CN111097282B - 利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，属于水泥窑炉烟气脱硫技术领域。本发明的方法包括如下步骤：将白泥、高碳粉煤灰、碳酸氢铵按一定比例混合，经烘干打散后，利用水泥窑炉自身高温三次风加热，使之分解，生成疏松多孔的复合粉体，然后将复合粉体导入水泥窑炉的第二级旋风预热器至第一级旋风预热器的上升管道中，与烟气混合反应，完成水泥窑炉烟气的脱硫。本发明的方法实现了白泥、高碳粉煤灰的资源化利用，同时，简化了脱硫系统，提高了脱硫效率，降低水泥企业脱硫成本。

Description

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法及其装置

技术领域

本发明属于水泥窑炉烟气脱硫技术领域，具体涉及利用利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法及其装置。

背景技术

水泥企业SO₂的排放源自两个地方：原料和燃料，主要由原料和燃料中的无机硫和有机硫氧化生成。原料中的黄铁矿和白铁矿(FeS₂)或一些硫化物(FeS)，在第1、2级旋风预热器中被氧化成SO₂气体，这些SO₂气体一部分被碱性物料吸收，另一部分经过增湿塔或生料立磨后进入窑尾烟囱排放；而燃料中的SO₂，绝大多数能够与高温的碱性热生料(富含CaO)和O₂发生反应生成硫酸盐。因此窑尾烟气中的SO₂主要由原料分解产生。

我国水泥企业每年SO₂排污费用平均高达数百万元，SO₂减排任务非常艰巨。目前应用于工程实践的有如下几种脱硫方法：(1)干反应剂喷注法是指将熟石灰喷入预热器系统的适当位置，脱硫效率在50～70％，但因需要增加购置熟石灰的费用，脱硫成本每吨熟料预计增加1～3元。(2)喷雾干燥脱硫法可以通过对水泥厂增湿塔进行改造来实现，投资低于湿法脱硫。脱硫效率70～80％，但存在管路堵塞、检修维护的工作量大等问题。(3)湿式脱硫法，效果最好，脱硫效率可以达到80～95％，堵塞和维修问题较少，但成本高昂，日产5000吨生产线改造成本高达8000万左右人民币，预计运行成本每吨熟料增加4元左右。(4)热生料脱硫，利用分解炉中的热生料含有的大量活性CaO以及部分K₂O、Na₂O与SO₂在高温下反应生成硫酸盐。现有技术利用热生料直接喷洒第2级旋风预热器或者增湿塔，脱硫效率为30～40％。

白泥是纸浆造纸企业在回收纯碱过程中的固体废渣，每生产一吨纸或一吨浆，平均要产生0.8～1吨白泥，全国每年产生白泥300多万吨。白泥的主要成分是CaCO₃，含量高达80～90％，呈碱性，pH在9～12之间，有较强的腐蚀性。因为白泥中含有钠、镁等离子，大大增加了白泥中CaCO₃的溶解度和溶出速率。若利用白泥的强碱性，制备脱硫剂使用，不仅将节省天然石灰石资源的过度利用，并且大大减少企业的脱硫成本。

我国的煤炭消耗量巨大，其中电厂占总耗煤的35％左右，粉煤灰年排放量近2亿吨，但其中25％为高碳粉煤灰。高碳粉煤灰主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO和残碳，其主要特点是含碳量高(15-30％)、火山灰活性低，直接用作水泥或混凝土矿物掺合料受到一定限制，基本未能得到广泛应用。

为了充分利用白泥中的高碱性物质，国内公开了一些专利技术。如中国专利CN102553427A公开了一种以电石渣或白泥作脱硫剂的烟气湿法脱硫工艺及装置。该技术设计了一套独立的脱硫装置，可用于电厂以及大多数有脱硫需求的工厂。

