CS201044B2 - Method of producing portland cement - Google Patents

Description

sernletí mísí a přivádějí do rotační pece jako suspenze ve vodě; při polomokrém způsobu se suspenze přemění na hrudky, které se předeeřívají, dříve než se přiváděěí do kratší pece; při suchém způsobu se suroviny melou, mísí a přiaáddjí do rotační pece v suchém stavu nebo do ' kratší pece přes předeřtfívač; při polosuchém způsobu se suché rozmělněné a promišené materiály hrudkují, dříve než se přivádějí do předelhřívače a do pece.

Účelem výroby cementu je produkt neměnné jakooti, převyžtouící minimáání normu. Vynález musí proto samozřejmě rovněž splňovat tento účel.

Př způsobu podle vynálezu je možno pouuít širokého výběru surovin. Za předpokladu, že se pooužií správné složky a že se nedovvlí přimíšení žádných škodlivých látek, závisí výroba poirt^^^in^d^c^l^é^h^o cementu pouze na pečlivém a přesném výběru a zpracování složek. Je velmi důlee^é, aby se uvedené matteiály zpracovávaly s dokonalou znalosstí chemických a mechwnických postupů ke sloučení složek, protože pouze toto může zaústit průběžnou výrobu s^^c^o<^-¹¹ívého produktu.

Chemické složení suroviny musí být známé a musí být udržováno ve velmi úzkém rozmezí dávkováním správného' poměru jednotlivých složek tak, aby bylo možno se spolehnout, že výsledná směs obsahuje přesné mrnožsví jednotlivých chemických složek, potřebné pro výrobu důkladně pevného a kvalitního cementu. Nepoži^-li se jednotlivých surovin přesně v tomto poměru, nelže již v dalších fázích pálení a mletí složení opravvt a získá se výrobek podřadné jakossi.

Teplota pálení, při níž - po uplynutí určité doby - dojde k prakticky úplnému sloučení vápna, je ovlivňována nejen chemickým složením směs, avšak též mineralogickou povahou surovin. .

V určitém stupni zpracování před sHnováním se maatelály, z nichž má vzniknout slínek, musí přivést do těsného styku, jeden v druhém se musí důkladně rozptýllt, aby slínkovací reakce mohly řádně proběhnout, a za tm účelem musí být dostatečně jemně rozmělněny v předcházzeících fázích mletí a/nebo přípravy suspenze. U typicky připravené suroviny musí 90

-* 2 a^ž 95 % ^oj^t ^tem o ^počtu ok ^{4 900} na 1 cm .

Jemnost suroviny je pravděpodobně n^;jd^2.ežit^ě;^ž^m faktorem ovlivňujícím jakost cementu. Hrubě mletá surovina vede k neúplnému sloučení, což má za následek, že ve výsledném slínku jsou přítomny nežádoucí sloučeniny včetně nadbytku volného vápna.

Surovina musí být nejen dostatečně jemně rozemletá, ale i dostatečně humooermn. Ačkoliv při přípravě suspenze se činí ko^p^likovaná opaření, právě tak jako při míšení suchých složek suroviny ze speciálně upravených skládek, aby se vyrovnaly odcl^/lky ve skladbě, je ještě navíc' třeba upravovat složení suroviny v míchaných vícenásobných mísících zásobnících nebo silech, jejichž obsah je podroben komplikované nep^to^ité analýze a konírol-.

Výše uvedené faktory, zejména složení, jemnost a mineralogická povaha, ovlivňuj slučitelnost mětteiZeů určených pro pálení a slučitelnost určuje požadovanou výši teploty p^:i pálení. Malá změna teploty ' může být doprovázena velkou změnou v mn^sv! volného vápna. Rozložení a forma chemického sloučený například kysličníku křemičitého v surovinách bude vliv na teplotu, při níž dochází ke sloučení. Rovněž doba zářívání hraje důležitou roli při uskutečňování sloučení.

Tento problém je ještě klmmlikooatnjíš, jsou-li přítomny látky, které mají ěiníralizijcí účinek, zejména je-li přítomné, podstatné lecilkuiujcí těkavých látek s mineúčinkem. Tyto miníeltizZtoly mohou zvětšovat mwožsví kapalné fáze nebo mměnt její vLskos^z.tu nebo mohou způsobová, že surovina vstupuje’do pálícího pásma v přechodovém vztahu, nácc^n^ší ke slučování. Se zřeteeem na zavádění odpadků, například městských odpadků nebo jejich spalných produktů, do pálícího pásma je třeba poznammeat, že ne^ěžn^ší- mi mineralizátory jsou kysličníky železa, ky^sličník hořečnatý, síranový ion, chlor a fluor.

Při pálení existuje optimální režim, při němž se při daném složení dosáhne dostatečného sloučení za minimálního růstu krystalů. OpPimální podmínky při pálení maj u dané směsi základní důležitost při výrobě vysoce jakostního cementu.

Optimálními podmínkami při pálení jsou oxidační podmínky. Redulkční podmínky mohou nastat, když poměr palivo/vzduch není správný, když surová směs obsahuje uhlíkaté ealeriály nebo když částečně spálené palivo se usazuje na vrstvě slínku a vyvolává reakce, které vedou k degradaci Hitu na bělit a volné vápno, a změnou obsahu kapalné fáze naruší žádoucí slučování v komplexním sledu reakcí. Dojdeš! k heterogennímu usazovaní popela z uh.í, může popel vytvářet na slínku tenkou roztavenou vrstvu, ucpáva^cí póry a znesnadduuící opětnou oxidaci.

Hlavní slinkovaní reakce probíhá!prostřednictví kapalné fáze. Minlmáání teplota, při níž se v surové směsi tvoří kapalina, a změny vlastností kapaliny, k nimž dochází při změně teploty, mmaí velký vliv na jakost cementu a mění se od směsi ke směěl.

Se zřetelem k možnému zavádění odpadků do pálicího pásma je důležité uvážit, že když se v rotační peci spaluje uh.í, pobití se ve slínku velký podíl popela. Složení surové moučky se muuí upravit s ohledem na pohlcování tohoto popela, aby se přesto dosáhlo požadovaného konntatního složení slínku. Obsah popela z uhLí se musí udržovat v úzkém rozmeeí, obvykle v rozmezí i 2 nebo 3 %. Je rovněž důležité zaústit homogernní začlenění popela do vsázky.

Částice popela mohou vypadnout z plamene na vně^í stranu hrudkovité suroviny, tvořící se při otáčivém pohybu pece; vznikají tím hrudky slínku s . vněěší vrstvou bohatou křemičitany a uvnntř s nadbytkem vápna. Tvrdé pálení, vynucené takovouto heterogen^ou, může vyvolávat provozní obtíže, jako je například zkrácení doby životnosti vyzdívky, a vysokou teplotu pláště pece, a též způsobbt významné snížení pevnoti výsledného betonu.

Nespálené částice mohou vypadnout z plamene na surovinu a zde se slučovat s kyslbkem z kysličníků v Siurovině, čímž se dojde k výsledkům již výše zmíněných redukčních podmínek. Spalované látky by se měly vyznačovat dostatečnou ryclhLostí vznícení a hoření, aby shořely, pokud jsou ještě v plamenovém pásmu. Oprava chemického složení suroviny přiváděné do pece za účelem přizpůsobení vzhledem k popřípadě absorbovanému popelu může mít veddejší účinky, jako je zvýšený sklon k tvorbě prachu a sniž^;^:ící se tendence ke vzniku hrudek.

Nikoliv u všech spalitelných látek je možno očekávat vznik poppla, který je slučitelný s cementovým sinnkem.

