水泥窯爐NOx形成和控制的研究.pdf

1、NOx是水泥窯爐排放的主要污染物之一，對(duì)大氣環(huán)境具有極其嚴(yán)重的危害。2007年最新普查結(jié)果顯示，新型干法水泥窯NOx排放濃度大于800mg/Nm3的占13％，大于500mg/Nm3小于800mg/Nm3的占57％。按目前水泥產(chǎn)量計(jì)算，全國(guó)水泥制造業(yè)年排放NOx約170萬(wàn)噸（1噸NOx所引起的溫室效應(yīng)相當(dāng)于200多噸CO2），占全國(guó)NOx總排放量的40％以上。
　　 本課題以新型干法水泥生產(chǎn)工藝原理為基礎(chǔ)，研究水泥熟料形成過(guò)程中N

2、Ox的形成規(guī)律和影響因素，探索降低NOx形成量的水泥窯爐燃燒條件和對(duì)水泥窯爐廢氣中NOx固化、吸收和還原的方法，指導(dǎo)水泥窯爐NOx減排技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用；根據(jù)催化劑的起活溫度以及最佳反應(yīng)溫度選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行催化還原研究，以期得到中低溫催化活性較高，還原效率較高的催化劑。
　　 對(duì)于水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的形成規(guī)律和分布，本論文運(yùn)用流體力學(xué)理論以及數(shù)值模擬技術(shù)，結(jié)合水泥熟料形成過(guò)程特點(diǎn)，模擬研究水泥窯爐內(nèi)NOx生成機(jī)理以及分布規(guī)律。根

3、據(jù)模擬結(jié)果，水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)NO生成主要為熱力型NO和燃料型NO，燃料型NO主要在窯頭的燒成帶和分解帶產(chǎn)生，熱力NO主要產(chǎn)生于高溫?zé)蓭?，這與現(xiàn)有的理論相符合；在探索降低水泥窯爐NOx的方法中，主要研究了固化法和還原法，固化法采用的方法是在煤粉、生料以及煤粉和生料的混合物中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)，以期該化學(xué)物質(zhì)與生成的煙氣中的NOx發(fā)生反應(yīng)生成含氮鹽類(lèi)，實(shí)驗(yàn)證明，這3種方法中在煤粉中加入化學(xué)物質(zhì)能較好的固氮：煤粉中加入KOH主要生成K3NO5、

4、K3NO4，煤粉中加入K2CO3主要生成KN3，煤粉中加入K2SO4主要生成K4O（NO2）2、KNO2。對(duì)于還原法，研究了2條思路，分別是在生料中加入還原劑和在生料中加入還原劑和催化劑，生料中加入煤粉作為還原劑的效果比加入活性炭作為還原劑的效果要好。生料中加入煤粉在750℃時(shí)的脫硝效率已經(jīng)達(dá)到了100％，而在這個(gè)溫度，生料中加入活性炭的脫硝效率只有9.0％。生料中與還原劑的混合物中加入適量的催化劑，能加速還原劑對(duì)NO的還原速率，根據(jù)實(shí)