ES2214959B1 - Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. - Google Patents
Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas.Info
- Publication number
- ES2214959B1 ES2214959B1 ES200300370A ES200300370A ES2214959B1 ES 2214959 B1 ES2214959 B1 ES 2214959B1 ES 200300370 A ES200300370 A ES 200300370A ES 200300370 A ES200300370 A ES 200300370A ES 2214959 B1 ES2214959 B1 ES 2214959B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- calcination
- solid fuel
- regenerative
- fuel
- minerals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Proceso para calcinación de minerales utilizando combustible sólido en hornos de cubas regenerativas, del tipo comúnmente aplicado en la calcinación de piedra caliza para la obtención de cal, caracterizado esencialmente porque el material de desecho en forma de polvo que emerge junto con los gases de combustión del combustible, y con los de descomposición del mineral, se recoge mediante un dispositivo de separación adecuado, y se incorpora de nuevo al proceso de calcinación, de forma controlada, empleando para ello un dispositivo de dosificación apropiado.
Description
Proceso para calcinación de minerales utilizando
combustible sólido en hornos de cubas regenerativas.
El objeto de la presente invención, tal y como se
expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un
"Proceso para calcinación de minerales utilizando combustible
sólido en hornos de cubas regenerativas", comúnmente aplicado en
la calcinación de piedra caliza para la obtención de cal.
Hasta la fecha, se conocen diferentes procesos
para la calcinación de piedra caliza u otros materiales similares.
Uno de los más comunes es el denominado sistema regenerativo, que
permite el uso de cualquier tipo de combustible gaseoso, liquido o
sólido.
Un proceso para calcinar piedra caliza u otras
materias similares mediante un sistema regenerativo, se describe en
la Patente Norteamericana US 3 074 706.
La mencionada Patente describe un proceso
implementado con hornos de dos o más cubas conectadas mediante un
canal, en las que la inyección del combustible se efectúa
alternativamente y en corriente paralela en una de las cubas,
mientras las otras actúan a modo de regeneradores o acumuladores de
calor.
Este proceso asegura una alta calidad del
producto calcinado obtenido, y un bajo consumo específico de
energía, utilizándose como combustible preferentemente
hidrocarburos gaseosos o líquidos, en particular, gas natural y
derivados del petróleo, respectivamente.
Por otro lado, la Patente Norteamericana US 4 810
190 describe un proceso por el que se utiliza un combustible sólido
para calcinar minerales como piedra caliza y similares, en un horno
de cubas regenerativas en corriente paralela, siendo este
combustible sólido pulverizado e inyectado mediante transporte por
aire o gas inerte, de manera que se consigue un comportamiento
similar al que se obtiene con la utilización de combustibles
gaseosos.
Los procesos descritos anteriormente se utilizan
ampliamente en la actualidad con todo tipo de combustibles
gaseosos, líquidos o sólidos, siendo particularmente interesante el
empleo de estos últimos por su mejor relación precio/poder
calorífico, con relación al resto de combustibles. Sin embargo, su
uso ha sido limitado hasta la fecha debido en parte a algunos de las
problemas que plantea su utilización.
Concretamente, el uso de combustibles sólidos en
sistemas regenerativos, según lo descrito anteriormente, a pesar de
las indudables ventajas económicas que presentan, puede plantear
serios problemas de tipo medioambiental por el hecho que en el
proceso de calcinación se generan importantes cantidades de polvo
junto con los gases de desecho.
Asimismo, se ha observado que dicha problemática
se agrava especialmente cuando se calcinan tamaños de mineral en
bruto relativamente pequeños, y a producciones cercanas a las que
serían nominales en hornos que utilizan combustibles gaseosos.
Hasta ahora, el material en forma de polvo que se
genera junto con los gases de desecho, se recoge mediante filtros
de mangas o técnicas similares de separación, siendo su destino
final la incorporación a productos de bajo coste o directamente a
vertedero.
