DE1966684B2 - Device for the thermal treatment of fine-grained substances, especially lime, dolomite or magnesite in suspension - Google Patents

Device for the thermal treatment of fine-grained substances, especially lime, dolomite or magnesite in suspension

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Description

hier einem mehrstufigem Zyklonwärmetauscher zugeführt. Dieser besteht — in bezug auf die Slrömungsrichtung der Abgase — aus hintereinand*;rgeschalteten Zyklonabscheidern 6,7 und 8, durch die die Abgase von einem Abgasgebläse 9 hindurchgesaugt werden. Mit Rücksicht auf einen besseren Abscheidungsgrad ist der Zyklon 8 als Doppelzyklon ausgebildet. Die Starbaustragsleitung des Zyklons 8 mündet in die Abgasrohrleitung zwischen den Zyklonen 6 und 7, die Staubaustragsleitung des Zyklons 7 mündet in die Abgasrohrleitung zwischen den Zyklonen 5 und 6, und die Staubaustragsleitung des Zyklons 6 mündet in den Behandlungsraum 1.here fed to a multi-stage cyclone heat exchanger. This exists - in relation to the direction of flow of the exhaust gases - from one behind the other *; r-connected cyclone separators 6, 7 and 8, through which the exhaust gases from an exhaust fan 9 are sucked through. With regard to a better degree of separation is the Cyclone 8 designed as a double cyclone. The star structure of the cyclone 8 opens into the exhaust pipe between the cyclones 6 and 7, the dust discharge line of the cyclone 7 opens into the exhaust pipe between the cyclones 5 and 6, and the dust discharge line of the cyclone 6 opens into the treatment room 1.

Das kalte Aufgabegut und zweckmäßigerweise der in der Entstaubungseinrichtung, beispielsweise einem elektrostatischem Staubabscheider 10 abgeschiedene Staub wird in die Abgasrohrleitung zwischen den Zyklonen 7 und 8 eingeführt. Auf diese Weise ist es möglich, das Aufgabegut in direktem Kontakt mit dem heißen Abgas stufenweise entgegen dem Abgasstrom über die Zyklone 8, 7 und 6 in den Behandlungsraum zu führen und so den noch beträchtlichen Wärmeinhalt der aus dem Zyklon 5 austretenden Abgase zur Vorerhitzung des Aufgabegutes bis nahe an die Dissozialionstemperatur auszunützen. An Stelle des beschriebenen Zyklonwärmetauschers kann jede andere Wärmetauschervorrichtung, die zur Erhitzung von feinkörnigem Material geeignet ist, beispielsweise eine nach dem Wirbelschichtprinzip arbeitende oder eine ähnliche Vorrichtung eingeführt werden.The cold feed material and expediently the dust separated in the dedusting device, for example an electrostatic dust separator 10, is introduced into the exhaust pipe between the cyclones 7 and 8. In this way it is possible to lead the feed material in direct contact with the hot exhaust gas in stages against the exhaust gas flow via the cyclones 8, 7 and 6 into the treatment room and thus the still considerable heat content of the exhaust gases emerging from the cyclone 5 to preheat the feed material to be used up to near the dissocial temperature. Instead of the cyclone heat exchanger described, any other heat exchanger device which is suitable for heating fine-grained material, for example a device operating according to the fluidized bed principle or a similar device, can be introduced.

Das über den Zyklonabscheider 5 aus dem Behandlungsgasstrom ausgeschiedene, fertiggebrannte Gut wird einer mit Luft betriebenen Kühlvorrichtung aufgegeben, vorzugsweise ebenfalls einem mehrstufigen Zyklonwärmetaurcher. Der Kühlwärmetauscher besteht hier — mit Bezug auf die Strömungsrichtung der Kühlluft — aus hintereinandergeschalteten Zyklonen 11, 12, 13 und 14. Die Kühlluft wird über eine Rohrleitung 15 in den Zyklon 11 eingeführt und über das Kühlluftgebläse 16 aus dem Zykon 14 abgezogen, der in bekannter Weise mit Rücksicht auf einen besseren Abscheidegrad als Doppelzyklon ausgebildet ist.The finished burned material separated from the treatment gas flow via the cyclone separator 5 is given to an air-operated cooling device, preferably also a multi-stage cyclone heat exchanger. The cooling heat exchanger exists here - with reference to the direction of flow of the cooling air - from cyclones 11, 12, 13 and 14 connected in series. The cooling air is supplied via a pipe 15 introduced into the cyclone 11 and via the cooling air fan 16 withdrawn from the Zykon 14, in a known manner with a view to a better degree of separation is designed as a double cyclone.

Das im Abscheider 5 aus dem Behandlungsgasstrom abgeschiedene Gut wird zunächst in die Kühlluftrohrleitung 17 zwischen den Zyklonen 13 und 14 eingeführt und gelangt dann stufenweise im Gegenstrom zu der Kühlluft zum Zyklon U, wo es zum Abtransport ausgetragen wird. Ein Teil der mit dem Kühlluftgebläse abgezogenen ausgeheizten Kühlluft wird über eine Rohrleitung 18 dem Heißgaserzeuger 3 als Verbrennungsluft zugeführt.The material separated from the treatment gas stream in the separator 5 is first fed into the cooling air pipeline 17 is introduced between the cyclones 13 and 14 and then passes gradually in countercurrent to the Cooling air to Zyklon U, where it is discharged for removal. Some of the ones removed with the cooling air fan Heated cooling air is sent via a pipe 18 to the hot gas generator 3 as combustion air fed.

Der andere Teil der Kühlluft wird über die Rohrleitung 19 (strichpunktiert dargestellt) in die Ansaugleitung 20 des Abgasgebläses 9 eingeführt. Durch die Zumischung der aufgeheizten Kühlluft, deren Temperatur mit Sicherheit unter der höchstzulässigen Temperatur für das Abgasgebläse liegt, wird die Abgastemperatur so weit gesenkt, daß die Abgase ohne Gefährdung des Gebläse:, gefördert werden können.The other part of the cooling air is via the pipe 19 (shown in phantom) into the suction line 20 of the exhaust fan 9 introduced. By adding the heated cooling air, its temperature is definitely below the maximum permissible temperature for the exhaust fan, the exhaust gas temperature lowered so far that the exhaust gases can be conveyed without endangering the fan.

Die Abgasleitung 21 hinter dem Abgasgebiäse ist in zwei Zweigleitungen 22 und 23 aufgeteilt, so daß durch eine entsprechende Aufteilung der über die Leitung 18 in den Heißgaserzeuger eingeleiteten Kühlluft einerseits und der mit aufgeheizter Kühlluft vermischten Abgasmenge die für das Verfahren erforderliche Gesamtgasmenge eingestellt werden kann. Zu Regelzwecken sind hierzu in den Zweigleitungen 22 und 23 entsprechende Drosselklappen vorgesehen, wobei die für den Heißgaskreislauf nicht benötigten Gasmengen über den Staubabscheider 10 abgeleitet werden.The exhaust pipe 21 behind the exhaust fan is divided into two branch lines 22 and 23, so that through a corresponding division of the cooling air introduced into the hot gas generator via line 18 on the one hand and the amount of exhaust gas mixed with heated cooling air is the total amount of gas required for the process can be adjusted. For control purposes, corresponding ones are provided in the branch lines 22 and 23 for this purpose Throttle valves are provided, with the gas quantities not required for the hot gas circuit over the dust separator 10 can be derived.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch: ^S Claim: ^ p Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigen Stoffen, insbesondere Kalk, Dolomit oder Magnesit, in der Schwebe, bestehend aus einem Heißgaserzeuger, einem in Strömungsrichtung des Behandlungsgases nachgeschalteten Behandlungsraum sowie einem diesem nachfolgenden Abscheider für das behandelte Gut, wobei dem Behandlungsraum gutseitig eine Vorerhitzungseinrichtung für das zu behandelnde Gut mit Hilfe des abströmenden Behandlungsgases vorgeschaltet ist, die ihrerseits abgasseitig mit dem Heißgaserzeuger in Verbindung steht und wobei dem Abscheider ein Luftkühler für das behandelte Gut nachgescha:tet ist, der über eine Leitung für kühle Abluft ebenfalls mit dem Heißgaserzeuger in Verbindung steht, d a durch gekennzeichnet, daß hinter dem Luftkühler (11, 12, 13, 14) die Leitung (18) für die Kühlerabluft so geteilt ist, daß eine Zweigleitung (19) zum Abgasgebläse (9) der Vorerhitzungseinrichtung (6,7,8) führt, und daß die Abgasleitung (21) hinter dem Abgasgebläse (9) eine mit einer Entstaubungseinrichtung (10) verbundene Abzweigung (22) aufweist.Device for the thermal treatment of fine-grain materials, in particular lime, dolomite or magnesite, in suspension, consisting of a hot gas generator, one in the direction of flow the treatment room downstream of the treatment gas and a subsequent treatment room Separator for the treated material, with a preheating device on the material side of the treatment space is connected upstream for the material to be treated with the aid of the outflowing treatment gas, the in turn is in connection with the hot gas generator on the exhaust gas side and the separator is a Air cooler for the treated goods is downstream, as is the one via a line for cool exhaust air is connected to the hot gas generator, d a characterized in that behind the Air cooler (11, 12, 13, 14) the line (18) for the cooler exhaust air is divided so that a branch line (19) leads to the exhaust fan (9) of the preheating device (6,7,8), and that the exhaust pipe (21) behind the exhaust fan (9) a branch (22) connected to a dedusting device (10) having. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermisehen Behandlung von feinkörnigen Stoffen, insbesondere Kalk, Dolomit oder Magnesit, in der Schwebe, bestehend aus einem Heißgaserzeuger, einem in Strömungsrichtung des Behandlungsgases nachgeschalteten Behandlungsraum sowie einem diesem nachfolgenden Abscheider für das behandelte Gut, wobei dem Behandlungsraum gutseitig eine Vorerhitzungseinrichtung für das zu behandelnde Gut mit Hilfe des abströmenden Behandlungsgases vorgeschaltet ist, die ihrerseits abgasseitig mit dem Heißgaserzeuger in Verbindung steht und wobei dem Abscheider ein Luftkühler für das behandelte Gut nachgeschaltet ist, der über eine Leitung für kühle Abluft ebenfalls mit dem Heißgaserzeuger in Verbindung steht.The invention relates to a device for thermal vision Treatment of fine-grained substances, in particular lime, dolomite or magnesite, in suspension from a hot gas generator, a downstream one in the flow direction of the treatment gas Treatment room and a subsequent separator for the treated material, the treatment room on the good side a preheating device for the goods to be treated with the aid of the outflowing Treatment gas is connected upstream, which in turn is connected to the exhaust gas side with the hot gas generator and where the separator is followed by an air cooler for the treated material, which is connected via a line for cool exhaust air is also connected to the hot gas generator. Bei der thermischen Behandlung von feinkörnigen Stoffen ist es vielfach erforderlich, daß zur Durchführung des gewünschten chemischen Prozesses eine Mindesttemperatur für die Behandlung erforderlich ist. Beispielsweise bei der Entsäuerung von Kalk muß wegen der Dissoziationstemperatur für das Kohlendioxid die gesamte Dissoziationswärme oberhalb von 8000C mit den Heißgasen aufgebracht werden. Es ist daher beim Brennen von Kalk aus feinkörnigem Kalkstein in der Schwebe in einem Heißgasstrom für den praktischen Betrieb erforderlich, die Heißgastemperatur auf eine Temperatur von etwa 10000C einzustellen, wobei wegen der Gefahr des »Überbrennens« dieses Temperaturniveau