歐美國(guó)家水泥企業(yè)對(duì)SO2排放的關(guān)注早于中國(guó)企業(yè)。按照GB4915--2004((水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，自2010年1月1日起，現(xiàn)有水泥窯及窯磨一體機(jī)排氣筒中的S02最高允許排放濃度為200mg/m3，單位產(chǎn)品排放量不得超過0.6kg/t。我國(guó)眾多水泥企業(yè)S02減排任務(wù)愈加艱巨，一些企業(yè)每年S02排污費(fèi)用高達(dá)幾百萬元。本文將總結(jié)國(guó)際水泥行業(yè)對(duì)S02形成的研究結(jié)果以及降低S02排放的各種方法。
水泥生產(chǎn)線降低S02排放的措施很多，主要分為三類：水泥生產(chǎn)線自身的S02脫除、改變水泥生產(chǎn)工藝和采取額外的S02脫除技術(shù)。如前所述，水泥窯系統(tǒng)中存在合適的條件可以脫除S02，脫除效率與生料硫堿比、原料中硫的存在形態(tài)有很大關(guān)系。同時(shí)如果生料磨采用預(yù)熱器廢氣作烘干熱源，會(huì)進(jìn)一步脫除50%～70%的S02。從工藝角度來講，控制燒成帶的C0、O2含量及火焰形狀有利于降低S02排放。改變?cè)狭蚝亢驼{(diào)節(jié)硫堿比均可以降低S02排放，但改變?cè)贤ǔＴ诮?jīng)濟(jì)上是不可行的。
1 硫的引入和存在形態(tài)
1.1原料硫
水泥生產(chǎn)所用原料中的硫化物大部分為黃鐵礦和白鐵礦(兩者均為FeS2)，還有一些單硫化物(如FeS)。原料中的硫酸鹽主要包括石膏(CaS04·2H20)和硬石膏(CaS04)，這兩種礦物在低于燒成帶溫度下很穩(wěn)定。原料中存在的硫酸鹽大體上都會(huì)進(jìn)入窯系統(tǒng)。硫化物，比如硫鐵礦，會(huì)在500-600℃發(fā)生氧化生成S02氣體，主要發(fā)生在第二級(jí)旋風(fēng)筒。
1.2 燃料硫
燃料中的硫的存在形式和原料中的一樣，有硫化物、硫酸鹽還有有機(jī)硫。燃料在分解爐或者回轉(zhuǎn)窯燃燒，而分解爐存在大量的活性Ca0，同時(shí)分解爐的溫度正是脫硫反應(yīng)發(fā)生的最佳范圍，因此燒成帶產(chǎn)生的S02氣體可以在分解爐被Ca0吸收或者在過渡帶和燒成帶與堿結(jié)合生成硫酸鹽。也就是說正常情況下，燃料中的硫很少會(huì)影響到硫的排放。但是以下這些情況下會(huì)出現(xiàn)例外：
1)燃料的燃燒是在還原狀況下進(jìn)行的;
2)生料易燒性很差，燒成帶溫度被提得很高;
3)硫堿比明顯偏高。