Z výše uvedeného je zřejmé, že chemické složení suroviny a spalitelrých látek musí být přísně sledováno a že přiváděné rnnnjžtví tepla a míra topení muuí být kriticky přizpůsobeny surovině pro dobré pálení. Potřeba vědět přesně, co vchází do ppce, je zdůrazněna jkojnnjtí, že opravné změny provedené u suroviny se projeví v místě kontroly až za určitou dobu.

Jakost produktu je nepříznivě ovlivňována též přítomností škodlivých látek. Mnohé organické látky ve zcela nepatrném mnnOžtví meaí nepříznivý vliv a též většina anorganických kysličníků a solí nepříznivě ovlivňuje jakost cementu.

Postupy pro výrobu portlímdského cementu zahrnují opatření nejen pro zajištění výroby standardního produktu, avšak i taková opatření, jimiž se zabraňuje unikání škodlivého odpadu do okojí nebo znečištění okolí v eepPijltrleé míře.

U modírních cementáren na výrobu portlimdského cementu je možno udržet znečištění okolí ve stanovených meeích, zejména pokud jde o únik prachu a o orneeení nežádoucích kouřových eXialací, pomocí doplňkového zařízení, jako jsou srážeče - filtry k tomuto účelu určené, a/nebo recyklováním. Korníiny, jimiž odchhzejí spaliny z cemenniárny do ovzduUí, oolí zpravidla velmi značnou výšku ve srovnání v typickými spalovnami odpadků. Celkový výtěžek a plynné spaliny z dobře provozované cem^nl;iárny předstawUÍ užitečný nebo neškodný oalteiál.

Je výhodným význakem způsobu podle vynálezu, že výše uvedená opatření k zajištěni jakosti výrobku a k udržení unikajících zplodin v patřičných ooeích jsou účinné dodržována, přesto, že se při způsobu podle vynálezu spotřebovávej odpadky, které mohou obalovat nebo z nichž při spálení mohou vzniknout íkodivé, z^ť^čii^I^ť^jl^cí nebo jedovaté látky.

Obsah vápenatých složek pcrtlιмndskéhc cementu má zásaditý churakter, to jest zásaditou reakci ve vodě, kterou uděluje moleriálůO, z nichž má vzniknout slínek, a kterou si tuhé látky udrž^í v průběhu celé výroby cementu a která setrvává i ve vyrobeném portlandském cemontu, a to následkem nezbytně vyžadovaných poměrů jednotlivých použitých surovin. Proto jsou jak původní surovina, tvořená vápenatý! ooleriáleo, jako je křída nebo vápenec, tak produkt. vzniklý jejím smíšením se suchým nebo vlhkým hlinitým ooleriáleo, to jest materiál, z něhož má vzniknout slínek, před dekurboonzaaí, během ní nebo po ní, i sám slínek před mletím, během Oetí nebo po něm, a prach vznikajcí z kteréhokoH z těchto oalteiálů, tedy všechny tyto látky při výrobě portlшlis0éao cementu zásadité.

Vjynález je obzvlášť výhodně pou^telný pro zužitkování odpadků, to jest běžných městských odpadků. Odpadky předatavvuí mlteií^^l shromažďovaný převážně, ηβ-li zcela, v tuhém stavu a zlhrmuí kuchyňské odpadky (což jsou zbytky potravin, zvířecí a rostlinný odpad ze zpracováni, skladování, pto^í^čIč, přípravy, vaření a předkládání potravin) i ostatní odpadky (kterýmžto výrazem se rozumě! pevné odpadky vyjma kuchyňských odpadků a popeli, svážené ze sídlišť, obchodních orgmizací a institucí). Odpadky obvykle zlhrnuí poppe, sOlo, Oovy, pappr, plastické hmooy, i zvířecí odpadky.

Odpadky se iž dosud od8trшxují hlavně odvozem ni skládku, popřípadě po předchozím mechanickém zpracování, nebo spálením ve speciálních závodech, - spalovnách nebo o Ováním. Každý z těchto způsobů má své nevýhody, tpeCiválící v potřebě vhodného oísti nebo v oppltřt a provozovat nákladné zřízení, nebo v přítomnces! nezpracovatelných látek. Běžná přítomnost plastických oalteiálů v odpadcích může ' být příčinou vzniku škodlivých nebo chemicky aktivních, zejména kyselých odpadních plynů, 0 němuž doclházť. při spalování plastických hmot.

Je velo! žádoucí nalézt způsob, jiO odstraňovat nebo zužitkovat od^^cdoy» při němž by se využilo zbytků Jjα0tchko0iá cenných állttíootí, s ooaimOání hospoodrnnosí a žádným nebo zanedbatelným znečištěním okooí. V tomto ohledu skýtá využtí tepelné energie odpadků možnost oeacimOáních úspor. Je účelem vynálezu poskytnout způsob, při němž se zuuitkuí tepelná energie a jiné cenné vlastnosti odpadků přímo v zařízení již stávajícím a při němž se prikticOy nezvýší οη^^νΐ existujících odpadních produktů ze stávající výroby.

V brisokéo patentu 1 405 294 je popsán způsob výroby portlimdsOého cementu pálením suroviny v rotační peci za vhodných podmínek zi vzniku slinou eortlιíndakého cemontu, při němž se surovina přivádí do pece ni jednom konci a ni opačném konci pece se dmýcháním vhání palivo 0 vytápěni pece do pálicího pásma s dostitečrýfa mnoostvím spalného vzduchu i při němž se rozmělněné nebo práškované městské odpadky rovněž přived jí do pálicího pásma na onom konci pece, Ode se vhání palivo. Spalování odpadků probíhá v pásmu spalování paliva a výsledný popel se oísí se synkem tvořícím se v pad, kdežto plynné látky vzniklé spálením odpadků jsou strhávány plyny prochááečιlcíoi pecí a tío čištěny příooinýo horkým zásaditým vápenatým oaleriáleo dříve, než projdou běžnou cestou, ji-ž erochaáeči plyny z výroby cementu do itoooféry.

Způsob popsaný v brisokéo patentovém spisu 1 405 294 spočívá ni níže uvedených objevech, které - se zřetelem 0 výše popsaným poznatkům, týkajících se udržování jiOosti cementu - byly eřčkraαející.

a) Městské odpadky, jako takové nebo rozřezané, se mohou vskutku přeměnit v práškovou nebo rozmělněnou formu a v této podobě se mohou přivádět v regulovaném množství do rotační pece na způsob práškového uhlí·

b) Popel z městských odpadků se překvapivě může slučovat na slínek portlandského cementu, přivádějí-li se odpadky přímo do pálicího pásma rotační pece·

c) Protože popel z odpadků se může slučovat na slínek a není pouhým ředidlem, je možno s jeho přítomností zásadně počítat·

d) Surovina přiváděná do pece se při skutečném provozu může upravit tak, aby přijala případný popel z odpadků, aniž se tím sníží obvyklá jakost cementu.

e) Při provádění úprav suroviny zmíněných v předchozím odstavci d) je překvapivě rovněž možné vyrovnat rozdíly způsobené odpadky.

f) Odpadky se mohou spalovat, aniž vyvolávají obtíže, přivádějí-li se při výrobě portlandského cementu přímo do pálicího pásma. Vliv na tvorbu prachu je zanedbatelný a nedochází к žádnému podstatnému zvýšení obsahu škodlivých látek v prachu. Stopové prvky nepředstavují nebezpečí pro zdraví ani při vysokém stupni náhrady paliva odpadky; příslušná množství nejsou ani podstatná ani nebezpečná. V plynech odcházejících ze zadního konce pece není přítomen žádný kyanovodík ani žádné škodlivé koncentrace chlorovodíku, chloru nebo kysličníku siřičitého. Koroze v kouřovodech, jimiž odcházejí plyny z pece, se nezrychluje. Odstranění chlorovodíku, který vzniká při spalování odpadků v běžných spalovacích zařízeních, je důležitou výhodou, kterou vynález skýtá.

g) Energetický obsah odpadků se úspěšně využije bez zřetele na množství použitých odpadků, poněvadž se odpadky nespalují samy, avšak s jiným palivem.

h) Regulovatelnosti postupu výroby cementu se tedy může využít к úplnému odstranění odpadků a přesto je možno získat portlandský cement vysoké (nejen pouze standardní) jakosti, přičemž se rovněž dosáhne podstatných úspor paliva.

