CS41591A2 - Method of plaster treatment - Google Patents

Description

1

Způsob zpracování odpadové sádry

Qbíaet techniky

Vynález se týká způsobu zpracovánsádry odpadající při odsiřování spalin na vysoce aktivní , modifikovatelná sádrová pojivá o velké pev-nosti.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že vypalovací zařízení průmyslu sádry pro zpraco-vání přírodní suroviny jsou přednostně využívána k dehydratacitohoto sádrovce. V literatuře bylo mnohokrát poukázáno na to, žemimo jiné musí být EEA-sádra před dehydratací přeměněma na pro-dukt podobný sádře z přírodních surovin, t.zn. že je potřebnénákladné sušení a slisování válcovým lisem. Mimo to se předpo-kládají známé způsoby a zařízení ke chlazení dehydratovaného pro-duktu. poněvadž REA - sádra odvodněná známými způsoby má, oprotivyskytujícím se pojivům, odchylné vlastnosti jako thixotropii,nebo sedimentaci, je snahou dosáhnout jich nákladným následnýmzpracováním např. stárnutím, mletím nebo přidáním aditiv.

Pro zvládnutí zátěže prachem a problémů s kvalitou při odvodně-ní jemnozrnné sádry je podle DD-VřP 263048 předpokládán nepřímovyhřívaný trubkový sušič pro 403 až 453 K· Přitom však . pro-dukt vystaven, nezávisle na stupni dehydratace jednotlivých zrn,době prodlení asi 50 minut.

Dále je znám z DE-PS 3721421 sušič fluidní ch^ggj eg, ve kterémje fluidní vrstva písku, nebo jiného, oproti7 sádře inertního ma-teriálu s dobrým koeficientem přenosu tepla. Přitom mají ve flu-idní vrstvě rovnoměrně rozdělené sádrové Částice přijímat teploz fluidní pískové vrstvy. Písková fluidní vrstva jako prostředekpro pžestup tepla je technicky nákladná oproti postupům při kte-rých je vířivá vrstva současně vířícím materiálem. Balší,z DE-AS2 622 994 známý postup s fluidní vrstvou, realisuje fluidní vrst-vu pomocí vzduchu předehřátého asi na 378 K nade dnem a pomocívýměníku tepla, který v kontaktu s fluidní vrstvou umožňuje dehy-drataci odpadové sádry. Nevýhodou je, že se musí odpadová sádra sufitpřed př&ňenou. na prášek. Materiál ohřátý na teplotu 445 až 46 5 K 2 se musí dodatečně nákladně opět vychladit pomocí výměníku te-pla.

Jsou známa četná technická řešení zařízení na fluidní vrstvy azpůsoby nebo zařízení pro sušení past a jemnozrnných materiálůnapř. z USP 4 581 820. Poukazy na komplexní kroky způsobu, t.zn.sušení, desaglomerace, dehydratace, respektive kalcinace všeobec-ně chybí. Také moderní, průmyslově potřebná vybavení resp. za-řízení uskutečňují postup sušení, desaglomerace, dehydratacenebo kalcinace různými zařízeními různé geometrie. Význačným znakem všech těchto známých metod je, že k dosaženípotřebného stupně dehydratace musí být dosaženy teploty materiá-lu, které leží v rozsahu 293 až 472 K. Je odhlédnuto od skuteč-nosti, že pro odlučování prachu se používá stále více zařízení.Velký počet zařízení a vysoké teploty mají za následek energetic-ké ztráty. Dále zveřejňuje DE-PS 2 727 544 fluidní způsob sušení a pálenísádry z dihydrátu na semihydrát, kterýžto postup se uskutečnív jediném zařízení, ale při potřebné transformační teplotě 293až 433 K. Oproti právě uvedeným známým postupům spočívá zlepšenív použití vyčištěného odpadního plynu z tepláren nebo energetic-kých závodů. Při vysokých teplotách materiálu a dlouhých prodlevách docházíke škodlivému rozpadu krystalitů, což má za následek že uvolně-né krystality mají vysokou spotřebu vody, a proto nízkou pevnost.Pro zvýšení kvality musí být k dehydrataci připojen nákladný pro-ces stárnutí, nebo je nutný přídavek látek které ovlivňují dobutuhnutí, pevnost a krystalisaci produktu.

Podstata vynálezu

Podstata způsobu zpracování odpadové sádry, zejména EEA-sád-ry na vysoce aktivní modifikovatelná sádrová pojivá o vysoképevnosti spočívá v komplexních postupných a překrývajících sekrocích a rychlé dehydrataci provedené v energeticky výhodnémtepelném režimu při zachování krystalové struktury EEA-sádry.

To je řešeno tak, že odpadová sádra o velikosti zrn pod 200 (Um je podrobena dehydrataci,za podtlaku 2,5 až 8 kPa při teplotě materiálu nižší nebo rovné 363 K, ukončené při hmotnostním po- dílu 50 až 100 % anhydritu III vztaženém na produkt dehydratace.

Smyslem vynálezu jsou podmínky pro současné sušení, deaglo-meraci u dehydrataci, které vedou k zajištění rozdílu parciál-ního tlaku vznikající vodní páry bezp.ro?"břodre po vzniku sádro-vých částic. Dehydratace probíhá výhodně při nízkých teplotáchzabraňujících rozpadu krystalů při úniku krystalové vody a udi-žení jejích původního tvaru a velikosti. Při dodržení velikostia tvaru krystalů se vytváří příznivé podmínky pro rf,zdělaníproduktů dehydratace semlhydrátů, jakož i anhydritu III podmí-něné rozdílem hustot dyhydrátu při pneumatickém vynětí z reak-toru.

Tepelné nároky a doL& prodlevy’ jednotlivého zrna jsou koiicentro-cí těchto technologických krcků minimalizovány. Protože zahájenídehydratace u solí obsahujících krysteličkou vodu je závislé natepjotě a tlaku, může být dehydratace solí obsahujících krysta-lovou 'vodu dosažena snížením tlaku. S výhodou budou splněny materiálové nároky, když se zavede REA-sádra do promíchávané fluidní vrstvy a bude.-.zpracována ve vál-covém reaktoru tangenciálně zavedeným proudem hoxdcého plynu.

Je rovněž vhodné, když způsob předpokládá použití pneumatickyvytvořené fluidní vrstvy. Rozhodující význam má řízení podtlakua rychlosti plynu v reakční nádobě a na no navazující kontinuál-ní výstup produktu dehydratace.

Dalším znakem vynálezu je, že podtlak je 4,5 kPa ti hmotnostnípodíl ©nhydí-itu III je 70 až $0 %, při kterém reakce probíhá pří-padně se ukončí.

Podle vynálezu je úloha řešena když je až'30 % odpadního plynuvráceno zpět d.o pi-oudu horkého plynu. Avšak režim odpovídajícízpůsobu je přesto .stejně účinný a dostačující, když se udržujepřiváděný horký plyn odděleně od podílu odpadních plynů.

Podle vynálezu je předností, že mletý sádrovec má široké rozmezívelikosti sin s maximálním zbytkem 5 % při 200 um, přičemž podlevynálezu v anhydritu III dosahují přidané pojivové látky až 15 %hmotn. podílu EEA.-sádry a přidává, se až 60 % hmotn. popílku a až10,% hmotn. přírodní sádry. Dávkování může být podle volby v růz-ných hmotnostních poměrech. Výhodou řešení je použijí-li sejenomzualechtovací látky jako popílky, strueky spod. majícívlastnosti pucolánu. --děkčnálehím vynálezu je produkt vyloučený při teplotách mate-riá:.u 333 až 353 K z odpadního plynu, který sestává téměř úplně ·,.·'υ Z c;npnáho reakce (hydratační teplo je vyšší neí‘‘>'ť· · ?/,}. hentgenografické snímky tvarů a velikosti zrn R3A-cádry se před i po dehydrataci shodují. Při objemové hmotnost:řevné nebo vetší než 145 g/100 ml se dosáhne pevnosti v tlaku3 N/mť'- po 2 hodinách. Doba vy tvrzení je velmi krátká, což jepodmíněno velkou reakční schopností vůči vodě. Řízení dehydra-'tažního procesu je..jednoduché. Vyplývá z teploty .odcházejícíchplynů. a z tlaku nad fluidní vrstvou, kterou je možno vy tvořitjako promíchávanou a pneumaticky vybuzenou vířivou vrstvu.

