DE3132289C2

DE3132289C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten aus einer Suspension

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Publication number: DE3132289C2
Application number: DE3132289A
Authority: DE
Inventors: Viktor L. Bildjukevi&ccaron;; Boris K. Demidovi&ccaron;; Nikolaj N. Dubrovskij; Dmitrij T. Jakimovi&ccaron;; Valentina A. Lebedkova; Vja&ccaron;eslav Ju. Mele&scaron;ko; Aleksandr I. Minsk Pivovarov; Gennadij S. Plavnik; Evgenij A. Proskalovi&ccaron;; Leonid N. Turovskij
Original assignee: MINSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT STROITEL'NYCH MATERIALOV MINSK SU
Current assignee: MINSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT STROITEL'NYCH MATERIALOV MINSK SU
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1986-08-28
Also published as: DE3132289A1

Abstract

Die Erfindung beinhaltet die Technologie einer Stoffverarbeitung zum granulierten Produkt. Das Verfahren beinhaltet die Zerstäubung der Suspension (1), die Zufuhr eines Wärmeträgers (4) in einem spiralförmigen Strom in eine Zone, die sich unterhalb der Zerstäubungszone befindet, die Trocknung der Suspension (1) mit Hilfe des Wärmeträgers (4) im Gleich- und im Gegenstrom dazu unter gleichzeitiger Trennung der Feinfraktionen (5) des getrockneten Guts durch den gleichen Strom des Wärmeträgers (4), die Ableitung des verbrauchten Wärmeträgers (4), die Wärmebehandlung der bei der Trocknung entstandenen Körner im Gegenstrom zum angegebenen Wärmeträger (4) bei deren spiralförmigen Bewegung nach unten bis auf eine Temperatur, bei der die erforderlichen Produkteigenschaften erzielt werden und eine Ableitung des wärmebehandelten Guts aus der Wärmebehandlungszone. Die Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens beinhaltet eine Kammer (3), die mit einem der Höhe nach veränderlichen Querschnitt ausgeführt ist, Mittel (2) zur Zerstäubung der Suspension (1), die im oberen Teil der Kammer (3) angebracht sind, der die größten Abmessungen aufweist, Mittel (13, 27) zur Zufuhr des Wärmeträgers (4), die im unteren Teil der Kammer (3) spiralförmig angeordnet sind, wobei die Steigung und der Durchmesser der Spiralwindungen der Kammerhöhe nach veränderlich ausgeführt sind und sich in der Richtung zu den Mitteln (2) zur Zerstäubung der Suspension (1) hin vergrößern. Die Erfindung kann bei einer .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus einer Suspension sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.

Am vorteilhaftesten kann die Erfindung bei einer Wärmebehandlung von Mineralsuspension, z. B. von Kreide- und Zementrohstoffschlämmen, Erzkonzentraten, in der Baustoffproduktion, in der chemischen Industrie, im Hüttenwesen usw. verwendet werden. Die Erfindung kann auch zur Verarbeitung von verschiedenen Produktionsabfällen, z. B. zur Kalkgewinnung aus Abfällen der Zuckerproduktion, der chemischen Wasserreinigung und der Zellstoffproduktion eingesetzt werden. Die Erfindung kann man auch zur Herstellung von Qualitätsprodukten aus minderwertigen Rohstoffen verwenden.

In Verbindung mit einer stetig steigenden Verknappung der Vorräte an hochwertigen trockenen Rohstoffen ist jetzt ein Problem entstanden, wie man solche Ausgangsstoffe verarbeiten kann, die sich im natürlichen Feuchtzustand (mit einer Feuchtigkeit von 25 bis 28%) befinden. Sehr oft sind diese Substanzen durch Fremdeinschlüsse verunreinigt, wodurch deren Verarbeitung nach einer herkömmlichen Technologie und die Gewinnung eines hochwertigen Produktes unmöglich sind. Zum Beispiel enthalten eine lockere feuchte Kreidemasse, die in der Kalk- und Zementproduktion verwendet werden könnte, sowie Ton, der in der Ziegel- und Fliesenproduktion verwendet wird, größere Mengen von festen Einschlüssen, deren Partikel verschiedene Größen aufweisen können. Eine Reinigung dieser Stoffe von den Femdeinschlüssen kann nur durch deren Überführung in den Zustand einer Suspension erfolgen, die eine ausreichende Fließfähigkeit aufweist Gewöhnlich haben solche Suspensionen eine Feuchtigkeit von 37,0 bis 42,0%.

Es ist zu bemerken, daß die Frage einer Suspensionsverarbeitung zur Zeit von großer praktischer Bedeutung auch in Verbindung damit ist, daß man verschiedene Produktionsabfälle zu verarbeiten hat, durch die die Umwelt verschmutzt werden kann. Eine Verarbeitung solcher Abfälle unter Gewinnung von Produkten, die in mannigfaltigen technologischen Prozessen zur Anwendung kommen, macht eine Technologie zu einer praktisch abfallfreien, wodurch eine Senkung der Produktionskosten ermöglicht wird. So können z. B. verarbeitet werden: Filtrationsniederschläge in der Zuckerproduktion zur Kalk- und Kohlendioxidproduktion, Abfälle der Kraftzellstoffproduktion und der chemischen Wasserreinigung zwecks Kalk- und Mineraldüngerherstellung, Hüttenabfälle usw.

In den meisten Fällen werden zur Zeit für eine Verarbeitung von Suspensionen Zerstäubungstrocknungsverfahren verwendet, mit deren Hilfe man dank einer ausgedehnten Fläche des zu trocknenden Guts und einer Wärmebehandlung im Schwebezustand die Trocknungsprozesse wesentlich intensivieren kann. Am Ende einer solchen Trocknung kann aber das getrocknete Gut eine verschiedenartige Kornzusammensetzung aufweisen und eine große Menge von feinen Fraktionen enthalten. Es ist sehr oft unbedingt notwendig, daß das bearbeitete Gut eine Korngröße von 250 bis 800 μηι hat und nach Möglichkeit nur aus einer Fraktion besteht. So braucht man z. B. in der Zementproduktion, worin die getrockneten Körner einer Hochtemperaturerwärmung und einer Entkarbonisierung unterzogen werden, eine Körnergröße von 400 bis 800 μηι. Bei der Mineraldüngerproduktion ist es auch erforderlich, daß das Gut keine staubartigen (mit einer Größe unter 20 μπι) Fraktionen enthält und in Form von Körnern mit einer Größe von 200 bis 400 μπι vorliegt

Wie bekannt, kann man einen Stoff nur bei der Anwendung von speziellen Verarbeitungsverfahren und SpezialVorrichtungen granulieren. Es wäre aber zweckmäßig, auf die Anwendung beliebiger spezialisierter Granulationsvorrichtungen zu verzichten und ein Granulieren im Laufe einer Trocknung zu erzielen, damit das granulierte Gut auf der gleichen Stufe des technologischen Verfahrens mit der Trocknung anfällt.

Es ist zu bemerken, daß außer einer Materialtrocknung in gewissen technologischen Verfahren auch eine Hochtemperaturwärmebehandlung erforderlich ist. Dabei kann diese Hochtemperaturwärmebehandlung die Durchführung eines weiteren technologischen Prozesses zur Verarbeitung eines wärmebehandelten Guts we· sentlich beeinflussen.

So ermöglicht z. B. eine Vorentcarbonisierung der Zementrohstoffkörner die Produktionsleistung eines Zementklinkeraggregats um das 2,5 bis 3fache zu steigern. Dabei kann ein granuliertes Gut besser als ein polydisperses verarbeitet werden, weil eine Gleichartigkeit der Korngröße es ermöglicht, eine vorteilhaftere thermodynamische Betriebsart der Wärmebehandlung anzuwenden.

Es ist bekannt, daß die Trocknung eines Guts durch die Zufuhr eines Wärmeträgers in die Trocknungszone erfolgt. Für eine Hochtemperaturwärmebehandlung ist auch eine Kornerwärmung durch einen Wärmeträger erforderlich. Also wäre es wirtschaftlich und zweckmäßig, mittels ein- und desselben Wärmeträgers sowohl eine Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen als auch eine Trocknung durchzuführen.

Es ist auch darauf hinzuweisen, daß bei der Suspensionsverarbeitung in manchen Fällen eine Trocknung bei einer F:\jduktionsleistung zu ermöglichen ist, die sich vom Nennwert um das 5- bis lOfache unter Beibehaltung eines konstanten spezifischen Kraftstoffverbrauchs unterscheidet. Solche Forderungen werden bei der Verarbeitung von Zuckerproduktionsabfällen bei einer Änderung der Rohstoffart gestellt, wenn man z. B. von der Zuckerrübenverarbeitung zur Zuckerrohrverarbeitung übergeht

So ist z. B. ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen bekannt (SU-Urheberschein 3 93 547), das darin besteht, daß eine Suspension durch einen Wärmeträgerstrom zerstäubt und getrocknet wird. Vom getrockneten Gut wird in einem separaten Aggregat die Staubfraktion getrennt Danach erwärmt man diesen Staub durch einen zusätzlichen Wärmeträgerstrom und führt ihn in konzentrischen parallelen Strömen der Suspensionszerstäubungszone zu.

Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält eine Trockenkammer, in deren Innerem mehrere konzentrische Leitbleche für die Staubfraktion angeordnet sind, einen Fliehkraftstaubabscheider, eine Einrichtung zur Stauberwärmung, eine Einrichtung zum Staubvermischen mit dem zusätzlichen Wärmeträgerstrom sowie Mittel zur pneumatischen Staubförderung in die Trockenkammer.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Granulats und die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnen sich dadurch aus, daß von einem getrockneten Gut nur die Staubfraktionen mit einer Partikelgröße unter 0,005 mm getrennt werden und keine Klassierung des getrockneten Guts stattfindet Auf diese Weise weist das getrocknete Gut eine polydisperse Zusammensetzung auf. Außerdem ermöglichen diese Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung keine Hochtemperaturwärmebehandlung des granulierten Guts, womit deren Anwendungsbereich wesentlich eingeengt ist. Außerdem ist das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung sehr umständlich bzw. kompliziert, weil sie eine große Menge von Arbeitsgängen und Hilfseinrichtungen beinhalten. Zu diesen Arbeitsgängen und Hilfseinrichtungen gehören ein Staubabtrenner und ein Fliehkraftstaubabscheider, eine Stauberwärmung und eine Einrichtung dafür, eine Staubförderung und die entsprechenden Mittel dafür. Dabei werden all diese Arbeitsgänge nicht gleichzeitig ausgeführt, womit die Dauer der Prozeßdurchführung verlängert wird.

Ferner bewirkt die Stauberwärmung durch einen zusätzlichen Wärmeträgerstrom einen gesteigerten Brennstoffverbrauch.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen bekannt (SU-Urheberschein 4 02 726), das darin besteht, daß eine Zerstäubungstrocknung einer Suspension durchgeführt, dann das getrocknete Gut aus der Trockenkammer entfernt und nach Fraktionen durch eine mehrstufige Luftklassierung unterteilt wird und die Feinfraktionen des getrockneten Guts in dem Strahl der Suspensionszerstäubung von einem separaten Luftstrom mitgerissen werden. Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält einen Zerstäubungstrockner mit einer Druckluftdüse zur Zerstäubung des zu trocknenden Stoffes (einer Suspension), einen Zyklon zur Abtrennung des getrockneten Guts von Abgasen, einen mehrstufigen Luftklassierer, eine Mischkammer zur Staubund Luftvermischung, eine Druckluftquelle und eine Ejektionsdüse zur Staubzufuhr in den Strahl der Suspensionszerstäubung. Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennung des getrockneten Guts in Fraktionen als separater Arbeitsgang in einem autonomen, der Konstruktion nach komplizierten mehrstufigen Klassierer erfolgt Dabei sind, damit Feinfraktionen des getrockneten Guts dem Strahl der Suspensionszerstäubung, d. h. dem Zerstäubungstrockner zugeführt werden können, eine Spezialeinrichtung und Druckluftenergie erforderlich. All dies macht das Verfahren und die Konstruktion der Einrichtung bedeutend komplizierter sowie verlängert den Prozeß. Außerdem kann keine Hochtemperaturwärmebehandlung eines granulierten Guts durchgeführt werden. Dadurch können das Verfahren sowie die Einrichtung nur bei Trocknungsprozessen eingesetzt werden, womit ihr Anwendungsbereich eingeengt ist

Es ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten bekannt, bei dem eine Suspensionszerstäubung durch eine rotierende Scheibe, eine Suspensionstrocknung, eine Abgasableitung nebst einer Teilmenge des getrockneten Guts, eine Abtrennung einer Teilmenge des getrockneten Guts von den Abgasen und Zufuhr der erwähnten Gutteilmenge zur rotierenden Scheibe erfolgt (DE-PS 22 01 111).

Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält eine Trockenkammer, worin eine rotierende Zerstäubungsscheibe angeordnet ist, Mittel zur Suspensionszufuhr zur rotierenden Scheibe, Mittel zur Ableitung von Abgas mit einer Teilmenge des getrockneten Guts, ein Zyklon zur Trennung des getrockneten Guts von den Abgasen, der in der Trockenkammer koaxial zur rotierenden Zerstäubungsscheibe in einem geringen Abstand davon angeordnet ist, ein Abzugsrohr zur Abgasableitung, das an den Zyklon angeschlossen ist sowie Mittel zur Produktentladung aus dem unteren Teil der Trockenkammer.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von granulierten Produkten und die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet daß einem Zerstäubungsstrahl, der durch die rotierende Zerstäubungsscheibe erzeugt wird, die der Partikelgröße nach nicht getrennten Fraktionen des getrockneten Guts zugeführt werden, wodurch man nachher kein nur aus einer Fraktion bestehendes (monodisperses) fertiges Gut erhalten kann. Außerdem wird das getrocknete Gut der rotierenden Scheibe durch einen Abgasstrom zugeführt, die Stoffpartikel werden dabei nicht erwärmt und infolgedessen findet eine verminderte Intensität des Prozesses des Wärme und des Masseaustausches statt. Es ist zu bemerken, daß eine Zufuhr des getrockneten Guts zur rotierenden Scheibe nur durch den Unterdruck erfolgt, der bei der Drehbewegung der Scheibe entsteht. Infolgedessen sind dieses Verf?hren und die Einrichtung zu dessen Durchführung nur bei einer Scheibenzerstäubung arbeitsfähig und können bei keinem anderen Verfahren der Suspensionszerstäubung verwendet werden. Außerdem sind das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung

zu dessen Durchführung umständlich bzw. kompliziert und der Einsatz eines Zyklons, der sich in der Trockenkammer befindet, vermindert deren Arbeitsvolumen, wodurch die Arbeitsleistung des Verfahrens bzw. der Einrichtung vermindert und eine Bedienung der Einrichtung erschwert werden. Außerdem wird deren Anwendungsbereich eingeengt, da keine Hochtemperaturwärmebehandlung des getrockneten Granulats möglich ist.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus Suspensionen bekannt (FR-PS 20 80 016), das darin besteht, daß die Suspension in einem absteigenden Wärmeträgerstrom zerstäubt wird, der durch die tangential angeordneten Düsen erzeugt und darin im Gleichstrom zusammen mit dem Wärmeträger getrocknet wird. Danach wird das getrocknete Gut vom Wärmeträger durch die Erzeugung eines aufsteigenden Luftstroms in dem Bereich abgetrennt, in dem sich der aufsteigende Luftstrom und der absteigende Wärmeträgerstrom treffen und aus der Anlage ausgeladen werden.

Die Einrichtung, mit deren Hilfe dieses Verfahren realisiert wird, enthält eine zylindrische Trockenkammer, die durch eine Membran in zwei Teile — einen oberen und einen unteren — geteilt ist, Mittel zur Suspensionszerstäubung, Mittel zur Wärmeträger- und Lufteinführung, die tangential so angeordnet sind, daß im oberen Teil der Kammer ein absteigender Wärmeträgerstrom und im unteren Teil ein aufsteigender Luftstrom entstehen, sowie eine Entladeeinrichtung, die in der Ebene der Membrananordnung angebracht ist.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung sind dadurch gekennzeichnet, daß die feinen Stofffraktionen mit den groben bei der Entladung vermischt werden. Im Ergebnis davon weist das getrocknete Gut eine polydisperse Zusammensetzung auf. Außerdem ist das Verfahren im Hinbück auf den Prozeß der Herstellung des getrockneten Guts umständlich und die Einrichtung durch eine komplizierte Konstruktion gekennzeichnet

Ferner bieten das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung keine Möglichkeit, ein Granulat bei verschiedener Produktionsleistung bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch herzustellen, da eine Stoffverarbeitung nach diesem Verfahren und mit dieser Einrichtung einer strikten Befolgung der aerodynamischen Betriebsart bedarf, die bei einer Verminderung des Brennstoffverbrauchs gestört wird. Folglich bewirkt eine Stoffbearbeitung mit einer kleinen Produktionsleistung eine Vergrößerung des spezifischen Brennstoffverbrauchs.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus Suspensionen sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung bekannt (FR-PS 20 83 223, JP-PS 47 026), wobei dieses Verfahren die folgenden Arbeitsgänge beinhaltet: Bildung einer Schicht fester Partikel des getrockneten Guts auf dem Boden einer Trockenkammer, die durch einen Vertikalzylinder begrenzt ist, das Einblasen eines Wärmeträgers in die angegebene Schicht durch deren unteren Teil zwecks Bildung einer »siedenden« Schicht fester Partikel des getrockneten Guts, die Wärmeträgerzufuhr in die Trockenkammer in einem absteigenden Wirbelstrom längs der Seitenwände derart, daß eine Zirkulation der Partikel des getrockneten Guts aus der »siedenden« Schicht nach oben längs der Trockenkammerachse erzielt wird, eine Suspensionszerstäubung im Oberteil der Trockenkammer, bei der ein Zusammenstoß der Suspensionstropfen mit feinen Partikeln des getrockneten Guts, die aus der siedenden Schicht wandern, unter Bildung von größeren Partikeln erfolgt, die Trocknung dieser groben Partikel im Gleichstrom zum Wärmeträger und die Ableitung der größten Partikel des getrockneten Guts aus der siedenden Schicht.

Als »siedende« Schicht fester Partikel des getrockneten Guts gilt in diesem Falle die Umwandlung einer Schicht des körnigen getrockneten Schüttguts unter Wirkung eines diese Schicht durchfließenden Verflüssigungsmittels (in diesem Falle eines Wärmeträgers) in eine Pseudoflüssigkeit.

