水泥工业清洁生产审核报告(编辑修改稿)

水泥工业清洁生产审核报告(编辑修改稿)内容摘要：

应温度 100℃，实际上物料的温度在大约 20～ 50℃进入窑系统，超过露点温度后，大约在 75～ 150℃水分蒸发，反应式： H2O→H2O↑，反应吸热约 2675kJ/kg。 2） 预热带 承担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务。 反应温度 450℃，反应热很小。 反应式： A12O32SiO22H2O→Al2O3+2SiO2+2H2O↑。 水泥工业清洁生产审核分析 5 3） 碳酸盐分解带 主要承担碳酸镁及碳酸钙的分解任务。 耗热量：碳酸镁为 815kJ/，碳酸钙为 1656 kJ/。 由于生料中碳酸钙含量多，故本带需热量是很大的。 反应温度及反应式如下： MgCO3→MgO+CO2↑ （ 600～ 700℃ ） CaCO3→CaO+CO2↑（ 650～ 900℃ ） CaO＋ A12O3→CaO●A12O3 （ 800℃ ） CaO＋ Fe2O3→CaO●Fe2O3 （ 800℃ ） CaO＋ CaO●Fe2O3→2CaO●Fe2O3（ 800℃ ） CaO＋ CaO●Fe2O3→2CaO●Fe2O3（ 800℃ ） 3（ CaO●A12O3） +2 CaO→5 CaO●3A12O3（ 900～ 950℃ ） 4） 放热反应带 主要承担固相反应任务，为放热反应。 本带上部为炽热火焰，下部物料反应放热，故物料升温很快，反应温度及反应式如下： 2CaO＋ SiO2→2CaO●SiO2（ 1000℃ ） 3（ 2CaO●Fe2O3）＋ 5 CaO●3A12O3＋ CaO→3（ 4 CaO●A12O3●Fe2O3） （ 1200～ 1300℃ ） 5 CaO●3A12O3＋ 4CaO→3（ 3 CaO●A12O3） （ 1200～ 1300℃ ） 5）烧成带 主要承担熟料中的主要矿物 C3S 的形成， f CaO 的吸收，完成熟料的最后烧成任务。 在本带中由 1280℃ 开始出现液相，直到 1450℃ C3S 大量形成， f CaO 最后基本吸收，完成熟料的最后烧结过程，离开火焰高温区逐渐降温到 1300℃ 左右进入冷却带。 在该带1350～ 1450℃ 时液相量可达 20%~30%, A12O Fe2O3 及其他组分进入液相。 C3S 形成为放热反应，放热量为 447 kJ/kg. C3S。 反应温度及反应式如下： 2CaO●SiO2＋ CaO→3CaO●SiO2（ 1280～ 1450℃ ） 6） 冷却带 主要任务有三项，一是使熟料中的 C3A、 C4AF 及少量 C5A3 重新结晶；二是使部分液相形成玻璃体；三是回收熟料中的热焓加热燃烧用空气。 本带反应温度为 1350～1200℃ 以下。 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。 水泥工业清洁生产审核分析 6 水泥工业清洁生产审核分析 7 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。 和燃烧器 水泥生产所需要的煤，一般来说必须磨制成煤粉，而煤粉的质量又直接影响水泥的质量。 在煤粉制备、储存、输送和使用过程中，处理不当，容易污染环境，甚至发生安全事故，造成人员伤亡和设备的损坏，因此，水泥生产过程中，煤粉制备系统的可靠性、经济性、安全性以及环境保护条件，自动化水平是十分重要的。 燃料燃烧 器是水泥熟料制备过程中的热源，它承担着燃料燃烧的重要任务。 对于预分解窑来说，它所具有的两个热源 —— 窑内及分解炉内的燃料燃烧器同样十分重要。 只有具有优良性能的燃烧器，才能保证喂入窑系统的燃料在燃烧室间内迅速分散均布、及时起火、完全燃烧，并按照要求提供充足的热源，形成一个合理的温度场及热工制度，从而使回转窑系统充分发挥其应有的功能，顺利完成所赋予的各项任务，做到优质、高效、低耗、长期安全运转和满足环境保护规定的要求。 特征污染物分析 在水泥熟料煅烧过程中，煤和物料中夹杂的氟燃烧会生成氟化 物造成污染，但其量甚微。 而立窑煅烧为改善工艺条件，提高产品质量以及降低能耗，常加入复合矿化剂（如萤石、氟硅酸钠等）配制生料，它们在高温下烧制时，与水蒸气作用发生如下化学反应： CaF2+2H2O =Ca (OH) 2+2HF SiO2+4HF=2H2O+SiF4 HF 能很快与大气中的水分结合，形成氢氟酸气溶胶； SiF4 在大气中与水蒸气反应形成水合氟化硅和易溶于水的氟硅酸，降雨可把大气中的氟化物带到地面，进而造成水、土壤和农作物污染，最终危害人畜健康。 