FI123329B - A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes - Google Patents

A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes Download PDF

Info

Publication number
FI123329B
FI123329B FI20100278A FI20100278A FI123329B FI 123329 B FI123329 B FI 123329B FI 20100278 A FI20100278 A FI 20100278A FI 20100278 A FI20100278 A FI 20100278A FI 123329 B FI123329 B FI 123329B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combustion chamber
ash
calcination
combustion
substance
Prior art date
Application number
FI20100278A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20100278A0 (en
FI20100278A (en
Inventor
Jouko Niemi
Original Assignee
Micropulva Ltd Oy
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micropulva Ltd Oy filed Critical Micropulva Ltd Oy
Priority to FI20100278A priority Critical patent/FI123329B/en
Publication of FI20100278A0 publication Critical patent/FI20100278A0/en
Publication of FI20100278A publication Critical patent/FI20100278A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI123329B publication Critical patent/FI123329B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/001Calcining
    • B01J6/004Calcining using hot gas streams in which the material is moved
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Description

MENETELMÄ ULTRAHIENOJEN TUHKAPOISTEIDEN HYÖDYNTÄMISEKSI KALSINOINTI - JA POLTTOPROSESSEISSAMETHOD FOR UTILIZATION OF ULTRA FINE ASH PRINCIPLES IN CALCINATION AND INCINERATION PROCESSES

5 Keksintö kohdistuu menetelmään ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kal-sinointi- ja polttoprosessissa, jolloin kalsinointiprosessissa kalsoinoivan työkaasun lämpötila nostetaan polttokammiossa yli 500°C lämpötilaan johtamalla polttokammioon primääri-polttoainetta poltettavaksi, polttokammiosta työkaasu johdetaan edelleen polt-tokammion jälkeiseen sekoitustilaan, johon kalsinoitava aine syötetään säiliöstä.The invention relates to a process for utilizing ultra-fine ash removers in a calcining and incineration process, wherein the calcining working gas temperature is increased in the incinerator to above 500 ° C by introducing into the incinerator a primary fuel for combustion, from the incinerator to the fuel.

1010

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tyypillisesti energian tuotannossa syntyvistä tuhka-poisteista tehokkaalla pneumaattisella luokituksella erotettua hienofräktiota, joka sisältää hiiltä ja muita palavia aineita, hyödynnetään karbonaatteja tai kidevettä sisältävien mineraalien poltossa/kalsinoinnissa.In the process of the invention, a fine fraction containing carbon and other flammable materials, typically separated from the ash removals from energy production, is utilized in the combustion / calcination of minerals containing carbonates or crystalline water.

1515

Poltto/kalsinointiprosessissa hyödynnetään polttamalla energiaksi ultrahienon tuhkapois-tefraktion sisältämä hiili ja muu palava aine ja näin edellisessä prosessivaiheessa korkeassa lämpötilassa sulassa tilassa käyneet silikaattimineraalit jalostuvat palavien aineiden erityisesti hiilen määrän alenemisen takia vaaleammiksi ja tehokkaammin toimiviksi 2 0 pozzolaanisiksi sementtiä korvaaviksi lopputuotteiksi. Tämän ultrahienon silikaattifrak-tion reaktiivisuus on erittäin suuri ja se vastaa ominaisuuksiltaan lähes teollisesti tuotettuja kaupallisia betoniteollisuuden käyttämiä silikatuotteita.The combustion / calcination process utilizes coal and other combustible material contained in the ultra-fine ash fraction to burn energy and thus silicate minerals that have been subjected to high temperature in the previous process step in the molten state are refined to lighter and more efficiently rendered lighter and more effective. The reactivity of this ultra fine silicate fraction is very high and corresponds almost commercially to the commercially used silica products of the concrete industry.

Palavia aineita, erityisesti hiiltä sisältävän hienofraktion hyödyntäminen karbonaattien tai 2 5 kideveden poistossa pienentää polttoprosessissa tarvittavan primääri energianmäärää lä hes hiilen ja muun palavan aineen sisältämällä energian määrällä. Poltto/kalsinointiprosessi myös kasvattaa palavista aineista puhdistuneen silikaattifrak-tion reaktiivisuutta massayksikköä kohden.The utilization of a fine fraction containing flammable substances, in particular carbon, to remove carbonates or crystalline water reduces the amount of primary energy required in the incineration process by nearly the amount of energy contained in coal and other combustible substances. The combustion / calcination process also increases the reactivity per unit mass of the silicate fraction purified from combustible materials.

3 0 Ultrahienojen tuhkapoisteiden sisältämää energiasisältöä voidaan erityisen tehokkaasti hyödyntää sovellutuksissa, joissa polttoprosessissa palavista aineista lähes täysin vapautuva pozzosilikafraktio tukee tai parantaa varsinaisen poltto/kalsinointiprosessissa tuotettavan tuotteen ominaisuuksia, näitä ovat esimerkiksi: 35 · raakakaoliinin polttaminen metakaoliiniksi. Tässä prosessissa poistetaan kidevettä.3 0 The energy content of ultra-fine ash removers can be particularly effectively utilized in applications where the pozzosilica fraction, which is almost completely released from combustible materials in the incineration process, supports or enhances the properties of the product produced in the actual incineration / calcination process, such as: In this process, crystal water is removed.

