水泥廠一種減（jiǎn）少一氧化氮排放的經濟方法

　　一種減少一氧（yǎng）化氮排放（fàng）的經（jīng）濟方法

　　水泥是（shì）一種可（kě）固化，硬化和粘合不同材料的粘合劑。這些材（cái）料的用途和複雜性不同（tóng）。如何將（jiāng）它們用作混（hún）凝土和砂（shā）漿可能是現代建築中最常見的化（huà）學製劑和創造物。如今，在中國，水泥廠每年就（jiù）生產超過1億（yì）噸水泥，使中國成為水泥（ní）生產國。

　　將水泥帶入世界絕非易事。通過采礦過程從地球上（shàng）提取二氧化矽，石灰石岩石和碳酸鈣（gài）後，石灰石進入水（shuǐ）泥廠，並在各個階段被粉（fěn）碎。接下（xià）來，根據所生成（chéng）的水泥的（de）類型，根據（jù）碳酸鈣的（de）值進行分離。從這裏（lǐ）開始，可以添加其他人造元素，並均勻地分解成粉末，即生粉。

　　水泥窯，特別是通過預熱和回轉窯工藝，可保持極高（gāo）的燃燒水平。這種（zhǒng）快速燃燒會（huì）產生一氧化二氮(NO)和一氧化二氮(NO2)的副產物，它們通常一（yī）起稱為（wéi）一氧化氮。

　　2N2 + O2 = 2NO + 2N

　　排（pái）放如何形成

　　一氧（yǎng）化氮排放是現代空（kōng）氣汙染討論中的一個主要話題，因為每當（dāng）發生高溫燃燒時都會產生一（yī）氧化（huà）氮排放，但是在工業界，由於存在氮和過量氧氣的快速燃料-空氣混合物的存在，大大（dà）促進了一氧（yǎng）化氮（dàn）排放。

　　一氧化氮是（shì）對流層臭氧(O3)的三分之二的關鍵成分，其距海平麵（miàn）12-20公裏（lǐ）。將一氧化氮引入空氣中後，它可以與（yǔ）一氧化碳(CO)和（hé）其他揮發性有機化合物發生相互作用，這三者可（kě）以在其中結合並蒸發並進入，懸浮並汙染空氣。

　　水泥（ní）製造所需的（de）高溫和氧化氣氛（fēn）有利於一氧化（huà）氮的形（xíng）成（chéng）。在水泥窯中，一氧化（huà）氮排放是通過（guò）燃燒空氣中（zhōng）存在的分子氮(熱一（yī）氧化氮（dàn）)和燃料（liào）中所含氮化合物(燃（rán）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（yóu）森林大火或火山自然產生，但是最（zuì）肯定的是，在權宜之計等於公司成功的工作現場燃（rán）燒（shāo）化學試劑會產生一氧（yǎng）化氮。

　　使水泥生產過程（chéng）中的一氧化氮（dàn）副產物降至最低至關重要，可以通過（guò）以下5種類型的水泥窯的選擇（zé）性非催化還原(SNCR)加以緩解：濕式(長)，幹式(長)，預熱器，預熱器-分（fèn）解爐和分解爐（lú）窯。

　　SNCR的有（yǒu）效（xiào）性

　　SNCR是將（jiāng）水溶液中的氨或尿（niào）素(18-20%)注入1550℉-2000℉之間的高（gāo）溫區域以通過引起不同的化學反應氧化氮氧化物的過程，氮和水作為副產物然後作為廢氣(通過（guò）煙道)排回到環境中。煙道氣中的一氧化氮通常為90-95%。SNCR技術攔截了大多數（shù）將要發生的化學反應（yīng），並將其（qí）大量分解為更安全的氣體。

　　由（yóu）於（yú）SNCR是注入氨水的，因此無（wú）需（xū）對您現有（yǒu）的窯進行（háng）修改。簡而言之，您可以在氨混合物達（dá）到目（mù）標溫度時向其添加氨溶液，其餘步驟由化學反應完成。您的工廠需要有空（kōng）間來裝卸和存儲傳（chuán）輸氨（ān）水所（suǒ）需的其他材料。SNCR所需的機械非常簡（jiǎn）單：泵，泵橇，氨流量控製單元，輸送（sòng）管道和長槍，氨進料的測量，溫度監（jiān）控器（qì）以及煙氣出（chū）口中的一（yī）氧化氮測量。

　　SNCR效率已被證明最多可減少70%的一氧化氮排放(一氧化氮排放不受聯邦監管，但各（gè）州的法規規定水泥廠（chǎng）的一氧化氮排放減少50-90%不等)。煙囪測試是評估SNCR效率的（de）一種方法，它可以測試釋放到（dào）環境中（zhōng）的（de）一（yī）氧化氮含量。為了確保適當的SNCR效（xiào）率，需要定（dìng）期監測水泥廠的燃燒效率，以將最佳溫（wēn）度維持在1550℉-2000℉之間，否則氨/尿素將不會與燃燒（shāo）的水泥混合物發生適（shì）當的相互作用。

