利用电石渣替代石灰石生产水泥熟料
利用电石渣生产水泥
利用电石渣生产水泥1 引言建设节约型社会、发展循环经济已成为人们的共识,处理电石渣的传统方式已不能适应社会发展的要求,甚至被政府环保部门明令禁止,如何有效地处理电石渣已经成为各生产厂可持续发展的“瓶颈”问题。
只有水泥工业把电石渣作为代替石灰石质原料,对电石渣消耗量最大、最为彻底、技术上也最为成熟,因此作为原料生产水泥成为综合利用电石渣的主要途径。
有效地综合利用电石渣,对保护环境、节约土地和水资源及实现经济可持续发展具有显著的生态和社会效益。
合肥水泥研究设计院十分注重水泥行业的循环经济发展,研究各种工业废渣在水泥生产中的综合利用,一直致力于用电石渣生产水泥的综合技术与装备的开发研究,采用多种水泥生产工艺消化电石渣并取得显著成绩;继在安徽皖维高新材料股份有限公司成功采用电石渣掺量15%干磨干烧工艺生产水泥的基础上,适时地提出能否用新型干法生产工艺煅烧高掺量电石渣的新课题,即用电石渣替代70~80%石灰石或全部石灰石生产水泥熟料,该课题的意义在于:1.1、由于电石渣的特性和电石渣配料生料的特殊性,业内人士一直有新型干法生产工艺不适合煅烧高掺量电石渣生料的观点,如果该项技术有所突破,将为预分解技术处理其它工业废渣带来新的启迪,为形成一套优质、高效、节能、环保以及单条生产线规模大型化的现代水泥生产方法提供良好的示范。
1.2、该项技术与带压滤湿法回转窑生产工艺相比节煤30%,同时每生产1吨熟料节水0.15吨,与湿磨干烧生产工艺相比节水0.66吨。
对于煤炭储采比不足百年的中国来说节能尤其重要,不能以处理电石渣消耗大量能源为代价。
1.3、生产1吨熟料需要消耗1.28吨优质石灰石,同时向大气中排放0.57吨CO2,用电石渣替代石灰石生产水泥熟料,可以减轻我国石灰石矿的开采和减少CO2排放。
1.4、随着煤化工行业科学技术的不断进步,生产过程中电石渣以干基(含水分10-12%)排放,将为新型干法生产工艺煅烧高掺量电石渣提供捷径。
利用电石渣生产水泥的研究
利用电石渣生产水泥的研究
电石渣主要化学成分是氢氧化钙约占70%左右,因此可代替石灰石,氢氧化
钙比石灰石中的碳酸钙易分解,因此掺电石渣后对水泥熟料强度和产量提高,降低热耗大有好处,,通过用电石渣代替石灰石生产水泥工艺的实验研究发现:电石渣能代替石灰石生产优质水泥,配热大约为3135 kJ/kg(熟料)。
随着电石渣掺量增大、料球易烧性越好、熟料质量越高,三率值以三高为好。
在机立窑水泥厂中,利用现有的设备条件、采用新技术,把湿电石渣和粘土、粉煤灰、煤等按生料进行配比,制成含水量50-55%的料浆,并用此浆代替立窑成球用水,经计量加入到双轴搅拌机中,与生料磨制备的正常生料混合搅拌均匀后进入成环球盘,制成含有一定电石渣量的料球,入机立窑煅烧生产水泥熟料,进行试生产研究表明:该技术是成功的,黑生料球性能好、煅烧操作容易、熟料质量高,各项工艺指标都达到要求。
这一新工艺具有明显的增产节能效果。
主要表现在: CaO含量高达65%,改善了生料的易烧性;电石渣中的Ca(OH)<sub>2</sub>分解温度比石灰石中的CaCO<sub>3</sub>的分解温度低很多,烧
成热耗较低;减少石灰石用量,不仅节约了不可再生资源石灰石的用量,而且还解决了多年来因废渣污染无法处理带来的难题,使资源得到了充分合理的利用,改善了生态环境。
浅析100%干排电石渣替代石灰石生产水泥熟料生产线设计采取的针对
电石渣100%代替石灰石生产熟料的设计和操作
研 制 的粘 稠 物料 管 道输 送 泵系 统 , 可输 送 含 固浓度
高达 8 %的高 固多相粘稠物料 , 0 整个输送过程全封 闭, 生产洁净 , 流程简洁 , 符合环保要求; 且能够降低 运行 能 耗 , 又便 于 维护 。而且 此 系统 已在新疆 中泰 米东 水泥有 限公 司投入 使用 , 效果 良好 , 并从根本 上
案 的选 择与确 定 , 常关键 。 非
据 了解 , 京 中矿环 保 科技 股 份 有 限公 司开 发 北
() 、 3 进 出烘 干锤 式 破 碎 机 的水 分 分 别 为 3% 7
和 3 %。 . 5 ‘
因 2 0 t 熟料 新 型 干法 水 泥生 产线 窑 系统 的 50/ d
解决 了 电石渣滤 饼输送 过程 所存 在 的上 述 问题 。因 此 , 优先 选择 粘 稠物 料 管道 输 送泵 系 统作 为 电石 可 渣滤 饼 的输 送工 艺方案 。 1 电石渣 滤饼烘 干破 碎方 案选择 . 2 目前 , 电石 渣 的烘 干破 碎都选 用锤 式破碎 机 , 其
损失 再稍 考虑一 定 的富裕量 , 确定 烘干锤 式破碎 机 的实 际 产 量 要求 为 105/( 台烘 干锤 式 破 碎 机 0.t 两 h 的产 量 )由此 求 得 所 需 湿 电 石 渣 滤 饼 的量 要 达 到 , 13 3 g , 5 6 / 经烘干蒸 发悼的水蒸汽达至 5 3 gh 9 kh I3 9k/。 ] 4 22 热平衡 计算 .
( 即料耗 系数 为 1 5 ) . 3; 2
脱水 , 经压滤后 的电石渣滤饼其 含水量虽小 于 但 4 %但 仍很 高 , 具有 很强 的保 水性 , 给 电石 渣滤 0 且 这 饼 的输 送 带来 困难 。 因在输 送 过程 中 , 电石 渣 会粘 结 在 皮带 上 而容 易造 成 皮带 跑偏 , 也会 粘结 在 漏 斗 四周而极 易造 成漏 斗堵塞 。因此 电石 渣滤饼 输送方
国家发展改革委出台鼓励利用电石渣生产水泥的政策
新疆化 工
3 5
国家 要 求石化 工 业 “ 十 二五 ’ ’ 碳 排放 量 降低 1 7 %
2 0 1 3年 1 月1 6日从工信部获悉 , 该部与国家 发改委 、 科技 部、 财政部联合 印发 的《 工业领域应 对气候变化 行动方 案( 2 0 1 2— 2 0 2 0年) 》 要求, 到 2 0 1 5 年, 石化 、 化工行业单位工业增加值二氧化碳 排放量 比2 0 1 0年分别下降 1 8 %、 1 7 %。这 比此前 的行业碳减排 目标高出 2个百分点 以上。有关专 家在接受记者采访时表示 , 通过强化节能工作 , 加 大 节 能力度 方 能达 到 国家要 求 的碳 减排 目标 。 据 记者 了解 , 此 前石 油 和化 工行 业 确定 的 “ 十 二五” 碳减排 目标是 1 5 %, 而国家此次要求的 目标 提高 了2 个百分点 以上。对此 , 全 国化工节能( 减 排) 中心专家委员会副主任王文堂表示 , 碳减排与 节 能 密不 可 分 , 两 者 之 间 有 着 天 然 的联 系。7 0 % 的温室气体效应是 由二氧化碳 导致 的, 而二氧化 碳 主 要在 能 源 的 使 用 过 程 中 排 放 。碳 减 排 目标 9 0 % 的工 作要 靠 节 能 来 实 现 。 “ ‘ 十二五 ’ 石 化 行 业 节 能 目标 是 万 元 工 业 增 加 值 能 耗 2 0 1 5年 比 2 0 1 0年 下 降 1 5 % 。 因此 , 只 要 实 现 了节 能 目标 , 碳减 排 目标 也就 基本 达 到 了。 ” 中国化 工节 能技 术 协会 驻 会 副 理事 长方 晓骅 告诉记者 , “ 十一五” 以来 , 石化行业的节能工作 已 经取 得 了显 著 成 效 , 行 业 单 位 工 业 增 加 值 能 耗 下 降达 3 5 . 8 %, 乙烯 、 合成氨等重点产品的综合能耗 也分别下降了 1 1 . 6 %、 1 4 . 3 %, 部分产品单位能耗 已经达到国际先进水平。“ 因此 , 进一步大幅度节 能减排对于企业 、 行业来说压力都不小, 但是为 了 长远 发展 , 为 了完 成 国家 的碳 减 排任 务 。 必 须进 一 步挖 掘节 能潜力 , 加大节 能力 度 。 ” 方 晓骅说 。 方晓骅表示, 要实现节能目 标, 完成减排任务, 最 有效 的途径就是全方位的进行节能技术 创新与推广。 据他介绍, 中国化工节能技术协会正在 以“ 望闻问 切” 方式零距离 问诊 企业的节能技 术实施方案 , 已经 为燕山石化、 天津石化等多家大型化工企业进行了节 能技术诊断 , 提 出了节 能技术改 造建议 。 目前 , 已有 部分节能技术在这些企业实施后收到了比较好的效 果, 比 如工业炉黑体技术、 双碱法脱硫等。 同时 , 业 内不少企 业表示 , 要完 成 “ 十 二 五” 节 能任务以实现碳减排 目标 , 还需要根据石化行业 能源介质种类多, 能耗数据处理量大, 用 能设备位 置分散 , 管理不方便的特点 , 加快实现能源系统的 分散控制和集中管理 。而这方面还需要政府给予 更多的引导和支持 , 建立更多的低碳试点示范 , 培 育行 业低 碳标杆 企业 。 资 料来源 : 中国化工 原料 网 2 0 1 3— 0 1 — 2 1
电石渣制水泥熟料烧结性能新工艺
电石渣制水泥熟料烧结性能与新工艺摘要:随着城市化建设步伐的加快,对水泥的需求持续增加。
水泥有着广阔的市场和前景。
年产10万吨pvc生产企业一年30万吨电石渣。
电石渣作为制水泥的熟料,即解决了环境污染的问题,又增加了企业的效益。
本文对电石渣制水泥的烧结性能及新工艺做了分析。
关键词:电石渣水泥熟料新工艺abstract: with the construction pace of urbanization, the acceleration of the cement demand continues to increase. cement has broad market and prospect. an annual output of 100000 tons of pvc production enterprise 300000 tons a year calcium carbide slag. calcium carbide slag cement clinker as system, which could solve the problem of environmental pollution, and add the efficiency of enterprises. in this paper, the calcium carbide slag cement system of sintering performance and new technology are analyzed.keywords: calcium carbide slag cement clinker new technology中图分类号: tv42+1 文献标识码:a文章编号:一、电石渣生料的烧结性能在电石渣生料烧结性能实验中,其配料率值为:kh=0.9,sm=2.7,lm=1.6,同时进行了空白样对比实验,其中一组石灰质颜料100%为电石渣,一组石灰质原料全部采用石灰石,其他矿物组分一样。
利用全电石渣烧制水泥熟料的技术要点和难点
统 主要 以烘 干 耐火材 料 为主要 任 务 ,所 以必 须严 格
按 照耐 火材 料烘 干要 求 的升温 制度 ,控 制升 温速 度
和 烘 烤 时 间 。而 控 制 升 温 速 度 稳 定 ,主 要 是 控 制 好
窑 头火 焰 的稳定 性 ,考虑 到窑 尾拉 风影 响窑 头火 焰
稳定 性和 烟煤 的燃 点一般 5 0 5 ℃一 6 0 0 ℃左右 ( 于 低 这个 温度 区 间煤粉 燃烧 速度 慢 黑火 头较 长火焰 不 稳 定 )的实 际情况 。我们特 定在窑尾 温度6 0 5 ̄ C以内, 关 闭预热 器 出 口废 气 管道上 的 高温 闸板 阀 门,开 窑 尾烟 囱帽 自然 排风 ,不利用 此 时窑尾 的废 气温 度 , 以保 证耐 火材 料 的烘烤 质量 。所 以此 时烘 干破 碎烘 湿 电石 渣 需要 的所 有热 量只 能 由窑 中补燃 炉提 供 , 在 没有 窑 尾废气 主 热源 的情 况下 ,靠 补燃 炉提 供 的
因此 我们 根据 各个 阶 段实 际情 况不 同 ,总体把 它 分
为三 个阶 段 来实施 ,并且针 对 各阶段 不 同状态 通 过 不 同的操 作方 法 的调整 ,来 实现 整个 系统 的贯通 以 及使之达 到平稳运行 。 第 一 阶 段 :烘 窑 升 温 低 温 阶 段 。此 阶 段 窑 系
技术探讨
水 泥助 磨 剂 c me t r dn i e n i igad gn
21年N 2 02 O
.
利 用 全 电石 渣 烧制 水 泥熟 料 的技 术要 点和 难 点
章 吕峰
文 章 编 号 :2 1- 8 2 (0 2 2 0 1- 3 2 8 9 8 2 1 )0 - 0 0 0
够 ,可 以停用 补燃 炉补燃 。而在运 转后 期随着 窑 系 统 投 料 量 的 增 加C 出 口废 气 温 度 降低 和烘 干破 碎 1 产 能的提 高 ,烘湿 电石渣 所 需热含 不足 的情况 下 , 考虑 从新 开起 补燃 炉给烘 干破 提供 不足 的热含 。在
浅谈电石渣代替石灰石制备水泥生料的工艺
No. 1 2 1 0 0
ห้องสมุดไป่ตู้
新 世 纪水 泥导报
Ce n def rNe Ep c me t Gui o w o h
文献标识码 :B 文章编号 :10 —4 32 1)10 1 —3 0 80 7 (0 00 —0 00
专题 论
中图分类号 :T 7 . Q124 4
浅谈电石渣代替石灰石制备水泥生料的工艺
周海军 新疆米东天 山水泥有限责任公司 (3 0 0 800 )
摘 要 近年来电石渣生产水泥熟料 的工艺技术发展较快 ,但 主要集 中在烧 成系统工艺的研究与应用 ,对 生料配制工艺的探讨较少 ,而生料质量的好坏将直接影响到水泥熟料的烧成过程和熟料的质量 。 关键词 电石渣 生料制备 生料质量
回转式烘干机是一种传统的烘干方式 ,其优缺
点 比较 明显 。 其优 点主 要表现 在 :
过程均有利 ;当压滤系统控制较差时,电石渣的水 ( )电石渣烘干系统与水泥熟料烧成系统相 1 分波动较大 ,而且水分较高 ,对后续的输送及烘干 互 独立 ,相互 之 间不受 明显 干扰 ,对 电石 渣 的喂料 过程均不 利 。 量和水分的波动变化更适应 ; 在 电石渣 的烘干 过程 中需 要 电石渣 滤饼 均匀 喂 ( 2)回转 式烘 干机 操 作 简便 ,操 作 方式 非 常
0 引 言
特 和化学特I, 生 其具体的特l 生 要点已有文献进行了 较为详细的描述 ] 。这些特性对输送 、 脱水 、烘干、 储存 、计量等环节都存在较大的影响,每个工艺环 节都会对生料的质量造成较大的影响。本文将重点 探讨利用电石渣生产水泥熟料的生料制备工艺。
1电石渣预处 理工艺
电系统热量 回收效 果 的评价 ,更适于采 用炯 效率 。
利用电石渣生产水泥的实践应用
利用电石渣生产水泥的实践应用发布时间:2022-07-26T06:32:48.328Z 来源:《新型城镇化》2022年15期作者:杨吉鹏[导读] 电石渣是电石法生产PVC的氯碱行业排放的工业废料,属于Ⅱ类一般工业固体废物,如直接排放填埋沟壑,必然造成大片水土环境污染。
通过逐渐摸索出利用电石渣生产水泥的一套方案,顺利应用到水泥生产中。
杨吉鹏新疆圣雄能源股份有限公司水泥厂新疆吐鲁番 838100摘要:电石渣是电石法生产PVC的氯碱行业排放的工业废料,属于Ⅱ类一般工业固体废物,如直接排放填埋沟壑,必然造成大片水土环境污染。
通过逐渐摸索出利用电石渣生产水泥的一套方案,顺利应用到水泥生产中。
关键词:电石渣;水泥生产;综合利用;循环经济;变废为宝电石渣是电石法生产PVC的氯碱行业排放的废料,是电石法PVC的生产过程中,电石水解后产生的废渣。
其主要成分为Ca(OH)2,含量高达70%。
每t电石产生1.2 t干基电石渣。
根据GB 5085―1996《危险废物鉴别标准》,电石渣属于Ⅱ类一般工业固体废物。
近些年人们通过实验应用到各个领域,以应用水泥生产中较为突出。
1电石渣的主要成分(干基)电石渣主要成分见表1,其含钙量高,是优质的水泥原料,用来代替石灰石生产水泥是用量最大、利用也最为彻底的方法。
我公司利用电石渣生产水泥采用的是预烘干“干磨干烧”工艺。
2电石渣处理2.1电石渣脱水由于电石渣颗粒微细,分散度很高,具有多孔状结构,保水性极强,单独脱水的脱水率很低。
采用厢式压滤机脱水后,电石渣滤饼水分在35%左右。
压滤生料浆时,由于其他易脱水原料的掺入,其保水性下降,生料滤饼的水分可降至27%。
1 t电石可出10 t电石渣浆,从湿法电石生产PVC树脂排出的电石渣水分可达90%以上,通过渣浆泵泵送到浓缩池,通过浓缩机沉降浓缩水分可降到60%左右,然后通过渣浆泵输送到板框压滤机,经压滤机压滤后水分可达到35%以下。
可以依据生产需要合理控制压滤时间,得到相应水分的电石渣。
电石渣水泥
电石渣水泥简介
电石渣熟料:在水泥熟料生产过程中,用电石渣
( Ca(OH)2 )替代石灰石( CaCO₃ )配料,配合硅 质和铁质校正原料烧成后的熟料。
电石渣水泥:由电石渣熟料、混合材、石膏等配比磨
细制成的水硬性胶凝材料。
电石渣来源
电石渣:电石(CaC2)水解获取乙炔气后的以氢氧化
5、直接入磨干磨干烧新型干法
合肥水泥研究设计院开发的直接入磨干磨干烧新型干法 工艺,该工艺被应用于安徽皖维高新材料股份有限公司的2 号1000t/d水泥熟料生产线上,于2003年1月建成投产。含 水分80%的电石渣浆由XMZG300/1250厢式自动压滤机制成 水分小于35%的滤饼,然后由刮板输送机输送至进磨皮带, 窑尾废气作为烘干原料的主要热源,全部引入ML2619立式 辊磨机,出磨气体进入2-φ3.2m高效旋风分离器,分离后 物料输送至均化库均化,物料均化后计量后喂入C2旋风预 热器出口风管,由C3旋风预热器分离进入分解炉,然后由 C4旋风预热器分离入2-φ3.2mX52m回转窑煅烧成水泥熟料。 该工艺仍然需要消耗大量的热量来烘干原料当中的水分, 相比以上工艺较先进。
3、生产生石灰作为电石原料 前文提到美国肯塔基州路易斯维尔城炼气厂(AirReduction Plant),很 早意识到电石渣浆处理的紧迫性。在1948年建成日产60t生石灰试验装置。在 1959年至1962年建成二套330t/a生石灰生产装置。运行安全可*、年开工天数 近350天。 电石生产石灰工艺:脱水后得到含固量60%的电石废渣,用螺旋运输机输 送,在造粒机长度四分之三处均匀分配至造粒机内,造粒制成5~20mm大小 不等的园球,再经气流干燥炉(350℃)干燥,回转炉(900~1000℃)煅烧。 干燥炉内物料的干燥是利用回转炉内来的热废气干燥的。煅烧成的回收石灰 流入缷料斗,装车运送到电石厂作电石原料。 此方法技术路线可行,作为探索生产石灰,应是最好的治理方法,这是因 为:第一,生产石灰的投资不到生产水泥的十分之一;第二,石灰是电石生产的原 料,不存在另寻市场的问题,以钙为载体实现电石废渣—石灰—电石—电石废渣 这样的闭路循环;第三,减少制约自身的因素,电石法PVC可将规模进一步扩大, 以提高竞争力,同时也保护了石灰石矿源,新的电石废渣制石灰所产生的经济效 益和社会效益远非其他治理方法可比。 但能耗大,回收石灰重作电石原料也只能掺入电石原料的20%,不宜过 多,因为回收石灰中含硫、磷杂质多,将影响电石质量。
电石渣部分代替石灰石在新型干法水泥熟料生产中的应用
分 为 4 .% 28
⑧ 降低水泥生, 稃 【 C …量 , }环境。 过 f O排 | 保 , l
本 史 通 过 新 型 F 法 水 泥 生 产 当 中 利 用 电 石 渣 部分 替
标 准 砂 : 目 I O标 准砂 , ¨ 中 S 厦 灰 石 、 岩 、 酸 渣 、 煤 灰 和 电 渣 原 料 化 学 成 分 砂 硫 粉
} 萤 晤南 嗡… 一…一
电石渣部分代替石灰石在新型干法 水泥熟料生产中的应用
张 烨 . 张 海 涛