2 • Magnesium- tai kalsiumkarbonaatin polttaminen, alennetaan aineen sisältämän karbonaatin määrää.2 • Burning magnesium or calcium carbonate, reducing the amount of carbonate in the substance.

5 Tuhkapoisteet sisältävät yleisesti palamatonta ainetta 5-15 p-%. Hiilen tehollinen lämpöarvo on n. 24 MJ/kg. Kideveden poistaminen raakakaoliini-tonnista vaatii energiaa n.Ash removers generally contain from 5 to 15% by weight of non-combustible material. The effective calorific value of coal is about 24 MJ / kg. The removal of crystalline water per tonne of crude crude requires n.

1 MW ja kaoliinin polttaminen/kalsinointi tapahtuu poistettavan kideveden määrästä riippuen 500-600°C lämpötilassa. Kokeellisesti on todettu, että esimerkiksi sideaine, jossa on 50% metakaoliinia ja 50 % ultrahienoa tuhkapoisteista tuotettua pozzosilikaa 10 toimii erittäin reaktiivisesti betonissa sementtiä korvaavana sideaineena. Prosessoitaessa yhdessä raakakaoliinia ja ultrahienoa tuhkapoistetta, joka sisältää palavaa ainetta, hiiltä n. 10 p-%, saadaan poltossa tarvittavasta energiasta 0,6-0,7 MW ultrahienon tuhkapoisteen sisältämästä hiilestä ja primäärienergian tarpeeksi jää 0,4-0,3 MW. Tämä tarvitaan palamisprosessin häiriöttömäksi ylläpitämiseksi.1 MW and kaolin are burned / calcined at 500-600 ° C depending on the amount of crystal water to be removed. Experimentally, it has been found that, for example, a binder containing 50% metakaolin and 50% ultra-fine pozzosilica produced from ash remover acts very reactively in concrete as a cement substitute. Combined processing of crude kaolin and an ultra-fine ash remover containing about 10 wt.% Of a combustible material, carbon, yields 0.6-0.7 MW of coal-fired energy and 0.4-0.3 MW of primary energy. This is required to keep the combustion process undisturbed.

1515

Prosessissa tarvittava laitteisto ja sen toiminta on kuvattu oheisessa piirroksessa, kuvio 1.The apparatus required for the process and its operation are illustrated in the accompanying drawing, Figure 1.

Kuviossa 1 esitetyssä kaaviollisessa toimintakuvassa ultrahieno tuhkapoiste syötetään säiliöstä 1 pneumaattisesti puhaltimen 8 avulla polttokammioon 4. Poltettava tai kalsi-2 0 noitava aine syötetään säiliöstä 2 pneumaattisesti polttolaitteeseen 10, joka on tässä esimerkissä polttokammion 4 jälkeinen putkisto. Primääri polttoaine, kuten maakaasu tai polttoöljy syötetään säiliöstä 3 polttokammioon 4, jossa se poltetaan yhdessä tuhkapoisteen sisältämän palavan aineen kanssa. Imurin 9 avulla imetään tuotesäiliöstä 5 palokaa-ut pois. Tuotesäiliöön 5 kerätään poltettu/kalsinoitu aine sekä tuhkapoisteesta jäävä pa- 2 5 lamaton aine. Lopputuote johdetaan säilöön 6.In the schematic diagram of Fig. 1, the ultrafine ash discharge is pneumatically fed from the tank 1 by means of a blower 8 to the combustion chamber 4. From the tank 2, the combustible or calcinating agent is fed pneumatically to the combustion apparatus 10. A primary fuel such as natural gas or fuel oil is fed from the tank 3 to the combustion chamber 4 where it is burned together with the combustible material contained in the ash extractor. By means of the vacuum cleaner 9, the combustion chambers are sucked out of the product container 5. The product container 5 collects the burned / calcined material and the unburned material remaining in the ash remover. The final product is placed in storage 6.

Ultrahienosta tuhkapoisteesta voidaan myös yksistään jalostaa teollisia silikalaatuja korvaavia lopputuotteita polttamalla palava-aines siitä pois ylläkuvatulla prosessilla käyttäen tarvittava määrä palavan aineen polttoprosessin tarvitsemaa primäärienergiaa. Tässä rat- 3 0 kaisussa otetaan polttoprosessissa syntyvää lämpöenergiaa polttokammion 4 j a tuotesäi- liön 5 väliin sijoitettavalla lämmönsiirtimellä 11 hyötykäyttöön. Esimerkiksi lämmönsiir-timeltä 11 saatu putkessa 10 kulkevien kuumien palokaasujen lämmitämä ilma johdetaan polttokammion 4 palamisilmaksi. Myös polttoikammioon 4 johdettavien materiaalien lämpötilaa voidaan nostaa lämmönsiirtimeltä tulevan kuuman virtauksen avulla.The ultrafine ash remover can also be used to process industrial silicone grade end products alone by burning the combustible material out of the process described above using the required amount of primary energy required for the combustion process. In this solution, the heat energy generated in the combustion process is utilized by a heat exchanger 11 located between the combustion chamber 4 and the product container 5. For example, the air heated by the hot combustion gases passing through the tube 10 from the heat exchanger 11 is conducted to the combustion air of the combustion chamber 4. The temperature of the materials fed to the combustion chamber 4 can also be raised by means of a hot flow from the heat exchanger.

