2010-01-29 10:07:49 來(lái)源:水泥人網(wǎng)

    水泥廠主要有害氣體及其防治

    摘要:

    本文敘述水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的主要有害氣體的危害及其實(shí)用防治措施。

    水泥生產(chǎn)過(guò)程中不僅產(chǎn)生大量煙塵、粉塵,還生成二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、氟化物、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等有害氣體而污染大氣。粉塵治理已有成熟的技術(shù)與裝備,本文只對(duì)主要有害氣體的危害及其防治進(jìn)行淺述。
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    1.主要有害氣體與危害

    1.1二氧化硫(SO2)

    水泥工業(yè)廢氣中的SO2、主要來(lái)源于水泥原料或燃料中的含硫化合物,及在高溫氧化條件下生成的硫氧化物。對(duì)于新型干法生產(chǎn)來(lái)說(shuō),硫和鉀、鈉、氯一樣,是引起預(yù)熱器、分解爐結(jié)皮堵塞的重要因素之一,是一種對(duì)生產(chǎn)有害、需要加以限制的一種組分。由于在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)存在充足的鈣和一定量的鉀鈉,所形成的硫酸鹽揮發(fā)性較差、有80%以上殘留在熟料中,因而在廢氣中排放的SO2、和其它工業(yè)窯爐(如電力鍋爐)相比,要少許多。而對(duì)于干法中空窯、立窯和濕法水泥生產(chǎn)工藝而言,所排放的SO2量、相對(duì)要比新型干法生產(chǎn)大得多。
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    SO2是含硫大氣污染物中最重要的一種。SO2為無(wú)色、有刺激性臭味的有毒氣體,不可燃,易液化。SO2是造成全球大范圍酸雨的主要原因。

    1.2 氮氧化物(NOX)

    在水泥生產(chǎn)過(guò)程中排放的NOx,主要來(lái)源于燃料高溫燃燒時(shí)、燃燒空氣中的N2在高溫狀態(tài)下與氧化合生成。其生成量取決于燃燒火焰溫度,火焰溫度越高、則N2被氧化生成的NOx量越多。在新型干法生產(chǎn)系統(tǒng)中,由于50%~60%的燃料是在溫度較低的分解爐中燃燒的,因此從新型干法生產(chǎn)系統(tǒng)中排放的NOx遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)生產(chǎn)方法。據(jù)估計(jì),我國(guó)水泥工業(yè)每年排放的NOx約為100萬(wàn)噸左右。
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    氮氧化物中,NO和NO2是兩種最重要的大氣污染物。

    NO為無(wú)色氣體、淡藍(lán)色液體或藍(lán)白色固體,在空氣中容易被O3和光化學(xué)作用氧化成NO2。

    NO2為黃色液體或棕紅色氣體,能溶于水、生成硝酸和亞硝酸,具有腐蝕性。NO和血紅蛋白的親和力比CO大幾百倍,動(dòng)物接觸高濃度的NO,可出現(xiàn)中樞神經(jīng)病變。NO2對(duì)眼和呼吸氣管有刺激作用,高濃度的NO2急性中毒能引起氣管炎和肺氣腫,嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡。NOX還可形成光化學(xué)煙霧、嚴(yán)重影響視野,NOX分級(jí)濃度的危害程度見(jiàn)表1。

    表1? NOX對(duì)人體危害程度

    Nox濃度(ppm)
    對(duì)人體危害程度
    0.5
    連續(xù)接觸4h,肺細(xì)胞病理組織發(fā)生變化;連續(xù)接觸3-12個(gè)月,支氣管出現(xiàn)肺氣腫、感染、抵抗力減弱。
    1.0
    聞到臭味
    5.0
    聞到很強(qiáng)烈的臭味
    10-15
    眼、鼻、呼吸道受刺激
    80
    3-5min內(nèi)引起胸痛
    100-150
    人在30min,至多1h內(nèi)就因肺氣腫死亡
    >200
    人瞬即死亡

    1.3 SO2、NOx與酸雨

    酸雨是造成全球性環(huán)境污染的元兇之一。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸,絕大部分是硫酸和硝酸。二氧化硫和氮氧化物在大氣成雨過(guò)程中,被水氣凝結(jié)成的液滴吸收,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;含酸雨滴在下降過(guò)程中不斷合并、吸附、沖刷其它含酸雨滴和含酸氣體,形成較大雨滴,最后落到地面上,形成了酸雨。酸雨酸度過(guò)高,PH值降到5.6以下時(shí),就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。它可以直接使大片森林死亡,農(nóng)作物枯萎;也會(huì)抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定,淋洗土壤粒子中的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,使土壤貧瘠化;還可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水體底泥中的重金屬、使之進(jìn)入水中,毒害魚類;加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)化過(guò)程;還可危及人體健康。

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