BE1030103B1 - Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment - Google Patents
Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment Download PDFInfo
- Publication number
- BE1030103B1 BE1030103B1 BE20235232A BE202305232A BE1030103B1 BE 1030103 B1 BE1030103 B1 BE 1030103B1 BE 20235232 A BE20235232 A BE 20235232A BE 202305232 A BE202305232 A BE 202305232A BE 1030103 B1 BE1030103 B1 BE 1030103B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- cyclone
- raw material
- column
- gas
- calciner
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 192
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 52
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 135
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 59
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 57
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 4
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910052945 inorganic sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052920 inorganic sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
- F27B7/2041—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material
- F27B7/2058—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material with precalcining means on each string
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
- C04B7/434—Preheating with addition of fuel, e.g. calcining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
- F27B7/2041—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
La présente invention fournit un système et un procédé de fabrication de ciment, dans lequel le système comprend une chambre de fumage, un four rotatif, un refroidisseur, un premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut et un deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut. La chambre de fumage, le four rotatif et le refroidisseur sont raccordés en séquence. Le premier et le deuxième systèmes de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut sont respectivement raccordés à la chambre de fumage, et le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut est raccordé à l'orifice d'alimentation au sommet du premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut. La présente invention résout les problèmes techniques auxquels sont confrontés les systèmes de fabrication de ciment existants : la faible concentration de C02 dans le gaz de combustion rend le processus de purification de C02 complexe, et la forte teneur en S02 du gaz de combustion entrant dans le système de purification de C02 en raison de l'utilisation de matériau brut de mauvaise qualité entraîne la désulfurisation du gaz de combustion dans le système de purification de C02, ce qui augmente grandement les investissements et coûts opérationnels du système de purification de C02.
Description
UN SYSTEME DE FABRICATION DE CIMENT ET UN PROCEDE POUR PRODUIRE
DU CLINKER DE CIMENT
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine technigue de la réduction des émissions de carbone dans l’industrie du ciment, et en particulier un système de fabrication de ciment et un procédé pour produire du clinker de ciment.
Description de l'art connexe
En tant que gaz à effet de serre majeur, le CO, a aggravé l’effet de serre mondial en raison de ses émissions massives.
Tous les pays à travers le monde sont confrontés à la lourde tâche de réaliser des réductions des émissions de carbone et d’atténuer le changement climatique mondial. Afin de mieux développer l’économie mondiale et de protéger l’environnement naturel, les pays du monde entier ont posé des objectifs de réduction des émissions de carbone. En Chine, l’industrie du ciment est devenue la deuxième plus grande source d’émissions de
CO, après l’industrie de l’électricité. Selon des statistiques, la production nationale de clinker de ciment était de 1,42 milliards de tonnes en 2018 lorsque, de par le niveau technique actuel d’environ d'émission de 0,84-tonne de CO, par tonne de clinker de ciment produit en Chine, les émissions de CO, ont atteint 1,2 milliard de tonnes. Il est donc urgent de traiter le problème de fortes émissions de CO, dans l’industrie du ciment.
De nombreuses études sur les technologies de réduction des émissions de carbone ont été rapportées en Chine et ailleurs, qui cependant sont plus associées aux industries de l’électricité, du charbon et du fer et de Jl’acier qu’à l’industrie du ciment. Le procédé de production de ciment actuel universel est un nouveau procédé de production sec dans lequel le système de fabrication de ciment composé de refroidisseur à grille, de brûleur, de four rotatif, de préchauffeur à cyclone et de raccordement de conduite d’air est adopté. Le matériau brut est chauffé dans le préchauffeur à cyclone, puis décomposé dans le calcinateur. Une partie du combustible est brûlée dans le calcinateur pour fournir la chaleur requise pour la décomposition du matériau brut, et le matériau brut décomposé est calciné en clinker de ciment par une autre partie du combustible dans le four rotatif. Le clinker de ciment est alors refroidi par le refroidisseur à la température adéquate.
La proposition technique de réduction des émissions de carbone actuellement disponible pour l’industrie du ciment comprend le piégeage par précombustion et le piégeage par post- combustion. Le piégeage par précombustion se réfère à un prétraitement du combustible avant combustion pour séparer le carbone du combustible. En raison des caractéristiques du procédé de production de clinker de ciment, un inconvénient significatif du piégeage par précombustion est le fait que seul le CO: généré par la combustion du combustible peut être séparé,
tandis gqu’environ 60% du CO, généré par la calcination du matériau brut est émis avec les gaz de combustion, par exemple, le CO, généré durant la calcination du matériau brut n’est pas traité. En outre, la technologie de piégeage par précombustion est très demandeuse en conditions de combustion d’hydrogène par comparaison avec les autres technologies de piégeage de CO: durant le procédé de calcination du clinker, ce qui requiert une conception spéciale de brûleur. Ainsi, la technologie est moins appropriée à l’industrie du ciment pour atténuer les émissions de carbone. La technologie de piégeage par post-combustion se réfère principalement au piégeage ou à la séparation du CO, des gaz de combustion après combustion, et les technologies existantes courantes tombent dans l'absorption chimique, l’adsorption, l'absorption par membrane, la carbonatation minérale etc. La faible concentration de CO, dans les gaz de combustion rend complexe la purification CO, ultérieure, augmente grandement 1l'investissement et les coûts opérationnels du système de purification de CO:.
De plus, dans le procédé de production de clinker de ciment, le matériau brut et le combustible apportent des impuretés soufrées qui existent principalement sous la forme de sulfure organique, de sulfure inorganique ou de sulfate. Les impuretés soufrées accompagnant le combustible sont généralement absorbées par les oxydes actifs présents en vastes quantités dans le calcinateur pour former des sulfites ou des sulfates, qui entrent ensuite dans le four rotatif via la chambre de fumage ; dans le préchauffeur à cyclone, les impuretés soufrées existant dans le matériau brut sous la forme de sulfate ne forment généralement pas de SO,, et vont entrer finalement dans le four rotatif. Une partie des sulfates dans le four rotatif forme du SO, par réaction de décomposition à haute température.
Le SO, généré est partiellement évacué avec les gaz de combustion depuis le préchauffeur à cyclone et est partiellement condensé sur le matériau brut dans la zone de basse température de la chambre de fumage ou de cyclone et est envoyé en tant que sédiment de matériau brut dans le four rotatif, en conséquence, il forme un cycle interne entre le préchauffeur à cyclone et le four rotatif, pendant que le sulfate non décomposé va quitter le four rotatif avec le clinker de ciment. Les impuretés soufrées dans le matériau brut sous d’autres formes telles que le sulfure organique et le sulfure inorganique sont généralement oxydés à 300-600°C pour produire du SO,. Ceci se produit principalement dans le premier cyclone à deux étages au sommet du préchauffeur à cyclone et dans le conduit d’admission raccordant les deux étages supérieurs du cyclone. Ainsi, si le matériau brut est de mauvaise qualité contenant un niveau élevé de soufre, cela engendre une forte concentration de SO, émis durant la production de clinker de ciment, et le système de purification de CO, existant est très sensible au SO, dans les gaz de combustion. Des études montrent que plus la concentration de SO, du gaz de combustion pénétrant le système de purification est faible, mieux c’est, contrôlé préférablement dans les 10 mg/Nm3, Aux fins de stabilité des opérations et d’une utilisation normale, Ile système de purification de CO, existant nécessite que les gaz de combustion soient désulfurés, ce qui augmente les investissements du système et les coûts opérationnels. 5
Afin de surmonter les défauts des technologies antérieures, la présente invention fournit un système de fabrication de ciment et un procédé de production de clinker de ciment pour résoudre le procédé complexe du système de fabrication de ciment existant pour purifier le CO, des gaz de combustion en raison de la faible concentration de CO, dans les gaz de combustion, et la forte teneur en SO, des gaz de combustion entrant dans le système de purification de CO, en raison de l’utilisation de matériaux bruts de mauvaise qualité à forte teneur en soufre qui exige du système de purification de CO, l’élimination du soufre des gaz de combustion et qui en conséquence augmente grandement l’investissement et les coûts opérationnels du système de purification de CO;.
L'invention est réalisée en suivant les solutions techniques suivantes :
Un système de fabrication de ciment, comprenant une chambre de fumage, un four rotatif et un refroidisseur, raccordés en séquence, le four rotatif étant équipé d’un premier brûleur. Le systeme de fabrication de ciment comprend également un premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut (« premier système ») et un deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut (« deuxième système »). Le premier système est un système d’auto-enrichissement de CO, incluant un four de précombustion, un premier calcinateur et un premier préchauffeur à cyclone en colonne, tandis que le deuxième système est un système conventionnel ;
Au-dessus du four de précombustion, se trouve une admission de support de combustion et un deuxième brûleur. La base du four de précombustion est raccordée à la partie conique du premier calcinateur ;
Au-dessus du premier calcinateur se trouve un troisième brûleur et une première admission de matériau brut de colonne ;
L'admission de gaz du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone est raccordée au conduit de sortie du premier calcinateur, et la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne évacue les gaz de combustion à basse température ; Jl’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour distribuer le matériau brut, et l’orifice de sortie du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à la chambre de fumage ;
Le deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut est raccordé à la chambre de fumage.
En outre, le deuxième système de préchauffage et de pré- décomposition de matériau brut comprend un deuxième calcinateur et un deuxième préchauffeur à cyclone en colonne ; le deuxième calcinateur est équipé d’un quatrième brûleur, et le deuxième calcinateur est équipé d’une deuxième admission de matériau brut de colonne ;
L'admission de gaz du séparateur du cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone est raccordée au conduit de sortie du deuxième calcinateur, et l’admission de gaz du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone évacue les gaz de combustion à basse température ;
L’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone est utilisé pour distribuer le matériau brut, et l’orifice de sortie du cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone est raccordé à la chambre de fumage.
En outre, le deuxième système de préchauffage et pré- décomposition comprend un troisième préchauffeur à cyclone, et il y a une troisième admission de matériau brut dans le deuxième calcinateur ;
L’admission des gaz du cyclone à la base du troisième préchauffeur à cyclone est raccordée à la conduite de sortie des gaz du deuxième calcinateur, et l'admission des gaz du cyclone au sommet du troisième préchauffeur à cyclone évacue les gaz de combustion à basse température ;
L’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour la distribution de matériau brut, et l'orifice d'évacuation du cyclone à la base du troisième préchauffeur à cyclone est raccordé à la chambre de fumage.
En outre, le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à Jl’orifice d'alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne.
En outre, le premier, le deuxième et le troisième préchauffeurs à cyclone en colonne sont des cyclones à 3-7 étages.
En outre, la première admission de matériau brut de colonne contient une ou plusieurs admissions de matériau brut ;
La première vanne de dérivation est agencée au conduit de trémie du cyclone de l’avant-dernier étage en comptant du bas vers le haut du premier préchauffeur à cyclone en colonne pour raccorder une ou plusieurs admissions de matériau brut de la première admission de matériau brut de colonne.
En outre, le premier système de préchauffage et pré- décomposition de matériau brut comprend un premier ensemble de conduit de transport incluant une première branche, une deuxième branche et une troisième branche ;
Les orifices d’aspiration de la première, deuxième et troisième branche sont raccordés à la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne ;
L’orifice d’échappement de la première branche est raccordé à un refroidisseur, un dépoussiéreur et un système de purification de dioxyde de carbone tour à tour ; l’orifice d’échappement de la deuxième branche est raccordé au conduit de sortie des gaz du premier calcinateur ; Ll’orifice d’échappement de la troisième branche est raccordé à l'admission du milieu de support de combustion.
En outre, le premier système de préchauffage et pré- decomposition de matériau brut comprend un conduit de sortie d’urgence, dont une extrémité est raccordée à la base du premier calcinateur, et l’autre extrémité à la chambre de fumage.
Le procédé de production de clinker de ciment utilisant le système de fabrication de ciment inclut les étapes suivantes :
Lorsque le système de fabrication de ciment est un système d’auto-enrichissement de CO: :
Le deuxième, troisième et premier préchauffeurs à cyclone en colonne sont alimentés en matériau brut où celui-ci échange de la chaleur avec les gaz de combustion et complète un processus de séparation gaz-solide ;
Le matériau brut préchauffé dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne pénètre le premier calcinateur et le matériau brut préchauffé dans les deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne pénètre le deuxième calcinateur ;
Le milieu de Support de combustion pénètre le four de précombustion depuis l'admission de milieu de support de combustion pour le combustible pénétrant le four de précombustion depuis le sommet, et les produits de la combustion pénètrent le premier calcinateur depuis le bas du four de précombustion. La combustion de l’oxy-combustible à l’intérieur du premier calcinateur dégage une chaleur massive pour être absorbée et décomposée par le matériau brut dans le premier calcinateur afin d’obtenir un matériau brut chaud et qui produit beaucoup de gaz de combustion, qui ensuite s’écoule dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne et devient du gaz de combustion à basse température après échange de chaleur avec le matériau brut dans le préchauffeur. Les gaz de combustion à basse température sont évacués via la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne. Dans les gaz de combustion à basse température, la concentration de CO; est supérieure à 70% et la concentration de SO, est inférieure à 20 mg/Nm3. La quantité de CO, dans les gaz de combustion peut être ajustée en changeant la quantité de matériau brut alimenté dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne ;
Le matériau brut dans le deuxième calcinateur se transforme en matériau brut chaud par décomposition endothermique et génère une grande quantité de gaz de combustion, gui pénètre le deuxième et troisième prechauffeur à cyclone en colonne pour échanger de la chaleur avec le matériau brut et devient du gaz de combustion à basse température pour être évacué via la sortie d’air du cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne. La concentration de CO, dans les gaz de combustion à basse température est de 25-354 ;
Le matériau brut pénètre le four rotatif via la chambre de fumage et est calciné en clinker de ciment dans le four rotatif où le combustible gui brûle produit du gaz de combustion. Le clinker de ciment pénètre dans le refroidisseur depuis la sortie du four rotatif où il est refroidi par échange de chaleur avec l’air, tandis que les gaz de combustion passent de la chambre de fumage et du deuxième calcinateur successivement vers les préchauffeurs à cyclone de deuxième colonne et troisième colonne, puis sont émis depuis les sorties de gaz de cyclone au sommet des préchauffeur ;
Lorsque le système de fabrication de ciment est un système à pré-calcinateur conventionnel, le système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut cesse de fonctionner :
Le deuxième et le troisième préchauffeurs à cyclone en colonne sont respectivement alimentés en matériau brut pour échanger de la chaleur avec les gaz de combustion dans le préchauffeur ;
Le matériau brut préchauffé pénètre le deuxième calcinateur ;
Le matériau brut dans le deuxième calcinateur absorbe la chaleur et se décompose pour devenir un matériau brut chaud et produire du gaz de combustion en grande quantité, qui pénètre les deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne où il échange de la chaleur avec le matériau brut pour former des gaz de combustion à basse température pour être évacués via les sorties de gaz de cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement. La concentration de CO, dans les gaz de combustion à basse température est de 25-354 ;
Le matériau brut chaud se déplace de la chambre de fumage vers le four rotatif ou il est calciné en clinker de ciment et le combustible est brûlé pour produire des gaz de combustible. Le clinker de ciment va dans le refroidisseur via la sortie du four rotatif et refroidit par échange de chaleur avec l'air, tandis que les gaz de combustion sont évacués en tant que gaz de combustion à basse temperature depuis les sorties d'air de cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne.
En outre, le matériau brut alimente tour à tour le deuxième, le troisième et le premier préchauffeurs à cyclone en colonne où il effectue un échange de chaleur avec le gaz de combustion et un processus de séparation gaz-solide. Incluant en particulier l’alimentation en matériau brut du deuxième, troisième et premier préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement où il échange de la chaleur avec le gaz de combustion et effectue un processus de séparation gaz-solide.
En outre, le matériau brut alimente tour à tour le deuxième, le troisième et le premier préchauffeurs à cyclone en colonne où il effectue un échange de chaleur avec le gaz de combustion et un processus de séparation gaz-solide. Incluant en particulier l’alimentation en matériau brut du deuxième et du troisième préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement. Le matériau brut dans le deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne est divisé en deux parties par le conduit de trémie du sommet du cyclone : une partie va dans le deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne, et l’autre dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne. Le matériau brut échange de la chaleur avec le gaz de combustion et effectue un processus de séparation gaz-solide dans les préchauffeurs.
En outre, le gaz de combustion à basse température évacué depuis la sortie de gaz de cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne est divisé en trois parties : la première partie pénètre le système de purification de CO, pour purification après refroidissement et dépoussiérage ; la deuxième partie passe dans le conduit de sortie de gaz du premier calcinateur ; la troisième partie se mélange avec l'oxygène de haute pureté acheté ou produit par un système de production d’oxygène pour former un milieu de support de combustion envoyé dans le four de précombustion.
En outre, le bas du premier calcinateur est raccordé à la chambre de fumage via le conduit d'évacuation en urgence.
Compare avec l’antériorité la plus proche, la solution technique de la présente invention dispose des effets bénéfiques suivants :
Dans le système de fabrication de ciment fourni par la présente invention, le matériau brut pénètre le premier préchauffeur à cyclone en colonne via le conduit de trémie pipe du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne, et en conséquence pénètre le premier calcinateur après échanges de chaleur et séparations gaz-solide répétés. Le milieu de support de combustion inclut de l’oxygène de haute pureté acheté ou celui produit par système de fabrication d’oxygène qui pénètre le four de précombustion via l'admission du milieu de support de combustion pour le combustible pénétrant le four de précombustion depuis son sommet. Les produits de combustion se déplacent du bas du four de précombustion vers le premier calcinateur où la combustion de l’oxygène de haute pureté une chaleur massive pour être absorbée et décomposée par le matériau brut dans le premier calcinateur afin d’obtenir un matériau brut chaud et qui produit massivement du gaz de combustion ; le matériau brut chaud et le gaz de combustion quittent le premier calcinateur pour le cyclone du bas du premier préchauffeur à cyclone en colonne, puis se séparent mutuellement, le gaz de combustion se déplaçant vers le haut via le premier préchauffeur à cyclone en colonne et échangeant de façon répétée de la chaleur avec le matériau brut alimenté dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne pour former un gaz de combustion à basse température, dans lequel la concentration de
CO: est supérieure à 70%. De cette facon, le procédé de piégeage et de purification de CO, consecutifs est simplifié et l’investissement en système de purification de CO, et les coûts opérationnels sont grandement réduits. La quantité de matériau brut qui alimente le premier préchauffeur à cyclone en colonne peut être ajustée de façon flexible selon la demande du marché en produits de CO, achevant ainsi le but de réduction des émissions de carbone dans l’industrie du ciment.
Alternativement, le matériau brut peut être alimenté dans l’orifice d’alimentation du premier préchauffeur à cyclone en colonne du système d’auto-enrichissement de CO, via le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième ou du troisième préchauffeur à cyclone en colonne du système conventionnel de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut. Dans un matériau brut de mauvaise qualité contenant du soufre hautement volatile, les impuretés soufrées existant sous ces formes en tant que sulfure organique et sulfure inorganique dans le premier cyclone à deux étages et le conduit d’admission de gaz raccordant le premier cyclone à deux étages au sommet du deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne sont oxydées pour générer du SO,, qui subit une séparation gaz-solide avec le matériau brut faible en soufre et de mauvaise qualité dans le cyclone au sommet du deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne. Puis, le gaz de SO, est évacué avec les gaz de combustion, tandis que le matériau brut faible en soufre et de mauvaise qualité est distribué dans l’orifice d’alimentation du premier préchauffeur à cyclone en colonne du système d’auto- enrichissement de CO, de sorte que le matériau brut pénétrant l’orifice d’alimentation du premier préchauffeur à cyclone en colonne est à faible teneur en soufre et la teneur en soufre des gaz de combustion à basse température évacuée du premier préchauffeur à cyclone en colonne est faible (concentration de
SO, < 20 mg/Nm3) , permettant au système de purification de CO, de quitter le processus de désulfuration ou de réduire de façon significative ses investissements et coûts opérationnels, et d’améliorer la stabilité opérationnelle du système de purification de CO».
L'invention fournit un système de fabrication de ciment qui élimine le besoin de reconcevoir les éguipements brûleurs clés tels que le four rotatif et le refroidisseur, en simplifie grandement le processus et réduit les coûts de réaménagement.
L'invention fournit un système de fabrication de ciment qui inclut à la fois un premier système de préchauffage et de pré- décomposition de matériau brut pour auto-enrichissement de CO: et deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut conventionnel. Lorsque le piégeage de hautes concentrations de CO, de gaz de combustion n’est pas exigé, seul le deuxième système est utilisé conjointement avec la chambre de fumage, le four rotatif, le refroidisseur, le ventilateur et autres composants pour changer le matériau brut en clinker de ciment et évacuer le gaz de combustion contenant de faibles concentrations (environ 30%) de CO, ; lorsque le piégeage de hautes concentrations de CO: de gaz de combustion est exigé, le premier et le deuxième système sont utilisés, dans lesquels le premier système émet du gaz de combustion contenant de hautes concentration (plus de 70%) de CO», et le deuxième système évacue le gaz de combustion contenant de faibles concentration (environ 30%) de CO, pour répondre aux besoins divers.
Les deux systèmes sont conçus de façon indépendante, et l’influence du premier système sur la stabilité des opérations du deuxième peut être minimisée. Lorsque le premier système est défaillant, le deuxième système stoppe l’alimentation en matériau brut du premier système, puis ouvre la vanne du conduit d’évacuation d’urgence raccordée au bas du premier calcinateur pour décharger le matériau du premier système dans la chambre de fumage, éliminant ainsi tout danger pour la sécurité provoqué par un fonctionnement défaillant du premier système. Après déchargement, le premier système peut être répare en ligne sans affecter le fonctionnement stable du deuxième système. Après maintenance en ligne du premier système, la vanne du conduit d’évacuation d’urgence raccordée au bas du premier calcinateur peut être fermée. À ce moment, le matériau dans le premier système ne passera plus du conduit d’évacuation d’urgence vers la chambre de fumage, et le premier système est remis en marche.
Afin d’illustrer les exemples de la présente invention ou les solutions techniques de façon plus claire dans l’art antérieur, les dessins suivants requis pour la description des exemples ou de l’art antérieur ont été décrit de façon brève. Bien entendu, les dessins des descriptions suivantes constituent uniquement quelques exemples de la présente invention, et l’homme du métier peut obtenir d’autres dessins à partir de ces dessins sans effort créatif.
La Figure 1 représente un diagramme schématique du système de fabrication de ciment adapté à un matériau contenant du soufre hautement volatile ;
La Figure 2 représente un diagramme schématique du système de fabrication de ciment adapté à un matériau contenant du soufre faiblement volatile ;
Dans lesquels, 1-chambre de fumage, 2-four rotatif, 201- premier brûleur, 3-refroidisseur, 4-ventilateur, 5-four de précombustion, 501-admission de milieu de support de combustion, 502-deuxième brûleur, 6-premier calcinateur, 601-troisième brûleur, 602-première admission de matériau brut, 603-deuxième admission de matériau brut, 604-premier conduit de sortie de gaz, 7-conduit d’évacuation d’urgence, 801-premier cyclone, 802- deuxième cyclone, 803-troisième cyclone, 804-guatrième cyclone, 805-cinquième cyclone, 806-sixième cyclone, 807-septième cyclone, 808-huitième cyclone, 809-neuvième cyclone, 8010- dixième cyclone, 8011-onzième cyclone, 8012-douzième cyclone, 8013-treizième cyclone, 8014-quatorzième cyclone, 8015-quinzième cyclone, 901-premier conduit d’aération, 902-deuxième conduit d’aération, 903-troisième conduit d’aération, 101-premier conduit d’admission de gaz, 102-deuxième conduit d’admission de gaz, 103-troisième conduit d’admission de gaz, 104-quatrième conduit d’admission de gaz, 105-cinquième conduit d’admission de gaz, 106- sixième conduit d’admission de gaz, 107-septième conduit d’admission de gaz, 108-huitième conduit d’admission de gaz, 109-neuvième conduit d’admission de gaz, 1010-dixième conduit d’admission de gaz, 1011-onzième conduit d’admission de gaz, 1012-douzième conduit d’admission de gaz, 1101-première branche, 1102-deuxième branche, 1103-troisième branche, 1104- quatrième branche, 1105-cinquième branche, 1106-sixième branche, 1201-premier conduit de raccordement, 1202-deuxième conduit de raccordement, 1203-troisième conduit de raccordement, 13- deuxième calcinateur, 1301-quatrième calcinateur, 1302-troisième admission de matériau brut, 1303-quatrième admission de matériau brut, 1304-cinguième admission de matériau brut, 1305-sixième admission de matériau brut, 1306-deuxième conduit de sortie de gaz, 1401-première vanne de dérivation, 1402-deuxième vanne de dérivation, 1403-troisième vanne de dérivation.
Les solutions techniques de la présente invention sont clairement et entièrement décrites ci-dessous en association avec les exemples. Bien entendu, les exemples décrits sont partiels et ne constituent pas tous les exemples de l’invention.
Tous les autres exemples obtenus par l’homme du métier se basant sur les exemples de la présente invention, à la condition de ne pas comporter d’effort créatif, sont couverts par l’étendue de protection de la présente invention.
Exemple 1
Tel que représenté à la Figure 1, Un système de fabrication de ciment, comprenant une chambre de fumage 1, un four rotatif 2 et un refroidisseur 3, un ventilateur 4, un premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut (« premier système ») et un deuxième système de préchauffage et de pré- décomposition de matériau brut (« deuxième système »), dans lequel le premier système est un système d’auto-enrichissement de CO,, et le deuxième système est un système conventionnel. Il faut expliquer que le nombre de premiers et deuxièmes systèmes sur la figure est uniquement donné à titre d’exemple et peut être déterminé par l’homme du métier selon les besoins réels. Le refroidisseur 3 peut être un refroidisseur à grille, un refroidisseur à cylindre monotube ou un refroidisseur à cylindre multitubes. Le ventilateur 4 peut être une combinaison de plusieurs ventilateurs disponibles.
Le premier système et le deuxième système sont chacun raccordés à la chambre de fumage 1 ; le premier brûleur 201 est agencé sur le four rotatif 2, dont la queue est raccordée à la chambre de fumage 1, et la tête au refroidisseur 1.
Le premier système inclut un four de précombustion 5, un premier calcinateur 6 et un premier préchauffeur à cyclone en colonne, un premier ensemble de conduits de transport, et un conduit d'évacuation d’urgence 7.
La paroi latérale du four de précombustion 5 susmentionné st équipée d’une admission de milieu de support de combustion 501, et le milieu de support de combustion peut être de l’oxygène de haute pureté, qui peut être acheté ou fabriqué par une unité de séparation d'air ; le deuxième brûleur 502 est agencé sur le sommet du four de précombustion 5, dont la base est raccordée à la section conique du premier calcinateur 6 ;
Le deuxième brûleur 502 au sommet du four de précombustion 5 utilise un brûleur à canaux multiples avec canal à pistolet d’huile. Le premier système est allumé par le pistolet d'huile lorsqu’il vient d’être mis en service, et le combustible (à l’état solide, liquide ou gazeux) peut être brûlé lorsque la température dans le four de précombustion est stabilisée à 600- 700°C.
Un troisième brûleur 601 est agencé dans le premier calcinateur 6, sur la paroi duquel se trouve la première admission de matériau brut de colonne et au sommet duguel se trouve le premier conduit de sortie de gaz 604. Il faut expliquer que le premier conduit de sortie de gaz 604 peut également être monté sur un côté du premier calcinateur 6;
Pour ajuster et contrôler la distribution du champ de température dans le premier calcinateur 6, plus d’une première admission de matériau brut de colonne peuvent être agencées par l’homme du métier en fonction des besoins. La première admission de matériau brut de colonne représentée sur la figure inclut la première admission de matériau brut 602 et la deuxième admission de matériau brut 603.
L’admission de gaz du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone en colonne susmentionné est raccordée au premier conduit de sortie de gaz du premier calcinateur 6, et la sortie de gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne évacue les gaz de combustion à basse température, dont la plage de température range est d’environ 320-450°C ; les premiers gaz de combustion à basse température contiennent de fortes concentrations de CO. Les gaz de combustion à basse température contiennent plus de 70% de CO: et moins de 20 mg/Nm3 de S0,;
L’orifice d'alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour alimenter en matériau brut, et l’orifice d’évacuation du séparateur du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à la chambre de fumage.
Spécifiquement, le premier préchauffeur à cyclone en colonne représenté dans la figure inclut un premier cyclone 801, un deuxième cyclone 802, un troisième cyclone 803, et un quatrième 804 qui sont raccordés en séquence.
Le premier cyclone 801 est muni d’une première sortie de gaz au sommet, et la première sortie de gaz est raccordée au premier conduit d'aération 901, qui est utilisé pour évacuer les premiers gaz de combustion à basse température tels que décrits ci-dessus. Le côté supérieur du premier cyclone 801 est raccordé au premier conduit d'admission de gaz 101, et sa base est raccordée au deuxième conduit d’admission de gaz 102.
Le sommet du deuxième cyclone 802 est raccordé au premier conduit d’admission de gaz 101, dont le côté supérieur au deuxième conduit d’admission de gaz 102. Le premier conduit d’admission de gaz 101 est ouvert par un orifice d’alimentation, qui est utilisé pour distribuer le matériau brut, et la base du deuxième cyclone 802 est raccordée au troisième conduit d’ admission de gaz 103.
Le sommet du troisième cyclone 803 est raccordé au deuxième conduit d’admission de gaz 102, dont le côté supérieur est raccordé au troisième conduit d’admission de gaz 103, et le conduit de trémie à sa base est raccordé à la première admission de matériau brut de colonne via la première vanne de dérivation 1401, par exemple, le conduit de trémie à la base du troisième cyclone 803 est raccordé à la première admission de matériau brut susmentionnée 602 et à la deuxième admission de matériau brut 603.
Le sommet du quatrième cyclone 804 est raccordé au troisième conduit d’admission de gaz 103, dont le côté supérieur est ouvert par une première admission de gaz, qui est connectée au premier conduit de sortie de gaz 604 du premier calcinateur via le premier conduit de connexion 1201. La base du quatrième cyclone 804 est ouverte par un premier orifice d’évacuation, qui est raccordé à la chambre de fumage 1.
Le premier ensemble de conduit de transport décrit ci-dessus inclut une première branche 1101, une deuxième branche 1102 et une troisième branche 1103, toutes équipées de vannes ;
Les orifices d’aspiration de la première branche 1101, deuxième branche 1102 et troisième branche 1103 sont raccordés à l’orifice d’évacuation du premier conduit d’aération 901 ;
L’'orifice d'échappement de la première branche 1101 est raccordé au refroidisseur, au dépoussiéreur et au système de purification de dioxyde de carbone tour à tour. Préférablement,
Le CO, de cette portion de gaz de combustion peut être purifié pour obtenir du CO, de qualité alimentaire ou industrielle ou de de la glace sèche dont la concentration pour une utilisation de ressource est supérieure à 99,9% et répond la demande du marché national en produits de CO de qualité alimentaire ou industrielle ;
L'intérieur du premier calcinateur 6 étant une combustion de type oxy-combustible, la concentration de CO, dans le gaz de combustion est du côté élevé, engendrant une augmentation de la pression partielle de CO, dans le four et une diminution significative du taux de décomposition du matériau brut. Ainsi, pour achever un taux de décomposition de matériau brut comparable à celui des calcinateurs conventionnels, la température dans le premier calcinateur 6 doit être augmentée d’environ 100°C. Ce qui engendre facilement l’accumulation d’incrustation dans le premier conduit de sortie de gaz 604 du premier calcinateur 6 et la section conique du quatrième cyclone 804 en raison de la haute température. Cet exemple raccorde l’orifice d'évacuation de la deuxième branche 1102 avec le premier conduit de sortie de gaz du premier calcinateur 6, et cette portion de gaz de combustion est utilisée comme milieu de refroidissement pour refroidir le gaz de combustion haute temperature passant via le premier conduit de sortie de gaz du premier calcinateur 6, prévenant de toute incrustation haute- température et obstruction dans le premier conduit de sortie de gaz 604 du premier calcinateur 6 et la section conigue du quatrième cyclone 804.
L’orifice d'évacuation de la troisième branche 1103 est raccordé à l'admission de milieu de support de combustion 501,
et cette portion de gaz de combustion est mélangée au milieu de support de combustion (par exemple de l’oxygène de haute pureté) pénétrant l’admission de milieu de support de combustion 501 en tant que milieu de support de combustion mélangé pour brûler le combustible pénétrant depuis le sommet du four de précombustion 5.
Une extrémité du conduit d'évacuation d’urgence 7 susmentionné est raccordée à la base du premier calcinateur 6, et son autre extrémité est raccordée à la chambre de fumage 1. Une vanne dotée des {fonctions suivantes est agencée sur le conduit d’évacuation d’urgence 7 : en cas de coupure soudaine de courant ou autre défaillance du système, la vanne s’ouvre, et le matériau chaud dans le premier calcinateur 6 est évacué dans la chambre de fumage 1 via le conduit d’évacuation d’urgence 7 pour garantir la sécurité du système.
Le deuxième système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut susmentionné inclut le deuxième calcinateur 13, le deuxième préchauffeur à cyclone en colonne et le troisième préchauffeur à cyclone en colonne. Il faut expliquer que le nombre de colonnes des préchauffeurs à cyclone dans le deuxième système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut est uniquement donné à titre d’exemple et peut être ajusté par l’homme du métier en fonction des besoins réels.
Le deuxième calcinateur 13 est équipé d’un quatrième brûleur 1301 et d’un deuxième conduit de sortie de gaz 1306, ainsi que d’admissions de matériau brut de deuxième colonne et de troisième colonne sur sa paroi latérale. La base du deuxième calcinateur 13 est raccordée à la chambre de fumage 1. Pour ajuster et contrôler la distribution du champ de température dans le four, plus d’une admission de matériau brut de deuxième et de troisième colonne peuvent être agencées. Cette figure représente l'admission de matériau brut de deuxième colonne, incluant la troisième admission de matériau brut 1302 et la quatrième admission de matériau brut 1303, tandis que la troisième admission de matériau brut de colonne inclut la cinquième admission de matériau brut 1304 et la sixième admission de matériau brut 1305. Il faut expliquer que la deuxième admission de materiau brut de colonne et la troisième admission de matériau brut de colonne données sur la figure sont uniquement destinées à des fins d’illustration. Les deuxième et troisième admissions de matériau brut de colonne du deuxième système de préchauffeur et de pré-décomposition de matériau brut dans cet exemple incluent, sans s’y limiter, ces admissions de matériau brut ;
L’admission de gaz du cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordée au deuxième conduit de sortie de gaz du deuxième calcinateur, et la sortie du gaz du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne évacue le deuxième gaz de combustion à basse température, avec une plage de température d’environ 280-400°C, et contenant une fiable concentration de CO, (environ 30%) ;
L'orifice d’alimentation du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone est utilisé pour distribuer le matériau brut, et l’orifice d'évacuation du séparateur de cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone est raccordé à la chambre de fumage ;
Le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à Jl’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne.
Le nombre d'étages du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne est préférablement de 3-7. Le deuxième préchauffeur à cyclone en colonne représenté sur la figure inclut un sixième cyclone 806, un septième cyclone 807, un huitième cyclone 808, un neuvième cyclone 809 et un dixième cyclone 8010 raccordés en séquence.
Au sommet du sixième cyclone 806 se trouve une deuxième sortie de gaz, qui est raccordée au deuxième conduit d’aération 902 pour évacuer le gaz de combustion à basse temperature susmentionné. Le coté supérieur du sixième cyclone 806 est raccordé au cinquième conduit d’admission de gaz 105, et son conduit de trémie est agencé avec la quatrième vanne de dérivation 1404, qui est raccordée dans un sens au sixième conduit d’admission de gaz 106 et dans l’autre sens au premier orifice d’alimentation ouvert sur le premier conduit d’admission de gaz 101 du premier préchauffeur à colonne via un alésoir à spirale avec un instrument de mesure.
Le sommet du septième cyclone 807 est raccordé au cinquième conduit d’admission de gaz 105 qui est doté d’un deuxième orifice d’alimentation de matériau brut. Le côté supérieur du septième cyclone 807 est raccordé au sixième conduit d’admission de gaz 106, et sa base est raccordée au septième conduit d’admission de gaz 107.
Le huitième cyclone 808 est raccordé au sixième conduit d'admission de gaz 106 au sommet, au septième conduit d'admission de gaz 107 au côté supérieur, et au huitième conduit d'admission de gaz 108 à la base.
Le neuvième cyclone 809 est raccordé au septième conduit d’admission de gaz 107 au sommet et au huitième conduit d’admission de gaz 108 sur le côté supérieur. Le conduit de trémie à la base du cyclone est raccordé à la deuxième admission de matériau brut de colonne via la deuxième vanne de dérivation 1402, par exemple, le conduit de trémie est raccordé à la troisième admission de matériau brut 1302 et la quatrième admission de matériau brut 1303 respectivement via la deuxième vanne de dérivation 1402.
Le dixième cyclone 8010 est raccordé au huitième conduit d’admission de gaz 108 au sommet et à la deuxième admission de gaz au côté superieur. La deuxième admission de gaz est raccordée au deuxième conduit de sortie de gaz 1306 au sommet du deuxième calcinateur via le deuxième conduit de connexion 1202, et la base du dixième cyclone 8010 est munie d’un deuxième orifice d’alimentation, qui est raccordé à la chambre de fumage 1.
Préférablement, l'orifice d’évacuation du deuxième conduit d'aération 902 est raccordé à l'admission de gaz d’un système d’utilisation de la chaleur rejetée par le gaz de combustion, facilitant ainsi l’utilisation de la chaleur rejetée par le gaz de combustion évacué depuis le deuxième préchauffeur à cyclone en colonne.
L'admission de gaz du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordée au deuxième conduit de sortie de gaz du deuxième calcinateur, et la sortie de gaz du troisième préchauffeur à cyclone en colonne évacue le gaz de combustion à basse température avec une plage de température d’environ 280- 400°C, contenant environ 30% (une faible concentration) de CO; ;
L'orifice d’alimentation du cyclone au sommet du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour distribuer le matériau brut, et l’orifice d’évacuation du cyclone à la base du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à la chambre de fumage.
Le nombre d'étages du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est préférablement de 3-7. Le troisième préchauffeur à cyclone en colonne représenté sur la figure inclut un onzième cyclone 8011, un douzième cyclone 8012, un treizième cyclone 8013, un quatorzième cyclone 8014 et un quinzième cyclone 8015 raccordés en séquence.
Au sommet du onzième cyclone 8011 se trouve une troisième sortie de gaz raccordée au troisième conduit d’aération 903 pour évacuer le gaz de combustion à basse température susmentionné.
Le coté supérieur du onzième cyclone 8011 est raccordé au neuvième conduit d’admission de gaz 109, et sa base étant raccordée au dixième conduit d’admission de gaz 1010 ;
Le sommet du douzième cyclone 8012 est raccordé au neuvième conduit d’admission de gaz 109 qui est doté d’un troisième orifice d’alimentation de matériau brut. Le douzième cyclone 8012 est raccordé au dixième conduit d’admission de gaz 1010 au côté supérieur et au onzième conduit d’admission de gaz 1011 à la base ;
Le treizième cyclone 8013 est raccordé au dixième conduit d’admission de gaz 1010 au sommet, au onzième conduit d’admission de gaz 1011 sur le côté supérieur et au douzième conduit d'admission de gaz 1012 à la base ;
Le quatorzième cyclone 8014 est raccordé au onzième conduit d'admission de gaz 1011 au sommet et au douzième conduit d'admission de gaz 1012 sur le côté supérieur. Le conduit de trémie à la base du quatorzième cyclone 8014 est raccordé à la troisième admission de matériau brut de colonne via la troisième vanne de dérivation 1403, par exemple, à la cinquième admission de matériau brut 1304 et la sixième admission de matériau brut 1305 tel que décrit ci-dessus ;
Le sommet du quinzième cyclone 8015 est raccordé au douzième conduit d'admission de gaz 1012, dont le côté supérieur est ouvert par une troisième admission de gaz, qui est raccordée au deuxième conduit de sortie de gaz 1306 au sommet du deuxième calcinateur 13 via le troisième conduit de connexion 1203. Un troisième orifice d’alimentation est agencé à la base du quinzième cyclone 8015 pour raccordement avec la chambre de fumage 1.
Préférablement, l’orifice d’évacuation du troisième conduit d’aération 903 est raccordé à l’orifice d’aspiration du système d’utilisation de la chaleur rejetée par le gaz de combustion pour faciliter l’utilisation de la chaleur rejetée par le gaz de combustion évacué depuis le troisième préchauffeur à cyclone en colonne
Dans un exemple préféré, le système de fabrication de ciment susmentionné comprend en outre un deuxième ensemble de conduit de transport composé d’une quatrième branche 1104, d’une cinquième branche 1105, et d’une sixième branche 1106 ;
Les orifices d'aspiration de la quatrième branche 1104, de la cinquième branche 1105, et de la sixième branche 1106 sont raccordés à l’orifice d'évacuation du refroidisseur 3 ;
L'orifice d’évacuation de la quatrième branche 1104 est raccordé à l’orifice d'aspiration du système d’utilisation de la chaleur rejetée par le gaz de combustion ; L’orifice d’évacuation de la cinquième branche 1105 est raccordé à l’intérieur du four rotatif 2, et la sixième branche 1106 est raccordée à l’intérieur du deuxième calcinateur 13.
Il faut expliquer que la quatrième vanne de dérivation 1404 susmentionnée agencée sur le conduit de trémie à la base du cyclone supérieur (par exemple, le sixième cyclone sur la figure) du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne est destinée uniquement à des fins d’illustration. L'homme du métier peut également agencer la quatrième vanne de dérivation 1404 dans le conduit de trémie du septième ou huitième cyclone du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne, ou le conduit de trémie du séparateur de cyclone supérieur (par exemple, le septième cyclone sur la figure) ou le douzième ou treizième cyclone du troisième préchauffeur à cyclone en Colonne.
Préférablement, la quatrieme vanne de dérivation 1404 est agencée sur le conduit de trémie du sixième cyclone du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne ou le onzième cyclone du troisième préchauffeur à cyclone en colonne dans le but de diminuer la consommation de chaleur du système d’auto- enrichissement de CO, (le premier système de préchauffage et pré- décomposition). Le matériau brut devant être évacué depuis le deuxième préchauffeur à cyclone ou le troisième préchauffeur à cyclone. Car si le matériau brut pénètre le premier système de préchauffage et pré-décomposition depuis le conduit de trémie du cyclone non supérieur du deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne, la température du gaz de combustion de sortie du premier système de préchauffage et pré-décomposition va augmenter par dizaines ou plus d’une centaine de degrés
Celsius sur la base de départ. En raison du besoin de refroidissement et de dépoussiérage avant pénétration du système de purification de gaz de combustion ultérieur, ceci va également accroître les spécifications et investissements en équipement de refroidissement. En bref, le moyen le plus économique et efficace est de détourner le matériau du conduit de trémie du séparateur de cyclone supérieur vers le premier système de préchauffage et pré-décomposition.
Le processus de préparation de clinker de ciment utilisant le systeme de fabrication de ciment susmentionné adapté au matériau brut contenant du soufre hautement volatile est le suivant :
Lorsque de hautes concentrations de CO, doivent être piégées à partir du gaz de combustion du système de fabrication de ciment, le système de fabrication de ciment est un pré-calcinateur avec auto-enrichissement de CO: :
Concernant le premier système de préchauffage et la pré- décomposition du matériau brut
I-1 le matériau brut du conduit de trémie du cyclone supérieur du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne (ou depuis le cyclone supérieur du troisième préchauffeur à cyclone en colonne) est alimenté via la quatrième vanne de dérivation depuis le premier orifice d’alimentation du premier préchauffeur à cyclone en colonne avec l’aide d’un alésoir à spirale équipé d’un instrument de mesure, puis envoyé au premier calcinateur 6 après échanges de chaleur et séparations gaz-solide répétées. La quantité de matériau brut qui alimente le premier préchauffeur à cyclone en colonne est ajustée de façon flexible en fonction de la quantité de CO, à piéger à partir du gaz de combustion du système de fabrication de ciment, préférablement 0-90%. Si la proportion de matériau brut est de 0%, cela signifie qu’il n’est pas nécessaire de distribuer du matériau brut au premier système de préchauffage et pré-décomposition.
I-2 Le milieu de support de combustion pénètre le four de précombustion 5 depuis l'admission de milieu de support de combustion 501 pour la combustion du combustible pénétrant le four de précombustion 5 depuis son sommet. Les produits de combustion pénètrent le premier calcinateur 6 depuis le bas du four de précombustion 5. La combustion de l’oxy-combustible dans le premier calcinateur 6 dégage une grande quantité de chaleur pour être absorbée et décomposée par le matériau brut dans le premier calcinateur 6 afin d’obtenir un matériau brut chaud et qui produit beaucoup de gaz de combustion.
I-3 le matériau brut chaud et le gaz de combustion dans le premier calcinateur 6 partent pour le premier préchauffeur à cyclone en colonne via la première admission de gaz, séparant le matériau brut chaud du gaz de combustible, tel que détaillé ci- dessous :
Le gaz de combustion généré dans le premier calcinateur 6 se déplace vers le haut via le premier préchauffeur à cyclone en colonne et vient en contact avec le matériau brut distribué dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne pour effectuer un échange de chaleur, et s’évacue depuis le premier conduit d'aération 901 via la première admission de gaz pour obtenir un gaz de combustion à basse température avec une concentration de
CO, supérieure à 70% et une concentration de SO, inférieure à 20 mg/Nm3;
Le gaz de combustion à basse température pénètre la première branche 1101, la deuxième branche 1102 et la troisième branche 1103 respectivement, et après refroidissement et dépoussiérage, déplace le système de purification de CO, depuis la première branche 1101, vers le premier conduit d'admission de gaz du premier calcinateur 6 via la deuxième branche 1102, et vers l'admission de milieu de support de combustion 501 via la troisième branche 1103 ;
Le matériau brut chaud généré dans le premier calcinateur 6 se déplace vers le bas via le premier orifice d’évacuation du premier préchauffeur à cyclone en colonne dans la chambre de fumage.
Concernant le deuxième système de préchauffage et la pré- décomposition du matériau brut
II-1 Le matériau brut est distribué au deuxième préchauffeur à cyclone en colonne depuis le deuxième orifice d’alimentation et vers le troisième préchauffeur à cyclone en colonne depuis le troisième orifice d'alimentation respectivement, puis dans le deuxième calcinateur 13 via le dispositif de levage et chargement.
II-2 La combustion de combustible dans le deuxième calcinateur 13 génère de grandes quantités de chaleur pour être absorbées et décomposées par le matériau brut dans le deuxième calcinateur 13 afin d’obtenir un matériau brut chaud et qui produit beaucoup de gaz de combustion.
II-3 Le matériau brut chaud ainsi que le gaz de combustion généré dans le deuxième calcinateur 13 quitte le deuxième préchauffeur à cyclone en colonne via la deuxième admission de gaz et le troisième préchauffeur à cyclone en colonne via la troisième admission de gaz, séparant le matériau brut chaud du gaz de combustion tel que détaillé ci-dessous :
Le gaz de combustion généré dans le deuxième calcinateur 13 se déplace vers le haut via le deuxième et le troisième préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement, vient en contact avec le matériau brut distribué dans le deuxième et le troisième préchauffeur à cyclone en colonne pour effectuer un échange de chaleur, et s’évacue depuis le deuxième conduit d’aération 902 via la deuxième admission de gaz et depuis le troisième conduit d’aération 903 pour former un gaz de combustion à basse température contenant environ 30% de CO: ;
Le gaz de combustion à basse température pénètre le système d'utilisation de chaleur de rejet de gaz de combustion pour générer de l’électricité, et est relâché avec le matériau brut sec dans l’air après traitement par le système de traitement de gaz de combustion ;
Le matériau brut généré dans le deuxième calcinateur 13 se déplace vers le bas via le deuxième orifice d’évacuation du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne et le troisième orifice d’évacuation du troisième préchauffeur à cyclone en colonne respectivement dans la chambre de fumage.
Concernant la chambre de fumage 1, le four rotatif 2, le ventilateur 4, et le refroidisseur 3
III Le matériau brut généré dans le premier calcinateur 6 et le deuxième calcinateur 13 pénètre le four rotatif 2 via la chambre de fumage 1 et sont calcinés en clinker de ciment dans le four rotatif 2. Le gaz de combustion généré par la combustion du combustible dans le four rotatif passe via la chambre de fumage 1 et le deuxième calcinateur 13 tour à tour vers la deuxième admission de gaz du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne et la troisième admission de gaz du troisième préchauffeur à cyclone en colonne, puis est émis comme gaz de combustion à basse temperature via le deuxième conduit d’aération 902 et le troisième conduit d’aération 903 respectivement ;
Le clinker de ciment pénètre le refroidisseur 3 depuis le four rotatif 2, et Jl’air dans le ventilateur 4 pénètre le refroidisseur 1 pour échanger de la chaleur avec le clinker de ciment et le refroidir à 65°C + température ambiante ;
L'air après échange de chaleur pénètre la quatrième branche 1104, la cinquième branche 1105 et la sixième branche 1106 respectivement, puis pénètre le système d'utilisation de chaleur de rejet de gaz de combustion pour générer de l’électricité ou pour d’autres opérations via la quatrième branche 1104, et est évacué dans l’atmosphère via la cheminée ; ou pénètre le four rotatif 2 en tant gqu’air secondaire pour la combustion de combustible via la cinquième branche 1105 ; ou pénètre le deuxième calcinateur 13 en tant gqu’air tertiaire pour la combustion de combustible via la sixième branche 1106.
Préférablement, la température de l'air est de 250-450°C dans la quatrième branche 1104, de 900-1200°C dans le cinquième branche 1105, et de 800-1000°C dans la sixième branche 1106.
Lorsqu’il n’est pas nécessaire de piéger de fortes high concentrations de CO, depuis le gaz de combustion du système de fabrication de ciment, le premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut n’a pas besoin d’être mis en marche, excepté pour le fonctionnement du deuxième système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut, de la chambre de fumage 1, du four rotatif 2, du ventilateur 4 et du refroidisseur 3. Le processus de fonctionnement est le même que celui de ces composants. Pour éviter les répétitions, il ne sera pas décrit ici.
Example 2
La Figure 2 représente un système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre faiblement volatile, qui diffère de celui adapté au matériau brut contenant du soufre hautement volatile de la Figure 1 sur deux aspects principaux :
Différence 1 : le nombre d’étages dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne est différent ;
Le premier préchauffeur à cyclone en colonne illustré à la
Figure 2 inclut un premier cyclone 801, un deuxième cyclone 802, un troisième cyclone 803, un quatrième cyclone 804 et un cinquième cyclone 805 raccordés en sequence.
Le premier cyclone 801 est muni d’une première admission de gaz au sommet, et la première admission de gaz au sommet est raccordée au premier conduit d’aération 901, qui est utilisé pour évacuer le gaz de combustible à basse température tel que décrit ci-dessus. Le côté supérieur du premier cyclone 801 est raccordé au premier conduit d’admission de gaz 101, et sa base est raccordée au deuxième conduit d’admission de gaz 102.
Le sommet du deuxième cyclone 802 est raccordé au premier conduit d’admission de gaz 101, son côté supérieur au deuxième conduit d’admission de gaz 102. Le premier conduit d’admission de gaz 101 est ouvert par un premier orifice d’alimentation, qui est utilisé pour distribuer le matériau brut, et la base du deuxième cyclone 802 est raccordée au troisième conduit d’ admission de gaz 103.
Le troisième cyclone 803 est raccordé au deuxième conduit d’admission de gaz 102 au sommet, au troisième conduit d’admission de gaz 103 sur le côté supérieur, et au quatrième conduit d’admission de gaz 104 à la base.
Le quatrième cyclone 804 est raccordé au troisième conduit d’admission de gaz 103 au sommet et au quatrième conduit d’admission de gaz 104 sur le côté supérieur. Le conduit de trémie à la base du quatrième cyclone 804 est raccordé via la première vanne de dérivation 1401 à la première admission de matériau brut de colonne, nommément la première admission de matériau brut 602 et à la deuxième admission de matériau brut 603.
Le sommet de la cinquième cyclone 805 est raccordé au quatrième conduit d’admission de gaz 104, le côté supérieur est ouvert par une première admission de gaz, qui est raccordé au premier conduit de sortie de gaz 604 du premier calcinateur via le premier conduit de connexion 1201. La base du cinquième cyclone 805 est ouverte par un premier orifice d’évacuation, qui est raccordé à la chambre de fumage 1.
Il faut expliquer que bien que les étages du premier préchauffeur à cyclone en colonne du système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre faiblement volatile sur la Figure 2 et du système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre hautement volatile sur la Figure 1 soient différents en nombre, les figures sont uniquement destinées à des fins d’illustration, et le nombre d’étages peut être identique.
Différence 2 : le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne ne nécessite pas d’être raccordé à l’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne.
Les similitudes dans la construction du système de fabrication de ciment ne seront pas répétées ici.
Le processus de préparation de clinker de ciment utilisant le système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre faiblement volatile est substantiellement identique au processus de préparation de clinker de ciment utilisant le système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre hautement volatile, excepté que le matériau brut n’est pas distribué dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne depuis le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone en colonne (ou le cyclone supérieur du troisième préchauffeur à cyclone en colonne). Le reste du processus est identique à celui de la préparation de clinker de ciment dans un système de fabrication de ciment adapté au matériau brut contenant du soufre hautement volatile, et ne sera pas décrit plus encore.
Les exemples ci-dessus sont uniquement destinés à illustrer la solution technique de la présente invention, non à la limiter.
Bien que la description détaillée de l’invention avec référence aux exemples ci-dessus soit donnée, l’homme du métier peut toujours effectuer des modifications ou substitutions équivalentes aux modes de réalisation particuliers de l'invention, et lesdites modifications ou substitutions qui ne s'écartent pas de l’esprit et de l’étendue de l’invention sont couvertes par l’étendue de la protection des revendications de la présente invention en attente d'autorisation.
Claims (13)
1. Un système de fabrication de ciment, caractérisé en ce qu’il comprend une chambre de fumage, un four rotatif et un refroidisseur raccordés en séquence, et le four rotatif est équipé d’un premier brûleur. Le système de fabrication de ciment comprend également un premier système de préchauffage et de pré-décomposition de matériau brut (« premier système ») et un deuxième système de préchauffage et de pré- décomposition de matériau brut (« deuxième système »). Le premier système est un système d’auto-enrichissement de CO», incluant un four de précombustion, un premier calcinateur et un premier préchauffeur à cyclone en colonne, tandis que le deuxième système est un système conventionnel ; Au-dessus du {four de précombustion, se trouve une admission de support de combustion et un deuxième brûleur. La base du four de précombustion est raccordée à la partie conique du premier calcinateur ; Dans le premier calcinateur se trouve un troisième brûleur et une première admission de matériau brut de colonne ; L’admission d'air du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone est raccordée au conduit de sortie du premier calcinateur, et la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne évacue les gaz de combustion à basse température ; l'orifice d'alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour alimenter en matériau brut, et l’orifice de sortie du cyclone à la base du premier préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à la chambre de fumage ; Le deuxième système de préchauffage et de pré- décomposition de matériau brut est raccordé à la chambre de fumage.
2. Un système de {fabrication de ciment selon la revendication 1, dans lequel Le deuxième système comprend un deuxième calcinateur et un deuxième préchauffeur à cyclone en colonne ; Le deuxième calcinateur est équipé d’un quatrième brûleur et d’une deuxième admission de matériau brut de colonne ; L’ admission d’air du séparateur du cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone est raccordée au conduit de sortie du deuxième calcinateur, et l'admission de gaz du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone évacue les gaz de combustion à basse température ; L'orifice d’alimentation du cyclone au sommet du deuxième préchauffeur à cyclone est utilisé pour l’alimentation en matériau brut, et l’orifice de sortie du cyclone à la base du deuxième préchauffeur à cyclone est raccordé à la chambre de fumage.
3. Un système de {fabrication de ciment selon la revendication 2, dans Jleguel le deuxième système de préchauffage et pré-décomposition comprend un troisième préchauffeur à cyclone, et le deuxième calcinateur est ouvert par une troisième admission de matériau brut ; L'admission des gaz du cyclone à la base du troisième préchauffeur à cyclone est raccordée à la conduite de sortie des gaz du deuxième calcinateur, et l’admission des gaz du cyclone au sommet du troisième préchauffeur à cyclone évacue les gaz de combustion à basse température ; L'orifice d'alimentation du cyclone au sommet du troisième préchauffeur à cyclone en colonne est utilisé pour l’alimentation en matériau brut, et l’orifice d’évacuation du cyclone à la base du troisième préchauffeur à cyclone est raccordé à la chambre de fumage.
4. Un système de fabrication de ciment selon la revendication 3, dans lequel le conduit de trémie du cyclone au sommet du deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne est raccordé à l’orifice d’alimentation du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne.
5. Un systeme de {fabrication de ciment selon la revendication 3, dans lequel le premier, le deuxième et le troisième préchauffeurs à cyclone en colonne sont des cyclones à 3-7 étages.
6. Un système de {fabrication de ciment selon la revendication 1, dans lequel la première admission de matériau brut de colonne comprend une ou plusieurs admissions de matériau brut ; Une première vanne de dérivation est agencée au conduit de trémie du cyclone de l’avant-dernier étage en comptant du bas vers le haut du premier préchauffeur à cyclone en colonne pour raccorder une ou plusieurs admissions de matériau brut de la première admission de matériau brut de colonne.
7. Un système de {fabrication de ciment selon la revendication 1, dans lequel le premier système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut comprend un premier ensemble de conduit de transport incluant une première branche, une deuxième branche et une troisième branche ; Les orifices d’aspiration de la première, deuxième et troisième branches sont raccordés à la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne ; L’orifice d’échappement de la première branche est raccordé à un refroidisseur, un dépoussiéreur et un système de purification de CO, tour à tour ; l’orifice d'échappement de la deuxième branche est raccordé au conduit de sortie des gaz du premier calcinateur ; l’orifice d'échappement de la troisième branche est raccordé à l’admission du milieu de support de combustion.
8. Un système de {fabrication de ciment selon la revendication 1, dans lequel le premier système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut comprend un conduit de sortie d’urgence, dont une extrémité est raccordée à la base du premier calcinateur, et l'autre extrémité à la chambre de fumage.
9. Un procédé de production de clinker de ciment utilisant le système de fabrication de ciment dans lequel le procédé inclut les étapes suivantes : Lorsque le système de fabrication de ciment est un système d’auto-enrichissement de CO: : Le deuxième, troisième et premier préchauffeurs à cyclone en colonne sont alimentés en matériau brut où celui-ci échange de la chaleur avec les gaz de combustion et complète un processus de séparation gaz-solide ; Faire pénétrer le matériau brut préchauffé dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne dans le premier calcinateur et faire pénétrer le matériau brut préchauffé dans les deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne dans le deuxième calcinateur ; Faire pénétrer le milieu de support de combustion dans le four de précombustion depuis l'admission de milieu de support de combustion pour que le combustible pénètre le four de précombustion depuis le sommet, et les produits de la combustion pénètrent le premier calcinateur depuis le bas du four de précombustion.
La combustion de l’oxy-combustible à l’intérieur du premier calcinateur dégage une chaleur massive pour être absorbée et décomposée par le matériau brut dans le premier calcinateur afin d’obtenir un matériau brut chaud et qui produit beaucoup de gaz de combustion, qui ensuite s’écoule dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne et devient du gaz de combustion à basse température après échange de chaleur avec le matériau brut dans le préchauffeur.
Les gaz de combustion à basse température sont évacués via la sortie des gaz du cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne.
Dans les gaz de combustion à basse température, la concentration de CO, est supérieure à 70% et la concentration de SO, est inférieure à 20 mg/Nm?. La quantité de CO, dans les gaz de combustion peut être ajustée en changeant la quantité de matériau brut alimenté dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne ; Le matériau brut dans le deuxième calcinateur se transforme en matériau brut chaud par décomposition endothermique et génère une grande quantité de gaz de combustion, qui pénètre le deuxième et troisième préchauffeur à cyclone en colonne pour échanger de la chaleur avec le matériau brut et devient du gaz de combustion à basse température pour être évacué via la sortie d’air du cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne.
La concentration de CO: dans les gaz de combustion à basse température est de 25- 35% ;
Le matériau brut pénètre le four rotatif via la chambre de fumage et sont calcinés en clinker de ciment dans le four rotatif où le combustible qui brûle produit du gaz de combustion.
Le clinker de ciment pénètre dans le refroidisseur depuis la sortie du four rotatif où il est refroidi par échange de chaleur avec l'air, tandis que les gaz de combustion passent de la chambre de fumage et du deuxième calcinateur successivement vers les préchauffeurs à cyclone de deuxième colonne et troisième colonne, puis sont émis depuis les sorties de gaz de cyclone au sommet des préchauffeur ;
Lorsque le système de fabrication de ciment est un système à pré-calcinateur conventionnel, le système de préchauffage et pré-décomposition de matériau brut cesse de fonctionner :
Le deuxième et le troisième préchauffeurs à cyclone en colonne sont respectivement alimentés en matériau brut pour échanger de la chaleur avec les gaz de combustion dans le préchauffeur ;
Faire pénétrer le matériau brut préchauffé dans le deuxième calcinateur ;
Faire absorber la chaleur par le matériau brut dans le deuxième calcinateur et la décomposer pour devenir un matériau brut chaud et produire du gaz de combustion en grande quantité, qui pénètre les deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne où il échange de la chaleur avec le matériau brut pour former des gaz de combustion à basse température pour être évacués via les sorties de gaz de cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement.
La concentration de CO, dans les gaz de combustion à basse température est de 25-355 ;
Le matériau brut chaud se déplace de la chambre de fumage vers le four rotatif ou il est calciné en clinker de ciment et le combustible est brûlé pour produire des gaz de combustible.
Ie clinker de ciment va dans le refroidisseur via la sortie du four rotatif et refroidit par échange de chaleur avec l'air, tandis que les gaz de combustion sont évacués en tant que gaz de combustion à basse température depuis les sorties d'air de cyclone au sommet des deuxième et troisième préchauffeurs à cyclone en colonne.
10. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 9, dans lequel le matériau brut alimente tour à tour le deuxième, le troisième et le premier préchauffeurs à cyclone en colonne où il effectue un échange de chaleur avec le gaz de combustion et un processus de séparation gaz- solide. Incluant spécifiquement l’alimentation en matériau brut du deuxième, troisième et premier préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement où il échange de la chaleur avec le gaz de combustion et effectue un processus de séparation gaz-solide.
11. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 9, dans lequel le matériau brut alimente tour à tour le deuxième, le troisième et le premier préchauffeurs à cyclone en colonne où il effectue un échange de chaleur avec le gaz de combustion et un processus de séparation gaz- solide. Incluant spécifiquement l’alimentation en matériau brut du deuxième et du troisième préchauffeurs à cyclone en colonne respectivement. Le matériau brut dans le deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne est divisé en deux parties par le conduit de trémie du sommet du cyclone : une partie va dans le deuxième ou troisième préchauffeur à cyclone en colonne, et l’autre dans le premier préchauffeur à cyclone en colonne. Le matériau brut échange de la chaleur avec le gaz de combustion et effectue un processus de séparation gaz-solide dans les préchauffeurs.
12. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 9, dans lequel le gaz de combustion à basse température évacué depuis la sortie de gaz de cyclone au sommet du premier préchauffeur à cyclone en colonne est divisé en trois parties : la première partie pénètre le système de purification de CO, pour purification après refroidissement et dépoussiérage ; la deuxième partie passe dans le conduit de sortie de gaz du premier calcinateur ; la troisième partie se mélange avec l’oxygène de haute pureté acheté ou produit par un système de production d’oxygène pour former un milieu de support de combustion envoyé dans le four de précombustion.
13. Un procédé de production de clinker de ciment selon la revendication 9, dans lequel le bas du premier calcinateur est raccordé à la chambre de fumage via le conduit d'évacuation en urgence.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235232A BE1030103B1 (fr) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235232A BE1030103B1 (fr) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1030103A1 BE1030103A1 (fr) | 2023-07-19 |
| BE1030103B1 true BE1030103B1 (fr) | 2024-03-25 |
Family
ID=86558738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20235232A BE1030103B1 (fr) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1030103B1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022099532A1 (fr) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | Système de four à ciment et procédé de préparation de scorie de ciment |
| CN115745438A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-07 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种水泥窑全氧燃烧耦合低能耗碳提纯的系统及方法 |
-
2023
- 2023-03-24 BE BE20235232A patent/BE1030103B1/fr active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022099532A1 (fr) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | Système de four à ciment et procédé de préparation de scorie de ciment |
| CN115745438A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-07 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种水泥窑全氧燃烧耦合低能耗碳提纯的系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1030103A1 (fr) | 2023-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2304364B1 (fr) | Procédé de fabrication de clinker de ciment dans une installation, et installation de fabrication de clinker de ciment en tant que telle | |
| US8807994B2 (en) | Method for operating a regenerative heater | |
| WO2022099532A1 (fr) | Système de four à ciment et procédé de préparation de scorie de ciment | |
| TWI542831B (zh) | 鼓風爐設備中操作回熱式加熱器之方法 | |
| FR2949553A1 (fr) | Procede de production d'au moins un gaz pauvre en co2 et d'un ou plusieurs fluides riches en co2 | |
| KR20110126163A (ko) | 목재 조각을 건조하기 위한 목재 조각 건조 시스템 및 그와 관련된 목재 조각 건조 방법 | |
| EP4175920B1 (fr) | Procédé de calcination de roche minérale dans un four droit vertical à flux parallèles régénératif et four mis en oeuvre | |
| JP5957348B2 (ja) | 部分還元鉄製造装置 | |
| BE1030103B1 (fr) | Un systeme de fabrication de ciment et un procede pour produire du clinker de ciment | |
| CA2815160C (fr) | Installation pour la fabrication d'un clinker cimentier | |
| CN115745438B (zh) | 一种水泥窑全氧燃烧耦合低能耗碳提纯的系统及方法 | |
| BRPI1008013B1 (pt) | Processo e instalação para reduzir material particulado contendo óxido de ferro | |
| FR2640728A1 (fr) | Procede et appareil de reduction de la formation d'oxydes d'azote pendant une combustion | |
| FR3105013A1 (fr) | Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d’un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (FCC) | |
| FR3105014A1 (fr) | Procédé et appareil de séparation de dioxyde de carbone d’un gaz résiduaire d'une installation de craquage catalytique sur lit fluidisé (FCC) | |
| FR2522983A1 (fr) | Procede et appareil pour la combustion de gaz residuels contenant de l'ammoniac | |
| US8377198B2 (en) | Gasification with separate calcination | |
| BE1028191B1 (fr) | Procédé de calcination de chaux ou dolomie et four droit annulaire mis en œuvre | |
| BE1030182B1 (fr) | Un systeme et procede de production de clinker de ciment par combustion oxygaz | |
| EP1734137B1 (fr) | Procédé d'agglomération de minerais de fer avec suppression totale d'émissions polluantes vers l'atmosphère | |
| FR2857028A1 (fr) | Procede de renovation d'un haut-fourneau | |
| WO2022111817A1 (fr) | Procédé de calcination de roche minérale dans un four droit vertical à flux parallèlles régénératif et four mis en oeuvre | |
| JPH10237464A (ja) | 石炭ガス化炉の起動方法 | |
| CA2877066A1 (fr) | Four droit pour la fabrication d'un clinker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240325 |