Sin embargo, se ha comprobado que el polvo que se
genera junto con los gases de desecho, contiene todavía gran
cantidad de material con alto poder calorífico susceptible de ser
recuperado y reutilizado en el horno como combustible minimizando,
por un lado, el impacto ambiental del proceso de calcinación e
incrementando, por otro, la eficiencia energética del mismo.
En este sentido, la Patente Española ES 9 902 765
describe un proceso de clasificación aplicado al material de
desecho en forma de polvo que se produce junto con los gases de
combustión del combustible sólido, y de la calcinación de mineral
en un horno de cubas regenerativas. Concretamente, parte de dicho
material se segrega, ya que presenta un poder calorífico adecuado,
por lo que se reincorpora de nuevo al proceso de calcinación
mediante dosificación.
Se ha constatado, de acuerdo con el proceso de
calcinación de minerales que se reivindica, que llevando al límite
el proceso de calcinación descrito en la Patente Española ES 9 902
765, la totalidad del material de desecho puede utilizarse para los
fines descritos, ya que su poder calorífico es todavía
adecuado.
El proceso de calcinación de minerales que se
reivindica, al separar de los gases de desecho la fracción sólida,
y al reintroducirla en su totalidad en el proceso, como
combustible, consigue la maximización energética del proceso
productivo, alcanzándose rendimientos próximos a los conseguidos
cuando se emplea gas como combustible, y la minimización de las
externalidades ambientalmente negativas derivadas del uso de
combustibles sólidos.
Con las innovaciones introducidas, es posible
conseguir eficiencias energéticas elevadas, tales como las
conseguidas con combustibles gaseosos, y a un menor coste,
utilizando combustibles sólidos, que son más baratos, sin
generación de residuos en la combustión.
Según el novedoso proceso de calcinación de
minerales, el polvo que emerge junto con los gases de combustión
del combustible y descomposición del mineral se recoge en un
dispositivo de separación, tal como un filtro de mangas o similar,
y se almacena para proceder posteriormente a su reintroducción en
el proceso de calcinación mediante dosificación.
Esto es posible puesto que de la filtración de
los gases de combustión del horno y de los gases debidos a la
calcinación del mineral, puede obtenerse un material compuesto, en
parte, por partículas de combustible sólidas no quemadas, que
presentan un poder calorífico adecuado para ser dosificado, y
preferentemente mezclado, con el combustible sólido con el que opera
el horno regenerativo, reintroduciéndose de tal forma en el proceso
de calcinación.
Preferentemente, y con el objetivo de garantizar
un poder calorífico uniforme del combustible empleado en el horno,
el sistema de dosificación del producto recuperable se encuentra
integrado con el sistema de dosificación y acondicionado del
combustible sólido empleado en la calcinación de la piedra
caliza.
Alternativamente, el producto recuperado de la
filtración de los gases de combustión del horno, y de los gases
debidos a la calcinación del mineral, puede dosificarse e
inyectarse directamente en la zona del canal que conecta las cubas
de que consta el horno regenerativo, mediante cualquier otro método
adecuado.
Con el novedoso proceso para la calcinación de
minerales con recuperación de productos de combustión sólidos, se
minimiza el impacto ambiental, y se maximiza el rendimiento
energético de los procesos de calcinación regenerativos existentes
hasta la fecha que empleen combustibles sólidos, efecto que se
traduce en un ahorro energético y, en consecuencia, económico.
Con el objeto de ilustrar cuanto hasta ahora
hemos expuesto, se acompaña a la presente memoria descriptiva,
formando parte integrante de la misma, 4 hojas de dibujos en la que
se ha representado de manera simplificada y esquemática un ejemplo
de realización únicamente ilustrativo y no limitativo de las
posibilidades prácticas de la invención.
En dichos dibujos, la figura 1 corresponde a un
esquema del novedoso proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en horno de cubas regenerativas con
recuperación de productos de combustión
sólidos.
sólidos.
La figura 2 corresponde a una representación
esquemática de un horno de cubas del tipo al que se refiere la
presente invención en el que se calcina piedra caliza utilizando
coque de petróleo como combustible.
La figura 3 corresponde a una ilustración
esquemática de la realización preferente del novedoso proceso para
calcinación de minerales utilizando combustible sólido en horno de
cubas regenerativas con recuperación de productos de combustión
sólidos, donde se observan los diferentes equipos
constituyentes.
La figura 4 corresponde a una ilustración
esquemática de un posible ejemplo de realización alternativa del
novedoso proceso para calcinación de minerales utilizando
combustible sólido en horno de cubas regenerativas con recuperación
de productos de combustión sólidos, donde se observan los equipos
constituyentes.
El horno (11) consta de dos cubas regenerativas
(1 y 2) que están conectadas mediante un canal (3). Este horno (11)
está diseñado de manera que las cubas (1 y 2) actúan
alternativamente, una como combustión en paralelo, y otra como
regeneración a contracorriente.
Durante la operación del horno (11), se alimenta
aire de combustión por la parte superior de la cuba en combustión
(1), al mismo tiempo que se inyecta coque de petróleo pulverizado a
la misma cuba (1) a través de unas tuberías o lanzas (4), cuyos
extremos se encuentran en un plano horizontal en el interior de la
cuba (1).
En virtud del funcionamiento del tipo de horno
referido, los gases de combustión, así como los de descomposición
de la piedra caliza, emergen de la parte superior de la cuba en
regeneración (2), acompañados de gran cantidad de polvo que procede
en su mayor parte de restos no quemados de coque de petróleo
empleado en su operación. Este polvo se recoge en un filtro de
mangas (5).
El proceso de acondicionado del polvo de
combustible sólido y el sistema de dosificación a la cuba en
combustión es el utilizado comúnmente. Consta de una tolva
receptora (6), un molino secador (7), un silo de almacenamiento de
combustible sólido ya acondicionado (8), un dispositivo dosificador
por pérdida de peso (9) y un transportador neumático (10) que
alimenta al horno (11).
En la figura 3 se representa la realización
preferente del novedoso proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en horno de cubas regenerativas con
recuperación de productos de combustión sólidos, se ha utilizado un
silo (12) con un filtro (13) que impide la salida del producto, un
alimentador rotativo (14), y un tornillo sinfín (15) se usan a modo
de sistema de dosificación, mientras que el molino secador (7),
efectúa la mezcla homogénea del material recuperado con el coque de
petróleo, que es el combustible del horno (11).
El sistema de control de la alimentación del
coque de petróleo al molino (7), y el sistema de dosificación del
material recuperado se encuentran perfectamente integrados.
En la figura 4, se observa la realización
alternativa del novedoso proceso de calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en horno de cubas regenerativas con
recuperación de productos de combustión sólidos, en el que el
material almacenado en el silo (12), se dosifica volumétricamente o
por pérdida de peso, y se alimenta al horno (11), mediante un
transportador neumático (10), en la zona del canal (3) que conecta
a las cubas (1 y 2).
Se ha operado sin el sistema de recuperación, un
horno de cal de una producción nominal teórica de 120 Tm/día con
coque de petróleo, de poder calorífico igual o superior a 8000
kcal/kg, a varias producciones y piedra calizas de diferentes
granulometrías. Se ha observado la cantidad de material en forma de
polvo que se obtiene en cada caso. Los resultados se expresan a
continuación en la Tabla 1:
| Producción cal | Granulometría | Material desecho | Consumo específico | CO_{2} residual en la |
| (Tm/día) | piedra caliza (mm) | (mm) | (kcal/kg CaO) | cal (%) |
| 90 | 35 - 70 | 900 | 915 | 2,0 |
| 90 | 25 - 40 | 2000 | 980 | 2,8 |
| 120 | 35 - 70 | 1400 | 925 | 2,1 |
| 120 | 25 - 40 | 3000 | 1005 | 3,5 |
Se observa que al aumentar la producción y al
disminuir la granulometría de la piedra caliza, se aumenta el
material de desecho obtenido en ausencia de sistema de
recuperación.
Al horno del Ejemplo 1, se le incorporó la
instalación de recuperación de material de desecho según el
novedoso proceso de calcinación de minerales que se reivindica en
su versión preferente.
