DE3029210A1

DE3029210A1 - Verfahren zum brennen karbonatischer mehle

Info

Publication number: DE3029210A1
Application number: DE19803029210
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8000 München Frank; Wolfram Dr.-Ing. 8035 Gauting Quittkat
Original assignee: Babcock Krauss Maffei Industrieanlagen GmbH; BKMI Industrieanlagen GmbH
Current assignee: BKMI Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1980-08-01
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1982-05-27
Also published as: US4353750A; JPS5751159A; DE3029210C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Brennen karbonatischer Mehle gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits ein Verfahren zum Brennen von karbonatischen Mehlen bekannt (EPA 79100049.0), bei dem der Brennstoff in eine Rauchgas-Rohmehl-Suspension eingedüst wird. Hierbei wird angestrebt, daß sich der Brennstoff möglichst gleichmäßig verteilt und die Brennstoffpartikel sich an Rohmehlpartikeln anlagern, um einen möglichst direkten Wärmeübergang vom Brennstoff auf die Rohmehlpartikel zu erzielen. Da die Zahl der Rohmehlpartikel in einer höheren Größenordnung liegt als die der Brennstoffpartikel, resultiert bei der Verbrennung

der brennstoffpartikel zwangsläufig ein Wärmeüberschuß, der eine örtliche Temperaturerhöhung verursacht. Lieser Umstand wird noch dadurch verstärkt, daß die Zeit von der Vermischung des Brennstoffs mit der Rauchgas-Rohmehlsuspension bis zum Beginn der Verbrennung durch die Zuführung von Verbrennungsluft sehr kurz ist, so daß möglicherweise die Vermischung noch unvollständig ist und eine Vergasung wegen der kühlenden Wirkung

* in deren unmittelbarar Umgebung

des Rohmehles relativ langsam einsetzt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßigere und intensive Wärmeübertragung vom Brennstoff auf alle Mehlpartikel zu erreichen, um dadurch die Sicherheit gegen örtliche überhitzung und das zum Kleben führende Schmelzen von Rohmehlpartikeln zu steigern.

Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte nach den Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach wird der Brennstoff zunächst in den sauerstoffarmen Abgasen des Drehrohrofens vergast, ehe nach einer für diesen Vorgang angemessenen Zeit die Vermischung mit dem Rohmehl und anschließend mit der Verbrennungsluft erfolgt und damit die Oxidation und Wärmeentbindung einsetzt.

Es sind freilich auch Verfahren bekannt, bei denen eine ähnliche Reihenfolge der Einzelvorgänge vorgesehen ist - jedoch unterscheiden diese sich in wesentlichen prinzipiellen Punkten von dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Sie benutzen nämlich mit Ausnahme der EPA 7yiü0U49.0 nicht die Ofenabgase, sondern aus dem Kühler.stammende vorgewärmte Verbrennungsluft als Trägermedium.

In der OS 26.29 082 ist von Vergasung flüssigen oder festen Brennstoffs die Rede, wobei ausschließlich vorgewärmte Kühlluft als Trägermedium verwendet wird - es bleibt dabei völlig ungeklärt, ob und wie etwa ein Gleichgewicht zwischen Verbrennung und Vergasung erzielt werden soll und kann und wie etwa die festen Vergasungsrückstände aus dem Prozeß entfernt oder in ihm verarbeitet werden sollen. Weiterhin erscheint es zumindest problematisch, wie nun die "ja mindestens auf Vergasungstemperatur erhitzten Zerlegungsprodukte des Brennstoffs durch eine Leitung 13 und einen Ringbrenner 4 in die Kalzinationszone geführt werden sollen und wie diese dort so verbrennen können, daß keine überhitzungen eintreten.

In der OS 2534 438 wird ebenfalls in einer separaten Brennkammer Brennstoff mit Kühlerabluft unterstöchiometrisch verbrannt und teilweise ver-

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gast, wobei bereits Rohmehl zur Kühlung des Apparates und der Vergasungsprodukte zugemischt wird und letztere durch einen Kanal dem Steigschacht des Schwebegas-Wärmetauschersystems zugeführt werden, wo die weitere Luftzufuhr die vollständige Verbrennung selbiger und die Entsäuerung des Rohmehls bewirkt.

Die vorliegende Erfindung kommt jedoch ohne eine separate Brennkammer aus,indem die Vergasung des Brennstoffs im unteren Teil des Steigschachtes eines Schwebegas-Wärmetauschers in einem Abschnitt erfolgt, in den das weiter oben eingeführte vorgewärmte Rohmehl wegen der entsprechend hohen Geschwindigkeit der Ofenabcase nicht eindringen bzw. hinabfallen kann. Dabei wird die für die Vergasung notwendige Wärme hauptsächlich den Abgasen des Drehofens entzogen, die im allgemeinen wesentlich heißer sind als etwa aufgeheizte Kühlerabluft, so daß die Vergasung entsprechend schneller erfolgt. Dadurch kann die Vergasungsdauer verkürzt und das der Vergasung vorbehaltene Steigrohrvolumen entsprechend klein gehalten werden. Andererseits wird bei gleichem Apparatevolumen der Vergasungsgrad entsprechend

höher. Oberhalb der Vergasungszone wird das zu entsäuernde karbonatische Mehl in den Steigschacht eingeführt und in dem Gemisch aus Rauchgasen u. Vergasungsprodukten, in denen auch noch Ofenstaub und feste Vergasungsrückstände suspendiert sind, gleichmäßig verteilt, wird erst dann die Verbrennungsluft zugeführt und damit die Oxidation eingeleitet, die je nach Vermischungsgrad und Intensität - einen Wärmeübergang auf das zu entsäuernde Brenngut ohne örtliche Temperaturspitzen bewirkt. Es ist leicht einzusehen, daß bei diesem Verfahren,

die Vergasungsprodukte aus dem Brennstoff

gleichmäßig in dem Trägergas verteilt vorliegen, optimale Voraussetzungen für eine gleichmäßige Wärmeverteilung und damit auch einen gleichmäßigen Wärmeübergang bei der Oxidation gegeben sind, vorausgesetzt, daß auch die Einmischung von Rohmehl und Verbrennungsluft gleichmäßig erfolgt. In weiterer Verfolgung des Erfindungsgedankens ergeben sich noch weitere gravierende Vorteile: Wird ein fester Brennstoff eingesetzt, z.B. Kohle, so werden die Abgase vom Drehofen umso stärker ab-

* Vorzugsweise

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gekühlt,je niedriger der Heizwert,d.h. je höher der Ballastanteil der Brennstoffs ist. Dadurch können die nachteiligen Folgen zu heißer Ofenabgase wie Ansinterungen von Staub an den Wänden des Steigschachtes oder thermische überlastung der Ausmauerung eingeschränkt werden. Auch die Kondensation von Alkalichloriden an dem zunächst kalten Brennstoff findet vorzugsweise an den Brennstoffpartikeln statt und damit weniger an den Wänden, wo diese Ansätze zu Betriebsstörungen führen können. Die mit der Vergasung verbundene Entstehung einer stark reduzierenden Atmosphäre führt nachgewiesenermaßen zu einer Reduzierung des NO_V in den Ofenabgasen.

Schließlich wird die Verwendung ballastreicher oder schlecht verbrennbarer Brennstoffe möglich, weil durch die hohe Temperatur der Abgase des Ofens die Aufheizung und Vergasung gegenüber den erwähnten Vergasungsmethoden beschleunigt wird. Außerdem kann das Temperaturniveau in diesem Bereich noch weiter erhöht werden.

In solchen Fällen wird ein Teil des Heizwertes für die Aufheizung durch Teiloxidation verbraucht. Hierbei ist eine Steuerung der Endtemperatur durch den Sauerstoffgehalt der Ofenabgase möglich.

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Es versteht sich von selbst, daß das erfindungsgemäße Verfahren sich auch auf solche anorganischen Mehle anwenden läßt, bei denen eine endotherme Zersetzungsreaktion oberhalb der Vergasungstemperatur des jeweiligen Brennstoffes stattfindet.

Claims

BABCOCK KRAUSS-MAFFEI BKMI INDUSTRIEANLAGEN GMBH Verfahren zum Brennen karbonatischer Mehle Patentansprüche

1.) Verfahren zum Brennen karbonatischer Mehle z.B. Zementrohmehl -, das in einem Schwebegasvorwärmer vorgewärmt und in einem Präkalzinator entsäuert wird, bevor es in einem Drehofen mit anschließendem Kühler thermisch weiterbehandelt wird, wobei sich der Präkalzinator an den Steigschacht oberhalb des Ofeneinlaufgehäuses anschließt, und das Mehl und die aus dem Kühler abgesaugte Verbrennungsluft so in den Präkalzinator eingeführt werden, daß sie sich mit dem durch den Steigschacht aufströmenden Ofengasen vermischen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Ofenabgase im Steigschacht einen Bereich so hoher Geschwindigkeit durchströmen, daß ein Absinken des Mehles in diesen Bereich nicht möglich ist, und daß in diesen Bereich

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der Brennstoff eingetragen wird, so daß die in den Ofenabgasen enthaltene Wärme die Aufheizung und Vergasung des Brennstoffes bewirkt und daß dem dadurch entstandenen Gemisch aus Ofenabgasen und Vergasungsprodukten anschließend das Mehl und die Verbrennungsluft zugemischt werden, so daß ein intensiver und gleichmäßiger Wärmeübergang bei Oxidation der Vergasungsprodukte auf das zu entsäuernde Mehl erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Temperaturniveau und damit die Geschwindigkeit der Vergasung des Brennstoffs durch Erhöhung des Sauerstoffgehaltes der Ofenabgase erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Temperaturniveau der Vergasung und mit ihm das Risiko von Ansinterungen an der Wand des Steigschachtes durch Herabsetzen des Heizwertes des Brennstoffes vermindert wird.