Z hlediska odstraňování odpadků je jejich spalování při teplotách vyskytujících se v pálicím pásmu rotační pece, to jest typických teplbtách při výrobě cementu, asi 1 350 °C, a při teplotách plamene přibližně 1 800 °C, výhodné v porovnání s obvyklými městskými spalovnami tím, že 1. se provádí při teplotě, při níž dochází ke skutečně úplné destrukci materiálu odpadků bez nežádoucího zbytku, který by se musel odvážet, 2. plyny, vznikající při spalování odpadků, se čistí přítomnými zásaditými materiály к výrobě cementu v dostatečné míře, čímž se snižují korozní problémy a velikost úniku kyselých plynů do atmosféry, a 3. se odstraní možnost vypouštění nepříjemných zápachů z komína.

Způsob podle vynálezu spočívá na dalším objevu, že přes přirozeně různou a do jisté míry nepředvídatelnou povahu odpadků je možno dosáhnout výše uvedených, jakož i dalších výhod a stále ještě vyrábět standardní portlandský cement za současného spalování odpadků z domácnosti nebo jiných odpadků, provádí-li se jejich spalování v zóně mimo rotační pec.

Účelem vynálezu v této souvislosti je lepší a účinnější využití tepelné energie odpadků, možnost vyšší kapacity pro odstraňování odpadků v daném zařízení a širší rozsah vhodných odpadků, jakož i vyšší provozní přizpůsobivost.

Podle vynálezu se předkládá způsob výroby portlandského cementu za použití alespoň jedné rotační pece, do níž se na jednom konci přivádí vápenatý a hlinitý materiál a která je vytápěna palivem přiváděným na druhém konci pece s plynem podporujícím zpočátku spalování, který prochází pecí, kterýžto způsob se vyznačuje tím, že se v zóně umístěné mimo rotační pec při teplotě nad 750 °C spalují odpadky na plynný nespalitelný produkt a popel, plyn201044 ný produkt z uvedené zóny se přidává k plynům o^j^^a^s^ajícim z výroby a procházejíce pecí, dokud jsou ve styku s vápenatým a hlinitým οθΟ^^^ο, a alespoň uvedeného popela se přidává k vápenatému a hliniééou oattelálu v rotační peci a vy tvář s níO pooooí uvedeného paliva slínek, načež se vzniklý ulínek mele na standardní prriltιendвíý ceoont.

Odpadky a podobný οβ^^ύΐ se mohou při některých provedeních vynálezu používat bez předchozí úpravy, s prakticko rmozenío, pokud jde - o velikost, zejména délku čássic, které ousí projít použitým plnicím zařízením, jtko jsou například rotační vennily. V jiiých případech může být výhodné usnad^t přívod ooateiálu ti o, že se vysuší v nejméně jediom přípravném - stupni rozoOlněnn, například v tak zvaném iozo01ňorutč, známém pro takovéto účely. Jiným přípravným zpracování může popřípadě být oddělování určitých druhů látek, například rotačním prosévání nebo meagetickým nebo balistikým třddleío. Na druhé straně se oeaeriály, které projdou výrobní postupem podle vynálezu a zůstanou odddlitrlné od produktu, mohou po prcoití. výrobní postupem odesríant. Takovýto postup může být výhodný tío, že tento овО^Г^! bude pálení itfinováe.

Způsobem - . podle vynálezu se mohou ode^rant i jiné odpadní lákje> včetně rozpouštědel a toxických průmyslových, nebo jných odpadů, vyjetých olejů atd., a to bud samotné, vzniká-li jejich spálení ve spalovací oblasti popee, nebo společně s jnrýo odpadem skýtajícím popee. Obvykle se dosáhne spalovací teploty nejméně 750 °C, aby se získal pro sloučení na - sHnek. Maaeriál přiváděný pro spalování může obsahovat část látek, které se nepřemění zcela nebo se vůbec nepřemění v popel a plynné produkty za předpokladu, že tyto látky, jako jsou například kovy nebo sklo, jsou odddliirleé od získaného slínta nebo se stávej současí sIíííu, aniž oa j nepříznivý vliv na jakost vyrobeného standardního portlшndвkého ceoontu. Příoooné nebo vzniklé kapalné odpadní látky se při způsobu podle vynálezu obvykle přemění v páry.

O^j^f^c^lky, které se mohou oddBrιalit způsobem podle vynálezu, mohou být zcela obecně průmyslového, ústavního nebo domácího původu, ať vrřrjného,erbo soukromého, a zahrnuu! klad níže uvedené odj^i^cd^zí látky zcela roz^nného druhu:

odpady jatek; krajiny hovězin, olej znečištěný kyselinou, deriváty čpavku, bankovky určené ke zničení, kůru z výroby papíru, krevní plazmu, pivovarské O.áto a chmelový odpad, odpady kabelové izolace a impregnace, saze a jiné pigmenty, uh.ík z čisticích věží, kobercová vlákna, čalounění autrmooblů, oděv; bavlnu; vlnu; čisticí bavlnu, konce uilíku, slupky kakaových bobů, slupky a skořápky kokosových ořechů, odpad z kávových bodů, úpravnický odpad z uhelných a rudných dolů, dopravní pásy, odpad oleje na smeneen, farmaceutický odpad včetně vyřazených léčiv, vo^íí, odpad pro čištění tiskařských strojů, odpad při formování plastických hmot, odpady z rtfiieerí, urвky,vyřtzreé potravinové konzervy, rýžové slupky, pneumatiky, odpad věehr druhu, odpad z pil, chaluhy, odpad pro extrakci oleje- ze semen, městské splašky, kal, zbytky z lodního pod^pauM, karbid křemíku, odpad z výroby mýlel, rozeoujšёddt, odpad po lisování sójových bobiů, slámu, cukrovou řepu, odpad při zpracování čaje, odpad ze zkušebních laboratoř·!, stavební řezivo ze staveb, různý brak, odpad z vakuových filtrů, pergamenový - papír znečištěný kyselinou sírovou, de8aktivruteý odpačdní katalyzátor, rdpad z výroby svítiplynu, zbytky pr výrobě vína, dřevěné hobliny, krersot, kyanidy, detergenty, čisticí kapaliny a kapaliny prr chemické čištění, barviva, výkopky ze skládek odpadů, odpady z -oechÉmizouaeých farem, stelivo z drůbežám, skleněná vlákna, filiaačií oaater.ály, fi^ira^ční papír nebr tkaniny a fiiraační pooůcty, znečištěné,- rdpad ze zpracování ryb, rostlinný odpad z výroby mražených jídel, úprnky. hrachu, fólii z balení cigaret, FiH^rovu hlinku, odpad z výroby nábytku, odpadky z domOánerSt, kLih, posekanou trávu, rdpad rd kadeřníků, odpadky z nemornnc, divadel a ordinací, kaši pr vymačkání šťávy, odřezky kůžž, mlýnský· odpad, motorový olej a rdpad jných funkčních kapetie, -městské odpadky, rdpad novinového papíru, íOL z lakoven, papírovánu, slupky z oříšků podzemnice olejně, pesticidy a herbicidy.

Plynný spalný produkt ze spalného pásma se účinně čistí stykem se zásaditým materiálem a nakonec se vypooSší ze zařízení za zachovávaní týchž předpisů, jaké platí pro normální kouřové odpadní plyny z výroby cementu.

Aby bylo vyhověno požadavku, že plynný produkt ze spalovacího pásma se má přidat k odpadním plynům z výroby cementu, stačí - se zřetelem k již uvedenému zásadiéému charakteru vápenatého maateiálu -, zavést plynný produkt do odpadních plynů v kterémkoliv místě ležícím před místem, v němž se odpadní plyny čistí před vypuštěním do atmosféry, například v místě před elektrsstaiictmi srážecími filtry, jako například do vstupního mlýna, odkud se cirkulující vzduch odvádí přes srážecí filtry. Avšak při výhodných provedeních způsobu podle vynálezu a zejména v případech, kdy plynný produkt ze spalování má zužitkovatelnou tepelnou hodnotu, pochááeeící z odpadních látek, jsou plynem,který prochází pecí, odpadní kouřové plyny. Je tedy v těchto případech možno zavést plynný produkt do odpadních plynů v kterémkoliv z míst, kudy jsou odpadní plyny vedeny zařízením k výrobě cementu, například na konec rotační pece, kde se přivádí palivo, do místa výstupu plynů z pece, do předelúivacího stupně pro přípravu suroviny do pece nebo do potrubí spojujícího tento stupen s pecí, nebo do potrubí, jímž se odpadní, plyny odvádějí do srážecích filtrů.

Podle první výhodné obměny způsobu podle vynálezu je spalovací oblastí odpadků pásmo, jímž uvedené vápenaté a hlinité maateiály prscházeeí při takové teplotě, že se zde odpadky vznítí. Tímto pásmem může tedy být část předehřívače s pohyblivým roštem pro uvedený vápenatý nebo hlinitý maateiál nebo může být toto pásmo uvnntř plynového předehřívače suroviny ve vznosu nebo v předběžném kalcinátoru pro uvedený vápenatý a hlinitý maateiál, popřípadě uvnntř potrubí přímo spojeného s uvedeným koncem rotační pece, jako je například skluzný žlab pro suroviny, jímž předehřáté maatriály sestupují do zadního konce pece, kterýžto žlab může rovněž tvořit stoupací vedení pro plyny sdchháející z pece.

Při obměnách tohoto provedení způsobu podle vynálezu se spalování odpadků uskutečňuje v provozní oblasti přináležející k procesu výroby cementu, kde se teplo vzniklé spálením odpadků může užitečně absorbovat, přičemž vzniklý popel se přímo a bezprostředně přidává a mísí s maateiály, z nichž vzniká slínek, s nimiž se potom pálením slučuje, zatímco plynný spalný produkt se spojuje s plynným proudem v tomto pásmu, kterýžto proud je ve styku se suspendovaným nebo neseným zásadiýým maaeriálem, to jest maaeriálem, z něhož vzniká slínek.

Podle druhé výhodné obměny způsobu podle vynálezu je spalovací pásmo umístěno mimo postup vápenatého a hlinitého maateiálu výrobním procesem a plynného produktu se využívá velmi účelně pro předávání tepla těmto materiáim před jejich vstupemdo rotační pece. P^i této obměně se používá pomocné pece pro spalování odpadků a výsledný plynný produkt a popel ze dna pece se mohou přivádět společně nebo odděleně do téže části nebo do různých částí zařízení pro výrobu cementu, tak jak to dané okoonooti vyžadxiUí. nebo jak je to výhodné. Místa přivádění plynného produktu byla již v předchozm uvedena; tento plynný produkt může unášet stržený popílek, který se alespoň zčásti může zac^y^t v soustavě pro výrobu cementu, například v prachu recyklovaném ze srážecích filtrů, aby se znovu dýcháním zavedl do čelního konce pece. Část nebo veškerý popel ze dna se přivádí do nejméně jednoho z řady možiých míst vstupu, aby se přidal k maaeriálům, z nichž vzniká slínek, s výhodou před jejich vstupem do rotační pece, jako je vstupní mlýn, přípravný stupeň zahrnuící míšení pro získávání suroviny k výrobě cementu v podobě suché moučky nebo suspenze, předelhřívací nebo předkalcinační stupeň, jako je rozprašovací sušárna suspenze, plynový předehřívač suroviny ve vznosu nebo předelhřívač s pohyblivým roštem, nebo skluzný žlab pro plnění suroviny do rotační pece. Alternativně se může popel přivádět do toho konce rotační pece, kde se do pece dmýchá palivo.

Jednoilivé obměny jsou blíže popsány v dalším popisu, a to nejprve první uvedená výhodná obměnazpůsobu podle vynálezu.

Odpadky se mohou zavádět do předběžného kalcinátoru s poltyblivýta roštem, jako je například Lepol^M, v-němž se neppeeržltě přiváděné matteiály, z nichž vzniká elínek, tepelné zpracuUí, dříve se přiváddjí do'rotační pece. Takovýto polhrbbivý rošt typicky obsahuje dvě oddělení umístěná za sebou pro sušení a částečnou kaluinaci maateiálůj z nichž vzniká slínek, když jsou tyto unášeny potybli^ýta roštem jako vrstva hrudek těmito oddděeními, přičemž se teplo obvykle přivádí této vrstvě hrudek tím, že se v každém odďdlení vrstvou střídavě provádí směrem dolů proud horkého plynu, přicházející ze zadního konce rotační pece, pomocí sacích ventilátorů. Odpad, nappíklad odpadty, se může vnášet do druhého čili předkalcinačního oddděení, například přes verntl s dvojitou klapkou, odkud jej poddlak strhne na vrstvu madtriálu, popřípadě společně s některým palivem, jako je rašelina nebo nafta, nebo s horkým plynem ze zvláštního pomocného zdroje. Spρtiirlné látky se s výhodou-směrrji k oné části vrstvy, která přišla do jako poslední, spálí se na poppl, který se připoj k m^d^i^iál^im, z nichž vzniká slínek, s nimiž se pak sloučí v peei, a na plynný spalný produkt, který se provádí horkým materiálem, obsahhjícím zásaditou vápenatou složku na pohybívvém roštu, spolu s normálním proudem plynů na jejich cestě do zařízení k odstraňováni strženého prachu, ' jako jsou srážecí filtry.

Odpad, například odpadty, se může dále přivádět a spiOLovat v plynovém předelhívači ve vznosu, který může rovněž být spojen s pecí k dodávání tepla tomuto předel^vaši, v němž se matterály, z nichž vzniká slínek, předdehívvjí, například v řadě cyklonů, dříve než vstupují do rotační pece. Popel z odpadků se může nechat padat - z předelheívače na matteiály, z nichž vzniká slínek, s nimiž se spojuje a společně pak jdou přes skluzný žlab do rotační pece, zatímco plynný spalný produkt, vzniklý spálením odpadků, se spojuje se vzhůru proudicm plynem vy^vář^cí suspeenz, když tento prochází cyklony v proti proudu k surovině obesOuujcí zásaditou vápenatou složku, na cestě do zařízení k odstranění strženého prachu.

