DE3720976C1

DE3720976C1 - Process for firing ceramic material and apparatus for carrying this out

Info

Publication number: DE3720976C1
Application number: DE19873720976
Authority: DE
Inventors: Karsten Dr-Ing Junge; Norbert Dipl-Chem Pauls
Original assignee: FORSCHUNGSSTELLE DES BUNDESVER
Current assignee: FORSCHUNGSSTELLE DES BUNDESVER
Priority date: 1987-06-25
Filing date: 1987-06-25
Publication date: 1988-12-15

Abstract

The invention relates to a process for firing ceramic material, in particular bricks, in a tunnel kiln, in which process the material to be fired is passed through the tunnel kiln in countercurrent to the firing gases, is heated up to the firing temperature and is subsequently cooled. In such a process, in order to be able to purify the firing gases of contaminants with less expense and to prevent contaminants depositing on the material being fired, the invention proposes that the firing gases are drawn off from the tunnel kiln in the region of the heating-up zone in which the evolution of inorganic contaminants from the material being fired commences, are passed through a hot-gas desulphurisation plant operating dry and are recirculated in purified form to the tunnel kiln.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von keramischem Brenngut, welches beim Brennen anor ganische gasförmige Schadstoffe insbesondere in Form von Schwefeldioxyd, Fluorwasserstoff und Schwefel trioxyd ausscheidet, in einem Tunnelofen, bei welchem das Brenngut im Gegenstrom zu den Brenngasen durch den Tunnelofen geführt, bis auf die Brenntemperatur aufgeheizt, gebrannt und abschließend gekühlt wird.The invention relates to a method for burning ceramic firing material, which is anor ganic gaseous pollutants especially in the form of sulfur dioxide, hydrogen fluoride and sulfur trioxide excretes in a tunnel furnace, in which the fuel in counterflow to the fuel gases led the tunnel furnace up to the firing temperature is heated, burned and finally cooled.

Ein besonderes Problem bei derartigen Verfahren ist der relativ hohe Schadstoffgehalt in den Abgasen des Tunnelofens. Diese Abgase enthalten in größeren Men gen Schwefeldioxyd, Fluorwasserstoff, Schwefeltrioxyd und andere anorganische gasförmige Verbindungen, die nicht in die Atmosphäre abgeführt werden dürfen. Die neuerdings strengeren Auflagen im Hinblick auf die Schadstoffemission machen es deshalb erforderlich, das Abgas des Tunnelofens einer Reinigung zu unter ziehen, bei der diese anorganischen gasförmigen Schad stoffe abgeschieden werden. Da das Abgas des Tunnel ofens verhältnismäßig kühl ist, kommen hierfür nur naß arbeitende Reinigungsverfahren in Frage, die ver hältnismäßig aufwendig und störanfällig sind.A particular problem with such methods is the relatively high pollutant content in the exhaust gases of the Tunnel oven. These fumes are found in larger quantities against sulfur dioxide, hydrogen fluoride, sulfur trioxide and other inorganic gaseous compounds that must not be discharged into the atmosphere. The recently stricter requirements with regard to Pollutant emissions therefore make it necessary the exhaust of the tunnel kiln to be cleaned pull at which this inorganic gaseous harm substances are separated. Because the exhaust gas from the tunnel oven is relatively cool, only come for this wet cleaning methods in question, the ver are relatively complex and prone to failure.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß im Einlaufbereich des Tunnelofens die noch kalten Rohlinge mit dem schadstoffhaltigen Abgas in Kontakt kommen, wodurch sich die Schadstoffe zum Teil auf den Rohlingen niederschlagen. Dabei bilden sich an den Oberflächen der Rohlinge wasserlösliche Salze, die nach Austreibung des Wassers weitgehend tempera turbeständig sind und beim Brennen auf der Oberfläche des Ziegels verbleiben. Solche Ziegel neigen später verstärkt zur Bildung von Ausblühungen, die die Quali tät der Ziegel erheblich mindern. Außerdem können sich durch die auf den Oberflächen verbleibenden Sal ze Oberflächenverfärbungen (Grauschleier) ergeben, die die Qualität der Ziegel ebenfalls mindern.Another disadvantage of the known methods is in the fact that in the inlet area of the tunnel kiln cold blanks with the pollutant-containing exhaust gas in Come in contact, causing some of the pollutants knock down on the blanks. Thereby form water-soluble salts on the surfaces of the blanks, which largely tempera after the water has been expelled are fire-resistant and when burning on the surface of the brick remain. Such bricks tend to tend later intensifies to the formation of efflorescence, which the quali reduce the brickwork significantly. You can also by the remaining sal ze surface discoloration (gray haze), which also reduce the quality of the bricks.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der ein gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine nasse Abgaswäsche in Fortfall kommen kann und außerdem die Schäden an der Fertigprodukten durch Nie derschlag der Schadstoffe auf den Oberflächen vermie den werden.The object of the invention is the method of a gangs mentioned in such a way that wet exhaust gas scrubbing can stop and also the damage to the finished products by Never prevent the impact of the pollutants on the surfaces that will.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus gehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß die Brenngase in dem Bereich der Aufheizzo ne, in dem die Ausscheidung der anorganischen Schad stoffe aus dem Brenngut beginnt, aus dem Tunnelofen abgezogen, durch eine trocken arbeitende Heißgasent schwefelungsanlage geführt und gereinigt in den Tunnelofen zurückgeführt werden. To achieve this object, the invention proposes proceeding from the procedure of the type mentioned at the beginning before that the fuel gases in the area of the heating zone ne, in which the excretion of inorganic harm substances from the kiln starts from the tunnel kiln deducted by a dry working hot gas led and cleaned in the sulfurization plant Tunnel kiln can be returned.

Das Verfahren gemäß der Erfindung geht von der Er kenntnis aus, daß das Ausscheiden von Schadstoffen wie Schwefeldioxyd, Fluorwasserstoff und Schwefeltri oxyd aus den Rohlingen in nennswertem Umfange erst oberhalb einer bestimmten, verhältnismäßig hohen Tem peratur des keramischen Materials beginnt. Wie hoch diese Temperatur im Einzelfall ist, hängt vor allem von der Art des keramischen Rohmaterials und der Schadstoffe ab; sie liegt in aller Regel jedoch ober halb von 400°C.The method according to the invention is based on the Er knows that the excretion of pollutants such as sulfur dioxide, hydrogen fluoride and sulfur tri oxide from the blanks to a significant extent above a certain, relatively high tem temperature of the ceramic material begins. How high this temperature depends on the individual case on the type of ceramic raw material and the Pollutants; however, it is usually higher half of 400 ° C.

In dem Bereich, wo im Tunnelofen die keramischen Roh linge 400°C erreichen, hat das im Gegenstrom strömen de Brenngas noch eine Temperatur von 500 bis 600°C, das heißt also eine Temperatur, die für die Heißgas entschwefelung gut geeignet ist. Erfindungsgemäß wird das gesamte Brenngas bei dieser relativ hohen Tempe ratur in einer trocken arbeitenden Heißgasentschwefe lungsanlage gereinigt und im gereinigten Zustand, aber noch hinreichend heiß, in den Tunnelofen zurück geführt. Trocken arbeitende Heißgasentschwefelungsan lagen verwenden für die Reinigung trockenen, gebrann ten Kalk oder bestimmte Metalle oder Metalloxide, de ren Reaktivität verhältnismäßig hoch ist und die zu gleich für die Abscheidung der anderen im Brenngas enthaltenen Schadstoffe geeignet sind. Eine solche Heißgasentschwefelungsanlage ist vom baulichen Auf wand und von der Funktion her wesentlich einfacher und sicherer, als die nach dem Stande der Technik üb lichen Naßentschwefelungsanlagen, die unmittelbar vor dem Abgaskamin angeordnet sind. Zugleich löst die Er findung das leidige Problem der Qualitätsminderung durch den Niederschlag von Schadstoffen auf den Ober flächen des Brenngutes. Beim Verfahren gemäß der Er findung kommen die noch kalten Rohlinge nämlich ledig lich mit dem von Schadstoffen gereinigten Brenngas in Berührung, so daß sich die oben erwähnten Nieder schläge erst gar nicht ausbilden können.In the area where the ceramic raw reach 400 ° C, that has to flow in countercurrent de fuel gas still a temperature of 500 to 600 ° C, So that's a temperature for the hot gas desulfurization is well suited. According to the invention all of the fuel gas at this relatively high temperature in a dry hot gas desulfurizer cleaning system and cleaned, but still sufficiently hot, back into the tunnel oven guided. Dry hot gas desulfurization Layers use dry, burned for cleaning lime or certain metals or metal oxides, de ren reactivity is relatively high and to same for the separation of the others in the fuel gas contained pollutants are suitable. Such Hot gas desulphurization plant is of the constructional type wall and functionally much easier and safer than that of the prior art Lichen desulfurization plants immediately before the exhaust stack are arranged. At the same time, he resolves finding the tiresome problem of quality degradation through the precipitation of pollutants on the upper surfaces of the kiln. When proceeding according to the Er the still cold blanks come single Lich with the fuel gas cleaned of pollutants in Touch, so that the aforementioned Nieder can’t train beats at all.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung sieht vor, daß das Brenngas in dem Bereich der Aufheizzone, in welchem das Brenngut eine Temperatur von mindestens 400°C erreicht, abgezogen wird.A preferred embodiment of the method according to the invention provides that the fuel gas in the Area of the heating zone in which the firing material is a Temperature of at least 400 ° C reached, deducted becomes.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Tunnelofen zur Durchführung des oben näher erläuterten Verfah rens, mit einer Aufheizzone, einer Brennzone und ei ner Abkühlzone. Dieser Tunnelofen ist dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich der Aufheizzone eine Brenn gas-Absaugeinrichtung und in Strömungsrichtung des Brenngases gesehen unmittelbar dahinter eine Brenn gas-Zuführungseinrichtung angeordnet sind, zwischen denen sich ein Heißgas-Entschwefelungsreaktor befin det. Mit einem solchen Tunnelofen läßt sich das Ver fahren der eingangs genannten Art problemlos bewerk stelligen. Die genaue Lage der Brenngas-Absaugeinrich tung und Brenngas-Zuführungseinrichtung ist vom je weils gewählten Temperaturanstieg in der Aufheizzone abhängig.The invention further relates to a tunnel kiln to carry out the procedure explained in more detail above rens, with a heating zone, a firing zone and egg a cooling zone. This tunnel oven is known records that a firing in the area of the heating zone gas suction device and in the direction of flow of the A gas is seen immediately behind the fuel gas gas supply device are arranged between which have a hot gas desulfurization reactor det. With such a tunnel oven, the Ver drive the type mentioned above bewerk without problems digits. The exact location of the fuel gas extraction unit device and fuel gas supply device depends on because selected temperature rise in the heating zone dependent.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Tunnelofens gemäß der Erfindung sieht vor, daß zwischen der Brenngas-Ab saugeinrichtung und der Brenngas-Zuführungseinrich tung eine den Gasdurchtrittsquerschnitt des Tunnel ofens abschließende Absperreinrichtung, insbesondere ein Tor, angeordnet ist. Eine solche Absperreinrich tung stellt sicher, daß der gesamte Brenngasstrom durch den Heißgas-Entschwefelungsreaktor geführt wird und keine Schadstoffe im Nebenstrom in das gereinigte Brenngas geraten können.A preferred embodiment of the tunnel furnace according to the invention provides that between the fuel gas Ab suction device and the fuel gas supply device a the gas cross section of the tunnel furnace shut-off device, in particular a gate is arranged. Such a shut-off device tion ensures that the entire fuel gas flow is passed through the hot gas desulfurization reactor and no pollutants in the bypass into the cleaned Can get fuel gas.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention will follow which explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 Schematisch den Verfahrensab lauf gemäß der Erfindung; Fig. 1 Schematic of the procedure according to the invention;

Fig. 2 schematisch die Aufheizzone ei nes Tunnelofens gemäß der Erfin dung. Fig. 2 shows schematically the heating zone egg nes tunnel furnace according to the inven tion.

In der Zeichnung ist die Aufheizzone eines Tunnel ofens mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. An diese Aufheizzone schließt sich rechts die hier nicht näher interessierende und deshalb nicht dargestellte Brenn zone und Abkühlzone des Tunnelofens an.In the drawing, the heating zone of a tunnel oven is designated by the reference number 1 . This heating zone is followed on the right by the combustion zone and cooling zone of the tunnel furnace, which are not of interest here and are therefore not shown.

Der Durchlauf der zu brennenden Rohlinge ist in der Zeichnung durch Pfeile 2 angedeutet. Im Gegenstrom zu den Rohlingen 2 wird Brenngas geführt, dessen Strö mungsrichtung durch die Pfeile 3 angedeutet ist.The passage of the blanks to be burned is indicated in the drawing by arrows 2 . In countercurrent to the blanks 2 , fuel gas is fed, the direction of flow of which is indicated by the arrows 3 .

Etwa in der Mitte der Aufheizzone 1, d. h. etwa dort, wo die Temperatur der Rohlinge 400°C erreicht hat und der Austritt der Schadstoffe aus den Rohlingen be ginnt, ist der Querschnitt der Aufheizzone 1 durch eine Absperreinrichtung 4, beispielsweise ein Tor, oder eine Blende, derart abgedichtet, daß zwar die Rohlinge 2, nicht aber das Brenngas 3 durchtreten kön nen.Approximately in the middle of the heating zone 1 , ie approximately where the temperature of the blanks has reached 400 ° C and the emission of the pollutants from the blanks begins, the cross section of the heating zone 1 is through a shut-off device 4 , for example a gate, or a Aperture, sealed such that the blanks 2 , but not the fuel gas 3 can pass through.

Rechts von der Absperreinrichtung 4 befindet sich ei ne Brenngas-Absaugeinrichtung 5, die das an der Ab sperreinrichtung 4 mit etwa 500 bis 600°C ankommende Brenngas vollständig absaugt und einem Heißgas-Ent schwefelungsreaktor 6 zuführt. Dieser Heißgas-Ent schwefelungsreaktor 6 arbeitet beispielsweise mit ge branntem Kalk in einem Kalkschüttschichtfilter. Die Kalkzugabe in den Reaktor 6 ist durch einen Pfeil 7 angedeutet. Das in dem Heißgas-Entschwefelungsreaktor 6 gereinigte, noch heiße Brenngas wird der Aufheiz zone 1 über eine Brenngas-Zuführungseinrichtung 8 links von der Absperreinrichtung 4 wieder zugeführt und durchströmt den linken Abschnitt der Aufheizzone 1 bis zum vorderen Ende, von wo das Brenngas 3 in herkömmlicher Weise einem Abgaskamin zugeführt wird.To the right of the shut-off device 4 is a fuel gas suction device 5 , which completely sucks off the fuel gas arriving at the shut-off device 4 at about 500 to 600 ° C. and supplies it to a hot gas desulfurization reactor 6 . This hot gas Ent sulfurization reactor 6 works for example with ge lime in a lime bed filter. The addition of lime to the reactor 6 is indicated by an arrow 7 . The still hot fuel gas cleaned in the hot gas desulfurization reactor 6 is fed back to the heating zone 1 via a fuel gas supply device 8 to the left of the shut-off device 4 and flows through the left section of the heating zone 1 to the front end, from where the fuel gas 3 in conventional manner Way is supplied to an exhaust gas fireplace.

Wie sich aus dem Verfahrensschema und der Schemadar stellung der Aufheizzone ergibt, ist das Brenngas 3 nur rechts von der Absperreinrichtung 4 mit Schadstof fen belastet, die nur in diesem Bereich der Auf heizzone 1 des Tunnelofens aus dem Brenngut austre ten. Links von der Absperreinrichtung 4 ist das Brenn gas demgegenüber von Schadstoffen gereinigt, so daß sich keinerlei Schadstoffe auf den noch kalten Rohlin gen niederschlagen können oder in den Abgaskamin ge langt. Die völlige Schadstoffreiheit im Austrittsbe reich des Brenngases hat im übrigen noch den besonde ren Vorteil, daß sich aus dem kühlen Abgas keine Säureniederschläge im Abgaskamin ausbilden können.As can be seen from the process diagram and the schematic position of the heating zone, the fuel gas 3 is loaded with pollutants only to the right of the shut-off device 4 , which only exit the firing material in this area of the heating zone 1 of the tunnel kiln. Left of the shut-off device 4 the fuel gas is cleaned against pollutants, so that no pollutants can precipitate on the still cold raw gene or in the exhaust gas chimney ge. The complete absence of pollutants in the Austrittsbe rich of the fuel gas has the special ren advantage that no acid deposits can form in the exhaust stack from the cool exhaust gas.

Claims

1. A method for burning ceramic firing material, which separates inorganic gaseous pollutants, in particular in the form of sulfur dioxide, hydrogen fluoride and sulfur trioxide, in a tunnel kiln, in which the kiln is passed through the tunnel kiln in countercurrent to the fuel gases, is heated up to the firing temperature, fired and finally cooled, characterized in that the fuel gases ( 3 ) are withdrawn from the tunnel furnace in the area of the heating zone ( 1 ) in which the separation of the pollutants from the fired material ( 2 ) begins, through a dry working hot gas desulfurization system ( 6 ) and returned to the tunnel furnace after cleaning.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel gas ( 3 ) in the area of the heating zone ( 1 ) in which the fuel ( 3 ) reaches a temperature of at least 400 ° C is withdrawn.

3. tunnel furnace for carrying out the method according to claim 1, with a heating zone, a combustion zone and a cooling zone, characterized in that in the heating zone ( 1 ) a fuel gas extraction device ( 5 ) and in the flow direction of the fuel gas ( 3 ) seen immediately a fuel gas supply device ( 8 ) is arranged behind it, between which there is a hot gas desulfurization reactor ( 6 ).

4. Tunnel furnace according to claim 3, characterized in that between the fuel gas discharge device ( 5 ) and the fuel gas supply device ( 8 ) a gas passage cross section of the tunnel furnace shut-off device ( 4 ), in particular a gate is arranged.