Eižsí teplota materiálu nevyžaduje žádné chlazení. Produktdehydratace lze ihned dále zpracdvat. Připravený vysoce aktivnímateriál bohatý na anhydrid III je silně hygroskpický a r»á tuvýhodnou vlastnost, že při styku s vlhkými hydráty jim odebírávlhkost i krystalovou vodu. Při dalším řešení podle vynálezu může přidáním REA-sádry probi- na t urcces:

GaSO^+SHpO-Í-SCndC, h0Q+2g&so. :n:i — c Η,Ό) rlhkosti nřidávat

• I x x 4 ( CaoO ^T-ly S 2(0&30λ+1/2 HgÓ) K pojivu bohatému na anhydríd III lzeaž 15 % hniotn. podílu odpadové·sádry. Produkt dehydratace no přídavkem popílku aktivuje a dosáhne se kladné vlastnosti směsístavebních hmot jako např. vysoké pevnosti při nízké hustotěsuroviny. Pro zlepšení tepelně technické účinnosti se může· částodpadního plynu přivést zpět do proudu horkého plynu. Dávkování horkého plynu lze rovněž použít k řízení dehydrat&ění-ho procesu:. E ovlivnění zrn produktu dehydratace odpadové sádryje jak uvedeno přeď nebo po dehydrataci přimíšen,. mletý sádrovecVynález umožňuje výiOhu bvysoce aktivních. sádrových pojiv o vysoké pevnosti, schopných zušlechtění, z REA-ssdry současným suše-ním deaglomerací a dehydratací. 7b"tky po prosetí X / ,4./..1 bJ.i .X.

Do vířivé sušárny s mechanicky promíchávanou fluidní vrstvou a tangenciálně vstupujícím horkým zvířujícím plynem je přes dávko- vač přivedena F3A- sádra v podobě pasty. Charakteristická hodno ty zbytky ro prosetí K0,0? KO,Oň3 RC,O40,6 % 6 % 40 % •vchanicky vázaná voda 8 až 10 % k ry s t e„l o va vo <3 a 9,6 ;w ¢1 44,3 % .. r ud horkého plynu je nosičem tepla a slouží současně k reály ii pneumatickému vynesení dehydratované KEA-sádry. V cyklonovém nebo tkaninovém odlučovači se oddělí prach- Rovně:je možno oddělit prach současně &amp;a pomoci cyklonu i tkaninovéhoodlučovače.

Parametry pro uskutečnění tohoto procesu se nastaví následovně i - vstupní teplota v reaktoru - teplota plynu vystupujícího z reaktoru

- teplota materiálu- z. a. reaktorem 338 K - podtlak za reaktořem 4,5 kFa

Produkt dehydratace má tyto charakteristiky: - krystalová voda - objemová hmotnost - počátek tuhnutí - konec tuhnutí - pevnost v tlaku po 2 h - pevnost v chybu po 2 h< - hustota po 2 li - hydratační teplo '3

643 K431 E 147 g/100 ml 2 min4 min 8,6 N/irar^ 3y2 N/mm^1»63 g/crrP183 J/g Příklad 2

Průběh postupu popsaného v příkladu 1 byl dodržen pro výstupníprodukt. K dehydratovanému produktu bylo přimíšeno až 15 % hmotn.EGA-sádry. Příklad 3

Průběh postupu popsaný v příkladu 1 byl dodržen pro výstupní produkt. K dehydratovanému, produktu bylo přidáno až 60 % hmotn. - 6 Příklad 4

Do fluidní vířivé sušičky s mechanicky buzenou fluióní vrstvoua tangenciálně vstupujícím horkým plynem jako zviřujícím mediembyla vnesena dávkovačem směs složená z pastovité REA-sádry e.mletého sádrovce. Podíl mletého sádrovce je 1C ?'< hmotn.