1 河南建筑职业技术学 院土木系(5 04 2 40 6 ) 天瑞集团郑州水泥有限公司(5 1 403) 1
摘 要 : 电石 渣 的 颗 粒 级 配 、 对 电石 渣 不 同掺 量 对 生 料 易烧 性 和 水 泥 熟料 质 量 的 影 响 作 了试 验 。 果 表 结 明 . 于电石渣微 细颗粒含 量高 , 表 面积大 , 着 电石渣掺量 的增加 , 由 比 随 生料 的 易烧 性 显 著 提 高 ; 不 在
电石渣替代石灰石生产水泥熟料的新工艺
6 o( 4 电石渣替代石灰石量达8 %以上)  ̄ 0 ,熟料2 抗压强度 >6 8 d 0MP ,熟料 烧成 热耗  ̄70 . k ,能源消耗明显降低。 a < 6 ×41 8 g
关键词 电石渣 掺量 干磨干烧 预分解
0前言
生产工艺已较为先进 、成熟。按该工艺建设的安徽 电石渣是在乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等工 皖维公司 1 0 d 0t熟料生产 线 (号线 ) 自20年 1 0 ^ 1 , 0o 0 业 产品生产过程 中 ,电石(a2 C C) 后产生的沉淀物 月投产 以来 ,已运 行五年 多 时间 ,主要缺 点是 :熟 水解 ( 工业废渣 ) ,主要成 分为C ( ) a OH: 吨 电石水解 后 料烧成热耗较高, 0 41蛐 。 。每 达1 3 × . 0 8 约产生 11 电石 渣 。 电石渣 的堆 放不仅 占用大量 的 . t 5 采用电石渣配料 、“ 干磨干烧”新型干法水泥熟 土地 ,而 且 因 电石渣 易于流 失扩散 ,污 染堆放 场地 料生产新工艺 ,有利于进一步降低水泥熟料的烧成
热耗高 出近3 %,即每吨熟料多耗标准煤约3 g 0 0k 。 按 日产水泥熟料1 0 瑚 0 0
90 0 。 0 t
车 ,全年多耗标准煤约
立式磨、带预分解回转窑等一系列节能环保综合技 电石渣配料、“ 湿磨干烧”新型干法水泥熟料生 术和装备, ̄2o年8 日 o5 月8 在淄博宝生公司一次点火 产工艺的主要过程为 :电石渣作为原料之一与其它 成功并生产出合格熟料 。目前 ,生料中电石渣掺量 原料配 料后 一起 人湿法 生料磨 ,磨 成综合 水分 约为 ( 干基 )≥6%( 4 电石渣替 代石灰石量达8%h_) 0 AE ,熟 4%的生料浆 ,通过机械脱水装置将生料浆脱水成为 料2 抗压强度 >6 Ia 3 8 d 0IP ,熟料烧成热耗  ̄7 0 V < 6X 含水分约2% 的料饼,再将料饼送人利用窑尾废气 4 8 J 。本文介绍该生产线主要系统的开发与应 5Ⅲ . , 1k 余热烘干的料饼烘干破碎机 ;破碎、烘干后的物料 用情 况。 随气流进入窑尾旋风分离器 、两级旋风预热器 、在 1生产 线主要 系统介绍 线分解炉 ,最 后进入 回转 窑煅烧 成水泥 熟料 。实践 I . I电石 渣浆处理 系统 证明:电石渣配料、“ 湿磨干烧”新型干法水泥熟料
电石渣的资源化利用技术工业化进展
电石渣的资源化利用技术工业化进展摘要:近年来,我国的化工行业有了很大进展,在化工那个行业中,电石是非常重要的原料,电石渣是聚氯乙烯生产过程中的副产物,其产量巨大,导致每年占据了大量空置土地,如何合理将电石渣资源化利用已成为企业亟须解决的问题。
本文首先对电石渣概述,其次探讨电石渣资源化利用现状,使得电石渣资源利用率达到最大化。
关键词:电石渣;活性氧化钙;酸性废水引言能源是经济社会发展的重要基础,能源的生产、消费和利用已成为世界政治经济格局中的重要组成部分。
改革开放以来,我国经济取得长足发展,已发展成为世界第二大经济体。
然而,这种快速增长建立在化石能源过度消费的基础上,几十年粗放式的能源生产和消费造成了严重的环境污染和能源短缺问题,制约着我国社会的绿色、可持续发展。
储能技术(包括储电、储热、抽水储能、压缩/液化空气储能等)通过跨时间、跨空间调配电能、热能等,可大幅提高可再生能源利用规模,提高化石能源的利用率,是我国实现“双碳”目标的关键技术之一。
1电石渣概述电石渣(CS)是电石水解获取乙炔气时产生的以氢氧化钙(Ca(OH)2)为主要成分的固体废渣。
乙炔(C2H2)是一种常用的化工原料,我国常用C2H2生产聚氯乙烯(PVC),每生产1吨PVC就会造成1.5~1.9吨干电石渣。
CS年平均产量达2800万吨,露天堆放会造成很多环境问题,电石渣的综合处理及资源化利用成为了当务之急。
CS主要的处置方法是采用填埋处理,这样不仅会造成土地的污染和耕地的减少,同时还浪费了大量钙资源。
CS可用于中和废水酸度,调节废水pH 值,还可用于去除烟气中的二氧化硫和氯化氢等酸性气体。
目前电石渣在建材领域中主要是用来替代石灰石,作为原材料生产水泥熟料,制备砌块等建筑材料。
电石渣作为碱性废弃物具有高pH值、高钙含量的特点,这使得它可以用作水泥矿物掺合料,封存二氧化碳(CO2),关于这方面的研究较少。
2电石渣资源化利用技术2.1利用电石渣处理含酸废水由于电石渣的主要成分是Ca(OH)2,呈强碱性,pH值>12。
100%电石渣替代石灰石生产水泥的开发与设计
循 环 经 济 主 管 部 门认 定 后 , 享 受 国 可
家资 源 综合 利 用 税 收优 惠 政策 。
与普 通 配 料 相 比 , 电石 渣 配 料 在
解 炉 内完 成 而 造 成 的 窑 尾 预 分 解 系
统 的不 稳 定 。根 据 电石 渣 的特 性 , 新
( 当 电石 废 渣 含 水量 > 0 OH) , 5 %时 , 其
通讯地址 : 津水泥工业设计研究院有限公司 , 津 天 天
编 辑 : 光 吕
1 08
CEMENT TECHN0L0GY 4/ 01 2 0
墓 圈随I _
下 料 管 翻 板 阀 和撒 料 装 置 上 采 取 特 殊设 计 , 保 物料 的 畅通 。 确 本 项 目建 设 规模 为一 条 2 0 td 0 0/ 熟料 配 套 的 新 型 干法 水 泥 生 产 线 , 采 用 带 1r 丫F分 解 炉 的 二 级 预 热 器 的 窑 尾 预 分 解 系 统 。基 于原 料 、 料 的条 燃 件 , 时考 虑 扩 建 为 三级 预 热 器 的 可 同
影 响
3
( 排 ) 人 烘 干 破 碎 车 间 , 自窑 尾 湿 送 来 预 热 器 的 高 温 废 气 和 窑 头 篦 冷 机 的
2
l 6
20 0 9年 天 津 水 泥 工 业 设 计 研 究 院 有 限 公 司 完 成 四川 某 公 司 的 10 I 2 万 吨/ 年全 电石 渣 综 合利 用 制 水 泥 项 目的工程 设 计 , 生 产线 采 用 氯 碱 化 该 工 企 业 排 放 的 电 石 渣 作 为 石 灰 质 原
干 所需 热焓 非 常 大 , 弥 补烧 成 系 统 为
A 4
作 燃 料 。 由 于 电石 渣 中硫 含 量较 高 , 为 保 持合 适 的硫 碱 比,熟料 的 S 值 M
【案例】电石渣制水泥生产线分解炉连续红炉事故分析
【案例】电石渣制水泥生产线分解炉连续红炉事故分析为处理干法乙炔项目的电石渣,内蒙古某企业建设了一条利用电石渣替代石灰石配料的2500t/d生产线,其窑尾采用RSP分解炉并配备五级旋风预热器。
2012年9月,该线建成投产,运行过程中,各项参数均能达到或接近设计指标,但调试阶段曾先后发生过三次分解炉红炉事故。
红炉事故的分析及处理1.1首次投料运行7天后,分解炉SC室下部靠近MC室一侧发生了红炉事故。
事故发生时,相关设计人员不在现场,经现场人员判断,可能是耐火砖砌筑不牢所致,故对耐火砖受损部位重新进行了砌筑处理。
1.2SC室掉砖部位经修补砌筑后于10月份投入生产。
投料后72h。
分解炉SC室再次发生掉砖红炉事故,且红炉部位与首次红炉位置接近。
结合现场情况,分析后认为红炉可能由以下两方面因素造成:1)窑尾风量及风压不足试生产过程中,C1出口压力只有一4000Pa,而相同设计参数的窑尾系统。
一般在一5000—5500Pa,该线系统负压过低。
生产中窑内煅烧工况不好,表现为火焰不够明亮,常有夹心黄料出现,排除操作因素,一般是由于窑内缺氧,还原气氛严重引起的;在三次风管人SC 室的高温闸板阀处,有周期性的往外少量冒灰现象,以上两点也证明了该系统负压过低。
虽然C1出口负压低,但高温风机运行过程中却经常超电流。
对现场进行逐一排查后发现,窑尾废气管道与余热锅炉连接处,只安装了一台百叶阀,百叶阀入ISl也未使用盲板封闭,密封效果很差。
运行时,在该接口附近可听到管道“呼呼”的窜风声,此处是窑尾的主要漏风点。
另外,检查发现废气管道中有个别增湿管道喷枪已损坏,喷出的水呈液态,易造成管道积灰,再加上余热发电接口严重漏风,管道温差波动大,导致废气管道常塌料,直接导致窑尾负压周期性降低,间接造成三次风管冒灰以及窑出现黄心料。
2)煤粉挥发分高、燃烧速度快该线设计时拟采用无烟煤.而实际使用的煤粉着火点低、挥发分高(20.6%),起火燃烧迅速且燃尽速度快,在分解炉下锥体部位形成区域性高温,再加上煤灰分高(27.7%),易造成分解炉结皮,甚至烧损内衬。
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中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文)题目:电石渣替代石灰石在硅酸盐水泥熟料生产中的应用学习中心:云南学习中心年级专业:网络11春化学工程与工艺学生姓名:普志智学号:11805591003指导教师:丁雪职称:讲师导师单位:中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)远程与继续教育学院论文完成时间:2013 年01 月05 日毕业设计(论文)任务书发给学员1.设计(论文)题目:2.学生完成设计(论文)期限:年月日至年月日3.设计(论文)课题要求:4.实验(上机、调研)部分要求内容:5.文献查阅要求:6.发出日期:年月日7.学员完成日期:年月日指导教师签名:学生签名:注:此页由指导教师填写摘要电石渣是乙炔法生产聚氯乙烯、聚乙烯醇等过程中电石(CaC )水解后产生的废渣。
,正常流动时的水分在50%以上。
电石渣如得不到有效利电石渣的主要成分是Ca(0H)2用,将占用大量的土地堆放,并污染堆场附近的水资源,对周边环境污染很大,属难处理工业废弃物。
目前,电石渣作为水泥原料仍是综合利用电石渣的重要途径。
在我厂水泥熟料的生产中,生料中电石渣掺量(干基)65%±5%(替代石灰石量),熟料3天抗压强度≥30MPa(抗折+抗压),28天抗压强度≥68MPa(抗折+抗压),能源消耗明显降低,同时电石渣有利于改善生料易烧性,且能适用劣质煤煅烧,经济效益、社会效益和环境效益得到充分体现,具有重要的实际效益。
关键词:电石渣、替代石灰石、硅酸盐水泥、熟料煅烧目录第1章前言 (1)第2章生产线主要系统介绍 (2)2.1 电石渣浆处理系统 (2)2.1.1 电石渣浆的脱水 (2)2.1.2 电石渣的预烘干 (3)2.2 生料的烘干及粉末 (4)2.3 窑尾预分解系统 (5)第3章实际运行效果 (6)3.1电石渣特性分析 (6)3.1.1物理特性 (6)3.1.2电石渣配料与石灰石配料的差异 (6)3.2熟料成分分析 (6)第4章结论 (9)参考文献 (10)致谢 (11)第1章前言电石渣是在聚氯乙烯、聚乙烯醇等工业产品生产过程中,电石(CaC2)水解后产生的沉淀物(工业废渣),主要成分为Ca(OH)2。
CaC2(电石) + 2H2O —→C2H2↑(乙炔气) + Ca(OH)2↓(电石渣)每吨电石水解后约产生1.15吨电石渣。
电石渣的堆放不仅占用大量的土地,而且因电石渣易于流失扩散,污染堆放场地附近的水资源、碱化土地;长时间堆放还可能因风干起灰,污染周边环境。
电石渣属难以处置的工业废弃物之一。
我国水泥工业石灰石的消耗量巨大, 生产1 吨水泥熟料约需1280公斤优质石灰石。
充分利用电石渣能节省不可再生的石灰石资源, 减少CO2 气体排放, 保护环境。
实现了持续稳定生产,达到了国内领先水平。
现截取引用我厂(云南云维股份有限公司水泥分厂)2012年8月26日-9月4日的生产数据。
数据来源为我厂化验室分析数据。
第2章生产线主要系统介绍2.1 电石渣浆处理系统,其CaO含量高达60%以上。
我厂采用的从乙炔生产中电石渣的主要成分是Ca(OH)2排出的电石渣液水分高达90%以上,经沉降池浓缩后,水分仍有80%左右,正常流动时的水分在50%以上。
我厂采用的电石渣化学成分如表2-1所示。
表2-1 电石渣化学成分(有用成分)百分比根据成都设计院设计初期调查报告数据,电石渣的个数平均粒径:1.89μm;重量平均粒径:9.19μm;面积平均粒径:5.75μm;中位粒径:8.29μm;比表面积:947.32m2/kg。
电石渣的比表面积越高,吸水性亦越高,烘干难度越大。
通过对电石渣的物理及化学性能分析可以看出:电石渣中的CaO含量很高,可以说是制造水泥熟料的优质钙质原料。
其粒度很细,几乎不需要粉磨就可以满足水泥熟料生产的要求。
需要解决的主要问题是:对电石渣浆进行有效脱水和准确配料。
2.1.1 电石渣浆的脱水1. 电石渣液的浓缩电石渣液通过料浆泵送到2米高直径24米的浓缩池中。
浓缩池为混凝土结构,池底的倾角为8.5°,周边辊轮传动耙式浓缩机的耙架一端籍特殊的止推轴承放置在浓缩池的中央支柱上,另一端与传动小车连接,电动机经减速机带动辊轮而使耙架绕池子的中心线回转。
电石渣液首先进入自由沉降区,水中的颗粒靠自重而迅速下沉,到达过渡区。
一部分颗粒靠自重继续下沉,一部分颗粒却又受到密集颗粒的阻碍而不能自由下沉。
当下沉到压缩区时,汇集成紧密接触的絮团而继续下沉到浓缩区。
由于刮板的运转,进一步被压缩,挤出其中水分。
最后由卸料口排出,澄清水从溢流堰流出,由渣浆泵送至化工厂沉淀池循环利用。
电石渣液经NG-24浓缩机浓缩后含水约75%。
2. 电石渣浆的压滤针对电石渣浆的性能和以往的经验,本系统选择脱水能力较强、料饼水分较低的带气橡胶隔膜板框压滤脱水方案。
该压滤系统的主要工作原理为:含水分约75%的电石渣浆经渣浆泵注入带气橡胶隔膜的压滤机各个滤室,当压力升至设定值后,通过流体静压压滤脱掉滤饼颗粒间的游离水分;接着再通入压缩空气保压,通过橡胶隔膜的弧面产生变向剪切力,破坏滤饼的几何结构,使滤饼水分进一步降低。
通过试验得知:(1)电石渣浆的浓度影响滤饼的最终水分。
设置电石渣浆浓缩池进行浓缩是必要的,浓缩后含水量控制在小于75%为好。
(2)电石渣浆的过滤压力以0.8 MPa为宜。
压力过低则滤饼水分难以控制;压力过大则对板框压滤机的机械制造要求过高。
(3)滤室的厚度以30mm为宜。
滤饼过厚,水分难以控制;滤饼过薄,产能难以满足要求。
根据电石渣浆过滤性能试验结果和生产中的物料平衡要求,选用七台XMZ500型厢式全自动压滤机(六用一备),每台压滤机过滤面积500m2,过滤总容积10.16m3,滤室的厚度30mm,压滤后滤饼水分设计值为32~36%。
实际生产中,料饼的水分最好状态为25%,一般能保证在35%左右。
2.1.2 电石渣的预烘干电石渣浆采用机械脱水后水分一般在28~35%范围内波动,给电石渣的输送、储存和准确配料带来困难,因此有必要对电石渣进行预烘干;由于电石渣属于高湿含量的轻质废渣,烘干处理难度非常大,需要解决以下技术难题:(1)解决喂料及防堵问题。
压滤后的电石渣呈“牙膏”状态,输送过程中无法储存和喂料计量,也不易送入烘干机内,落入烘干机后易出现堆料和粘堵现象。
(2)电石渣烘干时,需要克服蒸发速率低以及湿含量大的缺点。
(3)利用电石气燃烧作为烘干热源难度大。
电石气是电石炉生产电石产生的废气,电石气主要含CO、CH4等可燃气体,易爆炸;电石气本身有400~600℃温度,含有200mg/Nm3灰尘,焦油含量大,不易输送和使用。
(4)电石渣烘干后废气中含尘浓度高,收尘设备易产生粘堵和腐蚀。
电石渣含水15%时的物理性能检测如下:松散容重为600g/l,紧密容重为750g/l;电石渣在生料中占63.5 %时所配生料的休止角为36°;在办公室常温条件下,敞开七天,吸湿率为4%,在10MPa压力下不渗水。
根据以上实验结果,确定电石渣烘干终水分控制在15%左右为宜,以避免电石渣在输送、储存过程中发生粘堵,并实现准确配料。
年产7.5万吨电石的电石炉,每小时可以产生含热2500×104kJ电石气,折合标准煤855千克,经理论计算能够满足电石渣烘干需要。
这样,不仅利用了电石气的热能,而且节省了一套电石气处理系统,对电石厂来说可以节省大量的投资。
在电石气输送工艺布置上,采用强力送风,并尽量缩短输送路径和时间,以防止管道结焦粘堵。
压滤后的电石渣其塑性、粘性均在表观上大幅度降低,具有一种类似水泥浆体“假凝”现象的物理性质,经储存风干和采用防堵措施后,解决了喂料及粘堵。
供热系统提供900~1100℃持续高温烟气,选择长径比较大的烘干机,安装强化蒸发装置,使电石渣在其有效烘干区域内有充裕的干燥强度和时间;系统选用能处理高浓度粉尘、抗结露、防腐蚀袋式除尘器进行除尘,使其达标排放。
实际生产中 3.0×25m回转式烘干机系统运行稳定,单机产量为26~30t/h。
2.2生料的烘干及粉磨生料采用石灰石、电石渣、粘土、硫酸渣、砂岩五组份配料,需要研磨的物料约占37.7%。
根据入磨物料综合水分为11~14%的特点和原料易磨性实验结果,采用烘干能力强、热交换和粉磨效率高的立式磨作为生料磨。
通过对窑尾废气成分进行分析和热力学计算,可以利用废气作为烘干热源。
系统参数设计为:进立式磨气体温度为340℃,立式磨产量为75~85t/h,出磨生料水份小于1%,出磨气体与生料的温度均为80℃。
为了更好地满足粉磨掺大量电石渣生料的要求,专门研制的HRM1900/2200立式磨,具有45~60t/h生料的研磨能力和80~90t/h生料的烘干能力。
在磨辊的快速碾压下,水分为10~12%的混合料被粉碎并且向磨盘边沿风环处抛洒,并被70~90m/s的高速气流带起,产生强烈的热交换。
水分没有来得及蒸发的大块物料会再次沉落,反复带起、沉落,充分进行热交换。
高速气流在磨腔内流速很快降低,形成强烈的紊流场,特别适合于电石渣微细颗粒的烘干。
粉状物料随气流一起上升通过磨机上壳体进入分离器的分级区,在分离器转子叶片的作用下,其中的粗粉落回磨盘与新喂入的物料一起重新粉磨,合格的细粉随气流一起出磨,经高效旋风收尘器收集后,与增湿塔和窑尾电收尘器收集的粉尘混合,由输送设备送入生料均化库内进行均化、储存。
出磨的废气汇入窑尾电收尘器进行除尘后达标排放。
2.3窑尾预分解系统针对电石渣替代石灰石生产水泥熟料的特殊性,我们用差热分析法对电石渣的脱水做了试验,结果如下:电石渣从室温升温到870℃时,仪器记录了失重(TG)和差热(DTA)的曲线,电石渣在190℃时有弱吸热伴微失重峰,此峰值为吸附水脱出;350℃时弱吸热伴微失重峰为水化铝酸钙结构水脱出,584℃时出现强吸热伴快失重峰,Ca(OH)脱水,失重为16.3%;2830℃时为吸热伴有失重,870℃的放热峰无重量变化,前一峰值为水化硅酸钙脱去结构水,后一峰值为水化硅酸钙的晶型转化。
试验过程中试样总失重25.68%,按电石渣CaO 全部结合为Ca(OH)2,69.36%CaO结合水为22.29%,其余失重应来自水化硅酸钙结合水和电石渣中的碳粒。
我们按JC/T735-88生料易烧性实验方法进行了生料易烧性测试。
原料的化学成分分析结果如表2-2所示。
表2-2入窑料浆化学成分及生料率值第3章实际运行效果2004 年8月正式投产以来的生产数据显示,电石渣掺量高达65%( 替代80%石灰石) , 整个烧成系统运行稳定, 入窑生料分解率90%~97%, 熟料28天抗压强度≥58MPa, 熟料烧成热耗低于3 180 kJ/kg, 熟料f- CaO 及升重合格率均大于85%。