DE3926756A1

DE3926756A1 - Heat treatment of fine granular materials - with greater process efficiency achieved by redirecting part of mixed gas stream after cooling and dust removal back to mixing chamber

Info

Publication number: DE3926756A1
Application number: DE19893926756
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Driemeier
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1989-08-12
Filing date: 1989-08-12
Publication date: 1991-02-14

Abstract

A junction between a rotating cylindrical oven and a preheater allows a by-pass stream to lead directly to a mixing chamber where the gas flow is mixed with a cold air stream. A novel feature is that part of the mixed gas stream is directed back into the cool gas stream after cooling and removal of dust. ADVANTAGE: Efficiency of existing equipment is improved and a reduction in dust removal is achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Anlage gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 7.The invention relates to a method accordingly the preamble of claim 1 and an attachment according to the preamble of claim 7.

Ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des An spruches 1 sowie eine Anlage gemäß dem Gattungs begriff des Anspruches 7 sind durch die DE-A-34 03 449 bekannt. Ein Teilstrom der heißen Ofenabgase wird über eine Bypaß-Leitung zwischen dem Drehrohrofen und dem Vorwärmer abgezweigt, einer Mischkammer zuge führt und mit einem Gasstrom von geringerer Tempera tur vermischt. Der Gasstrom von geringerer Temperatur wird dabei durch einen mit Frischluft versetzten Teil strom der Abgase des Vorwärmers gebildet. Mit die sem Teilstrom gelangt eine zusätzliche, an sich verwert bare Staubmenge in die Mischkammer, wo sie mit der schadstoffhaltigen Staubmenge des Teilstromes der hei ßen Ofenabgase vermischt wird. Dadurch erhöht sich die zu verwerfende Staubmenge des Mischgases, das nach der Mischkammer einer Entstaubungseinrichtung zugeführt wird.A procedure according to the preamble of the An Proverb 1 and a system according to the genus Concept of claim 7 are by DE-A-34 03 449 known. A partial flow of the hot furnace gases is via a bypass line between the rotary kiln and branched off the preheater to a mixing chamber leads and with a gas stream of lower tempera mixed. The gas stream of lower temperature is thereby through a part mixed with fresh air flow of exhaust gases from the preheater. With the This partial stream arrives at an additional one that is actually used amount of dust into the mixing chamber, where it amount of dust in the sub-stream of hot oven fumes are mixed. This increases the Dust quantity of the mixed gas to be discarded, which after the Mixing chamber fed to a dedusting device becomes.

Bei einer Leistungssteigerung der Anlage müßte auch entsprechend der abgezweigte Teilstrom der heißen Ofenabgase vergrößert werden. Die dadurch entstehende erhöhte Abgasmenge und die vermehrt zu verwerfende Staubmenge bedingen gegebenenfalls eine neue Dimen sionierung der Entstaubungseinrichtung.With an increase in performance of the system should also corresponding to the branched partial flow of the hot Furnace emissions are increased. The resulting increased amount of exhaust gas and the amount to be rejected The amount of dust may require a new dimension sioning of the dedusting device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art sowie eine Anlage gemäß dem Gat tungsbegriff des Anspruches 7 dahin weiterzuent wickeln, daß die Leistung einer bestehenden Anlage ohne Vergrößerung der Abgasmenge gesteigert und gleichzeitig die zu verwerfende Staubmenge verringert werden kann.The invention is therefore based on the object a method in the preamble of claim 1 required type and an investment in accordance with the Gat dungsentung of claim 7 there to continue wrap that performance of an existing facility increased without increasing the amount of exhaust gas and at the same time reduces the amount of dust to be discarded can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.This object is achieved by the kenn Drawing features of claims 1 and 7 solved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung zweier in der Zeichnung veran schaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert.Appropriate embodiments of the invention are opposed stood of the subclaims and are related with the description of two in the drawing illustrative embodiments explained in more detail.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 ein Schema eines ersten Ausführungsbei spieles der Anlage, Fig. 1 is a diagram of a first Ausführungsbei play of the system,

Fig. 2 ein Schema eines zweiten Ausführungsbei spieles der Anlage. Fig. 2 is a schematic of a second game Ausführungsbei the system.

Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut enthält einen Drehrohrofen 1 und einen ange schlossenen Vorwärmer 2, der beispielsweise als mehrstufiger Zyklonvorwärmer ausgebildet sein kann. Die Abgase des Vorwärmers 2 werden über eine Leitung 11 abgeführt.The plant schematically illustrated in Fig. 1 for the heat treatment of fine-grained material contains a rotary kiln 1 and an attached preheater 2 , which can be designed, for example, as a multi-stage cyclone preheater. The exhaust gases of the preheater 2 are discharged via a line 11 .

Zwischen dem Drehrohrofen 1 und dem Vorwärmer 2 ist eine Bypaßleitung 3 angeschlossen, die in eine Misch kammer 4 mündet. Über eine Leitung 5 ist eine Kühl einrichtung 6, wie beispielsweise ein Verdampfungs kühlturm, angeschlossen. Über eine Leitung 7 folgt eine Entstaubungseinrichtung 8, deren abgehende Leitung 9 in die Abgasleitung 11 des Vorwärmers 2 mündet. Von der Leitung 9 zweigt eine Rückführleitung 12 ab, die mit der Mischkammer 4 in Verbindung steht. Ferner ist in der Rückführleitung 12 eine Frischluftklappe 13 vor gesehen.Between the rotary kiln 1 and the preheater 2 , a bypass line 3 is connected, which opens into a mixing chamber 4 . A cooling device 6 , such as an evaporative cooling tower, is connected via a line 5 . A dedusting device 8 follows via a line 7 , the outgoing line 9 opening into the exhaust line 11 of the preheater 2 . A return line 12 branches off from line 9 and is connected to the mixing chamber 4 . Furthermore, a fresh air flap 13 is seen in the return line 12 .

Im Betrieb wird ein Teilstrom der Abgase aus dem Dreh rohrofen 1 als Bypaßstrom über die Bypaßleitung 3 der Mischkammer 4 zugeführt. Beim Anfahren der Anlage kommt zusätzlich durch die Frischluftklappe 13 Frisch luft über die Rückführleitung 12 in die Mischkammer 4. Durch Vermischen des heißen Bypaßstromes mit der kühle ren Frischluft ensteht ein Mischgasstrom, der über die Leitung 5 in die Kühleinrichtung 6 eingeführt wird. Die Kühlung erfolgt durch Einspritzen von Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, als Verdampfungskühlung.In operation, a partial flow of the exhaust gases from the rotary kiln 1 is fed as a bypass flow through the bypass line 3 of the mixing chamber 4 . When the system is started up, fresh air also comes through the fresh air flap 13 via the return line 12 into the mixing chamber 4 . Mixing the hot bypass flow with the cool fresh air creates a mixed gas flow which is introduced into the cooling device 6 via the line 5 . The cooling is carried out by injecting liquid, preferably water, as evaporative cooling.

Der abgezweigte Bypaßstrom ist mit verdampften Schad stoffen belastet, wie beispielsweise Alkalien, die sich in der Mischkammer und vor allem in der Kühlein richtung 6 auf den mitgeführten Staubpartikeln nieder schlagen. Der schadstoffhaltige Staub wird in der an schließenden Entstaubungseinrichtung 8 aus dem Misch gasstrom abgeschieden.The branched bypass flow is loaded with evaporated pollutants, such as alkalis, which are reflected in the mixing chamber and especially in the Kühlein device 6 on the entrained dust particles. The pollutant-containing dust is deposited in the closing dedusting device 8 from the mixed gas stream.

Ein Teil des Mischgasstromes wird über die von der Leitung 9 abzweigende Rückführleitung 12 als Kühl gasstrom in die Mischkammer 4 eingeführt. Eine Zu führung von Frischluft über die Frischluftklappe 13 ist somit nach dem Anfahren der Anlage nicht mehr nötig. Zur Förderung des entstaubten Mischgasstromes in der Leitung 9 sowie in der Rückführleitung 12 ist nach der Entstaubungseinrichtung 8 in der Leitung 9 ein Ventilator 10 vorgesehen.Part of the mixed gas stream is introduced as a cooling gas stream into the mixing chamber 4 via the return line 12 branching off from the line 9 . A supply of fresh air via the fresh air flap 13 is therefore no longer necessary after starting up the system. To promote the dedusted mixed gas stream in line 9 and in the return line 12 , a fan 10 is provided in line 9 after the dedusting device 8 .

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der An lage dargestellt, bei dem für die gleichen Anlagen teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwen det sind.In Fig. 2, a second embodiment of the system is shown, in which parts for the same systems, the same reference numerals as in Fig. 1 are used.

Der einzige Unterschied gegenüber dem Ausführungsbei spiel der Fig. 1 besteht darin, daß die Kühleinrichtung 6 nicht vor der Entstaubungseinrichtung 8, sondern in der Rückführleitung 12 angeordnet ist.The only difference compared to the game Ausführungsbei of Fig. 1 is that the cooling device 6 is not arranged in front of the dedusting device 8 , but in the return line 12 .

Der funktionelle Unterschied dieses zweiten Ausführungs beispieles besteht darin, daß der Kühlgasstrom be reits vor der Mischkammer abgekühlt worden ist, wobei sich nach dem Vermischen mit dem heißen Bypaßstrom die Schadstoffe auf den mitgeführten Staubpartikeln niederschlagen können.The functional difference of this second embodiment Example is that the cooling gas flow be has already been cooled in front of the mixing chamber, whereby after mixing with the hot bypass flow the pollutants on the carried dust particles can knock down.

In diesen beiden Ausführungsbeispielen wird in das Bypaßsystem 15 außer über die Bypaßleitung 3 keine zusätzliche Staubmenge mit eingeführt. Erfindungsgemäß ergibt sich somit eine wesentlich geringere, zu verwerfende Staubmenge, als bei der durch die DE-A-34 03 449 bekannten Vorrichtung. Selbst bei einer Leistungssteigerung der Anlage würde sich hier die zu verwerfende Staubmenge gegenüber der bekannten Vorrichtung verringern.In these two exemplary embodiments, no additional amount of dust is introduced into the bypass system 15 except via the bypass line 3 . According to the invention, this results in a significantly smaller amount of dust to be discarded than in the device known from DE-A-34 03 449. Even with an increase in the performance of the system, the amount of dust to be discarded would decrease compared to the known device.

Durch die Rückführung eines Teiles des entstaubten und gekühlten Mischgasstromes zur Mischkammer 4 verringert sich die durch den nicht abgezweigten Teil des Misch gasstromes gebildete Abgasmenge. Die Abgasmenge setzt sich dabei nur aus dem abgezweigten Bypaßstrom und der Wassermenge aus der als Verdampfungskühlturm ge bildeten Kühleinrichtung 6 sowie aus der nur beim An fahren der Anlage auftretenden Frischluft zusammen. Durch den erfindungsgemäßen Umbau des Bypaßsystemes einer bekannten Vorrichtung kann eine Leistungs steigerung dieser Vorrichtung ohne Vergrößerung der Abgasmenge erreicht werden. Die Erfindung ist vorteil haft auch in Fällen anwendbar, in denen sich zwischen der Vorwärmzone und der Brennzone eine Calcinierzone befindet.By returning part of the dedusted and cooled mixed gas stream to the mixing chamber 4 , the amount of exhaust gas formed by the unbranched part of the mixed gas stream is reduced. The amount of exhaust gas is composed only of the branched bypass flow and the amount of water from the cooling device 6 formed ge as an evaporation cooling tower and from the fresh air occurring only when driving to the system together. Through the inventive modification of the bypass system of a known device, an increase in performance of this device can be achieved without increasing the amount of exhaust gas. The invention is also advantageously applicable in cases in which there is a calcining zone between the preheating zone and the firing zone.

Claims

1 Process for the heat treatment of fine-grained material, in which

a) the material is preheated in a preheating zone with the exhaust gases from a combustion zone,
b) the preheated material is then burned in the firing zone,
c) a partial stream of the exhaust gases from the combustion zone is branched off between the combustion zone and the preheating zone and is bypassed at least at a part of the preheating zone, the branched partial stream being cooled by mixing with a cooling gas stream and the mixed gas stream subsequently being dedusted, characterized in that that
d) the cooling gas stream is formed by part of the entstaub th mixed gas stream.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the mixed gas flow before branching off the cooling gas flow, preferably before dedusting, ge is cooled.

3. The method according to claim 1, characterized in that the cooling gas flow before mixing with the Bypass flow is cooled.

4. The method according to claims 2 or 3, characterized characterized in that the cooling by injection of liquid, preferably water, as Ver steam cooling takes place.

5. The method according to claim 1, characterized in that the lead after branching off the cooling gas flow portion of the dedusted mixed gas stream with the Exhaust gases from the preheating zone are dedusted together becomes.

6. The method according to claim 1, characterized in that at least when starting in the cooling gas flow at times additional fresh air is blown in.

7. Plant for the heat treatment of fine-grained material, containing

a) a multi-stage preheater ( 2 ) for preheating the material with the exhaust gases from a rotary kiln ( 1 ),
b) a rotary kiln ( 1 ) for burning the preheated material,
c) between the rotary kiln (1) and the pre warmer (2) branches off the bypass line (3) for withdrawal of a) guided past as a bypass flow, at least at some stages of the preheater (2 partial stream of the exhaust gases of the rotary kiln (1),
d) a mixing chamber ( 4 ) connected to the bypass line ( 3 ) for mixing the bypass flow with the cooling gas flow,
e) a dedusting device ( 8 ) for dedusting the mixed gas stream formed by mixing the bypass stream and the cooling gas stream, characterized by the following features:
f) downstream of the dedusting device ( 8 ) is connected a return line ( 12 ) intended for returning part of the dedusted mixed gas stream into the mixing chamber ( 4 ),
g) in the circulation system containing the mixing chamber ( 4 ), the dedusting device ( 8 ) and the return line ( 12 ) a cooling device ( 6 ) is provided.

8. Plant according to claim 7, characterized in that the cooling device ( 6 ) after the mixing chamber ( 4 ) and before the dedusting device ( 8 ) is arranged.

9. Plant according to claim 7, characterized in that the cooling device ( 6 ) is arranged in the return line ( 12 ).

10. Plant according to claim 7, characterized in that in the return line ( 12 ) a fresh air flap ( 13 ) is provided for starting the system.