水（shuǐ）泥廠一（yī）種（zhǒng）減少一（yī）氧化氮排放的經濟方法

　　一（yī）種減少一氧化氮排（pái）放的經濟方法

　　水泥是一種可固（gù）化，硬化和粘合不同（tóng）材料（liào）的粘合劑。這些材料的用途和複雜性不同。如何將它（tā）們用作混凝土和砂漿可能是（shì）現代建築中（zhōng）最（zuì）常（cháng）見（jiàn）的化學製劑和（hé）創造物。如今，在中國，水泥廠每年就生產超過1億噸水泥，使中國成為水泥生產國。

　　將水（shuǐ）泥帶入世（shì）界絕（jué）非易事。通過采礦過程從地球上（shàng）提（tí）取二氧（yǎng）化矽，石灰石岩石和碳酸鈣後，石（shí）灰石進入水泥廠，並在各個階段（duàn）被粉碎。接下來，根據所生成的水泥的類型，根據碳（tàn）酸鈣（gài）的值（zhí）進行分離。從這裏開始，可以添加其他人造元（yuán）素，並均（jun1）勻地分解成粉末，即生粉。

　　水泥窯，特別是通過預（yù）熱和回轉窯工藝，可保持極高（gāo）的燃燒水平。這（zhè）種快速燃（rán）燒會產生一（yī）氧化二（èr）氮(NO)和一氧化二氮(NO2)的副產物，它們通常一起稱為一氧化（huà）氮。

　　2N2 + O2 = 2NO + 2N

　　排放如何形成

　　一氧化氮排放是現代空氣（qì）汙染討論中的一個主要話題，因為每（měi）當發生高溫燃（rán）燒時都會產生一氧化氮（dàn）排放，但是在工業界，由於存在氮和（hé）過量氧氣的（de）快速燃料-空氣混合物的存（cún）在，大（dà）大促進（jìn）了一氧化氮排放。

　　一氧化（huà）氮是對流層臭氧（yǎng）(O3)的（de）三分之二的關鍵成分，其距海平麵12-20公裏。將一氧化氮引入空氣中（zhōng）後，它可以與一氧化碳(CO)和其（qí）他揮發性有機化合物發生相互作用，這三（sān）者可以在其中結合並蒸發並進入，懸浮並汙（wū）染空氣。

　　水泥製造（zào）所需的高溫和氧化氣氛有（yǒu）利於一氧化（huà）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（rán）料（liào）中（zhōng）所含氮化合物(燃（rán）料一氧化氮)的氧化引（yǐn）起的（de）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（rán）產（chǎn）生，但是最（zuì）肯定的（de）是，在權宜之計等於公司成功的工作（zuò）現場燃燒（shāo）化學試（shì）劑（jì）會產生一氧化氮。

　　使水泥生產過程中的一氧化（huà）氮（dàn）副產物（wù）降至最低至關（guān）重要，可以（yǐ）通過以下5種類型的水泥（ní）窯的選擇性非催化還原(SNCR)加以（yǐ）緩解：濕式(長)，幹式(長)，預熱器，預熱器-分解（jiě）爐和分解爐窯。

　　SNCR的有效性

　　SNCR是將水溶液中的氨或尿（niào）素(18-20%)注入1550℉-2000℉之間的高溫區域以通過引起（qǐ）不同的（de）化學反應（yīng）氧化氮氧化（huà）物的過程，氮和水作為副產物然後（hòu）作為廢（fèi）氣(通過煙（yān）道（dào）)排回到環境中。煙道氣中的一氧（yǎng）化氮通常為90-95%。SNCR技術攔截了大（dà）多（duō）數將要發生的化（huà）學反應，並將其大量分解（jiě）為更安全（quán）的氣體。

　　由於（yú）SNCR是注入氨水的，因此無需對您現有的窯進行修改。簡而言之，您可以在氨混合（hé）物達到目標溫度時向其添加（jiā）氨溶液，其餘步驟由化學（xué）反應完成。您的工廠需要有空間來裝卸和（hé）存儲傳輸氨水所需的其他（tā）材料。SNCR所需的機械（xiè）非常簡單：泵，泵橇，氨流量控製單元，輸送管道和長槍，氨進（jìn）料的（de）測量，溫度監控器以及煙氣出口中的一氧化氮測量。

　　SNCR效（xiào）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（lián）邦監管，但各州的法規規定水泥廠的（de）一氧化氮排放減少50-90%不等)。煙囪測試是（shì）評估SNCR效率的一種（zhǒng）方法，它可以（yǐ）測試釋放到（dào）環境中的一氧化氮含量。為了確保適當的SNCR效率，需要定期監（jiān）測水泥廠的燃燒效率，以將最佳溫（wēn）度維（wéi）持在1550℉-2000℉之間，否則氨/尿素將不（bú）會與燃燒的水泥混合物發生適當的相（xiàng）互作用。

