[實用新型]一種基于水泥熟料生產線鈣循環脫硫系統

有效

• 申請號: 201920856113.X
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN210752063U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 陳昌華;胡芝娟;彭學平;馬嬌媚;俞為民;武曉萍
• 申請（專利權）人: 天津水泥工業設計研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/50;B01D53/96
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

本實用新型公開了一種基于水泥熟料生產線鈣循環脫硫系統，屬于煙氣脫硫技術領域，該系統包括分解單元、脫硫單元和收塵單元；還包括連接分解單元和脫硫單元的脫硫劑制備單元，脫硫劑制備單元包括與分解單元出料口連接的冷卻單元，與冷卻單元出料口連接的消化單元；消化單元出料口與脫硫單元進料口連接，脫硫單元出料口與收塵單元進料口連接，收塵單元出料口分別連接脫硫單元進料口和分解單元進料口。該脫硫系統采用自制活性熱生料經冷卻單元冷卻、消化單元消化制備脫硫劑，再喂入脫硫單元脫硫，生成的脫硫渣返回分解爐進入回轉窯煅燒。本實用新型實現脫硫劑自給自足，解決煙氣SO₂排放問題，節省外購脫硫劑成本，同時解決了半干法脫硫渣處置難題。

技術領域

本實用新型涉及煙氣脫硫技術領域，特別是涉及一種基于水泥熟料生產線鈣循環脫硫系統。

背景技術

水泥原料主要由鈣質原料、硅鋁質原料、鐵質原料等組成，其中以鈣質原料為主，一般占80％左右。水泥熟料生產過程中，當原料中含有較多的有機硫或硫化物等低價態硫時，低價態硫在預熱器內高溫氧化會釋放產生SO₂氣體，造成煙氣中SO₂濃度超標，需進行脫硫處理才能達到環保排放指標。

現有的水泥窯煙氣脫硫方法主要有干法脫硫、濕法脫硫等，脫硫劑主要為外部采購。干法脫硫采用的脫硫劑為氫氧化鈣或小蘇打等，將脫硫劑喂到窯尾預熱器風管等部位，脫硫劑與煙氣中二氧化硫發生反應進行脫硫，但脫硫效率往往較低，不適用于二氧化硫本底濃度高的水泥生產線。

水泥窯煙氣也可采用濕法脫硫工藝，濕法脫硫中最常見的是石灰/石膏法，即采用石灰石為脫硫劑，與水混合后制成漿液，噴入脫硫塔內，石灰漿液吸收煙氣中的二氧化硫，反應生成石膏。濕法脫硫有白煙、石膏雨、煙囪腐蝕等問題，且耗水量大，廢水需要進行處理，整體處置成本較高。

煙氣半干法脫硫技術相對濕法脫硫具有煙跡干凈無白煙、無石膏雨、耗水量低且無廢水處理、對煙囪腐蝕性小等多項優點，是國內外煙氣脫硫技術的發展方向?，F有半干法脫硫技術需要外購脫硫劑(生石灰或熟石灰)，脫硫劑成本較高，且脫硫渣處置比較困難，在水泥行業尚無工程應用。半干法脫硫的技術原理為：煙氣中的SO₂與循環流化床脫硫塔內的脫硫劑和水發生離子態化學反應，生成亞硫酸鈣等脫硫產物。脫硫劑在收塵器外循環系統下高倍富集，實現煙氣中SO₂的高效脫除。

其主要反應式為：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+SO₂→CaSO₃·1/2H₂O+1/2H₂O

煙氣半干法脫硫技術產生大量脫硫副產物(亦稱為脫硫灰渣)，因組分復雜且含有大量的亞硫酸鈣而難以綜合利用。脫硫灰渣的特點是有大量未氧化的CaSO₃(主要存在形式為CaSO₃·1/2H₂O)。

目前，半干法脫硫灰渣的處理方式一種是將脫硫灰渣中CaSO₃氧化為CaSO₄，提高脫硫灰渣的活性，從而用于水泥緩凝劑或混合材?，F有將半干法脫硫灰渣氧化的方法主要采用有高溫空氣氧化和低溫濕法催化氧化。高溫空氣氧化法對應的氧化溫度一般高于 500℃，處置過程能耗高，處置成本高；低溫濕法催化氧化法不但會增加氧化過程的成本，而且如果調控不好會有SO₂二次逸出的隱患。另一種半干法脫硫灰渣處置方式為堆放或拋棄處置，既浪費土地資源和硫資源，又會產生二次污染。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

(1)水泥窯煙氣脫硫采用干法脫硫或濕法脫硫存在缺點，前者脫硫效率低，后者有石膏雨、冒白煙、耗水量、廢水處理等問題。