DE1174681B

DE1174681B - Method for reducing the alkali cycle in cement burning plants, especially those with grate preheaters

Info

Publication number: DE1174681B
Application number: DE1962P0029606
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Bade
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1962-06-13
Filing date: 1962-06-13
Publication date: 1964-07-23

Description

Verfahren zum Reduzieren des Alkalikreislaufs bei Zementbrennanlagen, insbesondere solchen mit Rostvorwärmern Mit der Vervollkommnung der Zementbrennanlagen hinsichtlich der Wärmeökonomie und der Staubemission tritt die Alkalifrage wegen der Kreislaufvorgänge immer stärker in den Vordergrund.Process for reducing the alkali cycle in cement burning plants, especially those with grate preheaters with the perfection of the cement burning plants the alkali question arises because of the heat economy and dust emission the circulatory processes more and more in the foreground.

Unter «Kreislaufvorgang» versteht man das Verdampfen der Alkalien in der Sinterzone, ihre Kondensation an bestimmten Stellen im Brennsystem und ihre anschließende teilweise Rückführung mit dem Brenngut und dem Staub der Entstaubungssysteme in die Sinterzone."Circulation process" means the evaporation of the alkalis in the sintering zone, their condensation at certain points in the firing system and their Subsequent partial return with the material to be fired and the dust from the dedusting systems into the sintering zone.

Die Schwierigkeiten lassen sich zwar durch brenntechnische Eingriffe vermindern, die darauf hinzielen, weniger Alkalien zu verdampfen. Dabei erhöht sich jedoch der schädliche Einfluß der Alkalien auf das Fertigprodukt.The difficulties can be solved by technical fire interventions which aim to evaporate less alkalis. This increases however, the harmful influence of alkalis on the finished product.

Die einzige Möglichkeit, die Nachteile zu vermeiden, liegt im Eliminieren der in der Sinterzone verdampften Alkalien aus dem Brennprozeß.The only way to avoid the disadvantages is to eliminate of the alkalis evaporated in the sintering zone from the firing process.

Es ist bekannt, daß die Stäube, die in einer Zwischen- bzw. Endentstaubung aus den Rauchgasen des Brennofens von Zementbrennanlagen abgeschieden werden, mit Alkalien angereichert sind. Jedoch ist die Konzentration immer noch relativ niedrig, und die anfallenden Staubmengen sind so groß, daß sie nicht ohne Verluste aus dem Prozeß eliminiert werden können.It is known that the dusts in an intermediate or final dedusting be separated from the flue gases of the kiln of cement burning plants, with Alkalis are enriched. However, the concentration is still relatively low, and the amount of dust produced is so great that it cannot be removed from the Process can be eliminated.

Man hat daher schon verschiedene Aufbereitungsgänge vorgeschlagen.Various treatment processes have therefore already been proposed.

Bei Windsichtung der aufgefangenen Stäube zeigt die feinere Fraktion gegenüber der gröberen einen höheren Alkaligehalt. Wäre bei diesem trockenmechanischen Trennverfahren die gröbere Fraktion wirklich hinreichend alkaliarm, so könnte sie in einfachster Weise dem als Mehl aufbereiteten Rohgut wieder beigegeben werden. Die Prüfung der beiden Fraktionen hat jedoch gezeigt, daß die gröbere Fraktion zwar erheblich alkaliärmer ist als die feinere Fraktion, aber immer noch zuviel Alkaliverbindungen enthält, um die Fraktion dem Rohgut wieder beigeben zu können.The finer fraction shows when the collected dust is air sifted compared to the coarser a higher alkali content. Would be dry mechanical with this Separation process, the coarser fraction is really sufficiently low in alkali, so it could can be added again in the simplest way to the raw material prepared as flour. Examination of the two groups has shown, however, that the larger group does is considerably lower in alkali than the finer fraction, but still has too much alkali compounds contains in order to be able to add the fraction to the raw material again.

Deshalb hat man auch schon vorgeschlagen, die Stäube naßmechanisch, beispielsweise durch Auslaugung, aufzubereiten. Der Trenngrad zwischen Alkalien und anderen Stoffen ist hierbei wesentlich besser. Die alkalireiche Fraktion fällt als Sole an, die alkaliarme hingegen in Form von Schlamm. Bei diesem grundsätzlich erfolgreichen Verfahrensgang bietet die Weiterverarbeitung des Schlamms die größte Schwierigkeit. Beispielsweise könnte man ihn trocknen und den so erhaltenen Staub dem Prozeß wieder zuführen. Jedoch ist das thermische Austreiben von Wasser immer mit hohen Kosten verbunden und daher indiskutabel.That is why it has already been suggested that the dusts be wet mechanically, for example by leaching. The degree of separation between alkalis and other substances is much better here. The alkali-rich fraction falls as brine, the low-alkali, however, in the form of sludge. With this one in principle The further processing of the sludge offers the greatest success of the process Difficulty. For example, you could dry it and the resulting dust return to the process. However, the thermal expulsion of water is always associated with high costs and therefore out of the question.