Die Einrichtung, mit deren Hilfe das vorstehend beschriebene Verfahren durchgeführt wird, enthält eine Trockenkammer, die als ein Vertikalzylinder mit einer öffnung zur Gaszufuhr im Oberteil der Trockenkammer ausgeführt ist, mit deren Hiife ein spiralförmiger absteigender Wärmeträgerstrom erzeugt wird, Mittel zu Suspensionszerstäubung, die im Inneren der Trokkenkammer angeordnet sind, eine Lochplatte, die im Unterteil der Kammer angeordnet ist, Mittel zum Wärmeträgereinblasen durch die Lochplatte zwecks Bildung einer »siedenden« Schicht fester Partikel des getrockneten Guts, eine Öffnung zur Abgasableitung, die im Oberteil der Trockenkammer ausgeführt ist und Mittel zum Ausladen des fertigen Produktes aus der Trokkenkammer.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von granulierten Produkten und die Einrichtung zu dessen Durchführung sind dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Durchführung des Granulationsprozesses zwei Wärmeträgerströme verwendet, von denen der eine dem Zerstäubungsstrahl der Suspension und der andere in die »siedende« Schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeleitet wird. Dabei erfordert das Vorhandensein einer siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts eine genaue Mengendosierung der zugeführten Suspension und der Materialmenge, die sich in der siedenden Schicht fester Partikel befindet, weil bei einer Vergrößerung der getrockneten Suspensionsmenge der siedenden Schicht fester Partikel eine überschüssige Menge des getrockneten Guts zugeführt sein kann. Dadurch wird eine Umwandlung der siedenden Schicht in eine dichte Schicht und deren weitere Verstopfung bewirkt Andererseits wird bei einer Verminderung der getrockneten Suspensionsmenge bzw. bei einer Vergrößerung der Wärmeträgermenge, die der siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeführt wird, der Staubaustrag aus der Einrichtung vergrößert, was auch eine unerwünschte Erscheinung ist. Es ist zu bemerken, daß aus den vorstehend angegebenen Gründen ein bestimmtes Verhältnis der Wärmeträgermengen genau einzuhalten ist, die dem Bereich der Suspensionszerstäubung durch den absteigenden Strom und der siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeführt werden. Infolgedessen werde die aerodynamische Betriebsart und die Wärmeführung der Einrichtung und deren Steuerung bedeutend erschwert
Außerdem kann ein Ausladen des fertigen Guts aus der Anlage durch den unteren Teil der siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts dazu führen, daß dessen feine Partikel in das fertige Produkt gelangen, weil bei einer Konzentrationssteigerung der festen Partikel in der siedenden Schicht über einen zulässigen Wert ein »Durchschlagen« der »siedenden« Schicht erfolgen kann, wobei die feinen Partikel des getrockneten Guts in das fertige Produkt gelangen. Es ist auch zu bemerken, daß bei einer Bewegung der fe-

sten Partikel des getrockneten Guts in der siedenden Schicht deren Verschleiß stattfindet, wodurch eine Verlängerung des Granulationsprozesses und eine Steigerung des Staubaustrags aus der Einrichtung bewirkt werden.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung sind auch dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmebehandlung eines Guts mit einem Hochtemperatur-Wärmeträger darin außerordentlich erschwert ist, weil bei einer Erwärmung mancher Stoffe und deren Dissoziation eine Agglomeratbildung möglich ist (zum Beispiel bei einer Wärmebehandlung der Zementrohstoffkörner) und dies bewirkt eine Verstopfung der siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts. Falls aber auf der Kornoberfläche des wärmebehandeiten Stoffes eine flüssige Phase gebildet wird, wird die Möglichkeit, sich einer siedenden Schicht fester Partikel zu bedienen, infolge einer Bildung von Agglomeraten mit großen Abmessungen vollkommen ausgeschlossen.

Dieses Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung lassen keine Wärmebehandlung verschiedener Stoffe zu und sind nur für eine Suspensionstrocknung geeignet. Außerdem ermöglichen das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Durchführung keine Suspensionsverarbeitung mit einer anderen Produktionsleistung bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch. Die Beibehaltung eines konstanten spezifischen Brennstoffverbrauchs setzt voraus, daß bei einer Verkleinerung der verarbeiteten Suspensionsmenge um das 5- bis 7fache der allgemeine Wärmeträgerverbrauch auch um den gleichen Wert ru vermindern ist. In diesem Fall wird aber bei einer Verminderung der Wärmeträgermenge, die durch den absteigenden Strom der siedenden Schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeführt wird, die aerodynamische Prozeßführung gestört und eine Stoffverarbeitung unmöglich.

Da außerdem die Materialtrocknung im Gleichstrom zum Wärmeträger durchgeführt wird, wird demzufolge die Intensität der Wärme- und Masseaustauschprozeß vermindert.

Aus der FR-PS 22 66 129 ist ein Verfahren zum Herstellen von aus Suspensionen gewonnenen Granulaten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, wobei die Suspension durch eine Düse in Form einer nach unten gerichteten Zerstäubungsfackel in Tropfenform dispergiert wird. Hierbei werden die Suspensionstropfen im Gegenstrom zu einem Wärmeträger bewegt, der durch die in die Kammer eingeführte Brenner hervorgerufen wird. Die infolge des Wärmeträgers getrockneten polydispersen Körner fallen entgegen dem Wärmeträgerstrom nach unten. Dabei werden kleine trockene Teilchen mit dem Wärmeträgerstrom nach oben bewegt und über ein Zyklon einer Leitung zugeführt die diese Teilchen den in der Kammer bereits getrockneten und nach unten fallenden Teilchen wieder zuführt Es findet dabei keine Trennung der kleinen Teilchen vom getrockneten Gut statt, sondern eine Vermischung.

Dieser FR-PS 22 66 129 ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zu entnehmen. Diese gattungsgemäße Einrichtung weist Wärmeträgerzufuhreinrichtungen in Form von Brennern auf, die tangential zur Kammerwand der Einrichtungen ausgerichtet sind. Dabei sind alle Brenner in einer Ebene bzw. Höhe der Kammer angeordnet Infolgedessen fällt mit der Bewegung nach oben auch die Drehintensität eines derartigen spiralförmigen Stromes je nach dem Abstand von der Ebene, in dem die Brenner angeordnet sind, ab. Dies führt zu einer verzögerten Tangentialgeschwindigkeit der Teilchen. Daraus folgt, daß die Teilchen in einer kürzeren Zeitspanne den Abschnitt der Hochtemperaturzone durchlaufen, was dazu führt, daß sie in einer kürzeren Zeitspanne aufgeheizt werden, wodurch der Wärmebehandlungsgrad abnimmt.

ίο Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung aus Suspensionen gewonnener granulierter Produkte sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen eine Suspensionstrocknung unter Gewinnung von Körnern vorwiegend einer Fraktion sowie eine Wärmebehandlung der Körner bei hohen Temperaturen unter wirksamer Nutzung der Wärme des Wärmeträgers verwirklicht werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt verfahrensgemäß anhand des Patentanspruches 1 sowie vorrichtungsgemaß anhand des Patentanspruchs 2.

Eine Suspensionstrocknung im Gleichstrom und im Gegenstrom zu einem Wärmeträger, die im größeren oberen Kammerteil der Vorrichtung stattfindet, läßt die vorteilhaftesten Trocknungsbedingungen erzielen, die ein Partikelanhaften an den Kammerwänden ausschließen. Dabei kommen die getrockneten Suspensionspartikel in die Zone der Hochtemperaturbehandlung als trockene ausgebildete Körner.
Eine Wärmeträgerzuführung in eine unter der Zone zur Suspensionszerstäubung angeordneten Kammerzone mit Hilfe der Einrichtungen zur Wärmeträgerzuführung, die im unteren Kammerteil spiralförmig angeordnet sind, wobei die Steigung und der Durchmesser der Spiralwindungen der Kammerhöhe nach veränderlich ausgeführt sind und in Richtung zur Suspensionszerstäubungszone zunehmen, läßt gleichzeitig mehrere technische Effekte erzielen: es wird ein spiralförmiger aufsteigender Wärmeträgerstrom erzeugt, der von unten nach oben zur Suspensionszerstäubungszone hin gerichtet ist; es wird eine Klassierung des getrockneten Guts und eine Trennung der Körner einer Sollgröße von den feinen Partikeln durch denselben Wärmeträgerstrom ermöglicht; es wird gleichzeitig mit einer Klassierung eine Wärmebehandlung der entstandenen Körner bei deren spiralförmiger Bewegung nach unten im Gegenstrom zum erwähnten Wärmeträgerstrom ermöglicht; es wird eine Vergrößerung der ausgeschiedenen feinen Partikel durch deren Zufuhr in die Suspensionszerstäubungszone ermöglicht; es wird eine Intensivierung des Trocknungsprozesses erzielt, indem die erwähnten Feinpartikel des getrockneten Guts der Suspensionszerstäubungszone zugeführt und als Bildungskeime von größeren Körnern verwendet werden; es wird die Dauer der Durchführung des gesamten Prozesses verkürzt weil bei einer solchen Prozeßgestaltung alle vorstehend angegebenen Vorgänge gleichzeitig stattfinden können.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 ein Schema des Verfahrens zur Herstellung von Granulaten aus einer Suspension,

Fig.2 ein Schema des Verfahrens zur Herstellung von Granulaten und zwar eines entcarbonisierten Zementpulvers aus einer Zementrohstoffsuspension,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Längsschnitt,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3 (vergrößert),

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der F i g. 3 (vergrößert),

F i g. 6 die Baugruppe A in F i g. 3 (vergrößert) von einer Seite gesehen,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in F i g. 3 (vergrößert),

F i g. 8 die Baugruppe B in F i g. 3 (vergrößert) von einer Seite gesehen,

F i g. 9 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Granulaten (entcarbonisiertes Zementpulver) aus einer Suspension im Längsschnitt,

F i g. 10 einen Schnitt nach Linie X-X in F i g. 9 (vergrößert),

F i g. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI in F i g. 9 (vergrößert),

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer horizontalen Trennfuge und einer aus zwei Teilen bestehenden Kammer im Längsschnitt.