nur geringfügig überschritten werden darf. Dies zieht in jedem Fall einen erhöhten Wärmeverbrauch nach sich, da die Dissoziation erst oberhalb etwa 8000C vonstatten geht und somit die Dissoziationswärme in dem Temperaturintervall von 800 bis 10000C mit dem Heißgas zur Verfügung gestellt werden muß. Dementsprechend ist im Verhältnis zur Gutmenge eine große Heißgasmenge notwendig, deren Wärmeinhalt unterhalb 8000C aber für die Dissoziation, also den eigentlichen Brennprozeß nicht nutzbar ist.In the thermal treatment of fine-grained substances, it is often necessary that a minimum temperature is required for the treatment in order to carry out the desired chemical process. For example, when deacidifying lime, because of the dissociation temperature for the carbon dioxide, the total dissociation heat above 800 ° C. must be applied with the hot gases. It is therefore necessary when burning lime of fine-grained limestone in suspension in a hot gas stream for practical operation to set the hot gas temperature to a temperature of about 1000 0 C, this temperature level may be only slightly exceeded due to the risk of "over burning". In any case, this entails increased heat consumption, since the dissociation only takes place above about 800 ° C. and thus the heat of dissociation must be made available with the hot gas in the temperature range from 800 to 1000 ° C. Accordingly, in relation to the quantity of material a large quantity of hot gas is required, the heat content below 800 0 C but for dissociation, so the actual burning process is not usable. Um die Behandlungsgase besser ausnutzen zu können, ist es beispielsweise aus der DT-PS 9 61 607 bekannt, eine aus Zyklonwärme'ausdiern bestehende Vorerhitzungseinrichtung für das Behandlungsgut vorzusehen und die dort anfallenden Abgase im Kreislauf in den Heißgaserzeuger zurückzuführen. Hierbei sind jedoch durch die Temperaturempfindlichkeit der zum Absaugen benötigten Abgasventilatoren, die zudem in vielen praktischen Fällen wegen der großen Gasmenge erhebliche Dimensionen aufweisen, enge Grenzen gesetzt. In order to be able to better utilize the treatment gases, it is known, for example, from DT-PS 9 61 607, one consisting of cyclone heat Provide preheating device for the material to be treated and the waste gases produced there in the circuit returned to the hot gas generator. However, due to the temperature sensitivity of the Extraction required exhaust fans, which also in many practical cases because of the large amount of gas have considerable dimensions, narrow limits. Aus der DT-PS 12 18 927 ist ferner eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Kalk, Dolomit und Magnesit in Wirbler- oder Zyklonanlagen bekannt, bei der einerseits die Abgase im Kreislauf in den Prozeß zurückgeführt werden und bei der darüber hinaus die im Heißgaserzeuger benötigte Luft vorher durch den Gutsammelbehälter geführt und durch die Restwärme des Gutes vorgewärmt wird. Bei dieser Vorrichfung sind jedoch die am Ende der Vorrichtung vom Ventilator abgesaugten Abgase derart abgekühlt, daß diese beim Eintreien in die Brennkammer nur noch eine Temperatur von etwa 3500C aufweisen. Demgegenüber sind die Abgastemperaturen bei der der Erfindung zugrunde liegenden Vorrichtung noch derart hoch, daß gängige Ven'ilatoren mit einem besonderen Wärmeschutz versehen werden müßten.From DT-PS 12 18 927 a device for the thermal treatment of lime, dolomite and magnesite in vortex or cyclone systems is also known, in which on the one hand the exhaust gases are recirculated into the process and in addition the air required in the hot gas generator is previously passed through the material collection container and preheated by the residual heat of the material. In this Vorrichfung However, the extracted at the end of the apparatus by the fan exhaust gases are cooled in such a way that they have only a temperature of about 350 0 C during Eintreien in the combustion chamber. In contrast, the exhaust gas temperatures in the device on which the invention is based are still so high that conventional fans would have to be provided with special thermal protection. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß auch bei hohen Abgastemperaturen die Aufrechterhaltung des Heißgasstromes im Kreislauf ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird nach der vorliegen den Erfindung dadurch gelöst, daß hinter dem Luftküh ler die Leitung für die Kühlerabluft so geteilt ist, daß eine Zweigleitung zum Abgasgebläse der Vorerhitzungseinrichtung führt, und daß die Abgasleitung hinter dem Abgasgebläse eine mit einer Entstaubungseinrichtung verbundene Abzweigung aufweist.The invention is based on the object of improving the device mentioned at the beginning to the effect that that enables the hot gas flow to be maintained in the circuit even at high exhaust gas temperatures will. This object is achieved according to the present invention in that behind the air cooling Ler the line for the cooler exhaust air is divided so that a branch line to the exhaust fan of the preheater leads, and that the exhaust pipe behind the exhaust fan with a dedusting device having connected junction. Durch die mit der Erfindung erreichbare Zumischung der aufgeheizten Kühlluft, deren Temperatur mit Sicherheit unter der zulässigen Höchsttemperatur für das Abgasgebläse liegt, kann die Gastemperatur so weit gesenkt werden, daß die Abgase ohne Gefährdung des Gebläses gefördert und im Kreislauf durch die gesamte Behandlungsanlage geführt werden können. Hierdurch läßt sich insbesondere bei Behandlungsverfahren, die auf Grund der erforderlichen hohen Wärmemengen bei vorgegebener Temperatur erhebliche Gasmengen benötigen, eine wesentliche Senkung des Wärmeverbrauchs erzielen. Außerdem ergibt sich eine gute Regelungsmöglichkeit für die Gesamtanlage sowohl für die Temperatur des Gaskreislaufes wie auch hinsichtlich des Sauerstoffangebotes für den Heißgaserzeuger, so daß die gesamte Vorrichtung im Hinblick auf den Wärmeverbrauch optimal einstellbar ist.Due to the admixture of the heated cooling air that can be achieved with the invention, its temperature is certain is below the maximum permissible temperature for the exhaust fan, the gas temperature can go so far be reduced so that the exhaust gases are promoted without endangering the fan and in the circuit through the entire Treatment plant can be performed. This allows in particular in treatment methods that require considerable amounts of gas due to the high amounts of heat required at a given temperature, achieve a significant reduction in heat consumption. In addition, there is a good possibility of regulation for the entire system both for the temperature of the gas circuit and with regard to the oxygen supply for the hot gas generator, so that the entire device in terms of heat consumption is optimally adjustable. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand des Fließschemas eines Ausführungsbeispieles für das Brennen von feinkörnigem Kalk dargestellt. Ein schachtförmiger Behandlungsraum 1 ist mit seinem unteren Ende über die Rohrleitung 2 mit einem Heißgaserzeuger 3 verbunden. Das obere Ende des Behandlungsraumes ist über die Abgasleitung 4 zweckmäßigerweise mit einem Abscheider, vorzugsweise einem Zyklonabscheider 5 verbunden, um das behandelte Gut von den Behandlungsgasen (Abgasen) zu trennen und weiteren Behandlungsstufen, beispielsweise einer Kühlstufe zuzuführen. Die aus dem Abscheider 5 austretenden Abgase werden einer Vorerhitzungseinrichtung,The device according to the invention is based on the flow chart of an exemplary embodiment for the Burning of fine-grained lime shown. A shaft-shaped treatment room 1 is with its lower The end is connected to a hot gas generator 3 via the pipeline 2. The upper end of the treatment room is expediently with a separator, preferably one, via the exhaust pipe 4 Cyclone separator 5 connected to separate the treated material from the treatment gases (exhaust gases) and further treatment stages, for example a cooling stage. The emerging from the separator 5 Exhaust gases are passed through a preheating device,
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