減少一氧化氮排放的經(jīng)濟(jì)方法 - 諾和環(huán)保設(shè)備

將水泥帶入世界絕非易事。通過采礦過程從地球上提取二氧化硅，石灰石巖石和碳酸鈣后，石灰石進(jìn)入水泥廠，并在各個(gè)階段被粉碎。接下來，根據(jù)所生成的水泥的類型，根據(jù)碳酸鈣的值進(jìn)行分離。從這里開始，可以添加其他人造元素，并均勻地分解成粉末，即生粉。

　　水泥窯，特別是通過預(yù)熱和回轉(zhuǎn)窯工藝，可保持極gao的燃燒水平。這種快速燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化二氮(NO)和一氧化二氮(NO2)的副產(chǎn)物，它們通常一起稱為一氧化氮。

　　2N2 + O2 = 2NO + 2N

　　排放如何形成

　　一氧化氮排放是現(xiàn)代空氣污染討論中的一個(gè)主要話題，因?yàn)槊慨?dāng)發(fā)生高溫燃燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一氧化氮排放，但是在工業(yè)界，由于存在氮和過量氧氣的快速燃料-空氣混合物的存在，大大促進(jìn)了一氧化氮排放。

　　一氧化氮是對(duì)流層臭氧(O3)的三分之二的關(guān)鍵成分，其距海平面12-20公里。將一氧化氮引入空氣中后，它可以與一氧化碳(CO)和其他揮發(fā)性有機(jī)化合物發(fā)生相互作用，這三者可以在其中結(jié)合并蒸發(fā)并進(jìn)入，懸浮并污染空氣。

　　水泥制造所需的高溫和氧化氣氛有利于一氧化氮的形成。在水泥窯中，一氧化氮排放是通過燃燒空氣中存在的分子氮(熱一氧化氮)和燃料中所含氮化合物(燃料一氧化氮)的氧化引起的燃料燃燒而形成的。例如，一氧化氮可以由森林大火或火山自然產(chǎn)生，但是zui肯定的是，在權(quán)宜之計(jì)等于公司成功的工作現(xiàn)場燃燒化學(xué)試劑會(huì)產(chǎn)生一氧化氮。

　　使水泥生產(chǎn)過程中的一氧化氮副產(chǎn)物降至zui低至關(guān)重要，可以通過以下5種類型的水泥窯的選擇性非催化還原(SNCR)加以緩解：濕式(長)，干式(長)，預(yù)熱器，預(yù)熱器-分解爐和分解爐窯。

　　SNCR的有效性

　　SNCR是將水溶液中的氨或尿素(18-20%)注入1550℉-2000℉之間的高溫區(qū)域以通過引起不同的化學(xué)反應(yīng)氧化氮氧化物的過程，氮和水作為副產(chǎn)物然后作為廢氣(通過煙道)排回到環(huán)境中。煙道氣中的一氧化氮通常為90-95%。SNCR技術(shù)攔截了大多數(shù)將要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并將其大量分解為更安全的氣體。

　　由于SNCR是注入氨水的，因此無需對(duì)您現(xiàn)有的窯進(jìn)行修改。簡而言之，您可以在氨混合物達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)向其添加氨溶液，其余步驟由化學(xué)反應(yīng)完成。您的工廠需要有空間來裝卸和存儲(chǔ)傳輸氨水所需的其他材料。SNCR所需的機(jī)械非常簡單：泵，泵橇，氨流量控制單元，輸送管道和長槍，氨進(jìn)料的測量，溫度監(jiān)控器以及煙氣出口中的一氧化氮測量。

　　SNCR效率已被證明zui多可減少70%的一氧化氮排放(一氧化氮排放不受聯(lián)邦監(jiān)管，但各州的法規(guī)規(guī)定水泥廠的一氧化氮排放減少50-90%不等)。煙囪測試是評(píng)估SNCR效率的一種方法，它可以測試釋放到環(huán)境中的一氧化氮含量。為了確保適當(dāng)?shù)腟NCR效率，需要定期監(jiān)測水泥廠的燃燒效率，以將zui佳溫度維持在1550℉-2000℉之間，否則氨/尿素將不會(huì)與燃燒的水泥混合物發(fā)生適當(dāng)?shù)南嗷プ饔谩?br />
　　對(duì)于濕窯，在環(huán)境溫度下以泥漿或與水的混合物形式供應(yīng)生料。由于開始時(shí)會(huì)包含水和低溫，因此濕窯非常長且狹窄，有些窯窯長達(dá)200M，以便有足夠的時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜帷＜訜徇^程從引入煤和各種廢品(通常是舊輪胎)開始，添加這些廢品以減少煤炭消耗量。