新型干法水泥生产工艺，与立窑工艺相比，干法水泥生产过程 中不会加入复合矿化剂（如萤石、氟硅酸钠等）配制生料，因此， 窑尾所排气体中很难检测到氟化物。 硫化合物是随燃料或原材料一起进入水泥窑系统的。 原材料中的硫化合物主要以硫酸盐（如：硫酸钙 CaSO4）或硫化物（即：黄铁矿或白铁矿 FeS2）的形式存在。 原材料中的硫酸盐在温度达到 1200 ℃ 以前具有热稳定性，因此会进入旋转窑的烧结区，然后在烧结区中分解出二氧化硫。 部分二氧化硫会与碱金属结合并进入熟料结构中。 其余二氧化硫则被带回到水泥窑系统的冷却器区，并在该部位与煅烧形成的氧化钙或碳酸钙反应后重新送 入烧结区（ “二氧化硫化学吸附 ”）。 随燃料一起引入的无机和有机硫化合物会经过同样的内部循环，包括热分解、氧化成二氧化硫、与碱金属反应或与氧化钙反应。 在这个密闭的内部循环中，通过燃料或原材料硫酸盐引入的全部硫都将留在水泥窑中化学结合到水泥熟料中，同时不会生成气态二氧化硫排放物。 水泥工业清洁生产审核分析 8 但是，当原材料被废气加热时，原材料中的硫化物（和有机硫化合物）会在 400 到 600 ℃ 的中间温度下分解和氧化，而生成二氧化硫。 在这种温度条件下可与二氧化硫反应的氧化钙并不是很多。 因此，在干预热器水泥窑中，总量中约 30% 的硫化物 可能会以气态二氧化硫的形式离开预热器部分。 直接运行条件下，即原料磨关闭时，其中的大部分会排放到大气中。 在复合运行状态下，即原料磨处于工作状态下，剩余二氧化硫中有 30% 到 90% 会被原料磨机新研磨的原料粉颗粒吸附（ “ 物理 化学吸附 ” ）。 二氧化硫或 VOC 等气态排放物在很大程度上由所用原材料的化学性质决定，而不由燃料成分决定。 原材料中不稳定成分越低，其污染物排放量就越低。 确定审核重点 清洁生产审核重点的确立是整个清洁生产过程的关键步骤和 重点工作 〔 8〕 ，本文 采用权重总和计分排序法 〔 9〕 确定清洁生产 审核的审核重点。 表 231 权重总和计分排序表 因素 权重值 W(1～ 10) 备选审核重点得分 熟料工段 水泥工段 中控室 R RW R RW R RW 废弃物量 粉尘 10 10 100 10 100 6 60 SO2 10 10 100 6 60 4 40 NOx 10 10 100 6 60 3 30 主要消耗 7 9 63 8 56 4 28 外部环保要求 8 10 80 9 72 5 40 清洁生产潜力 6 9 54 7 42 3 18 车间积 极性 4 6 24 5 20 5 20 总分 ∑（ RW） ――― ――― 521 ――― 410 ――― 236 排序 1 2 3 设置清洁生产目标 依据《水泥单位产品能源消耗限额》 （ GB16780－ 20xx） 〔 10〕 、 《 水泥工业大气污染物排放标准 》 （ DB37/53220xx） 〔 11〕 的规定，参照 《清洁生产标准 水泥行业》（ HJ 46720xx）〔 12〕 ，结合公司工艺、技术、设备现状等实际情况制定清洁生产审核目标。 评估 评估阶段是对预评估阶段中确定的清洁生产审核 重点的物料投入、生产过程、产品的产出和废物的产生等进行详细的分析，并通过建立清洁生产审核重点的物料平衡、水平衡等，找出物料流失环节、能源流失环节和污染物产生的原因， 查找材料储存、生产运行与管理和过程控制等方面存在的问题，以及与国内外先进水平的差距，以确定预防污染方案， 为清洁生产方案的提出与确定提供切入点和依据。 评估阶段审核程序见图 241。 水泥工业清洁生产审核分析 9 单元操作功能说明 根据 企业的 实际生产情况和工艺流程，编制了审核重点单元操作功能说明表，见表241。 表 241 审核重点 单元操作功能说明表 单元操作名称 功 能 石灰石破碎 将进厂石灰石破碎到 25mm 以下。 石灰石预均化 不同品味的石灰石进行混合均化。 生料配料 通过一定得配备进行混合下料。 原料磨 (球磨机 ) 将入磨原材料进行粉磨。 元操作工艺流程图 、输出 过程输入 ① 确定输入物料 ② 记录用水、用料 ③ 测定回用于生产中的排放物 过程输出 ④ 合格产品、产量 ⑤ 记录副产品 ⑥ 记录废水、废气、 废渣排放量 物料平衡推算 ⑦ 集中输入和输出记录资料 ⑧ 初步推算物料平衡 ⑨ 评价及反复推敲物料平衡 3. 建立物料平衡 4. 评估物料平衡、分析废物流产生原因 5. 寻找清洁生产机会 6. 实施明显、简单易行的预防污染方案 图 241 “评估 ”程序图 水泥工业清。