DE2550646A1

DE2550646A1 - Verfahren zur herstellung von trockenem geloeschtem wasserhaltigen kalk

Info

Publication number: DE2550646A1
Application number: DE19752550646
Authority: DE
Inventors: Anthony Robin Pennell; John PRATT
Original assignee: Associated Portland Cement Manufacturers Ltd
Current assignee: Blue Circle Industries PLC
Priority date: 1974-11-11
Filing date: 1975-11-11
Publication date: 1976-05-20
Also published as: DE2550646C2; FR2290403A1; US4382911A; JPS5828218B2; FR2290403B1; JPS5172997A; GB1522308A

Description

3VIÜLLER-BORE - GROENING · DEUFEL · SCHÖN · HERTEL

PATENTANWÄLTE

DR. WOI-FOANQ MÖLLER-BORS HANS W. GROENINO, DIPL.-1NQ. DR. PAUU DEUFEL, DIPU-CHeM. DR. ALFRED SCHON, DIPU-CKEM, WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

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THE ASSOCIATED PORTLAND CEMENT MANUFACTURERS LIMITED Portland House, Stag Place, London SW1E 5BJ, England

Verfahren zur Herstellung von trockenem gelöschtem

wasserhaltigen Kalk

Die Erfindung betrifft die Herstellung von trockenem gelöschtem wasserhaltigen Kalk durch Hydratisierung von Kalk, der in einem Ofen insbesondere aus Kalkstein oder Kreide hergestellt wird.

Kalk wird in herkömmlicher Weise durch Brennen von Kalkstein oder Kreide in einem Ofen hergestellt. Das den Ofen verlassende Material wird direkt aus dem Ofen durch einen Kühler geführt. Wasserhaltiger oder hydratisierter Kalk wurde bisher in der Weise hergestellt, daß Wasser dem gekühlten Kalk in einer zusätzlichen und getrennten Anlage zugesetzt wird.

Es ist bekannt, die Hydratisierungsreaktion bei erhöhten Temperaturen zwischen 10O⁰C und der Dissoziationstemperatur von

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BO · SIEBERTSTH. 4 · POB 860720 · KABEL: MtTEBOPAT · TEL. <089) 471079 · TELEX 5-2SSSB

Calciumhydroxid durchzuführen und die erhöhte Temperatur unter Einsatz der Wärme aufrechtzuerhalten, die bei der exothermen Hydratisierungsreaktion in Freiheit gesetzt wird.

Die Freisetzung von Kohlendioxid aus Kalkstein oder Kreide zur Gewinnung von Kalk in dem Ofen ist eine endotherme Reaktion. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Förderung dieser endothermen Reaktion die Wärme verfügbar zu machen, die bei der Hydratisierung des erzeugten Kalks freigesetzt wird. Diese Aufgabe wird in der Weise gelöst, daß die Hydratisierung des Kalks in der Vorrichtung durchgeführt wird, die für die anfängliche Herstellung des Kalks eingesetzt wird.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von trokkenem gelöschtem hydratisierten Kalk zur Verfügung gestellt, welches darin besteht, Kalk in der Weise herzustellen, daß ein kalkhaltiges Material in einem Ofen gebrannt wird, der erzeugte Kalk direkt aus dem Ofen in einen Rotationskühler geleitet wird, der sich an dem Produktauslaß des Ofens befindet, und das Kalkprodukt durch Zusatz von Wasser hydratisiert wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser dem Kalkpro- · dukt in dem Kühler während des Durchschickens des abzukühlenden Kalks in der Menge an dem Auslaß des Kühlers zugesetzt wird, die zur Erzeugung von hydratisiertem Kalk erforderlich ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß unter "kalkhaltigem Material" ein festes Material zu verstehen ist, das sich beim Brennen im wesentlichen zu Kalk und nur flüchtigen Materialien zersetzt.

Die Erfindung läßt sich in einer sehr einfachen und bevorzugten Weise dadurch durchführen, daß ein Wasserzufuhrrohr in das Auslaßende des Kühlers eingesetzt wird, wobei sich das Rohr in Längsrichtung in den Kühler über eine geeignete Entfernung hinweg erstreckt, wobei das aus dem Rohr abgegebene Wasser auf den Kalk auftrifft, der normalerweise in absteigender Richtung durch den Kühler wandert. Bei dem Kühler handelt es sich gewöhnlich um einen geneigten Drehzylinderkühler, der an dem Auslaßende offen

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ist, damit Luft im Gegenstrom durch die Vorrichtung bewegt oder geleitet werden kann, um einen Wärmeaustausch zu bewirken und die Verbrennung in dem Ofen aufrechtzuerhalten. Das Rohr kann in dem Kühler einfach in einem offenen Ende enden, es kann jedoch auch am Ende einen perforierten Abschnitt zur Verteilung des Wassers aufweisen. Wasser wird normalerweise bei gewöhnlicher Zuführtemperatur mit einer solchen Geschwindigkeit zugeleitet, daß das Produkt bis zu dem gewünschten Ausmaße hydratisiert wird. Dieser Zustand läßt sich im allgemeinen leicht feststellen, beispielsweise durch eine enorme Zunahme des Rauminhaltes der Masse. Es ist keine weitere Modifizierung des herkömmlichen Kalkerzeugungsverfahrens notwendig, außerdem sind keine Hilfsvorrichtungen erforderlich.

Ein geeigneter Abstand des Wasserrohres, über den hinweg sich dieses in den Kühler erstreckt, läßt sich durch einfach durchzuführende Versuche ermitteln. Dieser Abstand ist nicht kritisch. Die Zone, in welcher das Wasser aufgebracht wird, kann beispielsweise in einem Abstand liegen, der 1/4 bis 1/2 des Weges von dem unteren Ende bis zu dem oberen Ende des Kühlers beträgt, wobei wichtig ist, daß die Hydratisierungsreaktion unterhalb der Dissoziations- oder Dehydratxsxerungstemperatur des Produktes durchgeführt wird. Beispielsweise hat sich eine Stelle der Wasserzugabe als zufriedenstellend erwiesen, die eine 7 bis 15 Minuten dauernde Verweilzeit gestattet, bevor das Material aus einem herkömmlichen Rotationskühler abgegeben wird. Die Temperatur in der Zone, in der das Wasser aufgebracht wird, kann beispielsweise zwischen 100 iind 500⁰C liegen.

Die Reaktion zwischen dem Kalk und dem Wasser ist natürlich sehr heftig und hat ein Aufbrechen des Kalks zur Folge-, wenn er das größer volumigere und lockerere Hydrat bildet. Dies gewährleistet eine gründliche Reaktion ohne spezielle Vorbereitung des Kalks, wie ein Vermählen mit anschließendem gründlichem Trocknen. Die bei der Reaktions freigesetzte Wärme läßt sich in wirksamer Weise von dem Luftstrom in den Kalkofen wegschleppen, wo sie dxe Kalkbildungsreaktion unterstützt, ohne daß dabei jedoch ein

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Staubproblem auftritt, wie an sich zu erwarten gewesen wäre. Durch bloße Einstellung des Wasserstromes und möglicherweise der Lokalisierung längs des Kühlers, an welchem er zugeführt wird, kann die Hydratisierungsreaktion unter Gleichgewichtsbedingungen durchgeführt werden, wobei der ganze Kalk vollständig gelöscht wird und ein trockener gelöschter hydratisierter Kalk, d. h. ein Kalk ohne Wasserüberschuß, als einziges Produkt anfällt. Darüber hinaus lassen sich die Funktionen des Kühlens sowie der Unterhaltung der Verbrennung, welche die zugeführte Luft erfüllen muß, leicht bei dem kombinierten KaIkerzeugungs- und Kalkhydratisierungsverfahren abgleichen.

Das Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden, es läßt sich jedoch auch leicht gewünschtenfalls unterbrechen, indem die Walserzuführung abgestellt wird, worauf die Anlage auf die Erzeugung von gekühltem Kalk umgestellt werden kann. Es ist keine Veränderung der Geschwindigkeit oder des Zustands der Beschikkung, beispielsweise einer Kalkaufschlämmung, zu dem Ofen erforderlich. Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise unabhängig von dem verwendeten Ofenbrennstoff durchführen.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Kalkbrennanlage, die erfindungsgemäß für die Hydratisierung des erzeugten Kalks ausgelegt ist.

Beispiel

Die Figur zeigt einen Drehofen 1 eines herkömmlichen Typs, der an dem höheren Ende 2 mit einem unterteilten kalkhaltigen Material oder einem kalkhaltigen Material in Einzelteilchenform, insbesondere Kalkstein oder Kreide beschickt wird. Die Beschikkung kann gegebenenfalls vorerhitzt werden. Luft tritt an dem anderen Ende 3 zusammen mit Brennstoff 9 für die Verbrennung ein. Die Luft wird an der Stelle 8 zugeleitet und gelangt zuerst

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durch den Kühler 4 für die Wiedergewinnung der Wärme aus den mit Wärme behandelten Feststoffen und wird durch ein nichtgezeigtes herkömmliches Gebläse angetrieben oder vorwärtsbewegt. Nach einer Kohlendioxidfreisetzung in dem Drehofen 1 und einer anschließenden Umwandlung zu Kalk verlassen die Feststoffe den Ofen durch die Öffnung 3 und fallen direkt in den Rotationskühler 4 mit einer Temperatur von ungefähr 900 bis 1000⁰C, während die flüchtigen Materialien sowie die gasförmigen Verbrennungsprodukte einschließlich etwa vorhandener nicht verbrauchter Luft aus dem Ofen durch eine Öffnung 10 abgelassen und in üblicher Weise weggeleitet werden.

Der heiße Kalk wandert in Abwärtsrichtung durch den Rotationskühler bis er die Zone 5 erreicht, wo er auf einen Wasserstrom 6 trifft, der aus dem Rohr 7 herabläuft, das mit Wasser aus irgendeiner geeigneten Quelle versorgt wird. Die Reaktion zwi- · sehen dem Kalk und dem Wasser erfolgt kräftig innerhalb des Materials, das in dem Kühler wandert, wobei exotherme Reaktionswärme in Freiheit gesetzt wird. Die letztere wird an den Kühlungsstrom abgegeben, der durch die Öffnung 8 zugeführt wird, und addiert sich auf diese Weise zu der in dem Kühler gewonnenen Wärme für den Betrieb des Ofens.

Die Fließgeschwindigkeit des Wassers sowie die Entfernung der Stelle, an der das Wasser aufgebracht wird, in dem Kühler werden so lange eingestellt, bis die gekühlten Feststoffe, die aus dem Kühlerauslaß 8 austreten, im wesentlichen aus einem vollständig trockenen gelöschten hydratisierten Kalk bestehen, der sich durch eine beträchtliche Großvolumigkeit im Vergleich zu dem Kalk auszeichnet. Diese Einstellung ist einfach und leicht zwischen den Extremwerten einer zu hohen Temperatur für die Hydratation einerseits und einer zu kurzen Verweilzeit für eine vollständige Reaktion und Abkühlung andererseits durchführbar. Sie erfordert keine besonderen Kenntnisse anderer Parameter. Eine typische Verweilzeit beträgt 10 Minuten in einer Anlage

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herkömmlicher Größe. Der Durchsatz durch die Anlage ist der gleiche wie im Falle von Kalk vor der Anpassung durch den Einsatz der Wasserzufuhr, es wird jedoch eine größere Wärnieökonomie erzielt, während der Luft- und Brennstoffbedarf sowie die Staubentwicklung vermindert werden.

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Claims

2 5 5 O 6 A 6

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von trockenem gelöschtem hydratisierten Kalk durch Erzeugung von Kalk durch Brennen eines kalkhaltigen Materials in einem Ofen, Weiterleitung des Kalkproduktes direkt aus dem Ofen in einen Rotationskühler, der an dem Auslaß für das Ofenprodukt vorgesehen ist, und Hydratisieren des Kalkprodukts durch Zugabe von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser dem Kalkprodukt innerhalb des Kühlers während des Durchleitens des abzukühlenden Kalks durch den Kühler in der Menge zugesetzt wird, die erforderlich ist, einen hydratisieren Kalk an dem Auslaß des Kühlers zu ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Luft im Gegenstrom zu den Kalk-enthaltenden Feststoffen dem Kühler für einen Wärmeaustausch zugeführt und anschließend dem Ofen zur Unterhaltung der darin erfolgenden Verbrennung zugeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Ofen ein Drehofen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Wassermenge zugesetzt wird, die einen trockenen gelöschten hydratisieren Kalk als im wesentlichen das einzige feste Produkt liefert, das aus dem Auslaß des Kühlers austritt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mittels eines Wasserzuführungsrohres zugeführt wird, das sich in Längsrichtung in den Kühler erstreckt und Wasser an einer Zone zuführt, die sich in einem Abstand von 1/4 bis 1/2 der Länge des Kühlers, gerechnet von dem Feststoffauslaß

-· des Kühlers, befindet.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Zone auf einen Wert zwischen 100 und 500⁰G eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Feststoffe zwischen der Zone und dem Feststoffauslaß des Kühlers auf einen Wert zwischen 7 und 15
Minuten eingestellt wird.

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