Das Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus einer Suspension wird durch das Schema in F i g. 1 erläutert. Eine Ausgangssuspension 1 wird durch Zerstäubungsmittel 2 (Düsen) im Oberteil einer Kammer 3 zerstäubt.

Im Unterteil der Kammer 3 wird ein aufsteigender spiralförmiger Strom eines Wärmeträgers 4 erzeugt. Die Tropfen der zerstäubten Suspension 1 gelangen in den Strom des Wärmeträgers 4, bewegen sich zuerst im Gleichstrom damit bis zum oberen Punkt der Flugbahn eines Tropfens und werden zu Partikel mit einer Feuchtigkeit von 8,0-12,0% getrocknet. Dann fallen die Partikel mit der angegebenen Feuchtigkeit, bewegen sich dabei im Gegenstrom zum Wärmeträger 4 und werden bis auf eine Feuchtigkeit von 0,1 —3,0% getrocknet. Auf diese Weise wird eine vollkommene Trocknung der Körner erzielt, so daß kein Anhaften der Körner an den Wänden der Kammer 3 erfolgen kann. Das getrocknete Gut mit verschiedener Kornzusammensetzung fällt unter Wirkung der eigenen Masse in den unteren Teil der Kammer 3. Dort werden unter Wirkung der Fliehkräfte, die infolge eines Dralls des Wärmeträgerstroms 4 entstehen, die größten Körner gegen die Seitenwände der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich in der Nähe der Kammerwände spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Strom des Wärmeträgers 4. Diese Körner werden im Strom des Wärmeträgers 4 bis auf eine Temperatur erhitzt, bei der die erforderlichen Produkteigenschaften erzielt werden. Die feinen Fraktionen 5 (Partikel) des Guts, die im Laufe einer Klassierung durch den spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 ausgeschieden sind, werden durch diesen Strom nach oben mitgerissen, darin erwärmt und in die Zerstäubungszone der Suspension 1 befördert In der Suspensionszerstäubungszone der Suspension 1 kleben die Tropfen der zerstäubten Suspension 1 mit diesen feinen Partikeln 5 zusammen, dabei entstehen größere Partikel, die danach getrocknet werden. Dabei üben die feinen erhitzten Partikel 5 die Funktion der heißen Füllkörper (Keime) aus, was zu einer Intensivierung des Trocknungsprozesses beiträgt und es ermöglicht, nach einer Trocknung ein grobkörniges Gut zu erhalten.

Die Größe der Körner, die bei einer Klassierung durch den spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 ausgeschieden werden, kann man im Bereich von 200—800 μπι durch eine Änderung der Anfangsgeschwindigkeit des Stroms des Wärmeträgers 4 im Bereich von 50—150 m/s regeln.

Die Temperatur des Stroms des Wärmeträgers 4 zur Wärmebehandlung der getrockneten Körner von Karbonatsuspensionen wird im Bereich von 750—175O⁰C in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des fertigen Produktes und dessen Art gewählt. So wählt man sie zur Herstellung von Kreidedüngern gleich 75O⁰C und zur Wärmebehandlung von Kalkkörner gleich 175O⁰C.

Die wärmebehandelten Körner werden, falls sie keiner weiteren Wärmebehandlung bedürfen, einer Kühlung unterzogen. Zu diesem Zweck läßt man über die erhitzten Körner im Gegenstrom einen aufsteigenden spiralförmigen Strom des Gases 6 mit einer niedrigen Temperatur fließen. Dieser Strom des Gases G wird erwärmt und kann weiter entweder als Wärmeträger,

pension 1 und zur Wärmebehandlung der getrockneten Körner, oder als Oxydationsmittel zur Brennstoffverbrennung verwendet werden. Im letzteren Falle wird Gas 6 in eine Zone geleitet, die sich unterhalb der Zerstäubungszone der Suspension 1 befindet und dort mit jener Brennstoffteilmenge vermischt, die zur Korntrocknung und Wärmebehandlung verwendet wird. Demzufolge wird eine hocheffektive Brennstoffverbrennung erzielt und die Bildung des aufsteigenden spiralförmigen Stroms des Wärmeträgers 4 bewirkt. Dabei spart man infolge einer Steigerung des thermodynamischen Verbrennungseffektes Brennstoff. Das fertige Produkt wird als abgekühlte Körner zum Abpacken befördert.

Falls keine Kühlung erforderlich ist, können die erhitzten Körner zu einer Spezialwärmebehandlung, zum Beispiel einem Sintern und Verschmelzen bei der Zementklinkerproduklion usw. befördert werden.

Nachstehend werden konkrete Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen angeführt.

Beispiel 1

Als Beispiele einer Durchführung des Verfahrens wird der Fall erörtert, bei dem man granulierten Kalk aus einer durch Beimengungen verschmutzten Kreide mit einer natürlichen Feuchtigkeit von 23,0—25,0% hersteiit Diese Kreide stent eine breiige Masse dar, die bis auf 13,0—15,0% grobe (Abmessungen von 5—500 mm) Siliziumdioxydeinschlüsse (SiO₂) enthält. Infolgedessen ist eine unmittelbare Verarbeitung dieser Kreide mit der natürlichen Feuchtigkeit erschwert und ein bei dieser Verarbeitung erzeugter Kalk weist eine niedrige Aktivität auf. Daher wird solche Kreide mit Wasser befeuchtet und in den Suspensionszustand mit einer Feuchtigkeit von 40,0% umgesetzt Dann wird die Suspension von Fremdeinschlüssen zum Beispiel mit Hilfe von Schwingsieben gereinigt Nach dieser Reinigung hat Trockensubstanz der Suspension die folgende chemische Zusammensetzung in Mass.-%: CaCO₃ - 95,0; SiO₂ - 2,4; Al₂O₃ - 1,5; MgCO₃ - 0,6; Fe₂O₃ - 0,5. Damit 1 kg Kalk mit einer Aktivität von 90,0% erhalten wird, beträgt der Verbrauch an Kreidesuspension 2,91 kg. Die Kreidesuspension 1 (Fig. 1) mit einer Feuchtigkeit von 40,0%, die von den Einschlüssen mit einer Größe über 3 mm gereinigt worden ist, wird unter einem Druck von 2,5—3,0 MPa den Mitteln 2 (Düsen) zur Zerstäubung zugeführt. Die Mittel 2 (Düsen) zerstäuben die Suspension 1 in Tropfen mit einer Größe von 20—800 μίτι. In den Unterteil der Kammer 3 wird ein Brennstoffluftgemisch (Brenngas—Primärluft) mit einer Anfangsge-

d. h. im Oberteil der Kammer 3 ZUf ι TOCiCnUiig ucT ljUS- j

ίο

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schwindigkeit von 7,6—9,0 m/s geleitet. Dabei beträgt die primäre Luftmenge 10,0—20,0% von der gesamten Luftmenge, die zu einer Gasverbrennung mit einer Luftüberschußzahl λ von 1,1 — 1,3 erforderlich ist. Die übrige Luftmenge, d. h. 90,0—80,0% der gesamten Luftmenge, wird aus der unten liegenden Zone in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom geleitet und mit dem Brenngas-Primärluft-Strom vermischt. Das Gas verbrennt im entstandenen Gemisch und bildet einen aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 mit einer Temperatur von 1600—175O⁰C und einer Anfangsgeschwindigkeit von 50,0 m/s.

