lovesouthernsocial.com

Pangunahing bahagi ng semento, klinker produksyon ay maaaring maging lubhang polluting

Narinig mo na ba ang tungkol sa klinker? Maaaring hindi pamilyar ang pangalang ito, ngunit tandaan na mas karaniwan ito kaysa sa iyong iniisip. Ang mga gusali, bahay, bangketa, mga entablado at, karaniwang, anumang gawaing sibil na pagtatayo ay umaasa sa semento bilang isa sa kanilang mga pangunahing materyales... At ang klinker ay ang pangunahing bahagi na naroroon sa komposisyon ng semento.

Ang klinker ay isang butil-butil at matibay na materyal, tulad ng makikita sa larawan sa ibaba. Sa pangkalahatan, masasabi na ang klinker ay itinuturing na isang homogenous na pulbos (harina), na gawa sa iba't ibang lupa at halo-halong hilaw na materyales, na, kapag sumailalim sa napakataas na temperatura, ay nagiging bato. Ang proseso ng paggawa ng mga sangkap na ito ay malayo sa simple at maaaring magdulot ng malaking epekto sa kapaligiran.

Proseso ng produksyon

Ang klinker o Portland clinker, tulad ng kilala rin nito, ay nakuha mula sa pagsunog ng mga hilaw na materyales sa lupa sa isang rotary kiln sa temperatura hanggang sa 1450 °C. Ang pangunahing hilaw na materyales sa paggawa ng klinker ay limestone at, bilang karagdagan sa mga ito, ang clay at iron at aluminum oxides ay ginagamit din, sa mas mababang lawak.

Kaya, ang unang hakbang ay upang kunin at "pinuhin" ang mga hilaw na materyales na ito. Ang mga batong apog ay sumasailalim sa proseso ng pagdurog at pagdurog pagkatapos makuha, hanggang sa makakuha ng pinong pulbos. Pagkatapos, ang isang homogenous na halo ay isinasagawa, kasama ang lahat ng kinakailangang hilaw na materyales. Ang timpla na ito ay tumutukoy din sa isang pinong pulbos at tinatawag na "harina" o "hilaw".

Ang materyal na ito ay pagkatapos ay ipinapasok sa isang rotary kiln kung saan ito ay pinainit sa temperatura na 1450 °C, kung saan nangyayari ang clinkerization.

Ang mga panggatong na nagpapakain sa mga hurno ay, sa karamihan ng mga kaso, mula sa hindi nababagong mga mapagkukunan, tulad ng langis at karbon, na negatibong nag-aambag sa mga panganib at epekto sa kapaligiran. Kabilang sa mga pinaka ginagamit na panggatong, ang ilang mga solid ay namumukod-tangi, tulad ng petrolyo na coke at gasolina, at ilang mga gas, tulad ng natural na gas. Kabilang sa mga ito, ang petrolyo coke ay ang pangunahing gasolina na ginagamit para sa paggawa ng klinker, at ito ay dahil sa mataas na calorific value na nauugnay sa mababang halaga ng pagkuha nito. Bilang karagdagan sa mga tradisyunal na panggatong na ito, pang-industriya at biomass residues at rejects, uling at agrikultura residues ay maaari ding gamitin upang pakainin ang mga hurno.

Matapos dumaan sa oven, ang materyal na ito ay biglang pinalamig ng mga pagsabog ng hangin upang patatagin ang istraktura nito at mabawi ang init. Ito ay kung paano ginawa ang klinker, ang pangunahing materyal na kailangan para sa paggawa ng semento. Pagkatapos ng prosesong ito, ang materyal na nakuha (klinker) ay hinahalo sa dyipsum (dyipsum) at iba pang mga karagdagan (tulad ng limestone, pozzolan o slag) na nagdudulot ng iba't ibang uri ng semento.

Mahalagang bigyang-diin na, sa panahon ng mataas na temperatura na naabot sa loob ng mga rotary kiln, ang limestone calcination chemical reaction ay nangyayari. Ang prosesong ito ay tumutukoy sa sandali kung kailan ang limestone (CaCO3) ay nagiging quicklime (CaO), na naglalabas ng malaking halaga ng CO2 gas.

Mga epekto sa kapaligiran

Samakatuwid, itinuturing na ang proseso ng paggawa ng klinker ay may mataas na potensyal na polusyon, na responsable para sa mga makabuluhang epekto sa kapaligiran.

Ang proseso, sa kabuuan, ay nangangailangan ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya, kapwa sa anyo ng thermal energy, sa pamamagitan ng pagsunog ng mga gatong upang mapainit ang mga rotary kiln, at sa anyo ng elektrikal na enerhiya, na natupok sa buong proseso ng industriya upang ilipat ang mga makina at gumawa buksan ang mga hurno. Karamihan sa pagkonsumo na ito, gayunpaman, ay nauugnay sa paggasta ng thermal energy sa panahon ng paggamit ng mga panggatong.

Bagama't ang proseso ng pagmamanupaktura para sa materyal na ito ay hindi direktang gumagawa ng solidong basura, dahil ang abo mula sa nasusunog na mga gatong sa rotary kiln ay karaniwang kasama sa mismong klinker, mayroong mataas na paglabas ng mga gaseous pollutant at particulate material sa buong proseso ng paggawa ng klinker.

Ang pagsunog ng mga panggatong sa mga hurno, karamihan ay mula sa hindi nababagong pinagmumulan, ay naglalabas ng iba't ibang polluting gas, tulad ng carbon dioxide, sulfur oxide, nitrogen oxide, carbon monoxide, lead compound at particulate matter, na lahat ay mga pollutant.

At, bilang karagdagan sa kilalang pinagmumulan ng paglabas na ito, tulad ng naunang iniulat, ang calcination ng limestone na bato ay isa rin sa mga pangunahing salik na responsable para sa paglabas ng carbon dioxide sa proseso ng paggawa ng klinker, at dahil dito ng semento, dahil sa bawat 1,000 kg ng Ang calcined calcite (CaCO3) ay bumubuo ng 560 kg ng CaO at 440 kg ng CO2, ayon sa isang pag-aaral. Ang kemikal na reaksyon ng calcination ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang kalahati ng mga emisyon ng CO2 sa prosesong ito, habang ang pagkonsumo ng enerhiya sa anyo ng init (nasusunog na gasolina) ay ang natitira.

Upang makagawa ng isang toneladang klinker, tinatantya na ang industriya ng semento ay naglalabas sa pagitan ng 800 at 1,000 kilo ng carbon dioxide, kabilang ang CO2 na nabuo sa pamamagitan ng pagkabulok ng limestone at pagsunog ng fossil fuel upang panatilihing gumagana ang mga tapahan.

Bilang karagdagan, sa unang yugto ng pagkuha ng mga hilaw na materyales, maaaring magkaroon din ng mga pisikal na epekto, tulad ng pagguho ng lupa sa mga quarry ng apog at pagguho dahil sa mga vibrations na ginawa sa lupa. At ang pagkuha ng luad sa mga ilog ay maaaring magpalalim sa mga daluyan ng tubig na ito, na binabawasan ang dami ng tubig sa mga kama at nakakagambala sa mga umiiral na tirahan, na nagpapababa sa biodiversity ng ilang mga rehiyon.

Sa Brazil, batay sa data mula sa Geological Survey ng Estados Unidos (USGS - United States Geological Survey, sa Portuguese), at ang US Energy Information Administration (EIA - US Energy Information Administration), tinatantya na ang pagmamanupaktura ng semento ay responsable para sa hanggang 7.7% ng mga pambansang CO2 emissions na nabuo mula sa pagsunog ng mga fossil fuel, na ang paggawa ng klinker ang pinakamalaking pinagmumulan ng mga emisyong ito.

Mga alternatibo

Co-processing

Ang isang alternatibo na naglalayong bawasan ang mga epektong nabuo sa proseso ng produksyon na ito ay ang co-processing. Ang co-processing ay lumitaw bilang isang diskarte upang mapabuti ang pagganap ng ekonomiya (mas mababang pagkonsumo ng enerhiya) ng industriya ng semento. Ang pamamaraan na ito ay binubuo ng pagpapakain sa rotary kiln ng mga residue mula sa iba pang mga industriya, gamit ang mas kaunting fossil fuels at pagbabawas din ng produksyon ng basura.

Ang mga dating napiling materyales ay ginagamit, na hindi kayang i-recycle (ibig sabihin, tinatanggihan), na may mataas na calorific value at dapat na ganap na alisin. Ayon sa ilang pambansang kumpanya, sa prosesong ito, hindi nalilikha ang likido o solidong mga effluent, dahil ang mga abo na dati ay ipapadala sa mga landfill ay isinama na ngayon sa klinker nang hindi binabago ang mga priyoridad nito.

Kaya, ang iba't ibang mga materyales ay maaaring iproseso, tulad ng mga gulong, grasa, mga ginamit na langis, sup, basura ng gulay, kontaminadong lupa at packaging. Hindi ginagamit ang ospital, domestic, radioactive, eksplosibo at pestisidyo. Partikular sa mga gulong at rice husks, ang mga mananaliksik na sina Miguel Afonso Sellitto, Nelson Kadel Jr., Miriam Borchardt, Giancarlo Medeiros Pereira at Jeferson Domingues, mula sa Unisinos, ay nag-publish ng isang artikulo sa Ambiente & Sociedade magazine (basahin ang buong artikulo dito) tungkol sa muling paggamit ng mga ito mga materyales sa paggawa ng semento;

Mahalagang i-highlight na ang National Environmental Council (Conama) ay nagrerekomenda na, para sa pagsunog ng basura sa mga clinker kiln, ang pabrika ng semento ay dapat magkaroon ng lahat ng teknikal at kapaligirang kondisyon upang matugunan ang mga kinakailangang pamantayan sa paglabas. Sa ganitong kahulugan, dapat itong magkaroon ng: modernong linya ng produksyon, matatag, kinokontrol at na-optimize na proseso ng pagmamanupaktura; napakahusay na mga aparato para sa pagpapanatili ng particulate matter at paghuhugas ng mga gas na nabuo sa pagkasunog; at mga burner na espesyal na idinisenyo para sa iba't ibang uri ng panggatong.

Pagbabago sa pagbuo ng klinker

Ang isa pang alternatibong natagpuan upang makatulong na mabawasan ang mga paglabas ng CO2 sa panahon ng paggawa ng klinker ay ang paglikha ng bagong "recipe" ng klinker. Upang magkaroon ng mas kaunting CO2 na ginagastos sa panahon ng komposisyon nito, sinimulan ng mga industriya ng semento na palitan ang bahagi ng materyal na ito ng blast furnace slag - isang basura mula sa industriya ng bakal - at gayundin ng fly ash - basura mula sa coal-fired thermoelectric plant.

Ang pinakamalaking problema na nauugnay sa alternatibong ito ay ang katotohanan na ang industriya ng bakal - na mataas din ang paglabas ng CO2 - at ang henerasyon ng fly ash ay hindi lumalaki sa parehong bilis ng mga halaman ng semento, na ginagawang hindi magagawa ang mga pangmatagalang estratehiya.

Dahil sa limitasyong ito, ang industriya ng semento ay gumagamit din sa loob ng ilang dekada ng isa pang materyal na isang kandidato para bahagyang palitan ang klinker sa pormulasyon nito: limestone powder o 'crude limestone filler'. Ang filler ay isang hilaw na materyal na hindi nangangailangan ng heat treatment (calcination) - isang proseso na nangangailangan ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya at responsable para sa karamihan ng mga emisyon ng CO2 sa mga industriya ng semento.

pagkuha ng carbon dioxide

Napakahalaga ng mga diskarte sa pagkuha at pag-iimbak ng carbon upang mabawasan ang mga emisyon ng greenhouse gas na ito sa atmospera. Gumagamit ang mga diskarteng ito ng mga mekanismong physicochemical upang paghiwalayin ang pollutant na ito at iba pang mga diskarte sa compression upang maiimbak sa geologically ang carbon dioxide na ibinubuga ng mga nakapirming pinagmumulan, tulad ng clinker kiln na ginagamit sa paggawa ng semento.

Sa balangkas na ito, ang carbon dioxide ay dapat makuha at maimbak bago ilabas sa atmospera. Para dito, ang mga industriya ay kailangang mamuhunan sa mga bagong teknolohiya at pagbagay ng kanilang mga halaman, na hihingi ng malaking pamumuhunan, na may kaakibat na pagtaas sa presyo ng panghuling produkto.