Se ha analizado el poder calorífico del material
recuperado en diferentes condiciones de funcionamiento. Los
resultados se presentan en la Tabla 2:
| Producción cal | Granulometría | Material desecho | Poder calorífico material |
| (Tm/día) | piedra caliza (mm) | (kg/día) | desecho (kcal/kg) |
| 90 | 35 - 70 | 900 | 4500 |
| 90 | 25 - 40 | 2000 | 5000 |
| 120 | 35 - 70 | 1400 | 5000 |
| 120 | 25 - 40 | 3000 | 5500 |
Después de un período de funcionamiento
ininterrumpido de varias semanas en las que el material recuperado
se reintrodujo completa y continuamente en el horno, se obtuvieron
para las diferentes producciones y granulometrías de piedra
caliza, calidades similares de cal que las obtenidas sin el sistema
de recuperación (Tabla 3).
| Producción cal | Granulometría piedra | Consumo específico | CO_{2} residual en la cal |
| (Tm/día) | caliza (mm) | global (kcal/kg CaO) | (%) |
| 90 | 35 - 70 | 870 | 2,0 |
| 90 | 25 - 40 | 870 | 2,8 |
| 120 | 35 - 70 | 870 | 2,1 |
| 120 | 25 - 40 | 870 | 3,5 |
Sin embargo, el consumo específico del horno se
redujo hasta equipararse totalmente al teórico, siendo tal efecto
posible gracias a la recuperación de los restos de combustible sin
quemar, tal y como se reivindica en el novedoso proceso de
calcinación de minerales.
Al horno del Ejemplo 1, se le incorporó la
instalación de material de desecho según el sistema alternativo
propuesto. Tras un período de funcionamiento ininterrumpido de
varias semanas en las que el material recuperado se reintrodujo
completa y continuamente en el horno, los resultados obtenidos
fueron los que la Tabla 4 muestra:
| Producción cal | Granulometría piedra | Consumo específico | CO_{2} residual en la cal |
| (Tm/día) | caliza (mm) | global (kcal/kg CaO) | (%) |
| 90 | 35 - 70 | 870 | 2,5 |
| 90 | 25 - 40 | 880 | 3,3 |
| 120 | 35 - 70 | 880 | 2,7 |
| 120 | 25 - 40 | 880 | 4,0 |
En este caso, la recuperación de los restos de
combustible sin quemar fue efectiva en cuanto a que se mantuvieron
valores de consumo energéticos parecidos a los teóricos. Sin
embargo, el funcionamiento del horno fue menos estable, y complicó
la obtención de buenas calidades de cal de manera sistemática.
Si se comparan los Ejemplos 2 y 3 con el Ejemplo
1, puede concluirse que se consigue una completa eliminación del
material de desecho, efecto que se consigue al recuperar y
reintroducir todo el material en el proceso de calcinación de
minerales reivindicado.
Esta reducción es especialmente importante en el
caso de producciones elevadas, y granulometrías de piedra caliza
pequeñas.
Establecido el concepto expresado, se redacta a
continuación la nota de reivindicaciones, sintetizando así las
novedades que se desean reivindicar.
Claims (5)
1. Proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en hornos de cubas regenerativas, del
tipo comúnmente aplicado en la calcinación de piedra caliza para la
obtención de cal, caracterizado esencialmente porque el
material de desecho en forma de polvo que emerge junto con los
gases de combustión del combustible, y con los de descomposición
del mineral, se recoge mediante un dispositivo de separación
adecuado, y se incorpora de nuevo al proceso de calcinación, de
forma controlada, empleando para ello un dispositivo de dosificación
apropiado.
2. Proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en hornos de cubas regenerativas,
según reivindicación anterior, caracterizado porque el
material de desecho se incorpora de nuevo al proceso de
calcinación mezclado con el combustible sólido con el que opera el
horno (11).
3. Proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en hornos de cubas regenerativas,
según reivindicación primera, caracterizado porque el
material de desecho se dosifica e incorpora de nuevo al horno (11)
en la zona del canal (3) que conecta las cubas regenerativas (1 y
2) mediante un dispositivo de dosificación apropiado.
4. Proceso para calcinación de minerales
utilizando combustible sólido en hornos de cubas regenerativas,
según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
polvo que emerge junto con los gases de combustión del combustible
y con los de descomposición del mineral, se recoge mediante un
filtro de mangas (5).
5. Proceso de calcinación de minerales, según
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
combustible sólido empleado es coque de petróleo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200300370A ES2214959B1 (es) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200300370A ES2214959B1 (es) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2214959A1 ES2214959A1 (es) | 2004-09-16 |
| ES2214959B1 true ES2214959B1 (es) | 2005-12-16 |
Family
ID=33041251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200300370A Expired - Fee Related ES2214959B1 (es) | 2003-02-14 | 2003-02-14 | Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2214959B1 (es) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3074706A (en) * | 1958-08-09 | 1963-01-22 | Schmid Alois | Method for carrying out endothermic processes in a shaft furnace |
| CH638296A5 (de) * | 1979-02-28 | 1983-09-15 | Maerz Ofenbau | Verfahren und anlage zum brennen von karbonhaltigen rohstoffen mittels zerkleinerten festen brennstoffen in einem gleichstrom-regenerativ-schachtofen. |
| AT377248B (de) * | 1982-07-12 | 1985-02-25 | Maerz Ofenbau | Verfahren und schachtofen zum brennen von kalkstein |
| ES2167188B1 (es) * | 1999-12-17 | 2003-10-16 | Cales De Llierca S A | Proceso para la calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. |
-
2003
- 2003-02-14 ES ES200300370A patent/ES2214959B1/es not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2214959A1 (es) | 2004-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2719148T3 (es) | Método para el funcionamiento de un alto horno | |
| CN103304157B (zh) | 一种节能减排型活性石灰煅烧方法及装置 | |
| CN106467370B (zh) | 一种镁法脱硫生产水泥的装置及方法 | |
| JPS6140452B2 (es) | ||
| US9828249B2 (en) | Operational conditions and method for production of high quality activated carbon | |
| CN105000811A (zh) | 一种基于co2富集的并流蓄热式石灰窑生产工艺方法 | |
| WO2007082505A2 (de) | Co2 nutzung, bindung, verbrauch | |
| CN101891405B (zh) | 活性石灰生产装置 | |
| EA012860B1 (ru) | Способ и установка для сушки и измельчения влажного минерального сырья | |
| CN104446064A (zh) | 烟气脱硫生产水泥的装置及方法 | |
| CN102230040A (zh) | 一种炼铁方法 | |
| CN103052447A (zh) | 在惰性运转或者在非惰性运转中的煤块磨碎方法和设备 | |
| KR19990036349A (ko) | 단일 보일러에서 열 및 시멘트 클링커를 생산하는 방법, 그의 생산품, 사용된 장치 및 그의 용도 | |
| CN102363095A (zh) | 烟气干法脱硫工艺方法及其烟气干法脱硫系统 | |
| ES2214959B1 (es) | Proceso para calcinacion de minerales utilizando combustible solido en hornos de cubas regenerativas. | |
| CN104548920A (zh) | 一种脱硫装置及脱硫方法 | |
| CN103922369A (zh) | 白云石灰烟气脱硫降碳发电生产碳酸镁系列产品工艺 | |
| CN102039085A (zh) | 一种循环流化床燃煤锅炉清洁燃烧的方法 | |
| WO2017090262A1 (ja) | 脱硫剤の製造方法 | |
| MX173375B (es) | Metodo y aparato para la manufactura de clinker a partir de materia prima mineral | |
| KR101419258B1 (ko) | 소결 탈황 더스트를 이용한 고로 조업방법 | |
| CA2748934C (en) | Coal heat-treatment process and system | |
| RU2619427C2 (ru) | Титансодержащая шихта для получения тетрахлорида титана и способ ее приготовления | |
| CN101573295B (zh) | 加热粉尘材料的方法 | |
| CN201809291U (zh) | 活性石灰生产装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040916 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2214959B1 Country of ref document: ES |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180808 |