CN1356922A - 废气脱硫的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种按以下步骤使水泥生产装置的废气脱硫的方法和设备:将气态二氧化硫结合到从装置的焙烧段(4)取出的含钙的水泥原粉中,随后作为吸硫反应物与废气接触。在与废气接触以前,特定的方法使取出的原粉熟化和研磨。用这一方法和设备,通过减少脱硫法所需的原粉数量得到热量节省的改进。这可归因于通过原料熟化和研磨,原粉的细度提高,从而提高脱硫法的效率。

Description

废气脱硫的方法和设备
本发明涉及一种通过将气态二氧化硫结合到含钙的水泥原粉中使水泥生产装置的废气脱硫的方法和设备，所述的原粉从该装置的焙烧阶段取得，随后作为吸硫反应物与废气接触。
这类方法由US-A-4634583已知。这一已知方法的缺点是它的效率低。这是由于这样的事实：送入废气中的经焙烧的原粉粒度相对较大，使它的表面积相应降低。所以，这一已知的方法需要比理论需要的更多得多的原粉，从而产生不必要的废热，因为取出的原粉需从850-950℃冷却到220-250℃。
本发明的目的是提供一种减少上述缺点的方法和设备。
根据本发明，这一目的通过前言中提到的这类方法来达到，其特征在于，取出的原粉在与废气接触以前先经熟化和研磨。
通过减少脱硫法所需的原粉数量因此得到节约热能的改进。这可归因于通过原粉的熟化和研磨，提高了原粉的细度，从而提高脱硫法的效率。进行的试验表明，反应物粒度的下降使脱硫法的效率提高。
在取出的原粉中所含的氧化钙(CaO)的主要数量转变成氢氧化钙(Ca(OH)2)是优选的，因为后者有更大的能力与二氧化硫(SO2)结合。所以，根据本发明，取出的经焙烧的原粉最少80％经熟化、优选全部经熟化是优选的。熟化的百分数等于(1-熟化后游离的CaO/熟化前游离的CaO)×100，其中游离的CaO象常规的那样基于灼烧损失。
因为反应物粒度的下降使脱硫法的效率提高，所以还优选取出的经焙烧的原粉被研磨到平均粒度小于5微米、优选小于3微米。
本发明还涉及用于水泥生产装置的废气脱硫的设备，包括在取出的原粉与废气接触以前将它熟化和研磨的设备。
水泥生产装置的废气SO2特别是在这样一些情况中，其中硫化物例如黄铁矿(FeS2)结合在原料中。例如通过FeS2在约550℃下部分氧化生成SO2。此外，当使用取出的原粉时，在高温下达到最高的脱硫效率。所以，优选沿废气流方向在紧靠原料中的硫化物组分部分燃烧生成SO2后的位置将取出的经焙烧的原粉送入废气流。在有5个旋风分离段的预热器的传统水泥生产装置中，由含硫化物的原料生成SO2通常在第三旋风分离段的进料管中发生和在这一旋风段本身中发生。在这样的装置中，优选在第三旋风段的废气排出管中或在随后的位置将取出的原粉送入废气中。在实际的实施中，用SO2测量设备来正确确定在什么地方生成SO2，因此决定引入点的位置。
优选将闪蒸管中取出的经焙烧的原粉送入使原粉熟化的混合空气和水流中，经熟化的原粉在分离设备中分离，随后送至研磨机中研磨。
还优选使用闪蒸管的空气流将熟化和研磨的焙烧过的原粉从研磨机送至引入点。
本发明的主要目的是除去由原料产生的SO2，因为在窑***较热的部分中由燃料生成的SO2有效地与CaO结合并转变成CaSO4，后者是构成成品熟料组分的一种固体。
在下文中，将参考附图更详细地说明本发明，其中：
图1表示使用本发明方法的一种传统的水泥生产装置；以及
图2表示本发明一特别优选的实施方案。
在图1中示出这样一水泥生产装置，它包括有5个旋风分离器1a-1e的旋风预热器1、焙烧炉4、旋转窑3和熟料冷却器5。该装置按传统的操作原理运转，它包括将原料在进料管线的入口9处送入旋风预热器的第一旋风分离段，并与旋转窑3中的燃烧器11和焙烧炉4中的燃烧器13处生成的热废气逆流通过预热器1、焙烧炉4和随后通过窑3；经加热、焙烧和燃烧生成熟料。经燃烧的熟料随后在熟料冷却器5中冷却。
根据本发明的方法，一部分热的经焙烧的原粉用计量设备15从预热器1的第五段分离旋风器中取出，计量设备15用来取出受控的物流。如此取出的物流送往任何一种适合类型的熟化和研磨设备17。例如，它可为球磨机、立式磨机、环辊式磨机或辊压机，水(H2O)(有可能为汽化形式的水)加到研磨设备中。在本发明一个特别优选的实施方案中，如图2所示的设备17包括有随后的分离旋风分离器17b和研磨机17c的提升管或闪蒸管17a。在这一实施方案中，将取出的经焙烧的原粉送入向上的混合空气和水流中，从而使原粉熟化。空气由风扇16提供，而水通过开口20提供。经熟化的(但仍基本上干燥的)焙烧原粉随后在分离旋风分离器17b中分离，如果方便，它通过中间料斗(未示出)从17b输送到磨机17c，在那里它被研磨到所需的粒度。
现在经熟化和研磨的焙烧原粉有可能通过杓式设备从设备17送到进口19，在那里装有第三旋风分离段1c的出口管21。在图2所示的实施方案中，原粉借助闪蒸管的空气流通过导管18气动输送。
在送入废气中以后，氧化钙(CaO)和氢氧化钙(Ca(OH)2)与废气中存在的SO2反应，并转变成亚硫酸钙CaSO3和/或硫酸钙CaSO4。这些固体可构成与原粉的其他组分类似的熟料组成部分。
经熟化和研磨的焙烧原粉可直接送到进口19或者送到中间料斗(未示出)，随后借助计量设备将它送到进口。可用特定的喷枪进行该材料的实际引入，该喷枪能将经熟化的和研磨的焙烧原粉在整个导管21的截面上分布，以便使脱硫法的效率是优化。

Claims (16)

1.一种用以下步骤使水泥生产装置的废气脱硫的方法：将气体二氧化硫结合到由该装置的焙烧段(4)取出的含钙水泥原粉中，随后作为吸硫的反应物与废气接触，其特征在于，在与废气接触以前，取出的原粉先经熟化和研磨(17)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，取出的焙烧原粉进行最少80％熟化。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，取出的焙烧原粉进行全部熟化。
4.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于，将取出的焙烧原粉研磨到平均粒度小于5微米。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，将取出的焙烧原粉研磨到平均粒度小于3微米。
6.根据权利要求1-5任一项的方法，其特征在于，将取出的焙烧原粉沿废气流方向在紧靠原料中硫化物组分部分燃烧生成SO2后的位置(19)引入废气中。
7.根据权利要求1-6任一项的方法，其特征在于，将取出的焙烧原粉送入闪蒸管(17a)的混合空气和水流中，使它熟化，经熟化的原粉在分离设备(17b)中分离，随后送至磨机(17c)并研磨。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，闪蒸管(17a)的空气流用来将磨机(17c)的经熟化的和研磨的焙烧原粉送至引入点(19)，进入废气中。
9.一种通过以下将气态的二氧化硫结合到含钙的水泥原粉中的方法使水泥生产装置的废气脱硫的设备：将含钙的水泥原粉从装置的焙烧段取出，随后作为吸硫反应物与废气接触，其特征在于，在与废气接触以前，使取出的原粉熟化和研磨的设备(17)。
10.根据权利要求9的设备，其特征在于，将取出的焙烧原粉沿废气流的方向，紧靠在原料中的硫化物组分部分燃烧生成SO2后的位置(19)送入废气流中的设备(18)。
11.根据权利要求9或10的设备，其特征在于，熟化取出的焙烧原粉的设备包括闪蒸管(17a)。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于，熟化取出的焙烧原粉的设备包括分离设备(17b)。
13.根据权利要求11或12的设备，其特征在于，研磨取出的焙烧原粉的设备包括研磨机(17c)。
14.根据权利要求13的设备，其特征在于，导管(18)用来提供将熟化的和研磨的焙烧原粉从磨机(17c)输送到引入点(19)进入废气中的闪蒸管(17a)的空气流。
15.一种有权利要求9-14中任一项的设备的水泥生产装置。
16.根据权利要求15的水泥生产装置，包括5段预热器，其特征在于，将经熟化的和研磨的原粉在紧靠预热器(1)的第3段(1c)前送入废气中。
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