Вопросы, которые в соответствии с Конвенцией необходимо решить Конференции Сторон на ее первом совещании Установки для производства цементного клинкера Резюме


Используемые процессы, включая рассмотрение исходных материалов и поведение ртути в процессе



страница2/10
Дата09.08.2019
Размер1.98 Mb.
#127325
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

2 Используемые процессы, включая рассмотрение исходных материалов и поведение ртути в процессе

2.1 Обзор процесса производства цемента


Производство клинкера и цемента, соответственно, имеют следующие общие подпроцессы:

  • сырье (естественное и полученное из отходов) – добыча, хранение, обеспечение качества, контроль и подготовка;

  • топливо (обычное и полученное из отходов) – хранение, обеспечение качества, контроль и подготовка;

  • печные системы – процессы работы печи и применение методов сокращения выбросов;

  • помол цемента – хранение, обеспечение качества, контроль и подготовка;

  • упаковка и отправка.



Рисунок 2. Обзор производства цемента (BREF CLM, 2013)

Quarry

Карьер

Crushing plant(s)

Дробилка (-и)

Sampling station

Станция отбора проб

Raw materials storage and preblending

Хранение и предв. смешивание сырья

Corrective materials

Корректирующие материалы

Feed bins

Питательные воронки

Cooler dedusting

Охлаждение с очисткой от пыли

Air-to-Air cooler

Воздухо-воздушный охладитель

Coal mill

Углеразмольная мельница

Coal

Уголь

Clinker cooler

Охладитель клинкера

Rotary kiln

Ротационная печь

Cyclone preheater

Циклонный подогреватель

Water

Вода

Conditioning tower

Колонна увлажнения

Raw mill

Сырьевая мельница

Homogenizing and storage silo

Силос гомогенизации и хранения

Electrostatic precipitator

Электростатический пылеуловитель

Raw mill

Сырьевая мельница

Clinker storage

Хранилище клинкера

Gypsum

Гипс

Mineral components

Минеральные компоненты

Cement mill

Цементная мельница

Filter

Фильтр

Bulk dispatch

Насыпная погрузка

Packing machine

Упаковочная машина

Cement silo

Цементный силос

Bag palletisation

Укладка мешков на поддонах

В настоящем документе основное внимание уделяется процессу производства клинкера, который является основным источником выбросов ртути в атмосферу.


2.2 Процесс производства клинкера


Химический процесс производства клинкера начинается с разложения карбоната кальция (СаСО3), присутствующего в сырьевых материалах, при температуре около 900°C, в результате чего образуется окись кальция (CaO, известь) и высвобождается газообразный диоксид углерода (CO2); этот процесс известен как кальцинирование. Параллельно идет процесс клинкерования, в котором CaO реагирует при высокой температуре (обычно от 1400°C до 1500°C) с кремнеземом, глиноземом и оксидом железа с образованием силикатов, алюминатов и ферритов кальция, из которых состоит портландцементный клинкер (SC BAT Cement, 2008).

В принципе, процесс производства клинкера состоит из собственно обжига клинкера (предварительного нагрева, обжига в печи с предварительным кальцинированием, с перепуском печного газа или без него) и последующего охлаждения клинкера. Обожженный клинкер подается на цементную мельницу, где он перемалывается вместе с добавками для производства конечного продукта (т.е. цемента).


2.2.1 Описание обжига клинкера


Существует четыре основные технологии производства цемента: мокрый, полумокрый, полусухой и сухой процесс; выбор процесса в значительной степени определяется состоянием сырья (сухого или мокрого). Их описание приводится ниже.

  1. В мокром процессе сырье перемалывается с водой для получения пульпы с содержанием воды 2842 процента. Пульпа подается непосредственно в печь. Производственная мощность данного процесса составляет от 100 до 3600 тонн в сутки (т/сут). Мокрый процесс требует большего количества энергии и, таким образом, связан с большими затратами.

  2. В полумокром процессе пульпа сначала обезвоживается в пресс-фильтрах. Остаточное содержание воды варьируется от 18 до 23 процентов. Фильтрационный осадок экструдируется в гранулы и подается в решетчатый подогреватель. Печи данного типа с решетчатым подогревателем были разработаны силами O. Леллеп и компании «Полисиус»; поэтому они известны как «печи системы Леполь» (Locher, 2000, p 58). Производственная мощность данного процесса составляет от 100 до 3000 т/сут.

  3. В полусухом процессе сухое сырье брикетируется с водой и подается на решетчатый подогреватель перед поступлением в печь. Печи для этого типа также называются печами системы Леполь. Однако содержание воды в сырье сокращается далее до 1114 процентов. Производственная мощность данного процесса составляет от 500 до 3200 т/сут. Заводы, на которых используются полусухие процессы, могут перейти на сухие методы, если требуется расширение или значительное совершенствование производства.

  4. В сухом процессе сырье измельчается и высушивается до состояния сырьевой муки, которая имеет форму сыпучего порошка с содержанием воды менее 1 процента. Сухой сырьевая мука подается в циклонный подогреватель (в четыре-шесть этапов), либо прекальцинатор, либо (реже) длинную сухую печь. Печи с подогревателями более энергоэффективны и значительно короче (40-100 метров). Подавляющее большинство существующих печей  это печи сухого процесса. Их производственная мощность может варьироваться от 500 до > 10 000 т/сут.

Большинство печей - это короткие ротационные печи сухого процесса. Вертикальные печи здесь не описываются, поскольку они обладают низкой энергоэффективностью и низкими экологическими характеристиками.

2.2.2 Описание ротационных клинкерных печей


Ротационные печи представляют собой стальные трубы с огнеупорной футеровкой диаметром до шести метров и соотношением длины к диаметру от 10:1 до 38:1. Они устанавливаются под наклоном 2,54 процента и вращаются со скоростью от 0,5 до 5,0 (обычно 1,2-3) оборотов в минуту. В результате наклона и вращения трубы сжигаемый материал, поступающий во входное отверстие печи, движется вниз по трубе к пламени, обжигающему его на выходе (Locher, 2000, p 55; Ullmann’s, 1986; BREF CLM 2013). Таким образом, поток газа проходит в направлении, противоположном направлению движения твердых веществ. Все длинные мокрые и длинные сухие печи оснащены внутренними элементами (цепями, крестовинами) для улучшения теплопередачи.

Прекальцинатор, показанный на рисунке 3, был разработан в 1960 году с целью увеличения производственной мощности печи заданного размера. До 1993 года в Европе многие из четырехступенчатых, большинство пятиступенчатых и все (очень немногочисленные) шестиступенчатые печи с циклонными подогревателя были оборудованы прекальцинатором и третичным воздуховодом (Erhard/Scheuer, 1993). С тех пор прекальцинаторы устанавливаются на уже существующих объектах. Новые установки всегда оснащаются устройствами предварительного кальцинирования. Прекальцинаторы располагаются между печью и подогревателем, а горячий воздух из охладителя клинкера подается через третичный воздуховод (рисунок 3). Они обеспечивают возможность гибкого использования различных альтернативных видов топлива (полученного из отходов) с меньшей теплотой сгорания.





Рисунок 3. Система сухой печи с прекальцинатором (Schoenberger, 2015)

Stack

Труба

Meal dosing

Дозировка смеси

Bag filter

Рукавный фильтр

Raw material in

Ввод сырьевого материала

Raw mill

Сырьевая мельница

Raw meal silo

Силос сырьевой смеси

Homogenisation silo

Силос гомогенизации

Conditioning tower

Колонна увлажнения

Raw meal in

Ввод сырьевой смеси

5-stage suspension cyclone preheater

5-ступенчатый циклонный теплообменник

Calciner

Кальцинатор

Fuel in

Ввод топлива

Kiln inlet

Входное отверстие печи

Gas stream

Поток газа

Solids

Твердые вещества

Tertiary air duct

Третичный воздуховод

Kiln drive

Привод печи

Rotary kiln

Ротационная печь

Main burner

Основная горелка

Grate cooler

Решетчатый охладитель

Air-to-air cooler

Воздухо-воздушный охладитель

Bag filter

Рукавный фильтр

Stack

Труба

Filter dust

Фильтрационная пыль

Clinker

Клинкер




Каталог: Portals
Portals -> Послепродажное обслуживание сущность и значение послепродажного обслуживания
Portals -> 1. Сущность и значение ремонтного обслуживания. Формы организации и виды ремонтного обслуживания. Сущность и значение ремонтного обслуживания
Portals -> Методы получения органических нитросоединений
Portals -> Перечень экзаменационных заданий для студентов 2 курса ф-та хтиТ спец. Оосирипр
Portals -> Учебной программы для студентов 2 курса специальности оосирипр
Portals -> Міністерства адукацыі Рэспублікі Беларусь
Portals -> Вопросы к экзамену для студентов 2 курса факультета тов
Portals -> Учебного материала по органической химии к экзамену


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница