DD274022A1

DD274022A1 - Verfahren zur thermischen behandlung des staub- und alkalihaltigen heissgasstromes

Info

Publication number: DD274022A1
Application number: DD31779288A
Authority: DD
Inventors: Ingo Schwerdtfeger; Gerd Gleichmar
Original assignee: Dessau Zementanlagenbau Veb
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1989-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung des staub- und alkalihaltigen Heissgasstromes, vorzugsweise des Alkali-Bypass-Gasstromes aus Brennanlagen zur Herstellung von Zementklinkern. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass der aus dem Brennprozess abgezweigte alkali- und chloridbeladene 1 050-1 250C heisse Gasstrom auf 700-1 050C gekuehlt, anschliessend 50-70% des Staubes, der den alkaliarmen grobkoernigen Anteil enthaelt, vom Gasstrom getrennt und dem Brennprozess wieder zugefuehrt wird, waehrend der alkali- und chloridbeladene Gasstrom mit dem feinkoernigen Reststaub auf 400-450C gekuehlt und entstaubt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung des staub- und alkalihaltigen Heißgasstromes, vorzugsweise des Alkali-Bypass-Gasstromes aus Brennanlagen zur Herstellung von Zementklinkern.

Charakteristik der bekannten Lösungen

Zur Entlastung des Zementbrennprozesses von kreislaufbildenden Alkalien und Chloriden und/der zur Verringerung des Alkaligehaltes im Zementklinker werden heiße alkali- und chloridbeladene staubhaltige Ofenabgase zwischen Sinterreaktor und Calcinator bzw. Rohmehlvorwärmer abgezogen. Durch Abkühlung der Ofenabgase kondensieren die alkali· und chloridhaltigen Schadstoffe an dem staubförmigen Material oder an dem zusätzlich zugeführten kälteren Material. Die dabei anfallenden schadstoffbeladenen Stäube werden in der Regel verworfen. Der entscheidende Nachteil eines solchen Bypasses ist es, daß auch Staubmengen in beachtlichen Größenordnungen anfallen, deren Weiterverwertung oder Deponierung wegen ihrer Anreicherung mit den Schadstoffen Schwierigkeiten bereitet und die dadurch Mehrkosten verursachen, weil sie dem zu behandelnden Brenngut entzogen werd

Um diese Stäube dennoch zu verwerten, werden sie im praktischen Betrieb dem Endprodukt zugeset2\ Nachteilig an dieser Verfahrensweise ist, daß dadurch die abgezogenen Schadstoffe zwar das Brennsystem entlasten, jedoch das Fertigprodukt belasten. Deshalb kann auch bestenfalls ein Teil auf diese Weise verarbeitet werden.

Gemäß der DE 2161411 ist es bekannt, den mit Alkalien beladenen Teilofenabgasstrom schnell auf unter 320°C abzuschrecken. Dabei werden die verflüchtigten Alkalien ausgefällt, deren Größe kleiner als 10-20 pm ist. Danac' vird das alkaliarme grobkörnige Material von dem Gasstrom und den feinkörnigen alkalihaltigen Anteilen getrennt und dem Brennprozeß wieder zugeführt. ,

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß verhältnismäßig kaltes Material dem Brennprozeß zugeführt wird, wodurch der thermische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses verringert wird.

Eine weitere Variante- einen Teil der mit dem Bypass ausgetragenen Stäube zu νοί werten- bosteht nach DD 237160 darin, daß der heiße, mit Staub beladene Bypass-Gasstrom noch zusätzlich aufgeheizt wird mit dem Ziel, die schädlicher. Alkalien möglichst zu einem großen Anteil gasförmig, d. h, flüchtig zu machen und in diesem Zustand Gas und Gut, z. B. mittels eines Zyklonabscheiders zu trennen. Der entscheidende Nachteil des Verfahrens liegt in der Gefahr, daß die Abscheidevorrichtung infolge der hohen Temperaturen so stark ansatzgefährdet ist, daß ein Dauerbetrieb nicht möglich ist. Hinzu kommt, daß bei hohen Temperaturen (> 1200⁰C) die Abscheidewirkung z. B. von Zyklonen stark nachläßt.

Allen genannten Verfahren haftet der Nachteil an, daß sie sehr aufwendige Methoden vorsehen. Ein anderer bekannter Weg ist, den bei niedrigen Temperaturen, die keine Ansätze erwarten lassen, abgeschiedenen Staub einer Naßaufbereitung zu unterziehen, um die alkalischen Schadstoffe auszulaugen. Der Nachteil besteht in dem sehr großen Aufwand, den notwendigen großen Wassermengen und der Notwendigkeit, den als Schlamm vorliegenden Staub vor einer Weiterverwertung energieaufwendig trocknen zu müssen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den zu verwerfenden mit Alkalien angereicherten Staub aus einem Bypassgasstrom wesentlich zu vermindern, die Wärmeverluste des Alkalibypasses bei Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades des Gesamtprozesses der Zementklinkerherstellung zu reduzieren, ohne daß dabei die Wirksamkeit der Alkali- und Chloridminderung infolge des Bypassabzuges eingeschränkt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur thermischen Behandlung des staub- und alkalihaltigen Heißgasstrc mes aus dem Zementklinkerherstellungsprozeß zu entwickeln, bei dem bei niedrigen Temperaturen ein hoher Anteil an Alkalien u ->d Chloriden aus dem System ausgetragen und ein hoher Materialanteil dem Brennprozeß wieder zurückgeführt wird, und daß bei einem geringen Aufwand ein sicherer Betrieb gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein Teil des aus dem Klinkerbrennprozeß abgezweigten alkalt- und chloridhaltigen -1050°C-1250⁰C heißen - staubbeladenen Abgasstromes durch Zuführung von Frischluft auf 700⁰C-1050⁰C gekühlt wird. Danach werden 50-70% des im Gasstrom enthaltenen Staubes vom Gasstrom getrennt und dem Brennprozeß wieder zugeführt. Durch den geringen Abscheidegrad bei der Trennung des Staubes vom Gasstrom werden nur die alkaliarmen grobkörnigen Staubanteile aus dem Gasstrom abgetrennt und dem Brennprozeß wieder aufgegeben.

Durch die Abkühlung des alkali- und chloridbeladenen Abgasstromes auf Temperaturen zwischen 700⁰C und 1050⁰C wird erreicht, daß die Alkalien zum Teil noch flüchtig sind bzw. sichnuranden kleinsten Kornfraktionen des Staubes niedergeschlagen haben. Durch die Abtrennung des nurgrobkörnigen Staubanteils verbleiben die schadstoffhaltigen Bestandteile im Abgasstrom bzw. sind an dem feinkörnigon Materialstaub kondensiert. Nach weiterem Abkühlen werden dann die Schadstoffe vom Gasstrom getrennt.

Durch die Einstellung der Temperaturen wird erreicht, daß die kritische Temperatur der betriebsgefährdenden Ansatzbildung durch die alkali- und chloridhaltigen Schadstoffe an den Wandungen der Abscheidevorrichtung nicht erreicht bzw. unterschritten

AusfOhrungsbeisplol

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus einem Zementklinkerbrennsystem 1 wird an dem Übergang zwischen Sinterprozeß und Calcinier- bzw. Vorwärmprozeß mittels Alkali-Bypass 2 ein alkali-, chlorid- und staubbeladener Heißgasstrom abgezogen. Der 1050⁰C bis 125O⁰C heiße Abgasstrom wird durch Zuführung von Frischluft 3 auf 700⁰C bis 1050°C abgekühlt. Die im Gasstrom enthaltenen Alkalien liegen bei diesen Temepraturen zum größten Teil noch im gasförmigen Zustand vor. Nur ein geringer Teil der Alkalien hat sich an den feinsten Kornfraktionen des im Abgas enthaltenen Staubes niedergeschlagen. Betriebsgefährdende Ansatzbildung wird bei diesen Temperaturen an den Wandungen des nachgesrthalteten Zyklons 4 aber vermieden.

Nach der Abkühlung der Abgase erfolgt eine Abscheidung der alkaliarmen groben Staubfraktionen in einem Zyklon 4. Über eine Materialleitung 5 wird dem Brennprozeß das alkaliarme Material wieder zugeführt. Der Anteil der abzuscheidenden alkaliarmen groben Staubfraktion beträgt 50-70°C am gesamten Staubanteil im Bypassgas.

Das den Abscheider über eine Steigleitung 6 verlassende Bypassgas mit dem alkaliangereicherten Reststaub wird durch weitere Frischluftzumischung 7 bis auf Temperaturen von 400^oC-450°C gekühlt und anschließend einem Konditionierturm 8 und einer Gasreinigung 9 zugeführt. Das gereinigte Bypassgas 10 wird verworfen. Der abgeschiedene alkalireiche Feinstaub 11 wird entweder verworfen oder für andere Zwecke genutzt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei hoher Wirksamkeit der Alkali- und Chloridminderung infolge des Bypassgasabzuges oin hoher Anteil an alkaliarmem Material mit relativ hohen Temperaturen dem Brennprozeß wieder zugeführt werden kann, wodurch der thermische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses verbessert wird. Außerdem^

werden betriebsgefährdende Ansatzbildungen durch die alkali- und chloridhaltigen Schadstoffe an den Wandungen der Abscheidevorrichtungen vermieden.

Claims

Verfahren zur thermischen Behandlung des staub-, chlorid- und alkalihaltigen Heißgasstromes, vorzugsweise des Alkaü-Bypass-Gasstromes aus Brennanlagen zur Herstellung von Zementklinkern mit Vorwärmung, Calcinierung und Sinterung des Materials, bei dem der abgeschiedene alksiiarme Grobstaub dem Klinkerbrennprozeß zurückgeführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der aus dem Brennprozeß abgezweigte alkali- und chloridbeladene 1050⁰C-1250°C heiße Gasstrom auf 700⁰C bis 1050⁰C gekühlt, anschließend 50-70% des Staubes, der den alkaliarmen grobkörnigen Anteil enthält, vom Gasstrom getrennt und dem Brennprozeß wieder zugeführt wird, während der alkali- und chloridbeladene Gasstrom mit dem feinkörnigen Reststaub auf 400°C-450°C gekühlt und entstaubt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung