CN103052606A - 用于利用有机的废物的方法 - Google Patents

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Abstract

在一种用于在熟料制造工艺中利用有机的废物尤其为含纤维素的、潮湿的、有机的废物的方法中，在其中，将废物作为燃料引入到熟料制造工艺中且燃烧，废物在引入到熟料制造工艺中之前在干燥步骤中以同向流的方式与熟料制造工艺的热的排气处于接触且被干燥。在干燥反应器中执行干燥步骤，在干燥反应器中潮湿的废物与热排气一起在流动方向多次偏转180°的情况下被引导通过一系列同心布置的管路，且热的排气的温度在干燥步骤前通过混入环境空气和/或来自熟料制造工艺的空气被调节到400℃的最大值上。

Description

用于利用有机的废物的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在熟料制造工艺(Klinkerherstellungsverfahren)中利用有机的废物尤其为含纤维素的、潮湿的、有机的废物的方法，在其中，将废物作为燃料引入到熟料制造工艺中且燃烧。
背景技术
在水泥熟料制造时预热且煅烧水泥生料，其中，CO2逸出。然而在回转炉中进行实际的燃烧，紧接着通过冷却烧过的熟料产生液压的产品。总而言之对于该过程将耗费巨大的能量，且不断尝试尽可能地重新获得所耗费的能量且对于该过程尽可能良好地再次来应用所耗费的能量。此外致力于针对水泥熟料制造工艺而应用备选的燃料，即带有与高品质的天然气或者石油相比减少的热值的燃料，其中，这样的备选的燃料经常以废料的形式来使用。除了有机的废物例如旧轮胎和被石油污染的土壤以及相似的材料(其为了应用在熟料制造工艺中必须被粉碎且经常还被碳化或气化，以便在熟料制造工艺中可应用呈合成气的形式的内能)之外，为了在水泥工业中降低对初级燃料的需求，含纤维素的废物同样显现为大有前途。在造纸时和在咖啡工业和糖工业中附带产生大量的浆料，其中，浆料除了其可燃的纤维素的含量之外通常包含大量的水。另外的这样的含纤维素的、潮湿的、有机的废物为来自农业的废料，例如米糠、棕榈仁油残渣和大豆残渣以及木柴废料和油菜籽废料。
至今这样的含纤维素的废物部分地在沼气设备中发酵，然而其中大部分必须被堆放。然而这样的堆放除了其巨大的占地面积之外具有这样的缺点，即地下水问题和令人不快的气味使得找到新的堆放的可能性日益困难。
由于水泥工业对于这样的含纤维素的废物的巨大的使用潜力，在一些地区中在水泥生产场所附近已坐落生产这样的废物的企业，以便可以利用用于含纤维素的废物的有利的处理途径。
然而至今在水泥工业中对于这样的废物由于巨大的含湿量而限制了该使用潜力，因为废物被直接引入到燃烧设备中，这由于含水量导致在熟料制造工艺中提高热量需求以用于蒸发水。此外由于水蒸发后引入的巨大的水量产生不利的高容积的整个过程排气，这再次导致在排气管理中提高的花费。另一方面，恰好所提及的含纤维素的废物看作为对于水泥工业有利的备选的燃料，因为所提及的材料由于其少的氯和硫的含量而相对有利于整个过程。
发明内容
因此本发明目的在于如下来改进开头所提及的类型的方法，即降低含纤维素的、潮湿的、有机的废物的含水量以避免伴随高的含水量而产生的所提及的缺点。同时应当尽可能地完全利用所提及的废物的热势(Waermepotential)且尽可能地避免堆放的必要性。
为了解决该目的，根据本发明如下来改进开头所提及的类型的方法，即使废物在引入到熟料制造工艺中之前在干燥步骤中以同向流的方式(im Gleichstrom)与熟料制造工艺的热的排气处于接触并且干燥，并且在干燥反应器中执行干燥步骤，在干燥反应器中潮湿的废物与热排气一起在流动方向多次偏转180°的情况下被引导通过一系列同心布置的管路，并且热的排气的温度在干燥步骤前通过混入环境空气和/或来自熟料制造工艺的空气调节到400℃的最大值上。在根据本发明的方法中因此将包含在熟料制造工艺的热的排气中的大量热量使用来干燥潮湿的、含纤维素的废物，其中，根据本发明热的排气以同向流的方式与潮湿的废物一起被引导到干燥步骤中。通过以与熟料制造工艺的热的排气处于同向流的方式引导潮湿的废物来在干燥期间实现排气的冷却，从而可避免已经相对很干燥的纤维素部分暴露于高的温度，由此避免由于有机的物质的过热在排气中形成易挥发的有机化合物(VOC)或者气味。
由于潮湿的、含纤维素的废物的在正常情况中非常高的含水量，干燥步骤在应用熟料制造工艺的热的排气的情况下必须在相对来说长的持续时间上执行。因此干燥步骤将在干燥反应器中来执行，在干燥反应器中潮湿的废物与热的排气一起在流动方向多次偏转180°的情况下被引导通过一系列同心布置的管路。在应用这样的干燥反应器时可在以相对紧凑的方式构造的干燥反应器中实现相对长的停留时间，其中，通过材料流的偏转(这通过围绕同心布置的管路的边缘来实现)来实现粉碎和待干燥的废物与热的排气的附加的混匀。附加地，反应器可以回转的方式来运行，其中，还可考虑用于材料流的混匀和粉碎的装备。熟料制造工艺非常耗费能量，从而这样的工艺生产大量的热的排气。然而如下以优选的方式来改进根据本发明的方法，即将熟料冷却器和/或预热器的排气应用为热排气，在熟料冷却器和/或预热器的部位处尤其可简单地提取出热的排气。
为了保证潮湿的、含纤维素的废物的固体成分的表面与体积的足够大的比，根据优选的实施形式如下来如此改进根据本发明的方法，即在干燥步骤前粉碎废物。
如已经所提到的那样，可通过根据本发明的方法(在其中，待干燥的含纤维素的废物和热的排气以同流的方式被引导)尽可能地防止形成易挥发的有机物质和起干扰作用的有气味物质。为了进一步确保该情况来如此执行根据本发明的方法，即热的排气的温度在干燥步骤前通过混入环境空气和/或来自熟料制造工艺的空气调节到400℃的最大值上，从而可可靠地避免有机的废物的过热。
这样的优选的措施用于相同的目的，即通过控制通过干燥反应器的流在干燥步骤结束时将热的排气的温度调节到150℃的最大值上，其中，为此在干燥步骤结束时明显更低的温度是所需要的，因为已干燥的含纤维素的废物比起在潮湿状态中(如它们在干燥步骤前存在的那样)的废物显然更易受热分解反应的影响。为了在干燥步骤结束时调节排气的最大值可使用相应地控制通过干燥反应器的物质的流动，由此可在干燥反应器中控制停留时间和/或气流与材料流即废物流的比例并因此冷却排气。
根据本发明的优选的实施形式可如此执行该方法，即分离从干燥反应器离开的由气体和已干燥的废物组成的混合物，由此将熟料制造工艺的用于干燥而使用的热的排气供应给下面继续探讨的排气处理部(Abgasaufbereitung)，并且已干燥的废物在其进一步的使用前且尤其在其在熟料制造工艺中燃烧前可以被储藏或以简单的方式来运输。
如已经提到的，热的排气在干燥步骤后供应给排气处理部，这在正常情况中是必须的。优选地就此而言如下来改进本方法，即来自干燥反应器的气体的至少一部分被供应给除尘部。备选地，就此而言然而也可如下来改进本方法，即来自干燥反应器的气体的至少一部分作为燃烧空气被供应给熟料制造工艺。在两种情况中将阻止可能在干燥时产生的令人不快的气味或微粒粉尘逸出到大气中。
从干燥反应器离开的气体的另外可能的有利的继续使用将根据本发明的优选的实施形式来由此实现，即从干燥反应器离开的气体的至少一部分再循环到干燥反应器中，其中，如果相应地选择再循环到干燥反应器中的气体的份额，那么可在干燥步骤前实现排气的温度的最大值的已经所描述的调节。
对于应当将排气作为燃烧空气引入到熟料制造工艺中的情况，可以优选如下来改进根据本发明的方法，即将从干燥反应器离开的气体供应给冷凝器以便干燥。
为了可在熟料制造工艺中有效地且可控地使用已干燥的备选的燃料，必须确保均匀的烧尽和由此均匀且可估计的散热。根据本发明的优选的实施形式因此如下来改进本方法，即已干燥的废物经受粉碎。以该方法来确保废物可以均匀地供应给燃烧部，从而不会引入废料的缓慢烧尽的团块(Aggregat)，其中，在有效的干燥和足够的粉碎时也可将纤维素残余物吹入到熟料制造工艺中。
附图说明
接下来根据在附图中示意性地示出的实施例来更详细地阐述本发明。在其中：
图1显示了根据本发明的方法的总体的方法示意图，以及
图2显示了示意性的图示，其中用于在执行根据本发明的方法时所使用的干燥反应器被部分截开。
具体实施方式
在图1中以1来表示用于执行根据本发明的方法的设备。在用于接收含纤维素的废物的接收设备2中暂时存放废物且经由传送带3将废物交付给粉碎装置4。经由虚线示出的管道5将来自熟料制造工艺的热的排气交付给旋流器6以清除悬浮物且经由鼓风机7将排气输送到干燥反应器9的排气入口部8中。经粉碎的废物经由配量部位(Dosierstelle)10带到干燥反应器的材料交付部11中，在干燥反应器中执行干燥步骤。以12来表示干燥反应器9的排放部，旋流器13联接到该排放部处以分离由气体和已干燥的废物构成的混合物。排气如有可能在冷凝器中干燥后可经由气体排放部14除尘并且送出到大气中，或者就如已经描述的那样引回到熟料制造工艺中。此外在根据本发明的范围中可考虑引回到干燥反应器9中以在干燥步骤前调节热的排气的温度。
干燥的废物经由输送装置，在该情况中经由传送带15和粉碎及配量部位16分配到不同的料仓17上，废物从料仓17出来例如可以供应给熟料制造工艺的煅烧炉18或者回转炉19。
在图2中可识别出排气入口部8和干燥反应器9，其中，可识别出由来自熟料制造工艺的热的排气和待干燥的含纤维素的废物构成的混合物沿着箭头20通过位于内部的管路。在第一偏转部位21处混合物进入到环形空间中，该环形空间由同心的、位于第一管路径向外部的另外的管路22来限制，其中，发生材料流在箭头23的方向上的180°偏转。在另一偏转部位24处发生材料流的再一次的偏转，从而流现在在箭头25的方向上流到由另一管路26限制的径向位于外部的环形空间中。在干燥反应器9的出口端27处实现由排气和已干燥的废物构成的混合物在排出口28处排出，废物如结合图1所描述的那样被进一步处理。

Claims (10)

1. 一种用于在熟料制造工艺中利用有机的废物尤其为含纤维素的、潮湿的、有机的废物的方法，在其中，将所述废物作为燃料引入到所述熟料制造工艺中且燃烧，其中，所述废物在引入到所述熟料制造工艺中之前在干燥步骤中以同向流的方式与所述熟料制造工艺的热的排气处于接触且被干燥，其特征在于，在干燥反应器中执行所述干燥步骤，在所述干燥反应器中将所述潮湿的废物与所述热的排气一起在流动方向多次偏转180°的情况下被引导通过一系列同心布置的管路，且所述热的排气的温度在所述干燥步骤前通过混入环境空气和/或来自所述熟料制造工艺的空气调节到400℃的最大值上。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将熟料冷却器和/或预热器的排气应用为热的排气。
3. 根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述废物在所述干燥步骤前被粉碎。
4. 根据权利要求1、2或者3中任一项所述的方法，其特征在于，通过控制通过所述干燥反应器的流将所述热的排气的温度在所述干燥步骤结束时调节到150℃的最大值上。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，分离从所述干燥反应器离开的、由气体和已干燥的废物构成的混合物。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，来自所述干燥反应器的气体的至少一部分被供应给除尘部。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，来自所述干燥反应器的气体的至少一部分作为燃烧空气被供应给所述熟料制造工艺。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，从所述干燥反应器离开的气体的至少一部分再循环到所述干燥反应器中。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，从所述干燥反应器离开的气体被供应到冷凝器以便干燥。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，被干燥的所述废物经受粉碎。
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