　　對於濕窯，在環境溫度下以泥漿（jiāng）或（huò）與水的（de）混合物形式供應生料。由於開始時會包含水和低溫，因此濕窯非常長且狹（xiá）窄（zhǎi），有些窯窯長達200M，以便有足夠（gòu）的時間進行適當的（de）加熱。加熱過程從引入煤和各種廢品(通常是（shì）舊輪胎)開始（shǐ），添加這些廢品（pǐn）以減少煤炭消耗量。

　　對（duì）於濕窯，SNCR注入過程是窯內部（bù）的，這意味著在適當的溫度關口(下（xià）線)將氨和/或尿素物理（lǐ）添加到（dào）混合物中，就像輪胎一樣，廢品在大約一半的時間內掉落窯爐的燃燒（shāo）潛力（lì）最有效。

　　由於漫長（zhǎng）的（de）加熱過程，濕式和特別是(長)幹（gàn）窯難以維（wéi）持SNCR技術有（yǒu）效的1550℉-2000℉溫度（dù）範圍。但是，它們的過程提供了一種簡單的方式（shì）來了解該過程以及在必要的階段如何引入SNCR。

　　基本的幹窯與窯和懸浮預熱器一（yī）起運行。在預熱器中，來自窯的熱氣和來自窯尾熟料（liào）冷卻（què）過程的熱量被用來加熱生料。它以高（gāo）溫進入窯，因此比濕窯更有效，更緊湊（còu）。

　　原料被磨成粉，並通過預熱塔和一（yī）係列旋風分離器進料。來自窯爐的熱氣和來自（zì）熟料冷卻器的熱空氣吹過旋風分離（lí）器，從而將熱氣有效地轉移到生料上。

　　分解爐窯的運行過（guò）程與幹窯相似，但有一（yī）個額（é）外的燃燒器，即分解爐。額外的熱量會在餐爐進（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（wéi）20℃)進入窯爐（lú），這使得窯爐（lú）更小（xiǎo），更短，並且更早地采用了SNCR技術。對於幹法（fǎ）/預熱器和分解（jiě）爐窯，SNCR在（zài）溫度更理想的預熱（rè）塔的較低階段實（shí）施。

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

　　與其他方法相比，資本更少

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

　　成本（běn）問題與（yǔ）工廠經（jīng）營的窯爐的種類和數量以及必須遵守的州（zhōu）法（fǎ）規有關。水泥廠專用除塵（chén）器不需（xū）要對已有的機器進行特定的窯爐或大修，因（yīn）此真正要考（kǎo）慮的問題是您的工作溫度（dù）以及是否已經可（kě）以存儲或必須建造水泥廠（chǎng）專用除塵器存儲空間。據清潔空氣（qì）公司協會稱，水泥廠專（zhuān）用除（chú）塵器的一氧（yǎng）化氮還（hái）原（yuán）控製範圍（wéi）最廣，從30%到80%不等，對於1550-2000範圍內的任何水（shuǐ）泥工廠運行窯爐都是一個不錯的選擇。每噸氮氧化物的去除成本在每（měi）噸氮氧（yǎng）化（huà）物400-3000元之間。由（yóu）於不同工廠之間存在不同的條件，因此存在範圍很廣。另外，水泥廠專用除塵器比整體上最有效的選件（jiàn）SCR便宜得（dé）多（duō）。

　　使用（yòng）水泥廠專用除（chú）塵器，所用的氨/尿素水平是初始設備（bèi）安裝和運行成本(例如電費)後的剩餘成本。所生產的水泥類型（xíng）將（jiāng）決定氨/尿素的含量，因為不同的化學物質以不同的方式對不（bú）同的元素進行反應。由（yóu）於各種原（yuán）因在生料中（zhōng）添加了如此多的添加劑（jì），從長遠來看，測試必須（xū）確定水泥廠專用（yòng）除塵器是否是您工廠的最佳選擇。水泥廠專用除塵器不是（shì）一（yī）個“氨/尿素等於更好的結果”的方程式。好消息是，您可（kě）以在（zài）溫度符合標準的任（rèn）何工廠輕鬆測試水（shuǐ）泥廠專用除塵器。隨（suí）著國家法規的不斷變化（huà），水泥（ní）廠專用除塵器是一個極好的選擇，因為（wéi）該（gāi）過程提供了（le）最（zuì）廣泛的排放效率。

　　盡管在水泥製造行業中有減少一氧化（huà）氮排放的替代（dài）方法，但很少有像水泥廠（chǎng）專用除塵器技術一樣提供最大程度地減少一氧化氮的天然副產品，如必要的氮（dàn）和氧(排他性)。