CN106925250A中，公开了一种以白泥制备干式脱硫催化剂的方法。该技术以白泥为原料，以硝酸饰和钛酸四丁酯为反应前驱物，通过浸渍、干燥和煅烧，制备负载型高效干式脱硫催化剂CaMgOx-CeO₂/TiO₂。该发明提供了一种生产高效脱硫催化剂的方法，同时又能将白泥固废综合利用，具有显著的经济效益和环境效益。

以上专利以及公开的其他一些专利技术提供了白泥制备脱硫剂来脱硫的多种方法，但是工艺流程较为复杂，成本较高，并且没有涉及应用到水泥厂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，本发明是对水泥行业的烟气系统进行改进，不仅能够对白泥进行处理进而脱除烟气中的硫，并且简化了脱硫系统，降低水泥企业脱硫成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，将白泥与高碳粉煤灰进行混合，得到的混合物倒入第一储料仓中，第一储料仓通过输送机运送混合物到打散分级机中，打散分级机对混合物进行打散烘干得到混合粉末，并存入第二储料仓中；

所述第二储料仓利用斗式提升机将混合粉末运送至高温送风管中，所述高温送风管连接泥窑炉系统的三次风管内高温三次风，高温三次风将高温送风管内的混合粉末进行悬浮加热使之分解，生成疏松多孔的复合脱硫剂，并在高温三次风推动下送入水泥窑炉五级旋风预热器的第二级旋风预热器至第一级旋风预热器之间上升管道中，使得复合脱硫剂与上升管道中烟气接触反应并完成脱硫处理。

进一步的，

所述高碳粉煤灰中的碳含量为20～30％；

所述白泥含水量为30～40％；

所述白泥与高碳粉煤灰的质量比为2：1～4：1；

所述第二储料仓向高温送风管输送的混合粉末的输送量为水泥生料重量的2～5％。

进一步的，所述混合粉末的粒径≤10μm。

进一步的，所述高温三次风的温度为900～1000℃。

进一步的，所述第一级旋风预热器的排气管分流取风作为打散分级机内混合物的烘干热源，经过换热后的气体通过管线输送回第一级旋风预热器的排气管中，再经风机输送往水泥生料制备系统作余热回收利用。

进一步的，在白泥与高碳粉煤灰混匀1-2h后再加入碳酸氢铵溶液，混合均匀，得到的混合物输送至打散分级机后，烘干温度控制为100～110℃。

进一步的，所述碳酸氢铵溶液的质量分数为5～15％，所述碳酸氢铵溶液的加入量为白泥重量的2～10％。

本发明在白泥的预处理过程中加入碳酸氢铵溶液或者碳酸氢铵溶液对白泥进行造孔。在白泥中先加入的是高碳粉煤灰，高碳粉煤灰的多孔特性能够吸附白泥中的水分，使高碳粉煤灰近饱和而白泥失去一部分水，然后再将碳酸氢铵溶液或碳酸氢铵溶液加入白泥中，就能使碳酸氢铵溶液或碳酸氢铵溶液更好的溶入白泥中。将混合物输送至打散分级机时，烘干温度设置为100-110℃，在此温度下碳酸氢铵或碳酸氢铵在白泥内部能较剧烈的分解，二氧化碳等气体逸出崩解就能在白泥内部造孔。通过对白泥进行内部造孔，能够增大白泥的比表面积，从而增加白泥在高温送风管内分解后与烟气中二氧化硫的接触面积，进而达到提高脱硫的效果。