　　對於濕窯，在環境溫度下以泥漿或與水的混合物形式供應（yīng）生料。由於開（kāi）始時會包含水和低溫，因此濕窯非常長且（qiě）狹窄，有些窯窯長達200M，以便有足夠的時間進行適當的加熱。加熱（rè）過程從引入煤和各種廢品(通常是舊輪胎)開始（shǐ），添（tiān）加這些廢品（pǐn）以減少煤炭消耗量。

　　對於濕窯，SNCR注入過（guò）程是窯內部的，這意味著在適當的溫度關（guān）口(下線)將（jiāng）氨和/或尿（niào）素物理添加到混合物中（zhōng），就像輪胎一樣，廢品在大約一半（bàn）的時間內掉落窯爐的燃燒潛力最（zuì）有效。

　　由（yóu）於漫長的加熱過程，濕式和（hé）特別是(長)幹窯難以維持SNCR技術有效的1550℉-2000℉溫度範圍。但是（shì），它們（men）的過程提供了一種簡單的方（fāng）式（shì）來了解該過程以及在必要的階（jiē）段如何引入SNCR。

　　基本的幹（gàn）窯與窯和懸浮預熱器一起運（yùn）行。在預熱器中，來自窯的熱氣和來（lái）自窯（yáo）尾熟料冷卻過程（chéng）的熱量被（bèi）用來（lái）加熱生料。它以高溫進入窯，因此比濕窯更（gèng）有效，更緊湊（còu）。

　　原（yuán）料被磨成（chéng）粉，並通過預熱塔和一係列旋風分離器進（jìn）料。來自窯（yáo）爐的熱氣和（hé）來自熟料冷卻器的熱（rè）空氣吹過旋風分離器，從而將熱氣有效地轉移到生料上。

　　分解爐窯（yáo）的（de）運行過程與幹窯相似，但有一個額外的燃燒器，即分解爐（lú）。額外的熱量會在餐爐（lú）進入窯爐之前將餐中的85-95%的碳脫碳。粗（cū）粉（fěn）以900℃(相比之下，濕法為20℃)進入（rù）窯爐，這使得窯爐更小，更短，並且更早地采用（yòng）了SNCR技術。對於幹法/預熱器和分解爐窯，SNCR在溫度更理想的預熱塔的較低階段實（shí）施。

　　除了用於減少一氧化氮的SNCR技術外，還可（kě）以使用其（qí）他係統：過程控製係統(減少<25%)，改變進料組成(23-40%)，低一氧化氮燃燒器（qì）(4-47%)，中窯燒製(濕窯為28-59%，幹窯為11-55%)和選擇性催化還（hái）原(SCR)(70-90%)。

　　與其他方法相比，資本（běn）更少

　　關於水泥廠（chǎng）專用除塵器與替代品的成本，重要的是要認識到（dào）水泥廠專用除塵器是一項由運（yùn）營費用驅動的技術，並且（qiě）會隨一氧化（huà）氮（dàn）減少要求而直接變化。運營平均占流程成本的75%。由於它是基於運營的，因此如果不運行，則幾乎不會產生任何（hé）成本，因此對於生產季節不同的公司而言，這非常有吸引力。

　　成本問題與工廠經營的窯爐的（de）種類和數量以及必須遵守的州法規有關。水泥（ní）廠專用除塵器（qì）不需要對已有（yǒu）的機器進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（dù）以及是否已經可以存儲或必須建造水泥（ní）廠（chǎng）專用除塵器存儲（chǔ）空間。據清潔空（kōng）氣公司協會稱，水泥廠專用（yòng）除塵器的一氧化氮（dàn）還原控製範圍最廣，從30%到80%不等（děng），對於1550-2000範圍（wéi）內的（de）任何水泥工廠運（yùn）行窯爐都是一個不錯的選（xuǎn）擇。每（měi）噸氮氧化物的去除成本在每噸氮氧化（huà）物400-3000元之間。由於不同工廠之間存在不同的條件，因此存在範圍很廣。另外，水泥（ní）廠專用除塵器比整體上最（zuì）有效的選件SCR便宜得多。

　　使用水（shuǐ）泥廠專用（yòng）除塵器，所用的氨/尿素水平（píng）是初始設備安裝和運（yùn）行成本(例如電費)後的剩（shèng）餘（yú）成本。所生產的水泥類型將決定氨/尿素的含量，因為不同的化（huà）學物質以（yǐ）不同的方式對（duì）不同的（de）元素進（jìn）行（háng）反應。由於各種原因在生料中（zhōng）添加了如此多的添加劑，從長遠來看，測試必須確定水泥廠專用除塵器是否是您工廠的最佳選擇。水泥廠（chǎng）專用除塵器不是一個“氨/尿素等於更好的結果”的方程式。好消息是，您（nín）可以在溫度符合（hé）標準的任何工廠輕鬆測試水泥廠專用除塵（chén）器。隨著國（guó）家法規（guī）的不斷變化，水泥廠專用除塵器是一個極好的選擇，因為該過程提供（gòng）了最廣（guǎng）泛的排放效（xiào）率。

　　盡管（guǎn）在水泥製造（zào）行業中有減少一（yī）氧化氮排放的替（tì）代方法，但（dàn）很少有像水泥廠專用除塵器技術（shù）一樣提供最大程度地減少一氧化氮（dàn）的天然副產（chǎn）品，如必要的（de）氮（dàn）和氧(排他性)。