1、水泥制造流程及其污染解决办法,低碳经济已成为全球瞩目的焦点。以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是应对全球气候变暖的全新经济模式。我国高度重视应对气候变化问题，2009年11月26日，中国政府向世界发出碳减排声音：到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。随着新经济时代的到来，水泥工业的发展受到了资源、环境和能源的严重挑战。水泥是最大宗的基础建设原材料，也是我国国民经济的重要支柱产业，同时也是“三高”行业，2011年中国水泥产量达到20.8亿吨，而因此产生的二氧化碳总量高达12.5亿吨。水泥工业能否完成减排目标
2、，不仅关系到产业升级和结构调整，也关系到能否顺利完成我国政府在哥本哈根会议上向国际社会作出的减排承诺指标的落实。环境标志产品技术要求 低碳水泥和水泥生产企业二氧化碳排放量计算方法的出台并发布实施，对于推动我国低碳经济建设、参与全球碳交易市场、规避技术贸易壁垒、提高企业的竞争优势，引导水泥工业进一步实现低碳、环保、可持续发展等具有重要意义。这也标志着以高能耗、高排放作业方式为主体的水泥行业绿色发展转型工作全面启动，对于达不到环保要求的企业，将面临严峻的考验，甚至被淘汰出局。,前言,2、水泥生产工艺及流程,4、水泥生产过程的的污染,5、水泥生产过程产生的污染解决办法,3、水泥生料煅烧成熟料的物理、
3、化学变化过程,1、水泥厂的常见设备,1、斗式提升机、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机,水泥厂常见设备,2、空气斜槽、风机,3、分格轮、空气炮、收尘器,水泥生产工艺流程图,水泥生产工艺流程：1、破碎及预均化（1）破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。2、生料制备 水 泥 生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少
4、要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约 占 全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制 作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。,3、生料均化 新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。4、预热分解 把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，
5、使 生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。,（1）物料分散 换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离 当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解 预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入
6、装置，使燃料燃烧的,放热过程与生料的 碳 酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解 炉内 进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料 燃烧热 及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。5、水泥熟料的烧成 生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系,列的固相反应，生成
7、水泥熟料中的等矿物。随着物料温度升高近时，等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应 生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高 温熟料的显 热，提高系统的热效率和熟料质量。6、水泥粉磨 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水,化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。7、水泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。,混合生料进入回转窑的上端，受热到
8、100 时，主要是水分蒸发，这一段叫干燥带。干燥的生料继续在窑中前进，在与更热的气体相遇时，被加热到600 左右，这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。此时，由于黏土可塑性降低，块料粉碎成粉料，这一段叫做预热带。温度升高到900，石灰石发生分解，生成的CaO和黏土中的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应，这一段叫分解带。当温度升高到1 100 以上，CaO和酸性氧化物的反应加快。上述反应主要是：这一段叫做煅烧带或称放热反应带。温度到达1 400 左右，窑内物料开始烧结，部分开始熔融。这时硅酸二钙仍保持为固态，熔于熔融液里，与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙（3CaOSiO2）。硅酸三钙以微小的结晶析出，
9、即成熟料。这一段称为烧结带。经过烧结带后，熟料开始冷却而出窑，这一段叫做冷却带。,水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程,废水污染 污染来源：水泥工业的水污染主要为生产设备外排的冷却水、水收尘产生的废水、化验室废水粉尘的污染 污染来源：立窑一般有510粉尘/t熟料泄漏水泥生产线一般有3040个有组织粉尘排放点，最大的废气扬尘点是水泥窑和各类磨机。立窑的炉气泄漏排放的粉尘量最大，立窑一般有510粉尘/t熟料的泄漏。,二氧化硫的污染 来源：水泥原料或燃料中的含硫化合物，及在高温氧化条件下生成的硫氧化物。对于新型干法生产来说，硫和钾、钠、氯一样，是引起预热器、分解炉结皮堵塞的重要因素之一，是一种对生
10、产有害、需要加以限制的一种组分。由于在水泥回转窑内存在充足的钙和一定量的钾钠，所形成的硫酸盐挥发性较差、有80%以上残留在熟料中,氮氧化物（NOX）污染来源：主要来源于燃料高温燃烧时、燃烧空气中的N2在高温状态下与氧化合生成。其生成量取决于燃烧火焰温度，火焰温度越高、则N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生产系统中，由于50%60%的燃料是在温度较低的分解炉中燃烧的。CO2气体的产生1、在水泥煅烧窑中排放的CO2,来源于水泥原料中碳酸盐分解和燃料燃烧。当前，生产水泥熟料的主要原料为石灰石。2、普通硅酸盐水泥熟料含氧化钙65%左右，根据化学反应方程式(CaCO3=CaO+CO2)算出：每生产
11、1吨水泥熟料生成0.511吨CO2,噪声污染 水泥厂的噪音主要来自磨机、空压机、罗茨鼓风机、高压离心通风机、破碎机、各种泵等设备,水泥生产过程中产生的污染物治理方法,废水治理办法：近年水泥企业一般都建立了循环水系统,水的循环利用率在95左右,废水产生量约为0.075m3/t熟料，排放量约为0.003m3/t。熟料化验室废水经酸碱中和处理后外排,水收尘逐渐淘汰,水泥工业对水环境的污染已不再是污染的主体。,粉尘治理办法,利用除尘设备复膜袋除尘率约99.5，普通袋除尘率约99，电除尘（一级除尘）平均除尘率约98；新型干法复膜袋除尘率约99.8；普通袋除尘率约99。5，电除尘平均除尘率约99.5。,二
12、氧化硫污染治理技术,水泥生产中减少SO2排放有下列几种措施：更换原料；在生料磨内吸收；加消石灰Ca（OH）2；设D-SOx旋风筒；设水洗塔等。其中最简单有效的方法就是新型干法生产线选择合适的硫、碱比，同时采用窑磨一体机运行和袋式除尘器。,氮氧化物的污染防治,防治Nox的首要措施就是优化窑和分解炉的燃烧制度，保持适宜的火焰温度和形状，控制过剩空气量，确保喂料量和喂煤量均匀稳定，保障篦式冷却机运行良好，采用低NOx的喷煤 管等。同时考 虑窑操作不正 常情况，还需 设置专门的脱 氮措施。,篦式冷却机,二氧化碳的治理办法,1、烘干原燃料。用废气的余热烘干原燃料可省去烘干用煤，生产每吨水泥熟料可省去烘干用煤0.02吨，减少0.0476吨CO2排放。2、磨细水淬矿渣和分级优质粉煤灰、硅灰等，从而使原料及能源消耗及CO2排放量大大减少。,噪音治理技术,1、应优先采用低噪声的设备 如：粉磨设备中立式辊磨和辊压机替代球磨，离心风机采用低噪声型的和低转速的，罗茨风机优先采用低噪音的三叶罗茨鼓风机，空气压缩机优先采用螺杆式压缩机。2、对设备及厂区车间进行消声和隔离 高压离心风机和罗茨风机安装消声器，发出噪声的设备均应放在厂房内或在外面加隔声罩或加隔音墙；破碎机和球磨机等重型设备因体积较大和检修要求，一般放在厂房内，采用具有良好隔音性能的墙、门窗等措施来降低噪声。,
