DK170368B1 - Fremgangsmåde til bortbrænding af affald i et cementovnanlæg, samt anlæg til udøvelse af fremgangsmåden - Google Patents

Description

X

DK 170368 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til bortbrænding af affald under fremstilling af cementklinker, under hvilken cementråmel forvarmes i en forvarmer, kalcineres i en kalcinator og brændes til klinker i en ovn, eksempelvis en 5 roterovn, hvorefter klinkerne til sidst afkøles i en køler, ved hvilken fremgangsmåde affaldet indføres og dekomponeres i et særskilt kammer, hvorfra gasformige produkter ledes til og brændes i kalcinatoren, medens ubrændbare restprodukter ledes bort fra kammeret.

10

Fra beskrivelsen til USA patentskrift 4,295,823 kendes en fremgangsmåde af ovennævnte art, ved hvilken røgen fra roterovnen anvendes til dekomponering af affaldet, som i dette tilfælde er brugte bildæk. Imidlertid er det ved en 15 sådan fremgangsmåde vanskeligt at få ovnrøgen til at bevæge sig op igennem kammeret i kontrolleret mængde på grund af den høje temperatur, og anvendelsen af ovnrøgen til bortbrænding af bildækkene forstyrrer ovnsystemets trækforhold.

20 Opfindelsens formål er at afhjælpe sådanne ulemper, og dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved, at dekomponeringen af affaldet i kammeret sker ved hjælp af varme fra forvarmet eller kalcineret råmel.

25 Ved at anvende varmen fra forvarmet eller delvist kalcineret råmel undgår man at forstyrre ovnsystemets trækforhold og opnår samtidig at kunne få temperaturen i dekomponeringskammeret kontrolleret til råmelets kalcine-ringstemperatur, der i regelen ligger mellem 830 og 880°C.

30 Hvis temperaturen skulle blive for lav, begynder rekarbona-tiseringen og bringer temperaturen op igen, og skulle temperaturen have tendens til at blive for høj øges, kålcineringsgraden på råmelet.

35 Opfindelsen angiver også et anlæg til udøvelse af ovennævnte fremgangsmåde, og et sådant anlæg omfatter en DK 170368 B1 2 forvarmer, en kålcinator med udskillecyklon, en ovn, eksempelvis en roterovn, og en klinkerkøler samt et særskilt kammer til dekomponering af affald, .hvilket kammer er forsynet med et udløb for gasformige produkter og er 5 forbundet med kalcinatoren, en indføringsåbning for affald og et udtag for ubrændte restprodukter.

Ikke dekomponerbare restprodukter kan udtages under drift og eventuelt indføres i roterovnen. En frasortering af 10 produkter, som ikke ønskes tilført ovnen, kan foretages; f.eks. ved magnetseparation af jern- og ståldele.

Et sådant anlæg er ifølge opfindelsen kendetegnet ved, at kammeret yderligere har et indløb for forvarmet/kalcineret 15 råmel forbundet via et delespjæld til kalcinatorens udskillecyklon eller til en anden cyklon i forvarmeren.

Det er hensigtsmæssigt, at anlæggets dekomponeringskammer har sit gasudløb forbundet direkte med kalcinatoren, og at 20 kammeret er forsynet med et luftindløb samt et restprodukt udtag ved eller i bunden.

Dekomponeringskammer et kan være udformet som et spouted bed kammer, der er anbragt umiddelbart under kalcinatoren, og 25 hvis gasudløb er anbragt i toppen af kammeret og i direkte, åben forbindelse med kalcinatorens bund.

Dekomponeringskammeret kan også være udformet som et fluid bed kammer eller være en roterbar tromle.

30

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende ved hjælp af udførelseseksempler på et anlæg ifølge opfindelsen og under henvisning til tegningen, som er skematisk, og hvor: * 35 Fig. 1 viser et eksempel på et anlæg ifølge opfindelsen, hvor dekomponeringskammeret er et spouted bed

Fig. 2 et udsnit af figur X, men hvor dekomponeringskamme- ret er et fluid bed kammer, og 5 DK 170368 B1 3 kammer,

Fig. 3 et udsnit af figur 1, men hvor dekomponerings-kammeret er en roterbar tromle.

Fig. 1 viser et cementovnsanlæg af almindelig kendt type, 10 der omfatter en forvarmer 1, en kalcinator 2 med udskille-cyklon 3, en roterovn 4 med klinkerkøler 5 og et røggasfilter 6.

Selve fremstillingen af cement i et anlæg af den viste art 15 foregår på kendt måde ved, at cementråmel tilføres ved indløbet 7 øverst i forvarmeren 1 og bevæger sig ned gennem forvarmeren 1 i modstrøm med røggas fra ovnen 4, der ledes opad gennem forvarmeren 1 og til røggasfilteret 6. På denne måde forvarmes råmelet og ledes fra forvarmeren ned i 20 kalcinatoren 2, hvor råmelet kalcineres og i suspension føres til udskillecyklonen 3. Her udskilles det kalcinerede råmel fra røggassen og ledes, ved hjælp af ledningen 8, til roterovnen 4, hvor råmelet brændes til klinker på kendt måde. Klinkerne falder ned i køleren 5, hvor de afkøles med 25 luft. En del af den opvarmede køleluft ledes som forbrændingsluft til kalcinatoren 2 via ledningen 9.

Under kalcinatoren 2 er anbragt et separat dekomponerings-kammer 10, som i bunden forsynes med luft fra en blæser 11 30 og foroven er forbundet via et udløb 18 med kalcinatorens bund for tilførsel af gasformige produkter fra dekompone-ringen i kammeret 10. Affald, der skal dekomponeres i kammeret 10, tilføres ved pilen 12. Udskillecyklonen 3’s udløb for udskilt råmel er forsynet med et delespjæld 13, 35 som kan lede en del af det forvarmede og kalcinerede råmel til dekomponeringskammeret 10 via en rørledning 14. Ved DK 170368 B1 4 hjælp af luften fra blæseren 11 dannes inden i kammeret 10 en spouted bed af det tilførte affald fra 12 og råmelet fra 14, og ved hjælp af varmen fra råmelet dekomponeres affaldet, og de gasformige produkter, som strømmer op i 5 kalcinatoren 2, og som stadig indeholder brændbare bestand- ν' dele på grund af luftunderskud fra blæseren 11, ledes ud af kammeret foroven, medens ubrændbare restprodukter falder ned fra kammeret 10 til et udtag 15 og ledes bort eller til roterovnen.

10

Luften, som tilføres kammeret ved hjælp af blæseren 11, kan være forvarmet, eventuelt ved varmeveksling med varm gas fra processen.

15 Hvis affaldet består af f.eks. ituklippede bildæk, vil restprodukterne fra dekomponeringskammeret omfatte ståltråd og måske også noget råmel, der eventuelt er blevet granuleret i spouted bedden, men efter en frasortering af ståltråden ved hjælp af en magnetseparator kan råmelet ledes 20 tilbage til roterovnen. Andre restprodukter, som ikke vil kunne influere på den fremstillede cement kan ledes tilbage i processen og deres mineralbestanddele kan indgå i de fremstillede klinker, så at der i princippet ikke bliver noget restprodukt tilbage af det affald, der indføres i -25 dekomponeringskammeret.

Det skal nævnes, at råmelet som tilføres kammeret, helt eller delvist føres ud af dette sammen med gassen til kalcinatoren.

30

Fig. 2 viser en del af et anlæg magen til det i Fig. 1, nemlig kalcinatoren 2 og delespjældet 13 med en rørledning 14 for kalcineret råmel fra delespjældet 13 og til dekompo- . j neringskammeret, som i dette tilfælde er i form af en fluid 35 bed 16 med restproduktudtag 17. Endvidere er vist affaldsindløbet 12 og blæseren 11 ganske som i det foregående DK 170368 B1 5 arrangement.

Fig. 3 viser ligeledes en del af et anlæg magen til det i Fig. 1, men her er dekomponeringskammeret i form af en 5 roterbar tromle 19, som i den ene ende er forsynet med et indløb 12 for affald, en tilførselsledning 14 for kalci-neret råmel fra delespjældet 13 og en lufttilførsel 20 fra f.eks. klinkerkøleren 5.

10 I den modsatte ende af tromlen 19 findes gasudløbet 18 for gasformige produkter til kalcinatoren og udtaget 21 for restprodukter, som kan være direkte forbundet til ovnens indløb, så at en kontinuerlig indføring af restprodukterne i klinkermaterialet opnås.

15

Da kalcinatoren i anlæg af ovennævnte art er udstyret med gængse installationer for olie-, kul- eller gasfyring, er det muligt, ved at regulere tilførselen af det sædvanlige brændsel til kalcinatoren, at styre afgangstemperaturen og 20 dermed forkalcineringsgraden. På denne måde kan der tages højde for svingninger i affaldets brændværdi så klinkerproduktionen og kvaliteten ikke påvirkes. Svingninger i sammensætning og brændværdi vil også kunne påvirke temperaturen i dekomponeringskammeret; men dette kan der tages 25 højde for ved at lede en større eller mindre strøm af kalcineret, varmt råmel via delespjældet 13 og ned i kammeret. Temperaturen skal være høj nok til, at der forløber en pyrolyse, men på den anden side ikke så høj, at der fås en granulering af råmelet.

30

Med et dekomponeringskammer på ovnanlæg af kendt udformning er det ikke noget problem at brænde pastøst affald med rimelig konstant brændværdi, som f.eks. blegejord og kloakslam. Det klistrende affald skal blot doseres i en '35 jævn strøm til dekomponeringskammeret. Blegejords indhold af olie fordamper umiddelbart og bliver kort tid efter DK 170368 B1 6 brændt i kalcinatoren. Når blegejorden er blevet befriet for sit olieindhold, er der kun et tørt mel tilbage, som hurtigt blander sig med det øvrige råmel og på den måde indgår som en råmateriale-bestanddel på linie med de øvrige 5 råstoffer. a

Kloakslam eller andet vådt affald i mindre mængde kan også med fordel indføres i dekomponeringskammeret, hvor der sker en hurtig tørring gennem kontakt med varmt mel og en 10 umiddelbar pyrolyse derefter.

Affald indeholdende store andele papir ville være specielt nemt at bortskaffe, da papir forkuller allerede ved ca.

230®C og intet bliver tilbage, som ikke kan brændes i 15 kalcinatoren.

ti

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til bortbrænding af affald under, fremstilling af cementklinker, under hvilken cementråmel 5 forvarmes i en forvarmer, kalcineres i en kalcinator, brændes til klinker i en ovn, hvorefter klinkerne til sidst afkøles i en køler, ved hvilken fremgangsmåde affaldet indføres og dekomponeres i et særskilt kammer, hvorfra gasformige produkter ledes til og brændes i kalcinatoren, 10 medens ubrændbare restprodukter ledes bort fra kammeret, kendetegnet ved, at dekomponeringen af affaldet i kammeret sker ved hjælp af varme fra forvarmet eller kalcineret råmel.

2. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og omfattende en forvarmer (1), en kalcinator (2) med ud-skillecyklon (3), en ovn (4) og en klinkerkøler (5) samt et særskilt kammer (10, 16, 19) til dekomponering af affald, hvilket kammer (10, 16, 19) er forsynet med et udløb (18) 20 for gasformige produkter, der er forbundet med kalcinatoren (2), en indføringsåbning (12) for affald og et udtag (15, 17, 21) for ubrændte restprodukter, kendetegnet ved, at kammeret (10, 16, 19) yderligere har et indløb (14) for forvarmet/kalcineret råmel forbundet via et 25 delespjæld (13) til kalcinatorens udskillecyklon (3) eller til en anden cyklon i forvarmeren (1).

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at dekomponeringskammeret (10, 16, 19) har sit gasudløb (18) 30 forbundet direkte med kalcinatoren (2), og at kammeret (10, 16, 19) er forsynet med et luftindløb (11,20) samt et restproduktudtag (15, 17, 21) ved eller i bunden.

4. Anlæg ifølge krav 3,kendetegnet ved, at 35 dekomponeringskammeret er udformet som et spouted bed kammer (10), der er anbragt umiddelbart under kalcinatoren 8 DK 170368 B1 (2), og hvis gasudløb (18) er anbragt i toppen af kammeret (10) og i direkte, åben forbindelse med kalcinatorens (2) bund. *

5. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at , dekomponeringskammeret er udformet som et fluid bed kammer (16).

6. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at 10 dekomponeringskammeret er en roterbar tromle (19). 'é