'Inch der vorliegenden Erfindung läßt sich dieses Problem bei Zementbrennanlagen insbesondere mit Rostvorwärmern, bei denen das Rohgut in Form von Granalien aufgegeben wird, und bei denen die Rauchgase des Brennofens im Vorwärmer mehrmals O=c Gutschicht durchqueren, durch Kombination dieses Brennverfahrens mit dem Verfahren der naßmechanischen Aufbereitung der abgeschiedenen Stäube lösen, denn erfindungsgemäß wird die alkaliarme Schlammfraktion der Granuliereinrichtung für das Rohgut aufgegeben und als teilweiser oder ganzer @?rsatz des Wassers zur Granulation benutzt. Damit wird nicht nur eine günstige und wirtschaftliche Beigabemöglichkeit der alkaliarmen Fraktion zum Rohgut erreicht, sondern auch die Feuerbeständigkeit der erzeugten Granalien verbessert.The present invention addresses this problem with cement kiln plants especially with grate preheaters, in which the raw material is given up in the form of granules is, and in which the flue gases of the kiln in the preheater several times O = c good layer traverse, by combining this combustion process with the process of wet mechanical Dissolve processing of the separated dusts, because according to the invention the low-alkali Abandoned sludge fraction of the granulating device for the raw material and as partial or the whole of the water used for granulation. It won't just be one cheap and economical option to add the low-alkali fraction to the raw material but also improves the fire resistance of the granules produced.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Stäube in an sich bekannter Weise in einer Zwischenentstaubung und/oder Endentstaubung aus den Rauchgasen des Brennofens abgeschieden. Anschließend werden sie in einem Mischaggregat mit Wasser aufgeschlämmt und damit gleichzeitig einer Laugung unterworfen. Vorteilhafterweise wird zur Aufschlämmung erwärmtes Wasser zugeführt, denn dann gehen auch bei gewöhnlichen Temperaturen unlösliche Alkaliverbindungen in Lösung. Hierzu eignet sich neben anderem im Brennsystem anfallendem Kühlwasser, besonders das Kühlwasser, das durch die Rechen des Rostvorwärmers geführt wird und ansonsten als Abfallwasser anfällt. Nach der Aufschlämmung wird. der Feststoff - in Form von Schlamm - von der Sole getrennt, beispielsweise in einem Sedimentationsbehälter mit Krählwerk. Anschließend wird der Schlamm dem Granulierteller aufgegeben und zur Granulation des Rohgutes benutzt, während die alkalireiche Sole abgeführt wird. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die anfallende Sole einer Neutralisation mit den C02 haltigen Rauchgasen des Brennofens unterworfen. Natürlich kann die Neutralisation auch auf anderen Wegen durchgeführt werden. Die neutralisierte Flüssigkeit ist dann unschädlich und kann in öffentliche Gewässer entlassen werden.According to the method according to the invention, the dusts in themselves known way in an intermediate dedusting and / or final dedusting from the flue gases of the kiln deposited. They are then used in a mixing unit Slurried water and thus subjected to leaching at the same time. Advantageously heated water is fed to the slurry, because then go even with ordinary Temperatures insoluble alkali compounds in solution. This is suitable among other things cooling water occurring in the combustion system, especially the cooling water that is passed through the rake of the grate preheater and otherwise accumulates as waste water. After Slurry will. the solid - in the form of sludge - separated from the brine, for example in a sedimentation tank with a rake. Afterward will the sludge is placed on the granulating plate and used to granulate the raw material, while the alkali-rich brine is discharged. After a particularly advantageous Further development of the invention, the resulting brine is neutralized with the C02-containing flue gases from the kiln. Of course, neutralization can can also be carried out in other ways. The neutralized liquid is then harmless and can be released into public waters.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei nun in einer Zeichnung schematisch erläutert: Vom Drehrohrofen 1 gelangen die Rauchgase in die Heißkammer 2 des Rostvorwärmers 3, durchqueren die auf dem Wanderrost 4 ruhende Gutschicht und werden unterhalb des Rostes durch die Leitung 5 abgeführt. Sie scheiden im Zyklon 6 die alkalihaltigen Stäube ab und werden vom Gebläse 7 angesaugt und in die Trockenkammer 8 gedrückt, wo sie die auf dem Wanderrost 4 lagernde Gutschicht zum zweiten Male durchdringen. Schließlich verlassen sie die Trockenkammer durch die Leitung 9 und werden im Elektrofilter 10 nochmals entstaubt, bevor sie ins Freie gelangen. Die abgeschiedenen Stäube 11 werden in den mit einem Rührwerk 12 ausgestatteten Behälter 13 eingeführt und zusammen mit dem zufließenden Wasser 14 (punktierte Linie) vermengt. Gleichzeitig findet eine Auslaugung der Stäube statt, und es entsteht eine stark basische Sole, die durch den Auslauf 15 dem mit einem Krählwerk 16 versehenen Sedimentationsbehälter 17 zugeführt wird. Der abgelagerte alkaliarme Feststoff wird als Schlamm durch den Auslauf 18 abgezogen und, wenn erforderlich, mit Wasser 19 verdünnt. Wie mit der strichpunktierten Linie 20 angedeutet, wird der Schlamm dann zum Granulierteller 21 gepumpt, dem gleichzeitig frisches Rohgut 22 aufgegeben wird. Im Falle einer Betriebsstörung kann der Schlamm im Kreislauf 23 geführt werden, um ein Eindicken und ein Verstopfen der Leitungen zu vermeiden. Die aus dem Sedimentationsbehälter durch den Überlauf 24 austretende Sole wird beispielsweise (Linie 25) einem Rührwerksbehälter 26 aufgegeben, durch dessen Hohlwelle 27 Ofenabgase 28 (dünne strichpunktierte Linie) eingeführt werden, die von dem aus dem Elektrofilter 10 austretenden Gasstrom 29 abgezweigt worden sind. Sie durchsetzen die Sole und neutralisieren diese. Die neutralisierte Flüssigkeit wird durch den Auslaß 30 abgeführt, während die Abgase und Brüden das Reaktionsgefäß durch den Auslaß 30 verlassen.The method according to the invention will now be explained schematically in a drawing: The flue gases pass from the rotary kiln 1 into the hot chamber 2 of the grate preheater 3, traverse the layer of material resting on the traveling grate 4 and are discharged through the line 5 below the grate. They separate the alkaline dusts in the cyclone 6 and are sucked in by the fan 7 and pressed into the drying chamber 8, where they penetrate the layer of material stored on the traveling grate 4 for the second time. Finally, they leave the drying chamber through the line 9 and are again dedusted in the electrostatic precipitator 10 before they get outside. The separated dusts 11 are introduced into the container 13 equipped with an agitator 12 and mixed together with the inflowing water 14 (dotted line). At the same time, the dusts are leached, and a strongly basic brine is produced, which is fed through the outlet 15 to the sedimentation container 17, which is provided with a rabble mechanism 16. The deposited alkali-poor solid is drawn off as a sludge through the outlet 18 and, if necessary, diluted with water 19. As indicated by the dash-dotted line 20, the sludge is then pumped to the granulating plate 21, to which fresh raw material 22 is fed at the same time. In the event of a malfunction, the sludge can be routed in circuit 23 in order to avoid thickening and clogging of the lines. The brine emerging from the sedimentation tank through the overflow 24 is, for example (line 25), fed to an agitator tank 26, through the hollow shaft 27 of which furnace exhaust gases 28 (thin dash-dotted line) are introduced, which have been branched off from the gas flow 29 emerging from the electrostatic precipitator 10. They enforce the brine and neutralize it. The neutralized liquid is discharged through outlet 30, while the exhaust gases and vapors leave the reaction vessel through outlet 30.

Claims

Claims: 1. Method for reducing the alkali cycle in cement burning plants, especially those that come from a rotary kiln upstream grate preheater exist, whereby granulated raw material in several stages is preheated with the flue gases of the furnace and that of the flue gases inside or At the end of the system entrained dust is separated and discharged from the system is characterized in that this dust is slurried with water and after After the sludge has settled, the solution is drained and the sludge is removed from the granulating device is supplied for the goods to be abandoned.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the brine is subjected to a neutralization.

3. The method according to the claims 1 and 2, characterized in that flue gases from the cement burning plant are used for neutralization be introduced into the brine.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the water supplied for slurrying is heated.

5. Procedure according to claims 1 to 4, characterized in that the in the cooling water from the cement burning plant is used.