Odpad, například odpadty, se může do výrobního systému přivádět přes v^k^íí^íL nebo pomocí dopravníku přivádějícího jej do potrubí, jmž matteríHy, z nichž vzniká slínek, jsou vedeny pro vstup do - rotační pece, kde se odpadky sppáí, získaný plynný prodat, - jako . při jných provedeních, se spooí - 8 odpadními plyny z pece a jeho tepelná hodnota se uplatní v kterémkoliv přrdeeaЫeívacím stupni napojeném na potruM, kdežto popel jde do pece pro sloučení na slínek.

U provedení podle výše uvedené druhé výhodné obměny způsobu podle vynálezu- se výhodně použije spalovače 8 fluddním ložem, v němž se odpadky sppluuí. O^íz^vi^I^I výhodný spalovač 8 fluddním ložem, v němž se mohou zpracovat n^jjrůz^l^^^i^zí matterály, pokud jde o velikost a o druh, má svati^ící se podlahu a zařízení pro vytvoření - pomooí proudu vzduchu přiváděného pod lože - vzhůru na způsob smrčky cirkulujícího proudu částečně spáleného matteiálu, zatímco popel se odvádí z nejnižšího místa ve vhodném rnio.ožSví se zřetelem k přiváděnému mioožSví a rychlosti spalování. Spalovače s fluddiím ložem tohoto typu jsou popsány napp±klad v britských, patentových spisech 1 299 125 a 1 448 196. Jiné spalovače s fluddním ložem, speciálně konstruované pro spalování odpadků, jsou popsány nappíklad v briSa^ých patentových spisech 1 212 887, 1 268 924 a 1 370 096.

Pot^žtí fludcního lože umořuje pružné provádění způsobu podle vynálezu, pokud jde o použitrlné sppliirloé látky a o unístění vstupu produktů spálení do výrobního postupu pro výrobu cementu.

Níže jsou uvedeny příklady spojrní mezi spalovačem s TIuícOiíí ložem a zařízenta pro výrobu cementu; tyto příklady slouží pro objasnění a mohou se podle potřeby dále obmíňooat:

1. Popel se přivádí do líbovo:Olého místa meed vstupním mletím a rotační pecí; horký plyn se přivádí do spojky mmzi rotační pecí a chladičem.

2. Popel do předeЫeívair ve vznosu, horký plyn do peedr^í^ačr ve vznosu.

3· Popel do předehřívače s poityblivým roštem, horký plyn do předetářívače s · polty tlivým roštem.

4. Popel do rotační pece, horký plyn do rozstřikovací sušárny na suspenzi pro výrobu cementu (z kteréžto sušárny jde vysušený produkt do pece).

5. Popel do vstupního mlýna, horký plyn do vstupního mlýna.

U některých provedení může teplo získané ze spalovače s fludchío ložem převýšit množství tepla, které se zužitkuje v onom stupni výroby cementu, kam se toto teplo přivádí, čemuž je tak zejména v případě rozprašovací sušárny* V takovýchto případech je výhodné odvést část tepla, například v podobě páry, pomooí výměníku tepla, umístěného v cestě horkého plynného spalného produktu uvnitř nebo · vně spalovací komory, nebo pomocí trubek pro výměnu tepla procháázeících horkým fluddiío ložem. Na druhé straně, je-li zvláštní zájem o tento plyn jako o zdroj tepla, je možno teplotu spalování zvýšt.

Způsob podle vynálezu je možno aplikovat při kterékoliv metodě výroby portlnidského cementu. Na normálním přívodu paliva se podle potřeby provedou příslušné úpravy s přihlédnutím ke ka^r^kému příspěvku získimému spálením odpadků a provedou se úpravy na surovině k výrobě slínku, aby byl vzat v úvahu příspěvek popela na vytvoření slínku. Tyto úpravy jsou ovšem vázány na množ tví spálených spalitelných látek, nahrnujících část paliva používaného při výrobě cementu.

Poddl spaHieltých látek, kterého je možno pouužt při způsobu podle vynálezu, může být omezen rozsahem, v němž ještě mohou být přítomny případně toxické látky, například olovo nebo zinek, v odpahiích plynech, nebo vlivem . popela na standardní složení produktu. ½noOnortní množto! spálených spalitelných látek, vztažené na hmoto! osní vyrobeného slínku, může činit až 60 % nebo i více; avšak i někooik málo procent při průmyslové výrobě cementu představuje značné ююЫу! spaHlelných látek a v případě například městských odpadků umožňuje zužitkování odpadků ze značně velkého města v jediné cem€^e^nt^i^:ně.

Vynález bude nyní blíže objasněn a popsán s přihlédnutím k připojeným výkresům, které znázorňují:

Obr. 1 výrobní schéma ^οθ^Ι^^ praCLuící mokrým způsobem za pov^žtí spalovače s fluidnío ložem pro spalování odpadků podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Obr. 2 výrobní schéma cementárny prac^ící poloorkrým způsobem za potužií rozprašovací sušárny pro přípravu suroviny do·pece a poojívilící pro spalování odpadků spalovaš s fluidnío ložem podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Obr. 3 výrobní schéma cjoentárny prlcující polosuchým způsobem za pot^žtí předBeh drnče s pdtybli^ýo rošteo a poojíviaící bučí spalrvače s fluddnío ložem pro spalování odpadků podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu, nebo dolního poltyblivého roštu jakožto pásma pro spalování odpadků podle prvního výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Obr. 4 výrobní schéma cementárny pracuuící suchým způsobem za potužtí plynového předeářívlčj ve vznosu a bud poι.Uívilíuí pro spálení odpadků podle vynálezu spalov^e s flud^nO ložem podle druhého výhodného provedení způsobu podle vynálezu, nebo poojívilíuí spojovacího vedení oezd předehřívačeo a rotační pecí nebo pásma v pře^f^ehívat^Ji jakožto pásma pro spalování odpadků podle prvního výhodného provedení způsobu podle vynálezu.

Na obrázcích jsou zakresleny pouze ty důležité zařízení, které se přímo vztahnuí ke způsobu podle vynálezu; o ostatnO obvyklém pomocném zařízení se předpokládá, že je přítomno. Čás^ zařízení oaaící obdobné funkce jsou označeny týmiž nebo obdobnými vztahovými značkami.

Na obr. 1 í- znázorněn stupeň 1A pro l^íllavi suspenze, typicky zaлnaiící plavící stroje na křídovou nebo hlinitou surovinu, síta a mísící a zásobní tanky na hotovou susleazi.'Do tohoto stupně se přivádí voda a křídová a hLinitá surovina 2 a získaná suspenze se dopravuje potrubím 3A do zadního konce rotační pece 4W. V rotační peci 4W se suspenze'vydekiarbonnzuíe a přemění ve slín-k portlaedtkthl cementu teplem získsniým spálením uhlí dшlchanthl do pece z čelního konce ϋ rotační pece 4W. Horký slín-k vypadává z rotační pece 4W přes kryt v místě 6 a jde do chladicí pece 2, z níž se vypouutí v místě 8, a jde do konečného mlecího stupně (n-zakresleno);

Vzduch přiváděný v místě 2 do dhcdicí pece 2 ^se ochetzoaZaííě sHnku zahřívá a skýtá předehřátý tekшndezrní vzduch pro palivo dJШl<chaat do rotační pece 4W. kde napomáhá spalování paliva. Kouřové plyny z rotační pece 4W se o^^^v^c^dějí potrubím 10 k odstranění prachu v elektrostatických srážecích fiH-cch 11 a pak se aypolišёjí do atmosféry komínem 12. Prach zachycený ve srážecích fitreech se může vracet do rotační pece 4W potrubím 13 do čelního konce pece nebo přes aeztkretleaý uzávěr do místa ležícího dále od čelního konce pece.

Oipadky 14 se přiváděj do užšího konce spalovače 15 s fludctam ložem. Spalovač 15 je konstruován se svažující se podpěrným dnem 16 lože, opatř-iým otvory uspořádanými tak, Že se do nich může selektivně přivádět spodem fluidizačni vzduch z n-zakresleného zdroje v různém množ^v, přičemž přetlaková komora pod podpěrným dnem 16 je za tímto účelem rozdělena v komůrky, takže se dosáhne cirkulačního pohybu miat^^JLálů tvořících lože kolem prakticky vodorovné osy. Odpadky se tplauií ve spalovali 15 známým způsobem, čímž azníkatí plynný spalný produkt o^c^c^ház-íí^íí potrubím 17 a popel na dně, který vypadává do dopravníku 1g a í- jím dopravován do stupně 1A přípravy, suspenze, kde se mísí se surovinami pro výrobu cementu, například před mísícími tanky.

Při jedné obměně provedení znázorněného na obr. 1 prochází plynný produkt, o^c^c^Ezz-Íi^zí potrubím 12, výměníkem 19 tepla, což umožňuje odetrlMlít nadbytek tepelné energie pro jiné pooiíií, a jde pak potrubím 17C do potrubí 10. kde se spojuje s odpadními plyny ω^^-ίον^! vápenatý prach z rotační pece 4W. aby byl zbaven prachu a vypuštěn do . o^;^(^i^uš, jak již bylo popsáno. Při alternativní obměně tohoto provedení j- horký plynný produkt ze spalovaše 15 veden potrubím 21. čímž se spoií s proudem vzduchu vstupujícím do rotační pece v místě 6, je-li t-plota horkého plynného produktu dostatečně vysoká, aby jej bylo možno vytužt tímto způsobem. ‘

Alternativně se popel může odvádět z dopravníku 18 a v případě potřeby mít v mlýně

20. dřív- než se přivede přímo do zadního konce rotační pece 4W spolu se suspenzí přiváděnou potrubím 3A.

Výrnmník 19 tepla představuje vlastně obecně opatření pro výměnu t-pla v soustavě zahrnujcí sptlovač s fludctaím ložem a může být doplněn nebo nahrazen zařízenm pro výměnu tepla (aeztkгetleaýě), a to v hodkém plynném llludu uyntř spalovaSe 15 nebo uvnntř lože,. které hoří na podpěrném dnu 16_. Voda přiváděná pro výměnu t-pla do výměníku 19 nebo do jiných zařízení pro. výměnu t-pla ve spojení se spteoaačeě 15 může rovněž obsluhovat teplo pocháázjící odjinud z provozu výroby cemmnti.

U těch provedení způsobu podle vynálezu, kde se odpadky tplauijV uvntř pásma, jímž procl^(^2^:í vápenatý a hlinitý maaerlál, se výsledný popel na dně obvykle všechen přidá k vápenatému a hlintéěěi měateiZli při jejich průchodu výrobním zařízením. Avšak v případech, kde pásmo pro spalování odpadků lež mimo cestu vápenatého a ěaaeriZli výrobním procesem, nepřichází všechen popel ze dna aitoěmticky do výrobního postupu pro výrobu cementu, ^koHv zpravidla celé jeho шlalžSví bude nakonec spotřebováno v tomto postupu, aby se co nejvíce ' uplatnila výhoda spp0ívatící v meacimmním odstranění odpadu. V tomto ohledu dovoluje vynález určitou pružnost a když odpadky jsou takové, že hlavní zájem spočívá v odstranění plynného productu spalování a/nebo v získání tepelného obsahu odpadků a popel může být využt jinde, pak popel přidaný k vápenatému a hlinniééěi ěaateiZli může být pouze částí popela ze dna získaného ve spalovací pásmu, což záleží na ekonomické úvaze· V takových případech se nejméně 20 hmoonooSních %, s výhodou nejméně 50 a zejména nejméně 90 hmotnostních %·popela ze dna nakonec přivádí potrubm 18 nebo jinak do té části soustavy, kde se vyrábí cemmnt.

Ve věech případech je surovina přiváděná do postupu vyrábějícího cement složena tak, že bere zřetel na jakýkoliv příspěvek, jímž popel přispívá ke konečnému složení slínku·

Na obr· 2 jsou znázorněny stupeň 1A pro přípravu suspenze, do něhož . se přivádí surovina ,2a voda, dále pak potrubí 3A pro dopravu suspenze, přívod paliva do čelního konce % rotační pece 4W· kryt 6, chladicí pec 2, výpust 8 slínku, přívod £ vzduchu, srážecí filtry 11, komín 12, přívod 14 odpadků, spalovač 15 s nuděním ložem, obsshujjcí podpěrné dno £6 pro lože, potrubí 17 pro odvádění plynného produktu a dopravník 18 popela, výmmník 19 tepla, mlýo 20 a alternativní potrubí 21 pro plynný produkt ze spalovcče, kterážto všechna zařízení jsou podobná zařízení z obr. 1 a slouží týmž účelům ·jako zřízení označená na obr. 21 stejnými vztahovými značkami.

Ze suspenze připravené ve stupni 1A se nejméně část suší rozprašováním a případný zbytek se pak mísí s produktem získaným rozprašovacím sušením; vhodným poměrem mn^sv! materiálu získaného rozprašovacím sušením ve výsledné směsi se získá surovina s vhodným obsahem vlhkoosi, která se přivádí do rotační pece·

V souhlasu s tm se alespoň suspenze připravené ve stupni 1A při vádí potrubím 3A do rozstřikovací!! kola 22 rozprašovací sušárny 23, kde se usuší · · rozprášením v horké atmosféře, získané, jak níže popsáno. Tuhý produkt, vysušený rozprášením, odchází potrubím 24 a mísí se v nezakresleném zařízení popřípadě s další mokrou suspanní, přiváděnou přímo z přípravného stupně 1A nebo z potrubí 3A· Takto připravená surovina pak jde do rotační pece 4D.

Rotační pec 4D je v zásadě podobná rotační peci 4W z obr. 1, avšak pracuje jako pec při suchém způsobu a je poněkud kratší při stejném prosazení.

Horké odpadní plyny, o^c^c^ázzjj(^:í stoupacím potrubím 10A z rotační pece 4D· vstupuuí do rozprašovací sušárny 23 nebo jsou vedeny obtokem potrubím 10B do potrubí 1QC· kterém se vedou odpadní plyny z rozprašovací sušárny 23 do srážecích fiirrů £1· Jsou rovněž učiněna opatření phoooí potrubí 17A. aby ·horký plynný produkt ze spalovače 15 vstupoval do komory rozprašovací sušárny 23. Horká atmosféra v rozprašovací sušárně je tak vytvořena plynným produktem spalování s optimálním m^n^J^í^ILví^m odpadních kouřových plynů z rotační pece; výsledný vlhký plyn z rozprašovací sušárny se odvádí potrubím 10C.

Suuš-li se rozprašováním poměrně malý poddl suroviny pro pec a odpadní plyny z pece, tím ooCí příslušně poměrně vysoký obsah vlhkost, může být výhodné vést veškeré odpadní plyny z pece přímo obtokovým potrubím 10B do potrubí 10C· jímž se výsledný vlhký plyn odvádí z rozprašovací sušárny.

