CS264213B1 - Způsob chlazení horkých plynů obsahujících škodliviny, při výrobě cementového slínku a zařízení k prováděnítohoto způsobí - Google Patents

Abstract

v místech kritických teplot, kdy by škodliviny ve spalinách se staly lepivými, se mezi proudem horkých plynů a zařízením vede souvislá clona studeného vzduchu. K urychlení tohoto ochlazování se plyny skrápějí chladící vodou.' Zařízení je tvořené směšovací svislou komorou, dole se vstupním hrdlem pro přívod horkých plynů se škodlivinami, za ním následuje rozšířená kuželová část se spárou přivádějící studený vzduch vytvářející clonu mezi horkým plynem a stěnou komory, pak svislá šachta s bočním odváděcím hrdlem. Spára pro chladící vzduch též může být soustavou trysek pro chladící vzduch.

Description

Vynález se týká způsobu chlazení horkých plynů obsahujících Škodliviny při výpalu cementářského slínku suchým způsobem ze surovin s vyšším obsahem škodlivin, představovaných alkalickými prvky, chloridy a sírou a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Při výpalu cementářského slínku ze surovin s obsahem škodlivin dochází při vysokých teplotách v rotační peci k těkání škodlivin ze suroviny a jejich unášení kouřovými plyny do předehřívače, kde při poklesu teplot kondenzují a spolu s ohřívanou surovinou se vrací zpět do rotační pece. Zde při vypalovacích teplotách dochází k opětovnému těkání škodlivin. Vytváří se tak koloběh škodlivin mezi oblastí vysokých a nízkých teplot a dochází k jejich vysoké koncentraci v kouřových plynech, především na výstupu z rotační páce. To se stává příčinou tvoření nálepků na vnitřních stěnách zařízení, které brání plynulému provozu vypalovacího agregátu.

Pro překonání těchto obtíží se část horkých plynů se zvýšenou koncentrací škodlivin odvádí z kouřového kanálu za pecí mimo technologický proces výpalu. Tím se odvádí i určitá část škodlivin. Důsledkem je odpovídající pokles koncentrace škodlivin ve zmíněném koloběhu a tím i snížení, případně odstranění potíží s tvorbou nálepků, které brání řádnému provozu vypalovacího agregátu.

Tato část plynů odváděných mimo proces, které obsahují zvýšenou koncentraci škodlivin, se musí ochladit tak, aby ani zde nedošlo v důsledku jejich kondenzace a tuhnutí k tvorbě nálepků, které by bránily souvislému provozu.

U dosud známých způsobů chlazení odváděných horkých plynů se zvýšeným obsahem škodlivin je zatím dosahováno jen výsledků omezené úrovně.

Známé způsoby chlazení umožňující odvádět mimo proces plyny jen s určitou, ne příliš vysokou, koncentrací škodlivin, aby se při použitém způsobu chlazení netvořily nebezpečné nálepky. To znamená, při dané surovině s konkrétním obsahem škodlivin, odtáhnout mimo proces větší množství horkých kouřových plynů, aby se i při nižší koncentraci škodlivin v plynech odvádělo z procesu potřebné množství škodlivin. To má ovšem negativní ekonomický dopad v důsledku zvýšených ztrát tepla a ztrát suroviny úletem v plynech odváděných mimo proces.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob chlazení horkých plynů podle vynálezu, jehož podstatou je, že v kritickém pásmu tuhnutí škodlivin se rovnoměrně a souvisle přivádí po obvodě proudu horkých plynů chladící vzduch, čímž se vytváří mezi stěnou zařízení a proudem horkých plynů vrstva studeného vzduchu, která se s nimi postupně směšuje.

Dokonalejší způsob chlazení horkých plynů s vysokým obsahem škodlivin podle vynálezu, dosahuje nejen rychlého ochlazení plynů, ale také přitom brání přímému styku horkých plynů se stěnami zařízení a tím zamezuje tvorbě nálepků v průběhu kondenzace a tuhnutí škodlivin.

Ihned za místem odtahu plynů z kouřovodu za rotační pecí se po celém obvodu toku těchto horkých plynů se škodlivinami rovnoměrně a souvisle přivádí chladící vzduch, vytváří souvislou clonu kolem vnitřních stěn zařízení a postupně se tento chladící vzduch směšuje s horkými plyny, čímž v kritickém pásmu teplot škodliviny ochlazuje a zároveň zamezuje přímému styku kondenzujících škodlivin se stěnami, čímž vylučuje možnost tvorby nálepků.

Podle druhu škodlivin a jejich množství v horkých plynech se rychlost směšování studeného vzduchu s těmito plyny a tedy rychlost chlazení odpovídajícím způsobem upravuje různým provedením přívodu vzduchu po obvodě toku horkých plynů. Chladící vzduch je přiváděn ve směru povrchových přímek pomyslného kužele, který má osu shodnou s tokem horkých plynů, přičemž vzduch přitéká z obvodu směrem k ose, čili směrem k toku horkých plynů s tím, že podle potřeby intenzity směšování se vrcholový úhel pomyslného kužele volí v rozsahu mezi limitními hodnotami o 180°.

Pokud je v místě cementárny dostatek vody, je výhodné při uvedeném způsobu využít pro chlazení i rozprašované vody, která se přivádí do proudu horkých plynů se škodlivinami v místě, kde je již proud horkých plynů obalen chladícím vzduchem podle výše popsaného způsobu. Dosáhne se tím nejen dalšího zintenzivnění a zrychlení chladícího procesu, ale i snížení provozních nákladů v důsledku snížení množství odváděných ochlazených plynů.

Zařízení k provádění uvedeného způsobu chlazení je představováno směšovací komorou kruhového průřezu, která je ve spodní části tvořena svislým vstupním hrdlem pro přívod horkých plynů obsahujících škodliviny, za kterým přechází do kónicky rozšířeného prostoru, do kterého v nejširším místě ústí obvodová spára přivádějící chladící vzduch. Dále směšovací komora pokračuje směrem nahoru válcovou šachtou, ze které je pod stropem bočním odtahem odváděna směs ochlazených kouřových plynů a vzduchu.

Obvodová spára, vyústěná v rozšířené části komory, je vytvořena prostorem mezi plášti dvou do sebe zasunutých kuželů, které mají společnou osu s celou směšovací komorou a vrcholový úhel těchto kuželů je stejný, nebo se jen málo liší, přičemž se velikost vrcholového úhlu může u různých provedení komory pohybovat mezi krajními hodnotami 0—180°.

Alternativou v provedení obvodového přívodu chladícího vzduchu je řešení s tryskami vyústěnými do rozšířené části komory a rovnoměrně rozmístěnými po obvodu s tím, že osy výtokových směrů chladícího vzduchu z těchto trysek směřují k ose proudu horkých plynů.

Řešení tohoto způsobu chlazení horkých plynů obsahující škodliviny bude blíže vysvětleno pomocí vyobrazení, kde na obr. 1 je směšovací komora s obvodovou spárou pro přívod chladí; čího vzduchu vytvořena prostorem mezi plášti dvou kuželů obrácených vrcholem dolů, zatímco na obr. 2 je komora s obvodovou spárou

CS 264 213 Bl tvořenou prostorem mezi plášti dvou kuželů obrácených vrcholem nahoru.

Po obvodě proudu horkých plynů 1 s obsahem těkavých škodlivin, který je zdola svisle přiváděn do směšovací komory, je souvisle a rovnoměrně přiváděn chladící vzduch 2, který tok horkých plynů 1 po celém obvodě obaluje, vytvoří clonu mezi horkými plyny a stěnami zařízení a postupně se s plyny směšuje a chladí je. Tím, že obvodově přiváděný chladící vzduch 2 obaluje horké plyny 1 v teplotním intervalu, kde dochází ke kondenzaci a tuhnutí škodlivin, zabraňuje vzniku nálepků na vnitřních stěnách zařízení.

Chladící vzduch 2 přitéká do kuželovitého rozšíření komory obvodovou spárou 6 ve směru povrchových přímek pomyslného kužele s osou shodnou s komorou, a směřuje k proudu horkých plynů se sklonem, který lze zvolit podle požadované intenzity chlazení v mezích odpovídajících limitním hodnotám vrcholového úhlu pomyslného kužele 0 až 180 °C.

Ze směšovací komory pak odchází směs plynů 3 s dostatečně nízkou teplotou.

Směšovací komora je tvořena vstupním hrd-

Claims (7)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob chlazení horkých plynů obsahujících škodliviny při výrobě cementářského slínku, vyznačující se tím, že v kritickém pásmu tuhnutí škodlivin se rovnoměrně a souvisle přivádí po obvodě proudu horkých plynů chladící vzduch, čímž se vytváří mezi stěnou zařízení a proudem horkých plynů vrstva studeného vzduchu, která se s nimi postupně směšuje.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že chladící vzduch se přivádí ve směru povrchových přímek pomyslného kužele, který má osu shodnou s osou proudu horkých plynů, přičemž vrcholový úhel pomyslného kužele je mezi krajními hodnotami 0 až 180°.
3. 3. Způsob podle bodů 1 až 2, vyznačující se tím, že do proudu horkých plynů, obaleného chladícím vzduchem, se vstřikuje voda.
4. 4. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 3, tvořené směšovací komorou, vyznačené tím, že ve spodní části komory je svislé vstupní lem 4 pro axiální přívod horkých plynů 1, která pak pokračuje kónickým rozšířením 5, na jehož nejširším místě je vyústěna obvodová spára 6 pro přívod chladícího vzduchu 2 do směšovací komory. Ten souvisle po celém obvodě obaluje proud horkých plynů 1 a postupně se s nimi směšuje. Na rozšířenou část komory navazuje svislá šachta 7, která má pod stropem bočně napojené hrdlo 8 pro odvádění ochlazených plynů 3.

   Při dostatku vody v místě cementárny je výhodné používat pro chlazení horkých plynů se škodlivinami i vodu, která je v rozprášeném stavu zaváděna přívodem 9 do proudu horkých plynů 1 obalených clonou chladícího vzduchu 2.

   Tímto řešením se účinně zabrání tvorbě nálepků při výpalu cementového slínku se surovinou s vyšším obsahem škodlivin. Dosáhne se rovnoměrného a ustáleného provozu a zabrání se výpadkům ve výrobě. Přitom bude odtahováno menší množství kouřových plynů mimo proces, než u dosud známých způsobů řešení. Zvýší se tak ekonomie výroby snížením ztrát tepla a úletů suroviny v odváděných plynech mimo proces.

   VYNÁLEZU hrdlo (4) pro vedení proudu horkých plynů (1), přecházející do kuželovitého rozšíření (5), do kterého ústí obvodová spára (6) pro vedení chladícího vzduchu (2), na které navazuje svislá šachta (7), zakončená bočním hrdlem (8) pro odcházející směs (3) plynů.
5. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že obvodová spára (6) vyústěná v kuželovitém rozšíření (5) je vytvořena prostorem mezi plášti dvou do sebe zasunutých kuželů, které mají osu společnou s osou komory a vrcholový úhel v krajních hodnotách 0 až 180°.
6. 6. Zařízení podle bodu 4, vyznačené tím, že obvodová spára (6) je vytvořena jednotlivými tryskami studeného vzduchu umístěnými -po obvodě kuželovitého rozšíření (5), směřujícími svými osami k ose proudu (1) horkých plynů.
7. 7. Zařízení podle bodů 4 až 6, vyznačené tím, že komora je vybavena přívodem (9) chladící vody ke skrápění.