DD298769A5

DD298769A5 - Rohmehle fuer das gips-schwefelsaeure-verfahren

Info

Publication number: DD298769A5
Application number: DD33694790A
Authority: DD
Inventors: Hermann Matschiner; Rudolf Haase; Christoph Kain; Ingolf Petrick; Karl-Heinz Petrick; Bernd Buttker
Original assignee: Dsz Schwefelsaeure Und Zement Gmbh Wolfen,De
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-03-12
Also published as: WO1991009809A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Rohmehle für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren. Erfindungsgemäß enthalten die Rohmehle SO ind x -beladene A-Kohlen und /oder A-Kokse aus Rauchgasentschwefelungsanlagen anstelle von Koksen in Gegenwart von a) 8-12% Braunkohlenkraftwerksfilteraschen anstelle von Ton und Abbrand oder b) 8-50% aschebeladenen Rauchgasentschwefelungs-Produkten (REA) anstelle von Ton, Abbrand und einem Teil des Anhydrits. Die Erfindung betrifft Rohmehle für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure und Zementklinker. Auf diese Weise lassen sich die SO ind x -beladenen Träger in einfacher Weise unter Nutzung ihres C- und SO ind x -Gehaltes entsorgen.{Zementklinker; Schwefelsäure; A-Kohlen, SO ind x -beladen; A-Kokse, SO ind x -beladen; Braunkohlenkraftwerksfilteraschen; Rauchgasentschwefelungsprodukte}

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das Gips-Schwefelsäure-Verfahren basiert auf der reduzierenden Spaltung von Calciumsulfat mit Kohlenstoff, dabei verläuft die Reaktion im Drehrohrofen bzw. in einem vorgeschalteten Schwebegaswärmetauscher in Abhängigkeit von der Temperatur wie folgt:

CaSO₄ + 2 C ^ CaS + 2 CO₂ > 700⁰C

CaS + 3CaSO₄ ^ 4CaO + 2SO₂ >1100°C

4CaSO₄ + 2C^ 4CaO + 2CO₂ + 4SO₂

C+ CO₂ ^ 2CO ist auch die Reaktion

CaSO₄ + CO ?± CaO + CO₂ + SO₂

an der Reduktion von Calciumsulfat beteiligt.

Die zum Einsatz kommenden Rohmehle enthalten die Ausgangsstoffe Ton, Sand, Abbrand und Anhydrit neben dem Kohlenstoffträger. Zuschlagstoffe wie u. a. SiO₂, AI₂O₃ und Fe₂O₃ setzen die Zersetzungstemperatur von CaSO₄ horab, wodurch Kohlenstoff eingespart werden kann.

Bei Temperaturen von 1200 bis 1500°C entstehen dann aus CaO, SiO₂, AI₂O₃ und Fe₂O₃ die relevanten Klinkerphasen. Es ist bekannt, durch gezielte Korngrößenverteilung von Koks im Rohmehl, den C-Antoil nahe demjenigen für die CaSO₄-Reduktion theoretisch erforderlichen zu bringen (DE-AS 2461132, DE-PS 2943429) und somit Kosten einzusparen. Bekannt geworden ist einerseits der Einsatz von Abprodukten als Kohlenstoffquelle für die CaSO₄-Zersetzung im Gips-Schwefelsäure-Verfahren:

Aschexylit (DD-PS 224311), Winkleraschen (DD-PS 207303), Abprodukte des Acheson-Ofens (DD-PS 270898), andererseits gibt es kohlenstoffhaltige Abprodukte, welche bisher im Rohmehl für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren, bedingt durch Begleitstoffe, keine Anwendung finden können.

So führen C-Träger, welche einen hohen Gehalt an Kohlenwasserstoffen haben, zu Störungen bei der nachgeschalteten SO₃-Synthese (DD-PS 207303), und SO_x-beladene Kokse und Α-Kohlen setzen im RohmehlherstellungsprozeßS0₂ frei, was erhebliche Belästigungen in der Verfahrensführung verursacht.

SO_x-beladene Α-Kohlen bzw. -Kokse werden daher entweder kostenaufwendig regeneriert oder aber am wirtschaftlichsten durch Verbrennung in der Feuerung entsorgt, dazu ist jedoch erneut zumindest eine SO₂-Entsorgung notwendig (Cleve, U. in Müllverbrennung und Umwelt 3, EF-Verlag für Energie-und Umwelttechnik GmbH, Berlin 1989, S.418-420).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist der Ersatz von im Gips-Schwefelsäure-Verfahren eingesetzten hochwertigen Kokssorten im Rohmehl durch SO_x-beladene kohlenstoffhaltige Anfallprodukte aus Rauchgasentschwefelungsanlagen bei gleichzeitiger Nutzung der S-Anteile für die Produktion von Schwefelsäure.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, SO_x-beiadene C-Träger für die Zersetzung von CaSO₄ so im Rohmehl für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren einzusetzen, daß auch die SO^-Anteile für die Produktion von Schwefelsäure wirksam werden. Erfindungsgemäß enthalten die Rohmehle SO_x-beladene Α-Kohlen und/oder A-Kokse aus Rauchgar antschwefelungsanlagen anstelle von Koksen in Gegenwart von

a) 8-12% Braunkohlen-Kraftwerksfilterasehen anstelle von Ton und Abbrand oder

b) 8-50% aschebeladenen Rauchgasentschwefelungsprodukten (REA) anstelle von Ton, Abbrand und einem Teil des Anhydrits.

Es wurde gefunden, daß SO_x-beladene Α-Kohlen und/oder A-Kokse, welche bisher nur durch Verbrennung in der Feuerung entsorgt werden können, als Reduktionsmittel für Calciumsulfat im Glps-Schwefelsäure-Prozeß geeignet sind. Überrcschend werden beim Einsatz der Abprodukte die SO,-Anteile bei Gegenwart von Braunkohlen-Kraftwerksfilterasche oder aschebeladenen REA-Produkten im Rohmehl so gebunden, daß sie erst im Of3η freigesetzt werden und im Ofengas zur SO₂-Anreicherung führen. Diese Rohmehle sind problemlos im Gemisch mit anderen Rohmehlen einsetzbar. Auf diese Weise lassen sich die SO„-beladenen Träger in einfacher Weise unter Nutzung ihres C- und SO_x-Go! Ites entsorgen.

Ausfuhrungsbeispiele Beispiel 1

Aus den Rohstoffen 79,0% Natur-Anhydrit, 4,5% Quarzsand, 9,5 % getrocknetem Ton, 0,5 % Pyrit-Abbrand und 6,5 % Koks (80,2 % C) wird in bekannter Weise ein Rohmehl hergestellt, welches 4,0% C und 44,5% SO₃-Anteile enthält. Nach dem Labor-Versuchsbrand bei 1300⁰C enthält der entsprechende Klinker 0,9% SO₃. Die Klinkeranalyse ergibt in den für die Zementq''alität relevanten Phasen die Zusammensetzung 60,8% Alit, 16,9% BeMt, 16,4% Aluminat.

Beispiel 2 Wie Beispiel 1, jedoch wird jetzt als C-Komponente ein mit 12% SO»-beladener Aktivkoks (berechnet als SO₂) aus der Rauchgasreinigung einer Gips-Schwefelsäure-Anlage mit 70,2% C eingesetzt. Das so hergestellte Rohmehl enthält 3,9% C und

45,2% SO₃. Der Klinker nach dem Versuchsbrand hat 1,0% SO₃. Die Klinkerphasen bestehen aus 60,8% Alit, 17,2% Belit, 16,9%Aluminat.

Bei der Rohmehlherstellung wird SOj freigesetzt. Beispiel 3 Wie Beispiel 2, jedoch wird jetzt anstatt getrocknetem Ton und Pyrit-Abbrand Braunkohlen-Kraftwerksfilterasche mit 1,2% SO₃

eingesetzt. Das so hergestellte Rohmehl enthält 4,1 % C und 45% SO₃. Der Klinker nach dem Versuchsbrand hat 0,8% SO₃. Die

Klinkerphasen bestehen aus 62,3% Alit, 15,9% Belit und 17,4% Aluminat. Bei der Rohmehlherstellung wird kein SO₂

freigesetzt.

Beispiel 4 Wie Beispiel 3, jedoch wird jetzt als C-Komponente der im Beispiel 1 genannte Steinkohlenkoks eingesetzt. Das Rohmehl enthält

4,0% C und 44,9% SO₃. Der Klinker nach dem Versuchsbrand hat 0,9% SO₃. Die Klinkerphasen bestehen aus 61,9% Alit, 16,3%

Belit und 17,2% Aluminat. Bei der Rohmehlherstellung wird kein SO₂ freigesetzt. Beispiels

Wie Beispiel 2, jedoch wird jetzt anstatt getrocknetem Ton, Pyrit-Abbrand und auch 10% des Anhydrits ein aschebeladenes REA-Prodiikt aus dem Sprühabsorptionsverfahren eingesetzt. Das so hergestellte Rohmehl enthält 3,8% C und 43,9% SO₃. Der Klinker nach dem Versuchsbrand hat 0,6% SO₃. Die Klinkerphasen bestehen aus 58,2 % Alit, 20,4% Belit, 15,4% Aluminat. Bei der Rohmehlherstellung wird kein SO₂ freigesetzt.

Claims

Rohmehle für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren, gekennzeichnet durch SO_x-beladene A-Kohlen und/oder A-Kokse aus Rauchgasentschwefelungsanlagen anstelle von Koksen in Gegenwart von

a) 8-12% Braunkohlen-Kraftwerksfilieraschen anstelle von Ton und Abbrand oder

b) 8-50% aschebeladenon Rauchgasentschwefelungsprodukten anstelle von Ton, Abbrand und einem Teil des Anhydrits.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Rohmehle für das Gips-Schwefelsäure-Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure und Zementklinker.