Na druhé straně, je-li stupeň sušení suroviny vně pece vyšší, to jest podíl suroviny sušené rozprašováním je vyššš, mohou být výsledné teplejší a sušší plyny, lddiáčíejcí z pece stoupacím potrubím 10A· výhodně pouuity v rozprašovací sušárně· Ekonomická úvaha omezuje objemovou kapacitu rozprašovací sušárny pro plyn a účinnost převodu hmoty dossCžteloá v rozprašovací sušárně může vést v potrubí 10C, kterém se odpadní plyny k takovým podmínkám, které se blíží příliš těsně bodu nasycenost; horkých odpadních plynů z pece přiváděných obtokovým potrubím 10B je možno pouužt ke zvýšení rosného, bodu plynů v potrubí 10C. jímž ^οΐ^^ί vlhké plyny z rozprašovací sušárny, dříve než dosáhnou srážecích filtrů·

Na obr. 3 jsou znázorněny rotační pec 4P jako oc obr. 2, přívod , paliva do čelního konce pece, kryt £, chladicí pec 2, výpust 8 slínku, přívod £ vzduchu, srážecí filtry 11 · komín 12, přívod Ц odpadků, apalovač 15 a fluidním ložem, obsahující podpěrné dno 16. potrubí 17 pro odvádění plynného produktu spálení, dopravník 18 popela, výměník 19 tepla, případný mlýn 20 a alternativní potrubí 21 pro plynný produkt ze spalovače, kterážto všechna zařízení jsou podobná zařízením na obr. 1 a slouží prakticky témuž účelu jako zařízení označená na obr. 1 stejnými vztahovými značkami.

Ve stupni 1B pro přípravu surovinové moučky, zahrnující například mísicí tanky a sila pro skladování suroviny, se míšením ve vstupním mlýně 2A připravuje vápenec a břidlice, přiváděné vedením 2, které se pak skladují a dopravují výtahem 3B do granulátorů (nezakresleno), z nichž jde surovina do předehřívače 24 s pohyblivým roštem typu “Lepol, odkud se pak odvádí do rotační pece 4D s předehřátými a částečně zkalcinovánými hrudkami materiálů, z nichž vzniká slínek, potrubím 100. Horké plyny z rotační pece jsou odváděny vzhůru potrubím 100 a slouží jako zahřívací prostředí na roštu předehřívače 24. načež se odvádějí potrubím 10C do srážecích filtrů 11.

Plynný produkt ze spalovače 15 odváděný potrubím 17. je veden potrubím 17A skrz střechu kalcinační části 25 předehřívače 24 nebo potrubím 17B do stoupacího potrubí 100. za účelem zvýšení množetví tepla v předehřívači 24. nebo potrubím 21 do čelní části rotační pece nebo potrubím 17C přes výměník 19 tepla do srážecích filtrů 11.

Popel ze spalovače 15 8 fluidním ložem se odvádí buj potrubím 18A do mísícího stupně, nebo potrubím 18B do vstupního mlýna к přimíšení к surovině připravované pro výrobu cementu, a to po případném rozemletí. Plynný produkt v potrubí 17 se rovněž může přivádět (nezakreslenými) prostředky souvisejícími s potrubím 18B do vstupního mlýna 2A na suroviny.

Odpadky 140 se mohou přivádět, jako obměna к použití spalovače s fluidní vrstvou, skrz střechu předehřívače s pohyblivým roštem do kalcinační části 25 nad vrstvu na roštu v předehřívači 24 přes vhodný ventil nebo přidáváním do přiváděného vzduchu a spalují se na pohyblivém loži 26, takže vzniklý popel se mísí se surovinou přiváděnou do rotační pece a plynný produkt ze spálení se spojuje 8 odpadními plyny z pece odcházejícími potrubím 10C.

Na obr. 4 je zakreslen stupeň 1B pro přípravu surovinové moučky, přívod 2 surovin, mlýn 2A, dopravník 3B. rotační pec 4D. přívod £ paliva, kryt 6, chladicí pec J, výpust 8 slínku, přívod 2 vzduchu, potrubí 10C pro odvádění spalných plynů z pece, srážecí filtr 11. komín 12. přívod 14 odpadků, spalovač 15 s fluidním ložem, obsahující podpěrné dno 16. P° trubí 17 а 17C pro plynný produkt a dopravníky .18, 18A. a 18B. výměník 19 tepla a mlýn 20. alternativní potrubí 21 pro plynný produkt, kterážto všechna zařízení jsou podobná zařízením z obr. 1 a 3 a slouží v podstatě témuž účelu jako zařízení označená na obr. 1 a 3 stejnými vztahovými značkami.

Dopravník 3B dopravuje připravenou surovinovou moučku do plynového předehřívače 27 ve vznosu, z něhož se předehřátá zrněná surovina přivádí přes skluzný žlab 100* do rotační pece 4D. Horký plyn pro fluidizaci a zahřívání v předehřívači se získá z rotační pece přes stoupací potrubí 100 a posléze se odvádí potrubím 10C. Plynný produkt spalování se přivádí potrubím 17A do plynného proudu předehřívače a popel ze dna se může podobně přivádět do suroviny připravené pro zpracování v předehřívači. Popel se může potrubím 18C přidávat přímo к surovině přiváděné do předehřívače.

Odpadky přiváděné potrubím 141 nebo 142 se mohou přivádět, jako alternativa к použití spalovače s fluidním ložem, do skluzného žlabu 100* nebo do jednoho úseku předehřívače, kde shoří a výsledný popel se mísí se surovinou přicházející do rotační pece a plynný produkt spalování se spojuje s plynným proudem procházejícím předehřívačem.

Dále uvedené příklady vynález blíže objasňují.

Pro účel ilustrativních výpočtů se předpokládá, že odpadem jsou odpadky mající:

i) čisté spalné teplo 20 934 kJ/kg, vztaženo na sušinu bez popela; ii) obsah vlhkosti ve stavu, v jakém se přivádějí do spálovače, 24 hmoonootních %, a iii) obsah popela 29 hmoonootních %.

Dále uvedená tepelná bilance má za ' základ odpad, který obsahuje t kg paliva s výhřevnosií 20 934 kJ,· (to jest 1,85 kg odpadu ve stavu, v jakém se přivádí).

Pro spalovač s fluicOiím ložem, pracující při teplotě lože 900 °C, vyplývá dále uvedená tepelná bilence při stechiometrických podmínkách spalování. PředpolkLádá se, že v Loži jsou upraveny parní trubky pro výměnu tepla.

	přivedené oiožžsví tepla kJ	odvedené oiožssví. tepla kJ
spálení odpadu	20 934
produkty spálení (8 250 kg)		8 080,5
popel (0,408 kg)		322,4
odp^ená voda (0,445 kg)		1 674,7
teplo odvedené v podobě páry
trubkami v loži		10 856,4
		20 934,0

Za předpokladu, že plynné produkty spalování jsou uvedeny výměníkem tepla, kde se plyny oclh.adí nappíklad na 200 °C, čímž se získá další pára, vyplývá pro bilanci:

	přivedené rniožssví tepla kJ	odvedené mioossví tepla kJ
spálné produkty	6 280,2
ztráty		942,0
vyrobená pára		5 338,2
		6 280,2

Účinnost regenerace tepla je pak možno xyčílit takto:

teplo odvedené v podobě páry (i) z trubek 9 223,5 (= 2 592 x 0,85) (ii) z výměníku 5 338,2

561,7

Přivedené teplo = 20 934 kJ

Z toho účinnost = 14 561,7/20 934, čili 70 %.