Die Tropfen der zerstäubten Suspension 1 werden im Strom des gasförmigen Wärmeträgers 4, in dem sie sich darin im Gleichstrom und dann im Gegenstrom bewegen, bis auf Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,1—3,0% und einer Größe von 15—300 μπι getrocknet. Dabei wird die Temperatur in der Trocknungszone wie folgt eingestellt: am Eingang in die Trocknungszone im Bereich von 700—900° C, in der Mitte der Trocknungszone 200—250° C und am Ausgang aus der Trocknungszone 120—150°C. Die getrockneten Partikel gelangen in den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4. Im aufsteigenden Strom des Wärmeträgers 4, der eine hohe Temperatur hat, werden die Partikel 5 mit einer Größe unter 200 μΐη vom gesamten Materialstrom getrennt und in die Zerstäubungszone der Suspension 1 geleitet. Bei ihrer Bewegung in die Zerstäubungszone der Suspension 1 werden die Partikel 5 im Strom des Wärmeträgers 4 erwärmt und kollidieren mit Tropfen der zerstäubten Suspension 1, wodurch eine Vergrößerung der entstehenden Körner und eine Steigerung der Homogenität der Kornzusammensetzung des bei der Trocknung erhaltenen Guts bewirkt werden. Die vorstehend erwähnten erhitzten Partikel 5 dienen als Keime zur Bildung größerer Körper und intensivieren den Trocknungsprozeß. Die Körner mit einer Größe über 200 μηι, die aus dem getrockneten Gut ausgeschieden werden, werden durch Fliehkraftwirkung gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Strom des Wärrneträgers 4. Dabei werden sie durch Wärmeaustausch bis auf eine Temperatur von 950—1000° C erhitzt, bei der eine Dissoziation des Carbonatanteils des Kalks in den Körnern stattfindet. Die Reaktion einer Kalkdissoziation geschieht mit einem endothermen Effekt von 1660 kj/kg. Daher stellt sich die Temperatur in der Stoffverarbeitungszone im Bereich von 1000—HOO⁰C ein. Am Ausgang aus dem Strom des Wärmeträgers 4 wird das Kalziumkarbonat (CaCCh) der Körner praktisch vollkommen mit einem Dissoziationsgrad von 95,0—99,0% in gebrannten Kalk (CaO) umgesetzt. Die erhitzten gebrannten Kalkkörner mit einer Größe von 200—300 μηι gelangen in den spiralförmigen aufsteigenden Strom des kalten Gases 6 (bzw. Sekundärluft), und werden infolge eines Wärmeaustauschs bis auf eine Temperatur von 300—400°C abgekühlt, wobei Sekundärluft bis auf eine Temperatur von 300—400° C erwärmt wird. Dann bildet das erwärmte Gas 6 (Sekundärluft), indem es sich spiralförmig nach oben bewegt und mit Gas bzw. Primärluft vermischt, den spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4. Die abgekühlten gebrannten Kalkkörner stellen das fertige Produkt dar und werden abgepackt Dank einer Erwärmung des Stroms des Gases 6 durch die Kornwärme wird die Wirtschaftlichkeit des Prozesses gesteigert, weil jene Wärmeverluste vermieden werden, die gewöhnlich bei der Beförderung des Warmguts in einen

40 Kühler und bei der Wärmerückführung dem Prozeß entstehen.

Als Brennstoff kann neben einem Brenngas, zum Beispiel Erdgas, auch Masut bzw. fester Brennstoff verwendet werden. In diesem Falle ändert man nur die Konstruktion der Brenner, die den Wärmeträger 4, der eine hohe Temperatur hat, erzeugen. Dabei beträgt der Wärmeverbrauch für den Prozeß 6200—6700 kj/kg Kalk.

Der fertige abgekühlte, gebrannte Kalk stellt ein feinkörniges staubfreies Produkt mit einer Korngröße von 200—300 μπι, einer Aktivität von 90,0% und einer Löschzeit von 6,5 min dar.

Beispiel 2

Als ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird auch die Herstellung von granuliertem Kalk aus einer durch Beimengungen verunreinigten Kreide behandelt. Dabei gelten für die Feuchtigkeit, die chemische Zusammensetzung sowie die Bedingungen der Suspensionsverarbeitung zum fertigen Produkt die gleichen Kennwerte, wie im Beispiel 1 mit Ausnahme der anfänglichen Zufuhrgeschwindigkeit des Brennstoffluftgemisches, die man in diesem Falle gleich 9,0—15,5 m/s wählt. Unter diesen Bedingungen beträgt die Anfangsgeschwindigkeit des Wärmeträgers 4 60—100 m/s. Bei einer solchen Verarbeitung weist das fertige granulierte Produkt (Kalk) eine Korngröße von 300—450 μπι auf.

Beispiel 3

Als weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun auch die Herstellung von granuliertem Kalk aus einer durch Beimischungen verunreinigten Kreide behandelt. Dabei gelten für die Feuchtigkeit, die chemische Zusammensetzung sowie die Bedingungen der Suspensionsverarbeitung zum granulierten Produkt die gleichen Kennwerte, wie im Beispiel 1 mit Ausnahme der anfänglichenZufuhrgeschwindigkeit des Brennstoffluftgemisches, die man in diesem Falle gleich 15,5—22 m/s wählt. Unter diesen Bedingungen beträgt die Anfangsgeschwindigkeit des Wärmeträgers 4 100—150 m/s. Bei einer solchen Verarbeitung weist das fertige granulierte Produkt Kalk eine Korngröße von 450—800 μπι auf.

Beispiel 4

Als weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun die Herstellung von granuliertem Kalk aus einer Kreidesuspension behandelt.

Die chemische Rohstoffzusammensetzung, die Bedingungen der Suspensionszerstäubung und die Art der Prozeßaerodynamik sind die gleichen, wie im Beispiel 1.

Damit Kalk mit einer Korngröße von 450—550 μπι erhalten wird, führt man das Brennstoffluftgemisch dem unteren Teil der Kammer 3 mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 15,0—16,5 m/s zu. Dabei beträgt die zusammen mit Brennstoff zugeführte Primärluftmenge 15,0—25,0% der gesamten Luftmenge, die zur Brennstoffverbrennung mit einer Luftüberschußzahl α von 1,1 — 13 erforderlich ist Die restliche Luft (Sekundärluft), d.h. 85,0-75,0% der gesamten Luftmenge führt man in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 90—100 m/s zu. Dieser Strom der Luft (Gas 6) (F i g. 1) fließt über die Körner des getrockneten Guts, wird bis auf eine Temperatur von 350—450° C erhitzt und vermischt sich mit dem

Strom des Brennstoffluftgemisches. Der Brennstoff verbrennt unter Bildung des aufsteifenden spiralförmigen Stroms des Wärmeträgers 4 mit einer Temperatur von 1600—1750⁰C und eine^r Anfangsgeschwindigkeit von 90—i00 m/s. Indem Körner des getrockneten Guts in den Strom des Wärmeträgers 4 gelangen, werden sie nach der Korngröße klassiert Körner mit einer Größe unter 480—500 μπι bewegen sich als Strom der Partikel 5 in den Zerstäubungsstrahl der Suspension 1, die größeren Körner werden durch Fliehkraftwirkung gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Wärmeträger 4. Dabei werden sie bis auf 950— 1000⁰C erhitzt und der Carbonatanteil der Körner dissoziiert unter Bildung von gebranntem Kalk und Kohlendioxyd. Die Reaktion dieser Dissoziation erfolgt bei Wärmeaufnahme. Demzufolge stellt sich im unteren Te:! der Kammer 3 eine Temperatur von 1000— 1100⁰C ein. Der weitere Prozeß der Kornverarbeitung ist jenem ähnlich, der im Beispiel 1 beschrieben ist.

Der nach dem beschriebenen Verfahren erhaltene gebrannte Kalk stellt ein granuliertes Produkt mit einer Korngröße von 450— 550 μπι, einer Aktivität von 90,0% und einer Löschzeit von 7 — 7,5 min dar.

Beispiel 5

Als weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun die Herstellung von granuliertem Kalk aus einem Filtrationsniederschlag der Zuckerproduktion behandelt Der Filtrationsniederschlag fällt bei der Zuckersaftreinigung durch Kalkmilch als Suspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0—50,0% an. Die Trokkensubstanz der Suspension hat die folgende chemische Zusammensetzung in Mass.-%: CaCC>3 90,4, organische Beimengungen 4,2, Mineralbeimengungen 5,4.

Unter Berücksichtigung eines Staubaustrags aus der Anlage (2,0%) verbraucht man zur Herstellung von 1 kg gebranntem Kalk (CaO) mit einer Aktivität von 85,0% 1,86 kg Filtrationsniederschlag, auf Trockensubstanz umgerechnet. Die Ausgangssuspension 1 (Filtrationsniederschlag) (Fig. 1) wird unter einem Druck von 2,5 —3,0MPa durch die Zerstäubungsmittel 2 in der Kammer 3 zerstäubt. Des weiteren verläuft der Prozeß, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Der erhaltene granulierte gebrannte Kalk hat eine Korngröße von 200—300 μΐη. Der Gehalt an aktivem Calciumoxyd im Produkt beträgt 85,6%, die Löschzeit des gebrannten Kalks 7,5—8,0 min. Beim Löschen enthält die Kalkmilch keine ungelöschten Körner.

Beispiel 6

Als weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun die Herstellung eines entcarbonisierten Zementpulvers aus einer Zementrohrtoffsuspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0% behandelt Die Trokkensubstanz der Rohstoffsuspension hat die folgende chemische Zusammensetzung, Mass.-%: S1O2 - 13,5, AI2O3 - 3,6, Fe₂O₃ - 3,5, CaO - 43,1, AIgO - 0,6, SO₃ - 0,5, K₂O - 0,4, Na₂O ■ 0,4, Verluste beim Glühen 34,4. F i g. 2 zeigt schematisch die Durchführung des Verfahrens. Die Zementrohstoffsuspension 1 wird unter einem Druck von 1,8—2,5 MPa den Zerstäubungsmitteln 2 zugeführt und in der Kammer 3 in Tropfen mit einer Größe von 20—850 μπι zerstäubt.

In den unteren Teil der Kammer 3 werden in einem Wirbelstrom mit einer Geschwindigkeit von 120—150 m/s Heißgase geleitet, die bei der Verbrennung eines Brennstoffluftgemisches bei einer Luftüberschußzahl χ von 1,1 — 1,3 entstehen. Die Temperatur dieser Gase beträgt 1400—1750⁰C. Dabei kann man als Brennstoff Erdgas bzw. Masut verwenden. In den unteren Teil der Kammer 3 strömen aus einer Zone, die sich unterhalb der Einlaufzone des Wirbelstroms der angegebenen Heißgase befindet, Gase 7, d. h. Produkte der Brennstoffverbrennung mit einer Temperatur von 1100—1300⁰C und einer Anfangsgeschwindigkeit von 4,0 bis 6,0 m/s ein.

Tropfen der zerstäubten Suspension 1 werden im oberen Teil der Kammer 3, in dem sie sich darin im Gieichstrom zum Wärmeträger 4 und danach im Gegenstrom dazu bewegen, bis zu Körnern mit einer Größe von 15—750 um getrocknet Dabei stellt sich eine Temperatur in der Trocknungszone von 150—24O⁰C ein. Die Temperatur der Trocknungsabgase, die aus der Kammer 3 abgeleitet werden, beträgt 140—160°C. Die getrockneten Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,5—1,2% fallen unter Wirkung der eigenen Masse in den unteren Teil der Kammer 3 und gelangen in den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4, der bei der Verbrennung des Brennstoffluftgemisches entsteht, sowie in r'en axialen Strom des Wärmeträgers (Gas 7), der in einen Unterdruckbereich in der Kammer 3 eingesaugt wird, entstanden infolge eines Dralleffektes des Wärmeträgerstroms 4.
Die Temperatur des für die Trocknung verwendeten Wärmeträgers 4 beträgt 750—900⁰C. Im spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 werden vom getrockneten Gut durch Fliehkraftwirkung die Körner mit einer Größe über 450 μΐη getrennt. Diese Körner werden gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Wärmeträger 4. Die Körner mit einer Größe unter 450 μπι werden durch den Wärmeträger 4 mitgerissen und gelangen zusammen mit diesem als Strom der feinen Partikel 5 in den Zerstäubungsstrahl der Suspension 1. Bei einer Bewegung der Körner in dem Strom der feinen Partikel 5 werden die Körner auf eine Temperatur von 450° bis 65O⁰C erhitzt und in diesem Zustand im Zerstäubungsstrahl der Suspension 1 zugeführt. Bei einem Zusammenstoß der Tropfen der zerstäubten Suspension 1 mit diesen Körnern werden größere Körner gebildet, dabei geben die erhitzten feinen Körner 5 ihre Wärme an die mit ihnen zusammengeklebten Tropfen der Suspension 1 ab, was zu einer Intensivierung des Trocknungsprozesses beiträgt. Demzufolge wird die Kornzusammensetzung des getrockneten Guts gröber und gleichmäßiger, d. h. es wird der Monofraktionsgehalt des Guts gesteigert.

Die Körner mit einer Größe über 450 μιτι bewegen sich spiralförmig im Gegenstrom zum Strom des Wärmeträgers 4 und werden darin bis auf eine Temperatur von 950—1000⁰C erhitzt. Bei dieser Temperatur findet eine intensive Entcarbonisierung des Karbonatanteils der Körner unter Kohlendioxydausscheidung statt. Da diese Reaktion endotherm verläuft, stellt sich in der Wärmebehandlungszone eine Temperatur von 1000—1100⁰C ein. Im Laufe der weiteren Bewegung nach unten beginnt in den Kömern eine Reaktion der primären Klinkerbildung. Demzufolge werden die Körner bis auf einen Entcarbonisierungsgrad von 0,97—0,99 entcarbonisiert. Entcarbonisiertes Zementpulver mit einer Korngröße von 450—600 μπι verläßt den Bereich des spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4, bewegt sich im Gegenstrom zum Strom des Gases 7 und wird

dem Prozeß einer Klinkerbildung zugeführt, die bei einer Temperatur von 1350— 1450°C erfolgt Dabei beträgt der gesamte Wärmeverbrauch für die Herstellung von 1 kg Zementklinker aus einer Suspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0% 6100—6200 kj. Die Brennstoffmenge, die zur Bildung des spii alförmigen Stroms des Wärmeträgers 4 zwecks Entcarbonisierung des Zementrohstoffpulvers verbraucht wird, hängt vom erwünschten Entcarbonisierungsgrad ab. In einem Änderungsbereich des Entcarbonisierungsgrades von 0,75—0,99 ändert sich die Brennstoffmenge, die dem unteren Teil der Kammer 3 zugeführt wird, von 56,8 bis 73,6% des gesamten Brennstoffverbrauchs für den Prozeß dei Wärmebehandlung und der Klinkerbildung.

Eine vorläufige Entcarbonisierung des Zementrohstoffpulvers ermöglicht eine Steigerung der Prozeßgeschwindigkeit um das 2,5—3fache. Zur gleichen Zeit kann die Länge des Ofens, worin das entcarbonisierte Pulver zu Klinker gesintert wird, um das 2—2,8fache verkürzt werden.

Beispiel 7

Als ein weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun die Herstellung von granulierten Kreidedüngern aus Kreidesuspension behandelt

Die chemische Rohstoffzusammensetzung, die Bedingungen der Suspensionszerstäubung und die Art der Aerodynamik des Verarbeitungsprozesses sind die gleichen, wie im Beispiel 1 Ein Unterschied besteht darin, daß die Temperatur des aufsteigenden spiralförmigen Stroms des Wärmeträgers 4 (Fig. 1) 750-800⁰C beträgt. Bei einer spiralförmigen Bewegung der durch Trocknung erhaltenen Körner im Gegenstrom zum Wärmeträger 4 werden sie bis auf 650-700⁰C erhitzt. Infolgedessen wird die Oberflächenschicht der Körner verfestigt. Das fertige Gut stellt Kreidekörner mit einer Größe von 200—300 μΐη dar, die in Wasser eine längere Zeit (3—4 Monate) nicht quellen. Versuche haben gezeigt, daß sie als Düngemittel für saure Böden mit Erfolg verwendet werden können. Dabei werden die Lagerungs- und die Transportprozesse vereinfacht. Die hergestellten Dünger sind staubfrei.

Beispiel 8

Als ein weiteres Beispiel für die Durchführung des Verfahrens wird nun die Herstellung eines keramischen, feinkörnigen Produktes aus Ton mit einer natürlichen Feuchtigkeit von 18,0-25,0% behandelt. Der befeuchtete Ton wird von Fremdeinschlüssen gereinigt. Nach der Reinigung hat die Trockensubstanz der Suspension die folgende chemische Zusammensetzung, Mass.-%: SiO₂ - 57,68; Al₂O₃ - ί 1,13;TiO₂ - 0,52; Fe₂O₃ - 4,29; CaO 8,02; MgO - 2,90; K₂O und Na₂O - 4,59; SO₃ - 0,17; Verluste beim Glühen 10,70. Die Tonsuspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0% wird nach einer Reinigung von Einschlüssen über 1 mm bei einem Druck von 2,5—3,0 MPa den Zerstäubungsmitteln 2 (Düsen) zugeführt, mit deren Hilfe Tropfen mit einer Größe von 10—800 mm erzeugt werden. Dem unteren Teil der Kammer 3 führt man ein Brennstoffluftgemisch (Brenngas—Primärluft), worin die Luftmenge 10,0—20,0% von der gesamten Luftmenge beträgt, die zu einer Gasverbrennung mit einer Luftüberschußzahl χ von 1,05—1,2 erforderlich ist, mit einer Anfangsgeschwindigkeit am Kammereinlauf von 15—20 m/s zu. Die restliche Luftmenge von 90,0—80,0% der gesamten Menge, die zur Brennstoffverbrennung erforderlich ist, wird aus der unten liegenden Zone in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom geleitet und mit dem Brennstoffluftgemisch vermischt Das Gas verbrennt und bildet den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 80—90 m/s und einer Temperatur von 1100—1250⁰C. Die Suspension 1 des Tons wird im Strom des gasförmigen Wärmeträgers 4 mit einer Temperatur von 1100—1250°C getrocknet Tropfen der Suspension 1 des Tons bewegen sich im Strom des gasförmigen Wärmeträgers 4 im Gleich- und dann im Gegenstrom dazu und werden bis auf Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,1—5,0% und einer Größe von 10—400 μπι getrocknet. Dabei stellt sich die Gastemperatur in der Trocknungszone in den folgenden Bereichen ein: am Eingang in die Trocknungszone von 600 bis 850⁰C, in der Mitte von 160 bis 250°C und am Ausgang aus der Trocknungszone von 100 bis 120⁰C. Die getrockneten Partikel gelangen in den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4, worin die Partikel 5 mit einer Größe unter 200 μπι vom gesamten Materialstrom getrennt und in die Zerstäubungszone der Suspension 1 des Tons geleitet werden. Bei der Bewegung zur Zerstäubungszone der Suspension 1 hin werden die Partikel 5 im Strom des Wärmeträgers 4 erhitzt und kollidieren mit den Tropfen der zerstäubten Suspension 1, was eine Vergrößerung der entstehenden Körner bewirkt. Die angegebenen erhitzten Partikel 5 dienen als Bildungskeime von größeren Partikeln und intensivieren den Trocknungsprozeß. Die Körner mit einer Größe über 200 μπι, die aus dem getrockneten Gut durch Fliehkraftwirkung des aufsteigenden, spiralförmigen Stroms des Wärmeträgers 4 ausgeschieden werden, werden gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich in Spiralen nach unten. Dabei werden sie durch Wärmeaustausch bis auf eine Temperatur von 970—1100⁰C erhitzt, bei der dem Ton die chemisch gebundene Feuchtigkeit entzogen wird sowie eine Kornverfestigung durch Bildung einer flüssigen Phase erfolgt. Die chemisch gebundene Feuchtigkeit wird bei einem endothermen Effekt entzogen, der 6700 kj auf 1 kg entzogenes Wasser beträgt. Beim Auslauf aus dem Strom des Wärmeträgers 4 enthalten die keramischen Körner praktisch keine chemisch gebundene Feuchtigkeit. Die erhitzten keramischen Körner mit einer Größe von 200—400 μηι gelangen in einen spiralförmigen aufsteigenden Kaltgas- bzw. Sekundärluftstrom und werden infolge Wärmeaustauschs bis auf eine Temperatur von 80—100⁰C abgekühlt, während sich die Sekundärluft bis auf eine Temperatur von 360—520°C erhitzt. Die erhitzte Sekundärluft bewegt sich spiralförmig nach oben, vermischt sich mit dem Brennstoffluftgemisch und bildet den spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4. Die abgekühlten keramischen Körner stellen ein feinkörniges staubfreies Produkt mit einer Druckfestigkeit von 60—80 kp/cm², einer Schüttmasse von 800—950 kg/m³ dar, das als Füllstoff bei der Produktion von leichten Silikatziegeln und Leichtbeton verwendet werden kann. Der gesamte Wärmeverbrauch für die Herstellung von 1 kg Keramikfüllstoff beträgt 2900-3800 kj.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens enthält eine Kammer 3 (Fig.3), die in mehrere Abteilungen 8, 9, 10 und 11 unterteilt ist. Im oberen Teil der Kammer 3, der die größten Abmessungen hat (Abteilung 8) sind die Mittel 2 (mechanische Fliehkraftdüsen) zur Suspensionszerstäubung untergebracht, die an eine Rohrleitung 12 zur

