DE602004007818T2

DE602004007818T2 - Verfahren und anlage zum vorerhitzen von teilchen- oder pulverförmigem material

Info

Publication number: DE602004007818T2
Application number: DE602004007818T
Authority: DE
Inventors: Lars Skaarup Jensen; Jens Peter Hansen
Original assignee: FLSmidth AS
Current assignee: FLSmidth AS
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: CN100376504C; EP1678097B1; RU2349559C2; BRPI0410069B8; CN1780799A; RU2005131733A; ZA200507563B; DE602004007818D1; PL1678097T3; KR101131294B1; US20060174806A1; US7384475B2; CA2521797C; PT1678097E; TWI359124B; TW200514761A; ES2290759T3; DK1678097T3; AU2004285761A1; AU2004285761B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorerhitzen von partikulärem oder pulverförmigen Material wie Zementrohmehl oder ähnlichem Material in einem Zyklonvorerhitzer, umfassend mindestens zwei Zyklonstufen, von denen jede eine Steigleitung und einen Zyklon umfasst.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zum Ausführen des Verfahrens
In der Zementindustrie ist es gebräuchliche Praxis, einen sogenannten Zyklonvorerhitzer zum Vorerhitzen des Zementrohmehls zu verwenden, bevor dieses in einem Brennofen zu Zementklinker gebrannt wird, welcher anschließend in einem Klinkerkühler gekühlt wird. In der Regel wird ein Zyklonvorerhitzer verwendet, der vier bis sechs Zyklonstufen umfasst. Das Rolmehl wird in die erste Zyklonstufe eingespeist und durch den direkten Kontakt mit heißen Abgasen von dem Ofen, gemäß dem Gegenstromprinzip erhitzt. Vorerhitzer dieser Art sind generell aus der Patentliteratur bekannt und ein Beispiel wird in EP 0 455 301 bereitgestellt.
Die Rohmaterialien, welche für den Zementherstellungsprozess verwendet werden, enthalten oft Sulfide, wie z.B. in der Form von Pyriten (FeS₂), welches während des Erhitzungsprozesses in dem Vorerhitzer mit dem Sauerstoff reagieren wird, um SO₂ zu bilden, welches in dem Abgasstrom, der von dem Vorerhitzer entladen bzw. abgelassen wird, mitgenommen (entrained) wird. SO₂ wird durch die Teiloxidation von z.B. FeS₂ hauptsächlich in dem Temperaturbereich von 300 bis 550°C gebildet. In einer traditionellen Zementherstellungsanlage, welche einen Vorerhitzer mit fünf Zyklonstufen umfasst, wird die Bildung von SO₂ aus sulfidhaltigen Rohmaterialien typscherweise in der zweiten Zyklonstufe geschehen, welche in diesem Zusammenhang so definiert ist, dass sie die Ablassleitung (discharge duct) für Abgase von dem dritten Zyklon und dem zweiten Zyklon umfasst, in denen die Rohmaterialien in der Regel von einer Temperatur zwischen 300 und 350°C auf eine Temperatur von ca. 500°C erhitzt werden.
Aus der EP 1 200 176 ist ein Verfahren bekannt, mittels dem kalziniertes Rohmehl an einer Stelle in die Abgase eingespeist wird, direkt nachdem, gesehen in der Richtung des Weges der Abgase, SO₂ gebildet worden ist. Im Prinzip ist dieses bekannte Verfahren zufriedenstellend, aber sein hauptsächlicher Nachteil ist, dass es einen relativ beträchtlichen Kapitalaufwand für zusätzliche Verarbeitungsausstattung und zusätzliche Betriebskosten, hauptsächlich für Energie einschließt.
Des weiteren ist aus AT 390 249 ein Verfahren, sowie eine Anlage bekannt, mittels derer ein Teil oder das gesamte Rohmehl in einen Bereich mit einer höheren Temperatur eingespeist wird und folglich die Bindefähigkeit für SO₂ erhöht wird, oder wo eine Anpassung der Temperatur in dem Deckbereich mit einer niedrigeren Temperatur vorgenommen wird, der mittels heißen Gasen aus einem heißeren Bereich der Brennofenanlage, mit SO₂-haltigen Abgasen gespeist wird. Der Nachteil dieser bekannten Verfahrenstechnik ist, dass sie unweigerlich zu einer erhöhten Temperatur der Abgase, welche den Vorerhitzer verlassen, führt, was folglich einen erhöhten Energieverbrauch verursacht.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Anlage zum Vorerhitzen von partikulärem oder pulverförmigem Material bereitzustellen, mittels dem die oben erwähnten Nachteile reduziert werden.
Dieses Ziel wird mittels eines Verfahrens der oben genannten Art erreicht, welches in der Einführung erwähnt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Materials, welches in mindestens eine Zyklonstufe gespeist wird, in den ersten Teil der Steigleitung, gesehen in der Richtung des Weges der Abgase, eingeführt (introduced) wird, und von einer Temperatur von maximal 450°C auf eine Temperatur von mindestens 550°C erhitzt wird, und dass das restliche Material, welches in dieselbe Zyklonstufe eingespeist wird, in den letzten Teil der Steigleitung eingeführt wird.
Als Ergebnis wird dort eine Reduzierung der Menge von SO₂ stattfinden, welche von dem Zementanlagen-Vorerhitzer als Emission ausgestoßen wird, ohne gleichzeitig den Energieverbrauch zu erhöhen. Das liegt an der Tatsache, dass durch das Einführen nur eines Teils des Materials in dem ersten Abschnitt der Steigleitung, ein heißer Bereich mit einem ausreichenden Hitzeüberschuss bereitgestellt wird, um dem SO₂ zu ermöglichen, mit dem CaO und dem CaCO₃ zu reagieren, was natürlich in dem Rohmehl erfolgt, um CaSO₄ und CaSO₃ sowie CO₂ zu bilden, und der Tatsache, dass das restliche Material dann so eingeführt wird, dass die Ablasstemperatur der spezifischen Zyklonstufe auf ein Niveau reduziert wird, welches dem entspricht, das aufgebracht wird, wenn der Vorerhitzer in einer üblichen Art und Weise betrieben wird. Studien, die durch die Anmelderin durchgeführt wurden, welche die vorliegende Patentanmeldung eingereicht hat, haben folglich eine signifikante Erhöhung des Grades der Absorption von SO₂ in CaO und CaCO₃ bei Temperaturen über 550°C gezeigt, und dass im Wesentlichen das gesamte SO₂, welches durch die Oxidierung der Sulfide in den Rohmaterialien gebildet wird, somit durch die Rohmaterialien CaO und CaCO₃ absorbiert werden kann, wenn die Temperatur der Abgas/Rohmehl-Suspension, vor der Abscheidung der Abgase und des Rohmaterials in dem nachfolgenden Vorerhitzerzyklon, auf ein Niveau von mindestens 550°C erhöht wird.
Die SO₂-Bildung, als eine Funktion der Temperatur, hängt in hohem Maße mit der Zusammensetzung des Zementrohmehls zusammen. In der gegenwärtigen Praxis bilden Analysen des Rohmehls die Basis zur Bestimmung der kosteneffizientesten Anfangstemperatur des Rohmehls, welches in einem und demselben Prozessschritt, innerhalb einer einzelnen Zyklonstufe, auf mindestens 550°C erhitzt werden muss. Der Absorptionsgrad oder die Fähigkeit von CaO und CaCO₃, SO₂ zu absorbieren, hängt, als Funktion der Zeit, auch von der Temperatur ab. Die Retentionszeit (retention time) der Abgase sowie des Rohmehls in dem speziellen Prozessschritt wird folglich der hauptbestimmende Faktor der minimalen Temperatur sein, auf die das Rohmehl erhitzt werden muss. Typischerweise wird die optimale Anfangstemperatur innerhalb des Bereichs von 300 bis 450°C liegen, wohingegen die Temperatur, auf die das Rohmehl in dem Prozessschritt erhitzt werden muss, typischerweise zwischen 550 und 700°C liegt.