Tuto 70% účinnost je možno porovnat s účinnoosí dosažitelnou při způsobu podle britského patentového spisu 1 405 294; při tomto způsobu mělo použitých 4,5 t odpadu výhřevnost 1 tuny standardního uh.í (zhruba 29 30*7,6 kJ/kg), kdežto při způsobu podle vynálezu produkuje 2,6 tuny odpadků týž tepelný účinek. Způsobem podle britského patentového spisu 1 405 294 se tedy dosáhne účinnooH pouze 58 %. *

Příklad 1

Před stavu je-li popel ze spalovače £2 při způsobu znázorněném schematicky na obr. 1,· 50 hmotnostních % hlinité suroviny přiváděné do výrobního procesu, pak pro výrobu slínku v množství 40 t/h, což vyžaduje 66 t/h suroviny, z nichž 13,2 t/h činí hlinitá složka, bude množství popela pohlceného do slínku Činit 6,6 t/h, dodaných spálením 6,6 x 1,65/0,408 ^{3 3} 30 t/h odpadu.

Z toho plyne:

i) pro spalovač	přivedené množství tepla x 4 186,8 kJ/h	odvedené množství tepla x 4 166,8 kJ/h
množství tepla dodané spálením odpadu spalné produkty (133,2 t/h)	338 084	130 502,5
popel (6,6 t/h)		5 208,4
odpaření vody (7,2 t/h)		27 046,7
teplo dostupné pro výrobu páry v loži		175 326,4
ii) pro výměník 19 tepla při ochlazeni plynů na 200 °C teplo přiváděné spalnými produkty ztráty	101 425	15 214,8
vyrobená pára		86 210,2
		101 425,0

Celkově možná regenerace tepla jako pára = 86 210 398 + (175 326 430 x 0,85) kJ/h ³ = 235 239 540 kJ/h

Při výrobním postupu se spotřebuje 30 tun za hodinu odpadků, což odpovídá 75 hmotnostním % vztaženo na slínek s tepelným ziskem přibližně 235,2 x 10^ kJ/h ve formě páry.

Příklad 2

Tento příklad se vztahuje na postup znázorněný na obr. 2 a na použití plynných spalných produktů ze spalovače 15 při sušení suspenze.

Při použití téhož množství odpadu 30 t/h jako v příkladu 1, se získá 133,2 t/h plynného spalného produktu o teplotě 900 °C.

Pára ze spalovače - 175 330 620

Teplota odpadních plynů = 180 °C

Pro suspenzi s obsahem vody 40 % plyne:

Teplo potřebné na odpaření 1 kg vody = 2 964,2 kJ

Teplo pro zahřátí tuhých podílů na 180 °C ³ 272,2 kJ

236,4 kJ na 1 kg odpařené vody

Spalné produkty se odhodí na 180 °C, čímž se wooní 133,2 χ 1 000 x 0,26 x 3 014,5 = = 104 398 020 kJ/h, kteréžto teplo vysuší 32 357 kg/h vody ze suspenze, tvořící surovinu pro pec, čímž se získá 48 386 kg/h suchých tuhých látek, což je ekvivalentní 29,3 t/h slínku.

Tepelná bilance pro tento systém (vztaženo na 1 h^<^3·

	přivedené m^no^ví tepla x 4 186,8 kJ/h	odvedené _ mn oživí tepla x 4'186,8 kJ/h
30 t/h odpadu	338 084
pára		175 326,4
vysušení suspenze		104 397,8
plyny		58 3519,8
		338 084,0

Výsledkem toho je, že pro provoz pece je třeba méně fosilního paliva. Protože obsah vody v surovině pro pec se sníží na 15 % při výrobě 40 t/h slínku, zvýší se teplota zadního konce pecte. Veškeré horké odpacdií plyny z pece nebo jejich část se může vést do rozprašovací sušárny s dalším připadlým výhodným vysušením suspenze, nebo se mohou použít (přes obtokové potrubí 10B) pro udržování rosného bodu na požadované výši pro filtry, což závisí na podílu tepla získaného z odpadků ve formě páry nebo ve formě prostředí pro sušení suspenze .

Příklad 3

Tento příklad se týká způsobu znázorněného na obr. 3.

Spalujeeli se 20 t/h odpadků ve spalovaěi , 15 v souvislosti s výrobou 40 t/h slínku za poiužtí předelhřívače 24 s polhyblivýfa roštem typu Lepoo, činí tepelný výnos procesu (podle výpočtů jako v příkladech 1 a 2) 72 498 628 kJ/h, poněvadž teplota odpadních plynů ze systému je vhodně 150 °C.

UŠeeří se odpooidílecí množtvi fosilního paliva, které by se spálilo v peci. Kromě toho se vyrobí pára, ekvivalentní 58 443 541 kJ/h. P^dáv^li se odpad přítmo na rošt, bude rainožtví, které se může převést do výroby cementu, omezeno asi na 6,5 t/h s připadlým tepelným ziskem 61 897 651 kJ/h.

Obdobné výpočty je možno provést pro systém znázorněný na obr. 4.

Z uvedeného popisu a příkladů je zřejmé, že při uvádění poi^tí odpadu jiného než palivo má vynález na mysi odpad, jehož spálením se získá teplo potřebné pro výrobu cementu. Vynález se však netýká spalování samotných látek, až dosud považovaných při výrobě cementového slínku především za paliva zapalovaná a spalovaná v pásmu vně rotační pece a skýtaící popel na dně, který se slučuje s ostatními surovinami na slínek.

Claims (10)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1· Způsob výroby portlandského cementu za použití alespoň jedné rotační pece, do níž se na jednom konci přivádí vápenatý a hlinitý materiál a která je vytápěna palivem přiváděným na druhém konci pece s plynem podporujícím zpočátku spalování, který prochází pecí, vyznačující se tím, že v zóně umístěné mimo rotační pec se při teplotě nad 750 °C spalují odpadky na plynný nespalitelný produkt a popel, plynný produkt z uvedené zóny se přidává к plynům odpadajícím z výroby a procházejícím pecí, dokud jsou ve styku s vápenatým a hlinitým materiálem, a alespoň část uvedeného popela se přidává к vápenatému a hlinitému materiálu v rotační peci a vytváří s ním pomocí uvedeného paliva slínek, načež se vzniklý slínek mele na standardní portlandský cement.
2. 2« Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že zóna pro spalování odpadků je v místě, kde prochází uvedený vápenatý a hlinitý materiál při teplotě způsobující vznícení odpadků v této zóně.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, Že zónou pro spalování odpadků je část předehřívače s pohyblivým roštem pro předehřívání vápenatého a hlinitého materiálu.
4. 4. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, Že zóna pro spalování odpadků je uvnitř plynového předehřívače pro předehřívání vápenatého a hlinitého materiálu ve vznosu.
5. 5. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, Že zóna pro spalování odpadků je uvnitř potrubí, přímo spojeného 8 jedním koncem rotační pece.
6. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že zóna pro spalování odpadků je mimo dráhu vápenatého a hlinitého materiálu a teplo nespalitelného plynného produktu se předává těmto materiálům před jejich vstupem do pece.
7. 7· Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že nespalitelného plynného produktu se používá к zahřátí těchto materiálů v rozprašovací sušárně.
8. 8. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že zónou pro spalování odpadků je fluidní lože.
9. 9. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se popel přidává к vápenatému a hlinitému materiálu před jejich vstupem do rotační pece·
10. 10. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, Že odpad je před spalováním rozmělněn.

    4 listy výkresů