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Suspensionszufuhr angeschlossen sind. Im darunter an- wohnlichen Drehofens 29 um das 2,5 bis 3fache gesteigeordneten Teil der Kammer 3 (Abteilung 9) sind War- gert werden. In der Abteilung 9 der Kammer 3 sind die | meträgerzuführeinrichtungen 13 (Brenner) zur Einfüh- Wärmeträgerzuführeinrichtungen 13 entlang einer Spi- j rung eines Hochtemperaturwärmeträgers spiralförmig rale so angeordnet, daß die Achse jeder Wärmeträgerangebracht wobei die Achse jeder Wärmeträgerzuführ- 5 zuführeinrichtung 13 eine Tangente zur Spirale ist Die einrichtung 13 (F i g. 4, 5) eine Tangente zur Spirallinie Steigung und der Durchmesser der Spiralwindungen _ ist Es ist auch zu bemerken, daß der Durchmesser und vergrößern sich über die Höhe der Abteilung 9 (F i g. 9, ' I die Steigung der Spirale über die Höhe der Abteilung 9 10,11) in Richtung zur Verbindungsstelle mit dem kege-(F i g. 4,5,6) in der Richtung zur Abteilung 8 (F i g. 3) der ligen Übergangsstück 14 (F i g. 9) der Abteilung 8 hin. Kammer3 hinzunehmen. 10 Die Abteilung 9 der Kammer 3 ist an den Drehofen 29

Die Abteilungen 8 und 9 der Kammer 3 sind über ein mit Hilfe eines Übergangsstücks 30 angeschlossen,
kegeliges Übergangsstück 14 verbunden. Zwecks einer Bei der Herstellung von granulierten Produkten aus rationellen Wärmeträgerverteilung in der Abteilung 8 einer Suspension mit einer anderen Arbeitsleistung beder Kammer 3 ist darin eine Verteilervorrichtung 15 dient man sich, damit der spezifische Brennstoffvervorgesehen, mit deren Hilfe Heißgase, die aus der Ab- 15 brauch konstant gehalten werden kann, einer Konstrukteilung 9 der Kammer 3 kommen, unmittelbar dem Zer- tion der Vorrichtung, die in F i g. 12 gezeigt ist
stäubungsstrahl zugeführt werden. Zur Abgasableitung Die Vorrichtung besteht aus der Kammer 3, die in die ist die Abteilung 8 der Kammer 3 mit Gasableitungs- Abteilungen 8, 9,10 unterteilt ist die miteinander über „ stutzen J6 und 17 versehen, die dementsprechend an der die kegeligen Zwischenstücke 14, 20 und das zylindri-Kupplungsstelle der Abteilung 8 der Kammer 3 mit dem 20 sehe Zwischenstück 2i verbunden sind. In der Abteilung kegeligen Übergangsstück 14 und in der Nähe der obe- 8 der Kammer 3 ist ein Zerstäubungsmittel 2 (mechani-. ren Stirnfläche der Abteilung 8 angebracht sind. Eine sehe Fliehkraftdüse) untergebracht, das an eine Rohrlei-Regelung der Gasmenge, die durch die Stutzen 16 und tung 12 für die Suspensionszufuhr angeschlossen ist Die 17 in einen gemeinsamen Gaszug 18 geleitet wird, er- Kammer 3 hat eine horizontale Trennfuge 31. An diese „ folgt mit Hilfe eines Schiebers 19. Die darunter ange- 25 Trennfuge kann mittels eines kegeligen Übergangsordnete Abteilung 10 der Kammer 3 ist mit der oben Stücks 32 die Abteilung 9 und die Abteilung 10 mit andeangeordneten Abteilung 9 über ein kegeliges Über- ren Typenmaßen nebst der Entladevorrichtung 26 angegangsstück 20 und ein zylindrisches Übergangsstück 21 schlossen werden, die auf einer Plattform 33 aufgestellt j verbunden. Die Abteilung 10 der Kammer 3 ist mit der sind. Der untere (bewegliche) Teil der Kammer 3 eines oben angeordneten Abteilung 10 der Kammer 3 über 30 anderen Typenmaßes, der auf der Plattform 33 aufgeein kegeliges Übergangsstück 22 und ein zylindrisches stellt ist hat eine Konstruktion, die der in F i g. 3 darge-Übergangsstück 23 verbunden. Die Abteilung 11 der stellten ähnlich ist. Die Abteilungen 9 und 10 nebst der Kammer 3 ist auch über ein kegeliges Übergangsstück Plattform 33 können in einer Richtung verstellt werden, 24 und ein zylindrisches Übergangsstück 25 mit Mitteln die zur Achse des oberen Teils der Kammer 3 senkrecht 26 (einer Entladevorrichtung) zur Entladung des war- 35 steht, wodurch man die Abteilungen 9 und 10 an der mebehandelten Guts aus dem unteren Teil der Kammer Trennfuge 31 der Kammer 3 schnell auswecheln kann.
3 verbunden. Die Entladevorrichtung 26 kann für die beweglichen

In den Abteilungen 10 und 11 sind auf der Seitenflä- Teile der Kammer 3 mit den verschiedenen Typenmache spiralförmig Mittel 27 (Düsen) zur Kaltgas- bzw. Ben als eine gemeinsame ausgeführt werden. * Lufteinführung angeordnet, wobei die Steigung und 40

Durchmesser der Spirale der Höhe nach in Richtung auf Wirkungsweise
die Abteilung 9 hin zunehmen. Die gleichen Düsen 27

können in den zylindrischen Übergangsstücken 21 Beim Betrieb der Vorrichtung zur Herstellung von

(F i g. 3), 23,25 und den kegeligen Übergangsstücken 22 Granulaten, zum Beispiel Karbonatprodukten, aus einer

und 24 angebracht werden, die nicht eingezeichnet sind. 45 Suspension 1 (Fig. 1) wird diese unter Druck durch die

Damit ein Entweichen der granulierten Produktparti- Rohrleitung 12 (F i g. 3) den Zerstäubungsmitteln 2 (mekel mit den Abgasen verhindert und die optimale aero- chanische Fliehkraftdüsen) zugeführt und in Tropfen in dynamische Betriebsart geschaffen wird, ist in der Ab- der Abteilung 8 der Kammer 3 zerstäubt. In die Abteiteilung 8 der Kammer 3 ein Gasverteiler 28 angebracht lung 9 wird durch die Wärmeträgerzuführeinrichtungen

In Abhängigkeit von den erwünschten Eigenschaften 50 13, die entlang einer Spirale angeordnet sind, ein Brenndes granulierten Produktes kann die Vorrichtung zur Stoffluftgemisch eingeführt. Durch die Düsen 27 wird Verwirklichung des vorstehend beschriebenen Verfah- den Abteilungen 10 und 11 der Kammer 3 Gas 6 (Luft) rens mit gewissen Modifikationen ausgeführt werden. zugeführt, das sich mit dem Brennstoffluftgemisch ver-So ist in F i g. 3 eine Einrichtung zur Herstellung von mischt. Dank der spiralförmigen Anordnung der Düsen granulierten Produkten dargestellt, die in der Endstufe 55 27 wird in den Abteilungen 10 und 11 ein intensiver einer Kühlung bedürfen, zum Beispiel für die Kalkpro- aufsteigender spiralförmiger Strom des Gases 6 (z. B. duktion aus Kalksteinschlämmen usw. F i g. 9 zeigt eine Luft) erzeugt, der sich mit dem durch die Wärmeträger-Vorrichtung zur Herstellung eines granulierten entkar- zuführeinrichtung 13 zugeführten Brennstoffluftgebonisierten Zementpulvers aus Zementrohstoffsuspen- misch vermischt und dessen Verbrennung bewirkt,
sion. In diesem Falle wird die Einrichtung vor einem 60 Der infolge der Verbrennung des Gemisches entste-Drehofen 29 so aufgestellt, daß das granulierte entkar- hende Wärmeträger 4 kommt in einem spiralförmigen bonisierte Zementpulver ohne Kühlung in den Dreh- Wirbelstrom in die Abteilung 8 der Kammer 3. Die ofen 29 befördert wird. Bei diesem technologischen Tropfen der Suspension 1 werden im Wärmeträger 4 Schema wird der Drehofen 29 nur zur Durchführung getrocknet, der durch die Verteilervorrichtung 15 undes Prozesses einer Klinkerbildung verwendet, während 65 mittelbar dem Zerstäubungsstrahl zugeführt wird, der der Prozeß der Erwärmung und der Entkarbonisierung bei einer Zerstäubung der Suspension 1 durch die Zerin den Abteilungen 8 und 9 der Kammer 3 durchgeführt stäubungsmittel 2 (Düsen) entsteht. Die getrockneten wird. Demzufolge kann die Arbeitsleistung eines ge- Partikel fallen auf eine Kegelfläche des Übergangs-