In der Regel kann das ganze Rohmehl, welches aus der vorhergehenden Zyklonstufe bei einer Temperatur von maximal 450°C abgelassen wird, auf eine Temperatur von mindestens 550°C, innerhalb einer Zyklonstufe erhitzt werden. In einem typischen Zyklonvorerhitzer, welcher fünf Zyklonstufen umfasst, wird die Temperatur der Abgase, welche von der dritten Zyklonstufe zu der zweiten Zyklonstufe strömen, bei einem Niveau bzw. einem Level (level) von ca. 700°C liegen, und wird deshalb typischerweise nicht die ausreichende Menge an Energie enthalten, um das ganze Rohmehl von maximal 450°C auf mindestens 550°C zu erhitzen. Damit dies erreicht wird, können die Abgase von dem Brennofen oder einem anderen Hochtemperaturbereich in die bestimmten Zyklonstufen eingeführt werden, oder es kann auf der Basis der Erwärmung in der Zyklonstufe erreicht werden. Allerdings werden, wie zuvor erwähnt, beide Lösungen die Temperatur der Abgase, die den Vorerhitzer verlassen, erhöhen und dadurch nachhaltig die Wärmeökonomie beeinflussen.
Stattdessen ist bevorzugt, dass nur ein Teil des Rohmehls für das Erhitzen von maximal 450°C auf mindestens 550°C, in einem einzelnen Prozessschritt beansprucht wird. Genauer gesagt ist bevorzugt, dass die Menge des Rohmehls, welches dem Erhitzen von maximal 450°C auf mindestens 550°C in einem einzelnen Prozessschritt unterliegt, in Einklang mit der Temperatur und dem Volumen der Abgase, welche von der dritten Zyklonstufe zu der zweiten Zyklonstufe strömen, angepasst wird. Dies kann durch die Spaltung bzw. das Splitten des Rohmehlstroms erreicht werden. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Rohmehl, welches von der ersten Zyklonstufe abgelassen wird, in mindestens zwei Unterströme gespalten bzw. geteilt werden, von denen einer in einer normalen Art und Weise zu einer Steigleitung der zweiten Zyklonstufe, über dem Abgasauslass in der dritten Zyklonstufe, geleitet und in sie eingeführt wird, wohingegen der zweite Strom in diese Steigleitung an einem Ort, unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon eingeführt wird.
In einer zweiten alternativen Ausführungsform kann das Rohmehl, welches in den Zyklonvorerhitzer gespeist wird, in mindestens zwei Unterströme geteilt werden, von denen einer auch in einer normalen Art und Weise in der ersten Zyklonstufe vorerhitzt wird und anschließend zu der Steigleitung der zweiten Zyklonstufe, direkt über dem Abgasauslass in dem dritten Zyklon geleitet und in sie eingeführt wird, wohingegen der zweite Unterstrom an der ersten Zyklonstufe vorbeigeführt wird, und in die Steigleitung der zweiten Zyklonstufe an einem Ort eingeführt wird, der sich unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon befindet. In dieser Ausführungsform kann der Hitzeverbrauch etwas höher, gegenüber der bevorzugten Ausführungsform sein.
In der zweiten Zyklonstufe werden beide Ausführungsformen einen ersten Bereich mit einer relativ hohen Temperatur bereitstellen, in der eine SO₂-Bildung und -Absorption stattfinden kann, und einen zweiten Bereich, in dem der restliche Anteil des Rohmaterials so vorerhitzt werden kann, dass die Temperatur auf ein normales Niveau abfällt. Auf diese Weise wird es möglich eine erhebliche Menge des SO₂ zu entfernen, welches als ein Ergebnis des Sulfidgehalts in dem Rohmehl gebildet wird, ohne die Temperatur und folglich den Hitzeverbrauch zu erhöhen. Andere Ausführungsformen und Kombinationen, als die, die oben beschrieben wurden, sind denkbar und müssen als von der vorliegenden Patentanmeldung abgedeckt betrachtet werden.