Oh.are.kterištiky REA-sádry zbytek co přesetí R Qp9 RO,O63 R0,04 0,6 % 6 % 40 % - mechanicky vázaná voda 8 - 10 % - krystalová. voda 19,6 % - SC,, 44,3 %

Ch ar tik t e ri. s tiky sádrovce E0,25 % - mechanicky vázaná voda - krystalová voda „ op zbytek po přesetí R, R’0,'0S15 %0,8 %18,5 %43,2 % 0,04

Sušení a dehydratace následovaly sa stejných podmínek jak bylopopsáno v příkladu 1.

Parametry pro realizaci procesu byly nastaveny následovně:

- vstupní teplota plynuv reaktoru 653 K

“ výstupní, teplota plynu za reaktorem 439 K

- teplota materiálu za reaktorem 351 K - podtlak za reaktorem 4,5 kPa

Produkt dehydratace vykazuje charakteristiky- krystalová voda 8,8 K-% emťr-á· hmotnost počátek tuhnutíkonec tuhnutípevnost v tlaku po 2 hpevnost v ohybu po 2 h.hustota po 2 hhy d ra t n č; * í t e p 1 o 140 g/100 ml 2 min 4 min 7.1 N/ram2 3.1 N/ram2*’61 g/cn? 186 J/g

Claims (13)

1. - 7 -

   l1.£ p&amp;t e r: t O Vé _ rá 1Ό

   1. Způsob zpracování odpadové sádry zvláště REA-sádry Sf3 y.dTřftifluidní vrstvy» na vy’soče aktivní zuělechtitelná sádrová pojivávysoké pevnosti vyznačující se tím, že odpadová sádra o veli-kosti zrn a&amp;í2GG (um dehydratovaná při podtlaku 2,5 až 8 kPa,teplotě 533 až 363 K a dehydratace je '.ukončena při'hmotu. podílu50 až 100 % anhydritu III, vztaženo n
2. 2, Způsob podle bodu 1 vyznačující sevyznačující se materiálu 353 K produkt dehydratace tím, že podtlak je 4.5 kPaže dehydratace se
3. 3. Způsob podle bodu 1provádí při teplotě
4. 4. Způsob podle boduanhydritu III je 70 až 90 %.
5. 5. Způsob podle bodu tím, 1 vyznačující se tím, že hmotnostní podíl tím, že k odpadové sádře ze vytvářející vyznačuj3cr se je přimíšeno až 10 % sádrovce
6. 6. Způsob podle bodu 1 až 4 vyznačující se tím,se vodní pára je odváděné bezprostředně po jejím vzniku.;
7. 7. Způsob podle nekteréhé z předcházejících bcdů vyznačujícíse tím, že až 30 % odpadního plynu se vrací do proudí; horkéhoplynu.
8. 8. Způsob podle některého z předchozích bodů vyznačující se tím,že mletá přírodní sádra má široký rozsah velikosti zrn s maxi-málním zbytkem prosetí 5 % u 200 um.
9. 9. Způsob podle některého z předcházejících bodů vyznačující setínij že k pojivu bohatému na anhydrit III se přidá až 15 % hmotn.podílu sádry KE A.
10. 30. Způsob podle některého z předcházejících bodů, vyznačujícíse tím, že k pojivu bohatému na anhydrit III se přidá až 60 %hmotn. podílu létavého popílku.
11. 11. Způsob podle některého z předchozích hodů vyznačující se tím,že k pojivu bohatému na anhydrit III se přidá až 15 % hmotn.podílu REA-sádry’ a až 60 % hmotn. podílu létavého popílku.
12. 12. Způsob podle některého z předchozích bodů vyznačující se tím,že k zuš3echtění rojivá„se používají, látky s vlastnostmi' pucoljf.13· Způsob podle bodu 3^12 vyznačující se tím, že je použita pro-míchávaná fluidní vrstva.
13. 14. Způsob podle bodu 1 až 12 vyznačující se tím, že je použita jjneum-fctieky vířená flu i dní vrstva.