DE10316207A1 - Anlage und Vorrichtung zur Herstellung von Klinker mit einem Bypasssystem - Google Patents
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Abstract
Anlage und Verfahren zur Herstellung von Klinker zum Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial, wobei ein Teil der dabei entstehenden staubhaltigen Abgase in ein Bypasssystem abgezweigt wird und dort so weit erhitzt wird, bis der im Abgas enthaltende Staub schmelzflüssig wird. Die entstehende Schmelze wird mittels eines Fluids zu Tropfen versprüht, die dabei erkalten, erstarren und anschließend abgeschieden werden.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur Herstellung von Klinker mit einem Sinterofen zum Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial sowie einem Bypasssystem zum Abzweigen eines Teils der im Sinterofen entstehenden staubhaltigen Abgase.
- Rohmaterialen und Brennstoffe für die Zementherstellung enthalten zumeist Bestandteile von Chloriden, Alkalien (Natrium-Kalium-Verbindungen) sowie Schwefelverbindungen, insbesondere Sulphate, die bei relativ hohen Behandlungstemperaturen leicht flüchtig werden. Während des Brennprozesses im Sinterofen verdampfen die zuvor genannten leicht flüchtigen Bestandteile bzw. Verbindungen zu einem großen Teil, so dass sie mit den Verbrennungs- bzw. Behandlungsgasen im Sinterofen transportiert werden und in kälteren Bereichen des Sinterofens, einer Calcinierzone sowie eines Vorwärmers kondensieren können, wobei das zu brennende Rohmaterial weitgehend als Kondensatfläche dient. Diese kondensierten Bestandteile (Verbindungen) gelangen zusammen mit dem zu brennenden Rohmehl erneut in Sinterzone. Der Vorgang der Verdampfung und Kondensation der genannten Bestandteile setzen sich fort, sodass sich zwischen heißeren Bereichen, wie dem Sinterofen und kälteren Bereichen, wie dem Vorwärmer, ein Kreislauf aus leicht flüchtigen Bestandteilen, insbesondere also aus den Chlorid-, Alkali- und Schwefelverbindungen ausbaut, der beträchtlich anschwellen kann.
- Besonders kritisch wird es dann, wenn Schadstoffkonzentrationen erreicht sind, bei denen das Rohmaterial schlechter oder überhaupt nicht mehr fließfähig ist und es zu Anbackungen und Verstopfungen kommt.
- Um diesen Schadstoffkreislauf zu durchbrechen werden insbesondere sogenannte Bypasssysteme vorgesehen, die einen Teil der staubhaltigen Abgase des Sinterofens ableiten. Das Bypass-Heißgas wird dann üblicherweise mittels Luft oder Wasser soweit abkühlt, dass die Schadstoffe an den Staubpartikeln kondensieren. Ist dabei die Staubkonzentration des Bypass-Heißgases zu gering, kommt es zu Ansatzproblemen. Zur Erhöhung der Staubkonzentration arbeitet man beispielsweise mit einem zusätzlichen Mehlschleier im Ofeneinlaufgehäuse.
- In einem nachgeschalteten Bypassfilter werden die Staubpartikel des Bypassstroms abgeschieden. Bei einem zu hohen Staubanteil im abgeleiteten Bypassstrom erhöht sich somit der Anteil des Bypassfilterstaubes.
- Dort, wo es sich bei dem abgeschiedenen Bypassstaub um relativ geringe Mengen handelt, kann er einer Zementmühle zugeben oder auch bei anderen mineralischen Bindemitteln verwendet werden. Bei größeren Mengen an Bypassstaub, wie es in vielen Ländern, wie beispielsweise den USA, der Fall ist, stellt der Bypassstaub ein Abfallprodukt dar, das vielfach mit entsprechend hohen Kosten deponiert werden muss.
- Aus der
DE-A 196 27 660 ist es daher bekannt, den Bypassstrom einer Abtrennvorrichtung zuzuführen, in der zumindest der größte Anteil der leicht flüchtigen Bestandteile aus dem Bypassstrom durch Abschrecken bzw. Kondensieren abgetrennt wird. Der verbleibende Teilgasstrom wird dann einer Staubabscheidevorrichtung zugeführt, damit dort der darin enthaltende Staub abgeschieden werden kann, der anschließend einem Staub-Brennreaktor zugeleitet wird. Danach kann das gebrannte Staubmaterial mit dem im Sinterofen gebrannten Klinker in der Kühlzone gemeinsam gekühlt werden. Die erforderliche Quenche und die Zwischenlagerung des Staubs sind jedoch relativ aufwendig. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein einfacheres Verfahren zur Umwandlung des Bypassstaubes anzugeben.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 5 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Klinker weist einen Sinterofen zum Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial sowie ein Bypasssystem zum Abzweigen eines Teils der im Sinterofen entstehenden staubhaltigen Abgase auf, wobei das Bypasssystem eine Einrichtung zum Erhitzen der staubhaltigen Abgase bis zum Schmelzen des im Abgas enthaltenden Staubs, eine Einrichtung zum Versprühen der entstehenden Schmelze zu Tropfen sowie eine Einrichtung zum Abscheiden der Tropfen vorsieht.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Klinker durch Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial wird ein Teil der dabei entstehenden staubhaltigen Abgase in ein Bypasssystem abgezweigt, wo die staubhaltigen Abgase soweit erhitzt werden, bis der im Abgas enthaltende Staub schmelzflüssig wird, die entstehende Schmelze mittels eines Fluids zu Tropfen versprüht wird, die abkühlen, erstarren und dabei Klinker bilden und schließlich abgeschieden werden.
- Die erfindungsgemäße Anlage sowie das Verfahren wandelt den Bypassstaub direkt, ohne Quenche und Zwischenlagerung der Stäube, in Klinker um.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- In einen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird als Sprühmedium Luft und/oder Wasser verwendet. Die Abscheidung der erstarrten Tropfen erfolgt zweckmäßigerweise in einem Zyklon.
- Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutet.
- Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage mit Bypasssystem.
- Die in der Zeichnung dargestellte Anlage zur Herstellung von Klinker besteht im Wesentlichen aus einem mehrstufigen Zyklonvorwärmer
1 , einem als Drehrohrofen ausgebildeten Sinterofen2 sowie einem Kühler3 . Die Rohmaterialien werden bei4 dem Zyklonvorwärmer aufgegeben und kommen dann in den einzelnen Stufen des Zyklonsvorwärmers mit den heißen Abgasen des Sinterofens2 in Kontakt. Die vorgewärmten Rohmaterialien werden dann im Sinterofen gebrannt und schließlich im Kühler gekühlt. Die Abgase aus dem Vorwärmer werden in einer Einrichtung5 , gekühlt und anschließend in einem Filter6 entstaubt. - Ein Teil der staubhaltigem Abgase des Sinterofens
2 wird über eine Bypassleitung7 einer als Schmelzzyklon ausgebildeten Einrichtung8 zum Erhitzen der staubhaltigem Abgase zugeführt. Der Schmelzzyklon weist ferner Mittel9 zum Zuführen von Brennstoff und Verbrennungsluft auf. In diesem Schmelzzyklon werden die zugeführten staubhaltigem Abgase so weit erhitzt, bis der im Abgas enthaltende Staub schmelzflüssig wird. - Die entstehende Schmelze wird nach unten aus dem Schmelzzyklon herausgeführt und gelangt in eine Einrichtung
10 zum Versprühen der Schmelze zu Tropfen. Diese Einrichtung weist Mittel11 zum Zuführen eines Sprühmediums, z.B. Luft und/oder Wasser auf. Die Tropfen gelangen zusammen mit dem Sprühmedium in eine Einrichtung12 zum Abscheiden der erstarrten Tropfen. - Die dabei gleichzeitig auch gekühlten Tropfen gelangen über eine Leitung
13 in den Klinkerhauptstrom nach dem Kühler oder werden direkt einer Zementmühle zugeführt. - Das in der Abscheideeinrichtung
12 erwärmte Sprühmedium kann über eine Leitung14 als Verbrennungsluft in der Einrichtung8 zum Erhitzen der staubhaltigen Abgase genutzt werden. Die Abgase der Einrichtung8 können beispielsweise in einer Kraft-Wärme-Kopplungs-Einheit15 genutzt oder einfach gequencht und in einem Filter16 entstaub werden. - Das oben beschriebene Verfahren zeichnet sich durch einen minimalen Anteil an Abfallstoffen (Salze) aus.
Claims (10)
- Anlage zur Herstellung von Klinker mit einem Sinterofen (
2 ) zum Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial sowie einem Bypasssystem zum Abzweigen eines Teils der im Sinterofen entstehenden staubhaltigen Abgase, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypasssystem eine Einrichtung (8 ) zum Erhitzen der staubhaltigen Abgase bis zum Schmelzen des im Abgas enthaltenen Staubs, eine Einrichtung (10 ) zum Versprühen der entstehenden Schmelze zu Tropfen sowie eine Einrichtung (12 ) zum Abscheiden der erstarrten Tropfen aufweist. - Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtung (
8 ) zum Schmelzen Mittel (9 ) zum Zuführen von Brennstoff aufweist. - Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Versprühen (
10 ) der entstehenden Schmelze Mittel (11 ) zum Zuführen eines Sprühmediums, wie Luft und/oder Wasser aufweist. - Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (
12 ) zum Abscheiden der erstarrten Tropfen durch einen Zyklon gebildet werden. - Verfahren zur Herstellung von Klinker durch Brennen von vorgewärmtem Rohmaterial, wobei ein Teil der dabei entstehenden staubhaltigen Abgase in ein Bypasssystem abgezweigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die staubhaltigen Abgase im Bypasssystem so weit erhitzt werden, bis der im Abgas enthaltende Staub schmelzflüssig wird, die entstehende Schmelze mittels eines Fluids zu Tropfen versprüht wird und schließlich die erstarrten Tropfen abgeschieden werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Versprühen der Schmelze Luft und oder Wasser verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Versprühen der Schmelze Luft verwendet wird, die anschließend als Verbrennungsluft beim Schmelzen zum Einsatz kommt.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Schmelzen entstehenden Abgase entstaubt werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Schmelzen entstehenden Abgase vor einer Entstaubung zur Energiegewinnung genutzt werden.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schmelzen des Staubs Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt werden.
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006086810A1 (de) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Patco Engineering Gmbh | Verfahren zum aufarbeiten von zementofenstaub |
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| DE3705892A1 (de) * | 1987-02-24 | 1988-09-01 | Krupp Polysius Ag | Verfahren und anlage zur weiterverarbeitung von bypass-staub bei der zementherstellung |
| DE4002876A1 (de) * | 1990-02-01 | 1991-08-08 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren und einrichtung zur hochtemperaturbehandlung von feinkoernigen feststoffen in einem schmelzzyklon |
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2003
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