[实用新型]一种水泥熟料生产线钙循环半干法脱硫系统

说明书

本实用新型公开了一种水泥熟料生产线钙循环半干法脱硫系统，属于烟气脱硫技术领域，该系统包括分解单元、脱硫单元和收尘单元；还包括连接分解单元和脱硫单元的脱硫剂制备单元，脱硫剂制备单元包括与分解单元出料口连接的冷却单元，与冷却单元出料口连接的消化单元；消化单元出料口与脱硫单元进料口连接，脱硫单元出料口与收尘单元进料口连接，收尘单元出料口通过脱硫渣输送单元连接分解炉。该系统采用自制活性热生料经冷却单元冷却、消化单元消化制备脱硫剂，再喂入脱硫单元脱硫，生成的脱硫渣返回分解炉进入回转窑煅烧。本实用新型实现脱硫剂自给自足，解决烟气SO₂排放问题，节省外购脱硫剂成本，同时解决了半干法脱硫渣处置难题。

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫技术领域，特别是涉及一种水泥熟料生产线钙循环半干法脱硫系统。

背景技术

水泥原料主要由钙质原料、硅铝质原料、铁质原料等组成，其中以钙质原料为主，一般占80％左右。水泥熟料生产过程中，当原料中含有较多的有机硫或硫化物等低价态硫时，低价态硫在预热器内高温氧化会释放产生SO₂气体，造成烟气中SO₂浓度超标，需进行脱硫处理才能达到环保排放指标。

现有的水泥窑烟气脱硫方法主要有干法脱硫、湿法脱硫等，脱硫剂主要为外部采购。干法脱硫采用的脱硫剂为氢氧化钙或小苏打等，将脱硫剂喂到窑尾预热器风管等部位，脱硫剂与烟气中二氧化硫发生反应进行脱硫，但脱硫效率往往较低，不适用于二氧化硫本底浓度高的水泥生产线。

水泥窑烟气也可采用湿法脱硫工艺，湿法脱硫中最常见的是石灰/石膏法，即采用石灰石为脱硫剂，与水混合后制成浆液，喷入脱硫塔内，石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫，反应生成石膏。湿法脱硫有白烟、石膏雨、烟囱腐蚀等问题，且耗水量大，废水需要进行处理，整体处置成本较高。

烟气半干法脱硫技术相对湿法脱硫具有烟迹干净无白烟、无石膏雨、耗水量低且无废水处理、对烟囱腐蚀性小等多项优点，是国内外烟气脱硫技术的发展方向。现有半干法脱硫技术需要外购脱硫剂(生石灰或熟石灰)，脱硫剂成本较高，且脱硫渣处置比较困难，在水泥行业尚无工程应用。半干法脱硫的技术原理为：烟气中的SO₂与循环流化床脱硫塔内的脱硫剂和水发生离子态化学反应，生成亚硫酸钙等脱硫产物。脱硫剂在收尘器外循环系统下高倍富集，实现烟气中SO₂的高效脱除。

其主要反应式为：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

Ca(OH)₂+SO₂→CaSO₃·1/2H₂O+1/2H₂O

烟气半干法脱硫技术产生大量脱硫副产物(亦称为脱硫灰渣)，因组分复杂且含有大量的亚硫酸钙而难以综合利用。脱硫灰渣的特点是有大量未氧化的CaSO₃(主要存在形式为CaSO₃·1/2H₂O)。

目前，半干法脱硫灰渣的处理方式一种是将脱硫灰渣中CaSO₃氧化为CaSO₄，提高脱硫灰渣的活性，从而用于水泥缓凝剂或混合材。现有将半干法脱硫灰渣氧化的方法主要采用有高温空气氧化和低温湿法催化氧化。高温空气氧化法对应的氧化温度一般高于 500℃，处置过程能耗高，处置成本高；低温湿法催化氧化法不但会增加氧化过程的成本，而且如果调控不好会有SO₂二次逸出的隐患。另一种半干法脱硫灰渣处置方式为堆放或抛弃处置，既浪费土地资源和硫资源，又会产生二次污染。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)水泥窑烟气脱硫采用干法脱硫或湿法脱硫存在缺点，前者脱硫效率低，后者有石膏雨、冒白烟、耗水量、废水处理等问题。