　　對(duì)于濕窯，SNCR注入過程是窯內(nèi)部的，這意味著在適當(dāng)?shù)臏囟汝P(guān)口(下線)將氨和/或尿素物理添加到混合物中，jiu像輪胎一樣，廢品在大約一半的時(shí)間內(nèi)掉落窯爐的燃燒潛力zui有效。

　　由于漫長的加熱過程，濕式和特別是(長)干窯難以維持SNCR技術(shù)有效的1550℉-2000℉溫度范圍。但是，它們的過程提供了一種簡單的方式來了解該過程以及在必要的階段如何引入SNCR。

　　基本的干窯與窯和懸浮預(yù)熱器一起運(yùn)行。在預(yù)熱器中，來自窯的熱氣和來自窯尾熟料冷卻過程的熱量被用來加熱生料。它以高溫進(jìn)入窯，因此比濕窯更有效，更緊湊。

　　原料被磨成粉，并通過預(yù)熱塔和一系列旋風(fēng)分離器進(jìn)料。來自窯爐的熱氣和來自熟料冷卻器的熱空氣吹過旋風(fēng)分離器，從而將熱氣有效地轉(zhuǎn)移到生料上。

　　分解爐窯的運(yùn)行過程與干窯相似，但有一個(gè)額外的燃燒器，即分解爐。額外的熱量會(huì)在餐爐進(jìn)入窯爐之前將餐中的85-95%的碳脫碳。粗粉以900℃(相比之下，濕法為20℃)進(jìn)入窯爐，這使得窯爐更小，更短，并且更早地采用了SNCR技術(shù)。對(duì)于干法/預(yù)熱器和分解爐窯，SNCR在溫度更理想的預(yù)熱塔的較低階段實(shí)施。

　　除了用于減少一氧化氮的SNCR技術(shù)外，還可以使用其他系統(tǒng)：過程控制系統(tǒng)(減少<25%)，改變進(jìn)料組成(23-40%)，低一氧化氮燃燒器(4-47%)，中窯燒制(濕窯為28-59%，干窯為11-55%)和選擇性催化還原(SCR)(70-90%)。

　　與其他方法相比，資本更少

　　關(guān)于水泥廠專用除塵器與替代品的成本，重要的是要認(rèn)識(shí)到水泥廠專用除塵器是一項(xiàng)由運(yùn)營費(fèi)用驅(qū)動(dòng)的技術(shù)，并且會(huì)隨一氧化氮減少要求而直接變化。運(yùn)營平均占流程成本的75%。由于它是基于運(yùn)營的，因此如果不運(yùn)行，則幾乎不會(huì)產(chǎn)生任he成本，因此對(duì)于生產(chǎn)季節(jié)不同的公司而言，這非常有吸引力。

　　成本問題與工廠經(jīng)營的窯爐的種類和數(shù)量以及必xu遵守的州法規(guī)有關(guān)。水泥廠專用除塵器不需要對(duì)已有的機(jī)器進(jìn)行特定的窯爐或大修，因此真正要考慮的問題是您的工作溫度以及是否已經(jīng)可以存儲(chǔ)或必xu建造水泥廠專用除塵器存儲(chǔ)空間。據(jù)清潔空氣公司協(xié)會(huì)稱，水泥廠專用除塵器的一氧化氮還原控制范圍zui廣，從30%到80%不等，對(duì)于1550-2000范圍內(nèi)的任he水泥工廠運(yùn)行窯爐都是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。每噸氮氧化物的去除成本在每噸氮氧化物400-3000元之間。由于不同工廠之間存在不同的條件，因此存在范圍很廣。另外，水泥廠專用除塵器比整體上zui有效的選件SCR便宜得多。