Stücks 14 und gleiten Ober diese in die Abteilung 9 der Kammer 3 ab. Hier gelangen sie in den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4. Unter der Fliehkraftwirkung des Stroms des Wärmeträgers 4 werden die großen Körner gegen die Seitenfläche der Abteilung 9 der Kammer 3 geschleudert, während die Körner mit den kleineren Größen durch den Strom des Wärmeträgers 4 mitgerissen und mit diesem dem Zerstäubungsstrahl der Suspension 1 zugeführt werden. Indem sich die großen Körner nach unten spiralförmig in; Gegenstrom zürn Wärmeträger 4 bewegen, werden sie erwärmt. Die feinen Körner bewegen sich nach oben im Strom des Wärmeträgers 4, werden erwärmt und bei einem Zusammenstoß mit den Tropfen der zerstäubten Suspension 1 geben sie an diese ihre Wärme ab. Demzufolge wird der Trocknungsprozeß intensiviert und die Kornzusammensetzung des getrockneten Guts wird gröber gemacht. Die großen Partikel bewegen sich spiralförmig nach unten und passieren die Abteilung 9 der Kammer 3, worin sie einer Hochtemperatur-Wärmebehandlung unterzogen werden. Dabei ist zu bemerken, <laß die Größe der Partikel, die vom getrockneten Gut getrennt werden, in einem Bereich von 200—800 μπι durch eine Änderung der Anfangsgeschwindigkeit, mit der Brennstoffluftgemisch aus den Wärmeträgerzuführeinrichtungen 13 zugeführt wird, folglich mit der Anfangsgeschwindigkeit des Wärmeträgers 4 geregelt werden kann. Durch eine Änderung der Gastemperatur bei der Brennstoffverbrennung kann man die Wärmebehandlung variieren, wodurch man ein granuliertes Produkt mit verschiedenen Eigenschaften dem vorste hend beschriebenen Verfahren gemäß herstellen kann.

Die erhitzten Körner werden aus der Abteilung 9 der Kammer 3 der Abteilung 10 der Kammer 3 zugeführt, worin sie durch den Strom des Gases 6 (Luft) abgekühlt werden, der aus den Düsen 27 fließt. Eine endgültige Kornabkühlung erfolgt in der Abteilung 11 der Kammer 3, aus deren unterem Teil über das zylindrische Übergangsstück 25 das granulierte Produkt der Entladevorrichtung 26 zugeführt wird.

Abgase können aus der Abteilung 8 der Kammer 3 über die Stutzen 16 bzw. 17 abgeleitet werden, die an die Abteilung 8 der Kammer 3 im unteren seitlichen bzw. im oberen Abschnitt angeschlossen sind. Dabei wird die Wahl dieses oder jenes Stutzens zur Abgasableitung durch die minimale Abgastemperatur in Abhängigkeit von der konkreten aerodynamischen Betriebsart der Einrichtung bestimmt. Eine Regelung der Gasmenge, die durch die Stutzen 16 und 17 abgeleitet wird, erfolgt mit Hilfe eines Schiebers 19 im Gaszug 18.

Falls keine Kornkühlung erforderlich ist, zum Beispiel bei der Wärmebehandlung einer Zementrohstoffsuspension, werden die wärmebehandelten Körner ohne Kühlung über das Übergangsstück 30 (Fig.9} dem Drehofen 29 bzw. einem anderen Aggregat zugeführt, worin eine weitere Verarbeitung des granulierten Produktes geschieht. Eine Wärmebehandlung der Suspensionen mit einer anderen Arbeitsleistung, zum Beispiel mit einer Arbeitsleistung, die um das 5— lOfacne kleiner als die Nennleistung ist, wird in einer Variante der Einrichtung durchgeführt, die in F i g. 12 gezeigt ist. In diesem Falle erfogt die Wärmebehandlung einer Suspension mit der Nennleistung in den Abteilungen 8, 9, 10 der Kammer 3. Dabei findet in der Abteilung 8 der Kammer 3 eine Suspensionstrocknung, in der Abteilung 9 der Kammer 3 eine Klassierung und eine Hochtemperatur-Wärmebehandlung des granulierten Guts und in der Abteilung 10 der Kammer 3 eine Kühlung des granulierten Produktes statt Falls es erforderlich ist, die Arbeitsleistung der Anlage zu ändern, läßt man die Plattform 33 nach links verschieben und unter der Trennfuge 31 wird die ein anderes Typenmaß aufweisende Abteilung 9 der Kammer 3 angebracht Das kegelige Übergangsstück 32 schließt an die Trennfuge 31 an und verbindet die Abteilung 9 eines anderen Typenmaßes mit der Abteilung 8 der Kammer 3. Da bei einer Verminderung des Brennstoffverbrauchs (in Überein-Stimmung mit einer Verminderung der bearbeiteten Suspensionsmenge) die aerodynamischen Bedingungen in den Abteilungen 9 und 10 der Kammer 3 konstant bleiben, bleiben die Klassierungsbedingungen des granulierten Guts und die Bedingungen für dessen Wärmebehandlung auch konstant. Infolgedessen bleibt der spezifische Brennstoffverbrauch unveränderlich, was für den Fall besonders wichtig ist, wenn die Zusammensetzung der Gasphase in den Abgasen, zum Beispiel der darin enthaltene Kohlendioxydgehalt, konstant zu halten ist

Das gekühlte granulierte Produkt wird mit Hilfe der Entladevorrichtung 26 entladen, die für den unteren Teil der Kammer 3 mit verschiedenen Typenmaßen gemeinsam ist wodurch eine Stetigkeit des technologischen Zyklus gesichert ist. Die Ausführung der Kammer 3 aus zwei separaten Teilen, von denen der untere Teil beweglich ist und leicht ausgewechselt werden kann, ermöglicht eine schnelle Änderung der Konstruktion der Einrichtung für den Fall, daß die Vorrichtung mit einer anderen Produktionsleistung bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch arbeiten soll.

Auf diese Weise ermöglichen das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von Granulaten und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens die Herstellung von hochwertigen granulierten Produkten aus hochwertigen wie auch minderwertigen Rohstoffen. Dabei sichern das Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Durchführung eine Konzentration des gesamten Produktionsprozesses auf eine Anlage, wodurch die Steuerung des Produktionsprozesses erleichtert wird und man diesen vollkommen automatisieren kann. Die Betriebsarten der Produktherstellung lassen sich in Abhängigkeit von den erwünschten Produkteigenschaften leicht regeln. Dabei werden Produktionsflächen vermindert und Brennstoff eingespart.

Obwohl die vorstehend angegebenen Verfahrensbeispiele die Prozesse zur Herstellung von granuliertem Kalk aus Kreidesuspension, Filtrationsniederschlag der Zuckerproduktion, von entkarbonisiertem Zementpulver aus Zementrohstoffsuspension bzw. von Kreidedüngern aus Kreidesuspension und keramischem feinkörnigem Produkt aus Ton betreffen, kann die Erfindung in einer weiten Reihe von Prozessen zur Herstellung von granulierten Produkten aus anderen Suspensionsarten zum Einsatz kommen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus einer Suspension, bei dem man die Suspension in einer Zerstäubungszone zerstäubt, einen spiralförmig aufwärts strömenden Wärmeträger zur Trocknung der zerstäubten Suspension in eine Zone, die sich unterhalb der Zerstäubungszone befindet, einleitet, in die Zerstäubungszone die von dem Wärmeträger abgetrennten Feinanteile der getrockneten Granulate einführt, den bei der Suspensionstrocknung verbrauchten Wärmeträger ableitet, die getrockneten Granulate, während sie sich spiralförmig im Gegenstrom zum Wärmeträger nach unten bewegen, bis auf die Temperatur erwärmt, bei der man die gewünschte Granulateigenschaft erzielt, und die fertigen Granulate aus der Wärmebehandhmgszone entnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß man die zerstäubte Suspension im Gleichstrom zu dem zur Trocknung eingeleiteten Wärmeträger führt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Kammer mit einem der Höhe nach veränderlichen Querschnitt, wobei sich im oberen Kammerteil, der die größte Abmessung aufweist, die innerhalb der Kammer angebrachten Zerstäubungsmittel befinden, im unteren Kammerteil Einrichtungen für die Zufuhr des spiralförmig aufwärts strömenden Wärmeträger angeordnet sind, Wärmeträgerableitungsstutzen an der Kammer vorgesehen sind, und Entnahmemittel für die fertigen Granulate sich im Kammerunterteil befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträgerzuführeinrichtungen (13,27) entlang einer Spirale angeordnet sind, wobei die Steigung und der Durchmesser der Spirale in Richtung auf die Zerstäubungsmittel (2) hin zunimmt.