離器中，使得粉煤至少部分經(jīng)歷蒸汽活化。優(yōu)選地，水和粉煤一起注射；更優(yōu)選地，粉煤和水混合，并且水和粉煤的混合物被注射。

在本發(fā)明實(shí)施中，使用粉煤降低汞排放。不希望受到理論的束縛，拒信粉煤接觸汞和/或含汞化合物，然后其被粉煤吸附。粉煤微粒從預(yù)熱塔中的注射點(diǎn)運(yùn)行通過預(yù)熱旋風(fēng)分離器的氣流排放孔，并且在水泥廠的顆粒收集裝置中和其他顆粒一起被收集。從顆粒收集裝置，粉煤(和收集的其他顆粒)可以回輸通過工廠。在這種回輸中，顆粒通常初始送至預(yù)熱塔。