Wie oben beschrieben, wird die Retentionszeit der Abgase sowie des Rohmehls bei einer bestimmten Temperatur in dem besonderen Prozessschritt ein Faktor bei der Bestimmung der Fähigkeit des vorhandenen CaO und CaCO₃ sein, das SO₂ innerhalb dieser Zeitspanne zu absorbieren. In einem traditionell konfigurierten Zyklonvorerhitzer, wird die Retentionszeit der Abgase in z.B. der zweiten Zyklonstufe relativ kurz, oft zwischen 0,5 und 1 Sekunde sein, wohingegen die Retentionszeit des Rohmehls gewöhnlich etwas länger, durchschnittlich oft um die 10 Sekunden, sein wird. Mit dem bestimmten Zweck, die Retentionszeit für die Suspension des Rohmehls und der Abgase in dem Prozeß-Schritt zu erhöhen, in dem das Rohmehl von maximal 450°C auf mindestens 550°C erhitzt wird, wird dadurch eine ausreichend gute Vermischung sichergestellt, damit die erwünschten chemischen Reaktionen stattfinden, wobei die Steigleitung, oder die Leitung, welche den anschließenden Prozessschritt mit dem Zyklon in dem bestimmten Prozessschritt verbindet, verlängert und z.B. als ein Schwanenhals geformt wird, welcher einen aufwärts gerichteten ersten Abschnitt, einen Bogen, und einen abwärts gerichteten zweiten Abschnitt aufweist, welcher mit dem Zyklon des Prozessschrittes verbunden ist. In einer zweiten Ausführungsform kann der Durchmesser der Steigleitung oder der Leitung, über mindestens einen Teil seiner Verlängerung erhöht werden.
Die Anlage zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung ist von der Art, welche einen Zyklonvorerhitzer mit mindestens zwei Stufen umfasst, von denen jede eine Steigleitung und einen Zyklon umfasst und weiter, wie in Anspruch 5 definiert, gekennzeichnet ist.
Weitere Eigenschaften der Anlage gemäß der Erfindung werden aus der anschließenden detaillierten Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung sichtbar.
Die Erfindung wird nun in weiteren Details, mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche diagrammartig ist und bei der:
1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Anlage gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine zweite alternative Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung zeigt,
3 ein Detail der in 1 gezeigten Ausführungsform zeigt,
4 ein Detail der in 2 gezeigten Ausführungsform zeigt, und
5 eine alternative Ausführungsform des in 3 gezeigten Details zeigt.
Die 1 und 2 zeigen zwei annähernd gleiche Beispiele von Brennofenanlagen zur Herstellung von Zementklinker. Beide Brennofenanlagen sind von dem ILC-Typ, wobei aber die Erfindung auch in Verbindung mit Anlagen des SLC-Typs, oder irgendwelchen anderen Anlagen, welche eine Kombination solcher Anlagen darstellen, verwendet werden kann.
Jede der gezeigten Anlagen umfasst einen Zyklonvorerhitzer 1 mit vier Zyklonen 1a, 1b, 1c, und 1d, wobei 1a der erste Zyklon, 1b der zweite Zyklon, 1c der dritte oder vorletzte Zyklon und 1d der vierte und letzte Zyklon ist. Die Zyklone sind in Reihe bzw. in Serie verbunden und werden über Steigleitungen 2a, 2b, 2c, und 2d mit einer Gas/Rohmehl-Suspension versorgt. Die Anlagen umfassen folglich vier Zyklonstufen, wobei die erste Zyklonstufe aus der Steigleitung 2a und dem Zyklon 1a besteht, die zweite Zyklonstufe aus der Steigleitung 2b und dem Zyklon 1b besteht, die dritte Zyklonstufe aus der Steigleitung 2c und dem Zyklon 1c besteht und die vierte Zyklonstufe aus der Steigleitung 2d und dem Zyklon 1d besteht.
Die Anlagen schließen auch einen Kalzinierer (calciner) 3 ein, welcher eine Öffnung 9 zum Einführen von vorerhitztem Rohmaterial von dem letzten Zyklon 1d, über seine Materialöffnung 6 einschließt, und mit einem Separations- bzw. Trennungszyklon 4, einem Rotationsbrennofen 5 und einem Klinkerkühler 7 verbunden wird. Die Anlagen umfassen auch eine Brennofensteigleitung 10, um Brennofenabgase in den Kalzinierer 3 zu leiten und eine Leitung 11, um vorerhitzte Luft von dem Klinkerkühler 7 zu dem Kalzinierer 3 zu leiten. Rohmehl wird, von einer nicht gezeigten Rohmehlmühlenanlage, zu dem Vorerhitzer 1, über eine Leitung 13 geführt, und wird in dem Vorerhitzer in dem Gegenstrom zu den Abgasen vorerhitzt, und wird anschließend von dem Vorerhitzer in den Zyklon 1d abgelassen, und zu dem Kalzinierer 3 geleitet, in dem es der Kalzinierung unterzogen wird. Von der Bodenöffnung des Trennungszyklons 4, wird das Rohmehl anschließend über eine Leitung 8 zu dem Rotationsbrennofen 5 geleitet, in dem es zu Zementklinker gebrannt wird, welcher anschließend in dem Klinkerkühler 7 gekühlt wird. Die Abgase von dem Rotationsbrennofen 5 und dem Kalzinierer 3, werden von dem Kalzinierer 3 durch den Zyklon 4 und aufwärts durch den Vorerhitzer, mittels eines schematisch gezeigten Gebläses 14 gezogen.
Gemäß der Erfindung wird ein Teil des Rohmehls, welches zu der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe geleitet wird, von einer Temperatur von maximal 450°C auf eine Temperatur von mindestens 550°C erhitzt, wohingegen das restliche Material anschließend so in den letzten Teil der Steigleitung eingeführt wird, dass die Menge von SO₂, welches mit dem CaO und dem CaCO₃ reagiert, wobei in dem Rohmehl natürlich die Bildung von CaSO₄ bzw. CaSO₃ erfolgt, erhöht wird, wodurch die Menge von SO₂ reduziert wird, welches von dem Vorerhitzer der Zementanlage in der Form von Emission ausgestoßen wird.
In der gegenwärtigen Praxis wird bevorzugt, dass die Menge von Rohmehl, welches für das Erhitzen von maximal 450°C auf mindestens 550°C verwendet wird, in einem Prozessschritt in Einklang mit der Temperatur und dem Volumen der Abgase, welche von der dritten Zyklonstufe zu der zweiten Zyklonstufe strömen, angepasst wird. Dies kann durch das Splitten bzw. Teilen des Rohmehlstroms erreicht werden, wie in den Ausführungsformen ersichtlich, welche in den 1 und 2 zu sehen sind.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform, welche in der 1 zu sehen ist, wird das Rohmehl, welches von dem ersten Zyklon 1a abgelassen wird, mittels eines Splitter- bzw. Teilungsgatters (splitter gate) 15 oder einer ähnlichen Vorrichtung, in mindestens zwei Unterströme geteilt, von denen ein Unterstrom in einer normalen Art und Weise zu dem ersten Teil der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar über dem Abgasausgang in dem dritten Zyklon 1c, über eine Leitung 15a, geleitet und in sie eingeführt wird, wohingegen der zweite Unterstrom, über eine Leitung 15b, in den letzten Teil der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon 1b, eingeführt wird.
In einer zweiten alternativen Ausführungsform, welche in 2 zu sehen ist, wird das Rohmehl, welches in den Vorerhitzer 1 eingespeist wird, mittels eines Teilungsgatters 16, oder einer ähnlichen Vorrichtung, in mindestens zwei Unterströme geteilt, von denen ein Unterstrom in einer normalen Art und Weise über eine Leitung 16a in die Steigleitung 2a der ersten Zyklonstufe eingeführt wird, und in ihr vorerhitzt wird, und dann über den ersten Zyklon 1a, zu dem ersten Teil der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar über dem Abgasauslass in dem dritten Zyklon 1c, geleitet und in sie eingeführt wird, wohingegen der zweite Unterstrom über eine Leitung 16b, die erste Zyklonstufe 2a, 1a umgeht, und in die Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar vor dem Gaseinlass in der zweiten Zyklonstufe, eingeführt wird.
Mittels der beiden beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung, wird es möglich sein, eine erste Zone bzw. einen ersten Bereich, mit einer relativ hohen Temperatur in dem unteren Teil der Steigleitung 2b, in der die SO₂-Bildung und Absorption stattfinden kann, und einen anderen Bereich zu erhalten, in dem der restliche Teil des Rohmehls so vorerhitzt wird, dass die Temperatur auf ein normales Niveau reduziert wird.
Bei manchen existierenden Brennofenanlagen zur Herstellung von Zementklinker, umfasst die erste Zyklonstufe zwei sogenannte Zwillingszyklone. In solchen Fällen wäre es offensichtlich, die Teilung des Rohmehls zu verwenden, welche zwischen den Zwillingszyklonen stattfindet. Folglich kann das Rohmehl von einem der Zwillingszyklone zu dem ersten Teil der Steigleitung 2b, der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar über dem Abgasauslass in dem dritten Zyklon 1c über eine Leitung 15a geleitet, und in sie eingeführt werden, wohingegen das Rohmehl von dem zweiten Zwillingszyklon, in den letzten Teil der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe, unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon 1b, eingeführt werden kann. Der zweite Zwillingszyklon kann vorteilhaft an einem höheren Ort angeordnet werden, sodass das Rohmehl von diesem Zyklon in die Steigleitung 2b, auch an einem höheren Ort eingeführt werden kann.
Andere Ausführungsformen und Kombinationen als die oben beschriebenen sind vorstellbar und müssen als von der vorliegenden Patentanmeldung abgedeckt betrachtet werden.
Die 3 und 4 zeigen, wie die Steigleitung oder die Leitung 2b z.B. als ein Schwanenhals konfiguriert sein kann, welcher einen aufwärts gerichteten ersten Abschnitt, einen Bogen, und einen abwärts gerichteten zweiten Abschnitt aufweist, welcher mit dem Zyklon 1b zu dem Zweck verbunden ist, die Retentionszeit der Suspension aus Rohmehl und Abgasen in der Steigleitung 2b der zweiten Zyklonstufe zu erhöhen. Folglich wird es möglich sein, sowohl die Retentionszeit sowohl für die Abgase, als auch für das Rohmehl in dem heißen Bereich, mit dem Ziel zu optimieren, die erwünschten chemischen Prozesse zu erreichen. Normalerweise ist es bevorzugt, dass die Steigleitung 2b auf eine solche Art und Weise konfiguriert ist, dass die Retentionszeit durch einen Einflussfaktor zwischen 3 und 5 erweitert wird.
5 zeigt wie die Verweilzeit in dem Hochtemperatur-SO₂-Reduktionsbereich erhöht werden kann, ohne die gesamte Bauhöhe des Vorerhitzerturms 1 erheblich zu erhöhen. In der gezeigten Ausführungsform, erstreckt sich die Steigleitung 2b aufwärts, abwärts und wieder aufwärts. Ein Teil des Materials von dem Zyklon 1a wird in die Steigleitung 2b direkt nach dem Zyklon 1c eingeführt, wohingegen der restliche Teil des Materials von 1a, nach dem U-Bogen-Stück von 2b eingeführt wird. Etwas von dem suspendierten Material in der Steigleitung 2b wird zwangsläufig auf den Boden des U-Bogens der Steigleitung 2b aussortiert. Allerdings kann dieses Material einfach in die Steigleitung 2c, wie in der Fig. gezeigt, eingeführt werden. Hitzesimulationen haben offenbart, dass der gesamte Energieverbrauch, pro hergestellter Menge Klinker, wegen dieser zusätzlichen Teilung in der Steigleitung 2b, abnehmen wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, welche nur zur Darstellung verwendet werden, was folglich die Konfiguration von zahlreichen alternativen Ausführungsformen und Kombinationen der gezeigten Ausführungsformen, welche innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen, ermöglicht.

Claims

Verfahren zum Vorerhitzen von partikulärem oder pulverförmigen Material wie Zementrohmehl oder ähnliches in einem Zyklonvorerhitzer (1), umfassend mindestens zwei Zyklonstufen, von denen jede eine Steigleitung (2a, 2b, 2c, 2d) und einen Zyklon (1a, 1b, 1c, 1d) umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass ein Anteil des Materials, das in die mindestens eine Zyklonenstufe eingespeist wird, in den ersten Teil der Steigleitung eingespeist wird, dargestellt in der Richtung der Bewegung der Abgase, und von einer Temperatur von maximal 450°C auf eine Temperatur von mindestens 550°C erhitzt wird und dadurch, dass das restliche Material, welches in dieselbe Zyklonstufe eingespeist wird, in den letzten Teil der Steigleitung eingeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Anteil des Materials, der in den ersten Teil der Steigleitung eingeführt wird, von einer Temperatur zwischen 300 und 450°C auf eine Temperatur zwischen 550 und 700°C erhitzt wird, bevor das restliche Material in den letzten Teil der Steigleitung eingeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Material, das von dem ersten Zyklon (1a) entladen wird, in mindestens zwei Unterströme geteilt wird, von denen ein Unterstrom über eine Leitung (15a) zu einer Steigleitung (2b), unmittelbar über dem Abgasauslass in dem dritten Zyklon (1c), geleitet und in sie eingeführt wird, wohingegen der zweite Unterstrom über eine Leitung (15b) in die Steigleitung (2b), an einem Ort eingeführt wird, der unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon (1b) ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet dadurch, dass das Material welches in den Zyklonvorerhitzer (1) gespeist wird, in mindestens zwei Unterströme geteilt wird, von denen ein Unterstrom über eine Leitung (16a), in die erste Steigleitung (2a) eingeführt, und in ihr erhitzt wird, und dann über den Zyklon (1a) direkt zu der Steigleitung (2b), direkt über dem Abgasauslass in dem dritten Zyklon (1c) geleitet wird und in sie eingespeist wird, wohingegen der zweite Unterstrom über eine Leitung (16b) um die erste Zyklonstufe herumgeleitet wird, und in die zweite Steigleitung (2b), unmittelbar vor dem Gaseinlass in dem zweiten Zyklon (1b), eingeführt wird.
Anlage zum Ausführen des Verfahrens gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anlage von der Art ist, die einen Zyklonvorerhitzer (1), mit mindestens zwei Zyklonstufen umfasst, von denen jede eine Steigleitung (2a, 2b, 2c, 2d) und einen Zyklon (1a, 1b, 1c, 1d) umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass sie Mittel zum Einführen eines Anteils des Materials umfasst, das zu mindestens einer Zyklonstufe in dem ersten Teil der Steigleitung eingespeist wird, dargestellt in der Richtung der Bewegung der Abgase, um den Anteil von einer Temperatur von maximal 450°C, auf eine Temperatur von mindestens 550°C zu erhitzen, und Mittel zum Einführen des restlichen Materials, welches in die selbe Zyklonenstufe in dem letzten Teil der Steigleitung eingespeist wird.
Anlage gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Mittel Splittergatter (15, 16) umfassen.
Anlage gemäß Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Leitung (2b) als ein Schwanenhals konfiguriert ist, umfassend einen aufwärtsgerichteten ersten Abschnitt, einen Bogen und einen abwärtsgerichteten zweiten Abschnitt, der mit dem Zyklon (1b) verbunden ist.
Anlage gemäß Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Leitung (2b) mit einem erhöhten Durchmesser, über mindestens einen Teil ihrer Erstreckung, konfiguriert ist.