本发明利用高碳粉煤灰对白泥进行改性，原理如下：

本发明使用白泥对烟气进行脱硫，白泥是需要不断的输送及消耗的，所以在各管道中白泥需要实现快速分解、分解产物需要快速与烟气接触反应。因白泥需进入到高温送风管进行分解，再进入C2至C1的上升管道中进行脱硫，期间白泥经过的管道很长，而且空间狭窄，外加由于高温送风管是直接从三次风管引风然后输送至上升管道中，三次风的温度高达900-1000℃，而白泥因需要经管道输送及在管道内进行反应，所以在使用前需制备成超细粉体(粒径≤10μm)，那么超细白泥粉体在长管道+窄空间+高温度的条件下，会发生严重的团聚现象甚至团聚后会粘附在管壁上，白泥不断输送消耗，则会不断累积。本发明针对以上出现的问题，在白泥的预处理过程中加入了高碳粉煤灰，一方面利用高碳粉煤灰的多孔特性吸附白泥的水分，利于白泥的初步分散；另一方面即使进入管道后的白泥粉体出现团聚，那么团聚后会把高碳粉煤灰裹在里面，高碳粉煤灰因含碳量适宜，在管道内可燃烧，在燃烧时白泥就可均匀分散在管道中，顺利分解成脱硫剂，并形成更多孔隙，从而增加与烟气的接触面积，提高脱硫处理效率。

另外，白泥在用三次风热源制备脱硫剂时，可利用高碳粉煤灰燃烧产生的部分热量进行供热。

进一步的，所述高温送风管包括高温送风管体、预热装置和第三热风管；

高温送风管体竖立设置，高温送风管体内沿管体方向设高温室，所述高温室由内之外为耐火层和外壁；所述高温室上端通过出风接头连接所述上升管道；所述高温室底部呈上大下小的漏斗形设置，且该漏斗形中间设有落料通道，落料通道连通高温送风管体罐尾；落料通道中间设有用于喷射白泥粉末的喷管，喷管外间隔套设有风筒；风筒顶部呈喇叭口状，风筒底部与喷管相连密闭，风筒下部通过周向间隔设置的支撑块与落料通道侧壁相连；所述罐尾与高温室之间设有布风室，布风室连通设置在高温室漏斗形侧壁上的风帽，所述风帽出风口竖直朝上设置；通过所述支撑块设置连通风筒和布风室的旋风通道，所述旋风通道与风筒圆周切线呈50-60°夹角；高温送风管体对应布风室处设有连通布风室三次风接头，三次风接头对应连接水泥窑三次风管；所述罐尾通过带有回流泵的回流管连通高温室中部；

预热装置设置高温送风管体底部侧边，预热装置包括预热罐，所述预热罐内通过振动筛隔有入料室和预热室，预热罐上对应入料室上部设有接料端口，预热罐底部呈漏斗形设置并设有出料端口；所述预热室内壁埋设同样预热管，且预热管进风一端通过第一热风管连接三次风接头，第一热风管上设有第一控制阀、第一风泵；所述预热管出风一端通过第二热风管连通喷管，所述第二热风管上沿喷管方向依次设有第二风泵、粉料喷射器，且粉料喷射器粉料入口一端连接预热罐的出料端口；

第三热风管连通三次风接头，并且第三热风管通过第三控制阀连接设置在高温送风管体四分之一高度处并连通高温室的热风口，第三热风管通过第四控制阀连接设置在高温送风管体四分之三高度处并连通高温室的热风口。

进一步的，所述支撑块朝上一侧为尖角结构，所述旋风通道沿朝向风筒方向渐变变小。

有益效果：

1、本发明对水泥窑系统进行改造，将高温送风管与三次风管道连接，三次风管道向高温送风管提供三次风作为热源，高温送风管能够作为脱硫剂生产与输送的部件；脱硫剂在上升管道及C1中完成烟气的脱硫反应，脱硫过程利用水泥窑自身热源制备脱硫剂，实现边生产边脱硫的目的，不需将烟气额外引出再设置独立的脱硫装置进行脱硫，降低成本。另外，废渣白泥得到了回收利用，脱硫后的白泥可直接作为原料的一部分与生料一起转变成熟料，不仅不需要对脱硫后的白泥进行后续处理，而且能够代替部分钙质原料，降低水泥的生产成本。

2、本发明对白泥进行预处理的过程中，加入了高碳粉煤灰对白泥进行改性，能够提高脱硫效率。我国是最大的煤炭生产国，因而粉煤灰的排放量非常大。目前高碳粉煤灰因其自身的特殊性质，还很难被利用，不仅造成了资源的浪费，而且作为废弃物堆积会污染环境。目前也有使用高碳粉煤灰制备水泥的技术，但是因其含碳量高、火山灰活性低，直接用作水泥或混凝土掺和料受到一定限制，必须进行改性处理。而改性处理通常要经过补钙、添加活性激发剂，然后经低温焙烧、脱水、脱碳，再加入普硅水泥熟料、石膏和活性激发剂等步骤，处理过程复杂且成本较高。本发明回收利用高碳粉煤灰，经使用后可直接作为水泥原料，不仅具有代替水泥原料的价值，而且能增加高碳粉煤灰的处理途径，且处理方法简单。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明高温送风管结构示意图。

图3为本发明高温送风管体放大结构示意图。

图4为图3中A-A截面示意图。

附图中，1-第一储料仓、2-皮带输送机、3-打散分级机、4-第一分流管、5-第二储料仓、6-斗式提升机、7-三次风管、8-高温送风管、9-上升管道、10-第一级旋风预热器、11-分解炉、12-回转窑、13-篦冷机、14-SP锅炉、15-风机、16-排气管、17-第二分流管、81-高温送风管体、811-外壁、812-耐火层、813-底托、814-风帽、815-布风室、816-旋风通道、817-罐尾、818-喷管、819-风筒、82-预热装置、821-接料端口、822-振动筛、823-第一控制阀、824-第一风泵、825-第一热风管、826-第二热风管、827-第二风泵、828-粉料喷射器、830-三次风接头、840-出风接头、850-第三热风管、851-第三控制阀、852-第四控制阀、860-回流管。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，包括如下步骤：将白泥、高碳粉煤灰混合，经烘干打散后，利用水泥窑炉自身的高温三次风加热使之分解，生成疏松多孔的复合脱硫剂，然后导入水泥窑炉的第二级旋风预热器至第一级旋风预热器的上升管道中，与烟气混合反应，完成水泥窑炉烟气的脱硫。

具体的，是将白泥加入水泥窑炉烟气脱硫系统进行烟气脱硫；

所述水泥窑炉烟气脱硫系统包括：白泥预处理单元、脱硫剂生成单元和脱硫单元；

所述白泥预处理单元包括第一储料仓、皮带输送机、打散分级机和第二储料仓；

所述第一储料仓通过皮带输送机与打散分级机相连；所述第二储料仓与打散分级机相连；

所述的脱硫剂生成单元包括斗式提升机和高温送风管；

所述斗式提升机的一端与第二储料仓相连，另一端与高温送风管相连；所述高温送风管的一端与水泥窑炉系统的三次风管相连；

所述的脱硫单元包括：水泥窑炉系统的第一级旋风预热器和第二级旋风预热器；所述第二级旋风预热器至第一级旋风预热器的上升管道与所述高温送风管远离水泥窑炉系统三次风管的一端相连。

具体的，如图1所示，图1中包括传统的水泥窑系统的部分设备，具体包括三次风管7、分解炉11、五级旋风预热器、回转窑12、篦冷机13、SP锅炉14、风机15。五级旋风预热器具体包括第一级旋风预热器10、第二级旋风预热器、第三级旋风预热器、第四级旋风预热器、第五级旋风预热器，附图中使用符号C1-C5依次表示。所述分解炉11与五级旋风预热器连接；所述分解炉11的下端连接回转窑12，所述回转窑12用于收集水泥生料预热分解系统的物料并转化为水泥熟料；所述回转窑12与篦冷机13连接，篦冷机13用于冷却回转窑输送的水泥熟料；所述三次风管7通过与篦冷机13连接取风，所述三次风管7与分解炉11相连以向分解炉11输送三次风。所述第一级旋风预热器的排气管16与风机15相连可将烟气输送至水泥生料制备系统；所述排气管16设置分流管，所述分流管用于从排气管16中分流高温烟气；所述分流管包括第二分流管17；所述第二分流管17与SP锅炉14连接以向SP锅炉14输送烟气供热，所述SP锅炉14通过管线将换热后的气体输送回主排气管16中再输送往风机15；风机15将汇入的气体输送至水泥生料制备系统或者用于其他设备供热。

以上设备均是传统水泥窑炉系统的常用设备，其中各设备的具体连接与传统的水泥窑炉系统相同，在此不再详述。

本发明中的水泥窑炉烟气脱硫系统，包括：白泥预处理单元、脱硫剂生成单元和脱硫单元。

具体的，如图1所示：

所述白泥预处理单元包括：

第一储料仓1，用于储存造纸厂废渣白泥。

皮带输送机2，所述皮带输送机2的一端连接第一储料仓1，另一端连接打散分级机3；皮带输送机2用于将第一储料仓1的白泥运送至打散分级机3。

打散分级机3，用于加热烘干及打散白泥。

第二储料仓5，与打散分级机3连接，用于临时储存打散烘干后的白泥粉末；白泥在打散分级机3中被烘干并打散至粉末状，然后下料至第二储料仓5。

所述脱硫剂生成单元包括：

斗式提升机6，所述斗式提升机6的一端连接第二储料仓5，另一端连接高温送风管8，所述斗式提升机6用于将第二储料仓5中的白泥粉末运送至高温送风管8中。

高温送风管8，所述高温送风管8的一端与水泥窑炉系统的三次风管7相连，高温送风管8承担脱硫剂生成与输送工作，白泥在高温送风管8内被水泥窑炉系统的三次风管7输送的高温三次风分解，生产大量以CaO为主的多孔疏松复合脱硫剂使用，在本实施例中作为复合脱硫剂使用；所述高温送风管8的另一端与上升管道9连接，所述上升管道9为第二级旋风预热器至第一级旋风预热器10的上升管道。

所述的脱硫单元包括：第一级旋风预热器和第二级旋风预热器。所述第二级旋风预热器至第一级旋风预热器10的上升管道9与所述高温送风管8远离三次风管7的一端相连。在高温送风管8内，白泥分解后生成疏松多孔的复合脱硫剂被送到第二级旋风预热器至第一级旋风预热器的上升管道9内，在该管道以及第一级旋风预热器10内完成脱硫反应。

所述第一级旋风预热器的排气管16设置的分流管还包括第一分流管4；可在各分流管上设置分流阀，在烟气分流时可根据实际需要选择开阀或关阀；所述第一分流管4与打散分级机3相连以向打散分级机3输送烟气供热，所述打散分级机3通过管线将换热后的气体输送回排气管16中再输送往风机15。

水泥窑炉烟气脱硫步骤包括：

(1)白泥预处理：在造纸厂废渣白泥中加入高碳粉煤灰进行混合后，将混合物倒入第一储料仓1，混合物经皮带输送机2运送至打散分级机3中；打散分级机3将混合物打散成粉末状并烘干，打散烘干后的混合粉末从打散分级机3中下料至第二储料仓5中，备用；

所述打散分级机3的热源获取途径如下：第一分流管4从第一级旋风预热器的排气管16取风，送入打散分级机3内并将混合物烘干；而经过换热后的气体通过管线输送回排气管16中再输送往风机15，然后经风机15输送往水泥生料制备系统作余热回收利用。

所述高碳粉煤灰中的碳含量为23％；所述白泥含水量为36％；所述白泥与高碳粉煤灰的质量比为3：1；所述打散后的粉末状白泥的粒径≤10μm。

(2)脱硫剂生成：斗式提升机6将第二储料仓5中的混合粉末运送至高温送风管8中，所述向高温送风管8输送的混合粉末的输送量为水泥生料重量的3％；水泥窑炉系统的三次风管7引出三次风输送至高温送风管8中，所述三次风的温度为900～1000℃；三次风将高温送风管8内的混合粉末分解，并生产大量以CaO为主的多孔疏松复合脱硫剂使用；在传统的水泥窑系统中，三次风管7是与分解炉11相连以向分解炉11输送三次风；本发明是通过增加高温送风管8并将其与三次风管7连接，通过高温送风管8将三次风管7中的三次风分流一部分来为分解白泥供热。

(3)烟气脱硫：复合脱硫剂从高温送风管8输送到第二级旋风预热器至第一级旋风预热器10的上升管道9中，第二级旋风预热器排出的烟气也通过第二级旋风预热器至第一级旋风预热器10的上升管道送入第一级旋风预热器10，复合脱硫剂与烟气接触反应完成脱硫。

生料粉也从第二级旋风预热器上升管道撒入，随着烟气进入第一级旋风预热器10，生料粉在从上升管道9至第一级旋风预热器10的运动过程中与烟气完成热交换，最终在第一级旋风预热器10内气固分离。白泥分解后的产物也从上升管道9送入，随着烟气和生料一起运动，产物中的CaO在从上升管道9至第一级旋风预热器10的运动过程中完成脱硫反应，反应方程式为2CaO+2SO₂+O₂＝2CaSO₄。

从第一级旋风预热器的排气管16排出的烟气，一部分从第一分流管4分流至打散分级机3为白泥供热，一部分从第二分流管17分流至SP锅炉14；在打散分级机3和SP锅炉14中供热后的气体经管线输送重新汇入排气管16，并经过风机15输送至水泥生料制备系统或者用于其他设备供热。

作为对整体工艺流程的具体实施补充，对高温送风管提供一种优选实施例，

所述高温送风管包括:高温送风管体81、预热装置82和第三热风管850。

其中，高温送风管体81，竖立设置，包括高温室，高温室由内之外为耐火层812和外壁811。高温室上端通过出风接头840连接上升管道9；高温室底部为上大下小的漏斗形并由耐火材料制成的底托813，且底托813中间设有落料通道，落料通道连通高温送风管体81罐尾817。落料通道中间设有用于喷射白泥粉末的喷管818，喷管818外间隔套设有风筒819；风筒819顶部呈喇叭口状，风筒819底部与喷管818相连密闭，风筒819下部通过周向间隔设置的支撑块与落料通道侧壁相连。

罐尾817与高温室之间设有布风室815，布风室815连通设置在高温室漏斗形侧壁上的风帽814，风帽814出风口竖直朝上设置。通过支撑块设置连通风筒819和布风室815的旋风通道816，旋风通道816与风筒819圆周切线呈50-60°夹角。高温送风管体81对应布风室815处设有连通布风室815三次风接头830，三次风接头830对应连接水泥窑三次风管。罐尾817通过带有回流泵的回流管860连通高温室中部。支撑块朝上一侧为尖角结构，旋风通道816沿朝向风筒819方向渐变变小。这里通过旋风通道816可以形成旋转风并在风筒819排出，而需要加热分解的白泥粉末在喷管818喷出，此时白泥粉末已经完成预热，在喷入高温室后呈分散悬浮上升状态，而高温室除喷管818喷射区域外均为900～1000℃，这个状态中对流强烈，白泥粉末在上升过程中完成进一步升温达到分解需要。这里风筒819和喷管818的设置，可以将喷管818加热，风筒819作为回旋风出口包裹喷出粉末，减少粉末不能很少加热问题。

预热装置82设置高温送风管体81底部侧边，预热装置82包括预热罐，预热罐内通过振动筛822隔有入料室和预热室，预热罐上对应入料室上部设有接料端口821，预热罐底部呈漏斗形设置并设有出料端口。预热室内壁埋设同样预热管，且预热管进风一端通过第一热风管825连接三次风接头830，第一热风管825上设有第一控制阀823、第一风泵824。预热管出风一端通过第二热风管826连通喷管818，第二热风管826上沿喷管818方向依次设有第二风泵827、粉料喷射器828，且粉料喷射器828粉料入口一端连接预热罐的出料端口。这里第一风泵824还接入空气，并通过第一控制阀823控制输入热风风量从而控制预热温度，预热温度并不到达粉尘分解度，这样可以使得粉尘在高温室可以快速升温且可以避免粉末聚合，减少CaO粉末接触面积，不利于脱硫放映进行。预热装置82同时通过振动筛822避免存储的粉末挤压成块以利于喷射。

第三热风管850，第三热风管850连通三次风接头830，并且第三热风管850通过第三控制阀851连接设置在高温送风管体81四分之一高度处并连通高温室的热风口，第三热风管850通过第四控制阀852连接设置在高温送风管体81四分之三高度处并连通高温室的热风口。通过第三热风管850设置，可以确保高温室各区域温度均匀，特别是喷管818喷射区域温度相对较低，通过第三热风管850在高温送风管体81不同处设置热量补充，可以维持整个高温室温度稳定。

应该清楚，采用上述结构可以扩大白泥粉末效率，这样能够跟上水泥生产中需要进行的协同的反应，确实满足协同处理协同生产的要求。

实施例2

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，与实施例1基本相同，不同之处在于：

在步骤(1)的白泥预处理中，所述高碳粉煤灰中的碳含量为20％；所述白泥含水量为30％；所述白泥与高碳粉煤灰的质量比为2：1。

在步骤(2)的脱硫剂生成中，向高温送风管8输送的混合粉末的输送量为水泥生料重量的2％。

实施例3

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，与实施例1基本相同，不同之处在于：

在步骤(1)的白泥预处理中，所述高碳粉煤灰中的碳含量为30％；所述白泥含水量为40％；所述白泥与高碳粉煤灰的质量比为4：1。

在步骤(2)的脱硫剂生成中，向高温送风管8输送的混合粉末的输送量为水泥生料重量的5％。

实施例4

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，与实施例1基本相同，不同之处在于：在步骤(1)的白泥预处理中，在白泥中加入高碳粉煤灰混匀，2h后再加入碳酸氢铵溶液，混合均匀，混合物输送至打散分级机后，烘干温度控制为100～110℃。所述碳酸氢铵溶液的质量分数为10％，所述碳酸氢铵溶液的加入量为白泥重量的5％。

实施例5

利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，与实施例1基本相同，不同之处在于：在步骤(1)的白泥预处理中，不加入高碳粉煤灰进行处理。

为验证本发明的脱硫效果，分别从取样点A点和B点采取烟气进行检测，所述A点为第二级旋风预热器的烟气出口，B点为C1的主排气管16。

组别	A点的SO2含量，mg/Nm<sup>3</sup>	B点的SO2含量，mg/Nm<sup>3</sup>	脱硫率，％
				实施例1	202	95	53
实施例2	206	113	45
				实施例3	210	111	47
实施例4	205	59	71
				实施例5	197	124	37

由表1数据可知，通过本发明的方法脱硫后，脱硫率较高，最高达71％，在回收利用白泥的情况下达到了较好的烟气脱硫效果。

在水泥熟料制备成本方面，本发明使用的白泥和高碳粉煤灰能够替代部分原料，按日产5000吨新型干法水泥熟料生产线算，使用白泥120-300吨，高碳煤粉灰30-150吨，每吨水泥熟料生产节约原料成本0.5-1元。

在水泥窑烟气脱硫成本方面，本发明按日产5000吨生产线改造，建设成本500万元左右，运行成本每吨熟料增加0.5元左右；干反应剂喷注法脱硫效率在50％～70％，但因需要增加购置熟石灰的费用，脱硫成本每吨熟料预计增加1～3元；而湿式脱硫法的改造成本8000万左右，运行成本每吨熟料增加4元左右。

综上所述，利用本发明的烟气脱硫系统配合白泥进行脱硫，能够显著降低运行成本及水泥熟料生产的原料成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限制本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：将白泥与高碳粉煤灰进行混合，得到的混合物倒入第一储料仓中，第一储料仓通过输送机运送混合物到打散分级机中，打散分级机对混合物进行打散烘干得到混合粉末，并存入第二储料仓中；

所述第二储料仓利用斗式提升机将混合粉末运送至高温送风管中，所述高温送风管连接水泥窑炉系统的提供高温三次风的三次风管，高温三次风将高温送风管内的混合粉末进行悬浮加热使之分解，生成疏松多孔的复合脱硫剂，并在高温三次风推动下送入水泥窑炉五级旋风预热器的第二级旋风预热器至第一级旋风预热器之间上升管道中，使得复合脱硫剂与上升管道中烟气接触反应并完成脱硫处理。

2.如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：

所述高碳粉煤灰中的碳含量为20~30%；

所述白泥含水量为30~40%；

所述白泥与高碳粉煤灰的质量比为2：1~4：1；

所述第二储料仓向高温送风管输送的混合粉末的输送量为水泥生料重量的2~5%。

3.如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：所述混合粉末的粒径≤10μm。

4.如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：所述高温三次风的温度为900~1000℃。

5.如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：所述第一级旋风预热器的排气管分流取风作为打散分级机内混合物的烘干热源，经过换热后的气体通过管线输送回第一级旋风预热器的排气管中，再经风机输送往水泥生料制备系统作余热回收利用。

6.如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：在白泥与高碳粉煤灰混匀1-2h后再加入碳酸氢铵溶液，混合均匀，得到的混合物输送至打散分级机后，烘干温度控制为100~110℃。

7.如权利要求6所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法，其特征在于：所述碳酸氢铵溶液的质量分数为5~15%，所述碳酸氢铵溶液的加入量为白泥重量的2~10%。

8.实现如权利要求1所述的利用白泥对水泥窑炉烟气进行脱硫的方法的装置，其特征在于：

所述高温送风管包括高温送风管体、预热装置和第三热风管；

高温送风管体竖立设置，高温送风管体内沿管体方向设高温室，所述高温室由内之外为耐火层和外壁；所述高温室上端通过出风接头连接所述上升管道；所述高温室底部呈上大下小的漏斗形设置，且该漏斗形中间设有落料通道，落料通道连通高温送风管体罐尾；落料通道中间设有用于喷射白泥粉末的喷管，喷管外间隔套设有风筒；风筒顶部呈喇叭口状，风筒底部与喷管相连密闭，风筒下部通过周向间隔设置的支撑块与落料通道侧壁相连；所述罐尾与高温室之间设有布风室，布风室连通设置在高温室漏斗形侧壁上的风帽，所述风帽出风口竖直朝上设置；通过所述支撑块设置连通风筒和布风室的旋风通道，所述旋风通道与风筒圆周切线呈50-60°夹角；高温送风管体对应布风室处设有连通布风室三次风接头，三次风接头对应连接水泥窑三次风管；所述罐尾通过带有回流泵的回流管连通高温室中部；

预热装置设置高温送风管体底部侧边，预热装置包括预热罐，所述预热罐内通过振动筛隔有入料室和预热室，预热罐上对应入料室上部设有接料端口，预热罐底部呈漏斗形设置并设有出料端口；所述预热室内壁埋设同样预热管，且预热管进风一端通过第一热风管连接三次风接头，第一热风管上设有第一控制阀、第一风泵；所述预热管出风一端通过第二热风管连通喷管，所述第二热风管上沿喷管方向依次设有第二风泵、粉料喷射器，且粉料喷射器粉料入口一端连接预热罐的出料端口；

第三热风管连通三次风接头，并且第三热风管通过第三控制阀连接设置在高温送风管体四分之一高度处并连通高温室的热风口，第三热风管通过第四控制阀连接设置在高温送风管体四分之三高度处并连通高温室的热风口。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述支撑块朝上一侧为尖角结构，所述旋风通道沿朝向风筒方向渐变变小。

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