中国水泥行业的大气卤素排放通量研究

摘要

近年来，随着我国经济的高速发展，房地产和基础设施建设的规模与速度都增长迅速，这带动了水泥行业的迅猛发展，使其成为我国重要的支柱产业。我国水泥总产量已连续近30年位居世界第一，2014年我国水泥产量高达24.76亿吨，与2013年相比增长2.6％，占世界总产量60%左右，水泥产量在今后的一段时期内仍将维持在一个较高的水平。新型干法水泥技术已逐步取代传统工艺，到2014年全国水泥全部采用新型干法生产。水泥生产的原燃料中卤素含量较高，大气中的卤素对环境和健康有重要影响，尤其是氯溴和碘在大气光化学反应体系中贡献突出，但水泥行业大气卤素排放长期被忽视。本研究通过对国内6个省（吉林、辽宁、贵州、江苏、安徽、江西）的12条新型干法水泥生产线的原燃料及生产的熟料进行系统采样，采用高温热水解法进行样品的前处理，利用离子选择性电极法分析氟含量、离子色谱法分析氯含量、电感耦合等离子体质谱联用法分析溴和碘的含量，继而通过物料衡算得出熟料生产过程中卤素的大气排放因子。结合我国熟料生产中主要含卤素原燃料的配比和卤素含量、熟料年产量，估算出了2009-2014年全国水泥行业大气卤素排放通量。总体来说，大气卤素排放通量呈上升趋势，四种卤素的大气排放通量年平均增长率均在6.6%左右。其中，氟的大气排放通量最大，从2009的年397852.10吨上升到2014年的548495.12吨，增幅为37.86%。氯的大气排放通量在2009年为214999.09吨，2010年为240047.53吨，2011年为273445.44吨，2012年为267183.33吨，2013年为283882.29吨，2014年为296406.51吨。在2009年-2011年间，溴的大气排放通量由6539.43吨增长到8317.13吨，随后在2012年下降到8126.66吨，然后继续上升至8634.58吨。碘的大气排放通量在2009年较小，仅为3980.07吨。在2009-2014年间，随着水泥产量的迅速增长，碘的排放量也随之增加，2014年碘的排放通量多达5487.09吨。

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第1章 绪论

1.1 大气中的卤素

1.2 水泥行业的发展状况

1.3 选题意义及研究方案

第2章 新型干法水泥的工艺介绍

2.1 水泥生产的原燃料

2.2 原料预均化

2.3 生料制备

2.4 预分解系统

2.5 水泥熟料的烧成

2.6 水泥制成

2.7本章小结

第3章 实验部分

3.1 样品采集及处理

3.2 实验装置与设备

3.3 试剂配置

3.4 实验方法与步骤

3.5 样品测定

第4章 中国水泥行业大气卤素排放通量计算

4.1排放因子计算方法

4.2排放因子的计算

4.3水泥大气卤素排放通量计算方法

4.4 中国水泥大气卤素排放通量计算

4.5计算结果分析

4.6中国水泥大气卤素排放现状及趋势

第5章 结论

致谢

参考文献