石灰窑环保设备的技术路线和优势

技术路线

石灰生产有3个主要环节：石灰石煅烧；煅烧炉废气热回收；高温石灰热回收。核心是石灰石煅烧，主要过程是碳酸钙分解，关键点是提高煅烧的碳酸钙分解率。石灰石煅烧过程中碳酸钙分解反应为：CaCO₂→CaO+CO₂，该分解反应为吸热反应。当温度升至5500C时，碳酸钙开始吸热，分解成CaO并释放出CO₂气体，随着温度升高，分解速度加快，在7500C以上开始大量分解，此时吸热为1 660kJ·kg﹣1(即397kcal，kg﹣1)。由此推算，石灰成品理论形成热约为2906kJ·kg-1石灰，相当于695cal·kg-1石灰。

碳酸钙的分解反应速度主要与煅烧炉温度、CO₂分压、碳酸钙颗粒大小等因素有关。而石灰石颗粒大小是影响碳酸钙分解反应速度的主要因素，石灰石颗粒越大，到颗粒内部越深，热量的渗透传入和分解产生的CO₂溢出越慢，碳酸钙的分解反应也越慢。石灰石粒度与烧透的煅烧时间的关系如图1所示，而粒径0，1mm的石灰石在950oC时的分

解时间不到1s。

因此，将石灰石从块状变为粉状煅烧是提高碳酸钙分解反应速度的有效的方法，即将悬浮煅烧炉、多级悬浮预热器、多级悬浮冷却器等结合在一起，实现在悬浮状态下完成石灰石粉预热、分解和粉石灰冷却全过程。悬浮预热分解技术在我国已广泛应用，尤其是在水泥行业。

在悬浮煅烧炉内，粉状石灰石和燃料均匀悬浮分散在喷旋运动相互结合的气流中，完成燃烧、传热、分解、传质等过程，提高了反应速度和热效率，炉的出口设置旋风分离器，分离收集烧制的粉石灰作为成品。多级悬浮预热器的作用是回收从悬浮煅烧炉释放出的废气热量，既预热石灰石粉，又降低出炉废气温度。悬浮煅烧炉出口旋风分离器的废气进入多级悬浮预热器，逐步加热喂入的石灰石粉，经预热的石灰石粉进人悬浮煅烧炉内煅烧。多级悬浮冷却器的作用是回收来自悬浮煅烧炉成品粉石灰的热量，旋风分离器分离收集获得的高温成品粉石灰进入多级悬浮冷却器逐步冷却，预热后的冷却空气进人悬浮煅烧炉作为燃烧空气。

根据粉石灰产能的大小确定悬浮煅烧炉出口旋风分离器数量，为一个或是两个并列，相应的多级悬浮预热器、多级悬浮冷却器是单列或是二列并列。可根据多级悬浮预热器废气排放温度的要求确定多级悬浮预热器串联的级数，根据出自多级悬浮冷却器成品粉石灰温度的要求确定多级悬浮冷却器串联的级数。

技术优势

将粉石灰的生产工艺由煅烧块状石灰石到磨制成粉，变成粉磨块状石灰石到粉状悬浮预热煅烧冷却，这将会减少粉石灰生产过程中的煅烧热耗和粉磨电耗，也将使石灰生产变得绿色环保和现代化。相比目前的块状石灰煅烧装置，其优势如下：

(1)悬浮状态下预热、分解、冷却，热交换效率高；

(2)碳酸钙粉状下分解，反应速度快，分解程度高；

(3)悬浮煅烧炉温度均匀且可控，分解反应均匀，进一步提高了产品质量的均匀稳定性；

(4)高温预热、分解、冷却过程在不运转的静止装置中进行，运行稳定可靠，运转率高；

(5)生产规模易大型化，单位产品占地小、投资省，综合能耗和成本低；

(6)各种粒径的石灰石均可磨制成粉作为原料，提高资源利用率；

(7)有现代化新型干法水泥企业成熟的建设、运行、管理，操作等经验借鉴。目前，粉状石灰碾压成球技术日益成熟，可将粉状石灰碾压成80mm以下的各种球块，这将为粉状石灰的应用开辟更广阔的市场空间。