3535

Claims (4)

1. Förfarande för utnyttjande av ultrafina askautsläpper i en kalcinerings- och bränn- 5 process, varvid temperatur av kalcinerande arbetsgas i kalcineringsprocessen lyfts i en brännkammare (4) tili temperatur över 500°C genom att leda in i brännkammaren (4) primärbränsle (3) för att brännas, frän brännkammaren (4) leds arbetsgas vidare tili en brännanordning (10), säsom ett rör liggande efter brännkammaren (4), tili vilken brännanordning kalcinerande ämne mätäs frän en behällare (2), kännetecknat av, att 10 ultrafin askautsläpp mätäs in i brännkammaren (4) frän behällaren (1) tillägg med primärbränsle (3), varvid brinnande material, som askautsläppen innehäller utskiljar sig frän askautsläppen med hjälp av förbränningsprocessen som producerar energi och silikatmineraler som askautsläppen innehäller förädlas och kan separeras som fasta partiklar frän bränngaser i en separator (5). 15A process for utilizing ultrafine ash emissions in a calcination and firing process, wherein the temperature of the calcining working gas in the calcination process is raised in a combustion chamber (4) to a temperature above 500 ° C by entering the combustion chamber (4) primary fuel (3). ) to be burned, from the combustion chamber (4), the working gas is passed to a burner (10), such as a pipe lying behind the combustion chamber (4), to which the combustion substance calcining substance is measured from a container (2), characterized in that ultrafine ash emissions Measured into the combustion chamber (4) from the container (1) supplement with primary fuel (3), whereby burning material containing the ash emission separates itself from the ash emission by means of the combustion process which produces energy and the silicate minerals which the ash emission contains are solidified and can be separately separated. fuel gases in a separator (5). 15 2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av, att det fas som slutprodukt (6) reaktivt ämne, som är producerat pä grand av hög temperatur samt askautsläpp, frän vilken det brinnande materialet har använts tili energi. 20Process according to claim 1, characterized in that the phase as a final product (6) is a reactive substance, produced on the basis of high temperature and ash emissions, from which the burning material has been used for energy. 20 3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av, att processen regleras genom att opti- meras mängden av obrunnet ämne, som producerad av askautsläppen som borttas frän behällaren (1) och kommer in i separatom (5).Process according to claim 1, characterized in that the process is controlled by optimizing the amount of unburned substance produced by the ash emissions which is removed from the container (1) and enters the separator (5). 4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av, att hög temperatur i brännanordningen 25 (10) utnyttjas med hjälp av en värmeväxlare (11) placerad i förbindelse med nämnda anordning, och via vilken växlare tili vara tagen värmeenergi flyttas för förappvärmning av materialet som är matad tili brännkammaren (4)Method according to claim 1, characterized in that high temperature in the burner device (10) is utilized by means of a heat exchanger (11) located in connection with said device, and via which the exchanger is used to heat the energy taken to preheat the material which is fed to the combustion chamber (4)
FI20100278A 2010-07-21 2010-07-21 A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes FI123329B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100278A FI123329B (en) 2010-07-21 2010-07-21 A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100278A FI123329B (en) 2010-07-21 2010-07-21 A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes
FI20100278 2010-07-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20100278A0 FI20100278A0 (en) 2010-07-21
FI20100278A FI20100278A (en) 2012-02-07
FI123329B true FI123329B (en) 2013-02-28

Family

ID=42555446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20100278A FI123329B (en) 2010-07-21 2010-07-21 A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI123329B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20100278A0 (en) 2010-07-21
FI20100278A (en) 2012-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101269919B (en) Vertical kiln apparatus for materials calcination
JP5003036B2 (en) Waste treatment method and apparatus in a calciner
JP5124394B2 (en) Limestone and dolomite firing method using a top-type lime firing furnace
CN203848273U (en) Biomass burner
US20090050076A1 (en) Boiler producing steam from flue gases with high electrical efficiency and improved slag quality
CN102443441B (en) Fuming treatment system of garbage fuel and control method thereof
FI123329B (en) A method for utilizing ultra-fine ash removers in calcination and incineration processes
CN104990066B (en) One kind automatically controls multi-stage biological matter combustion system
CN104100980A (en) Small garbage coking combustion furnace
CN2656820Y (en) Coal-fired gasification boiler
CN201034321Y (en) Burning decontamination plant treating life refuse by employing air-swept mill
JP2011064383A (en) Waste melting treatment method and waste melting treatment device
CN103292317A (en) Small-and-medium-size industrial boiler capable of replacing coal powder and oil gas
CN202216388U (en) Full-automatic horizontal boiler
WO2005121646A1 (en) Tuyere structure of waste fusion furnace and combustible dust blowing method
Kaczyński et al. The influence of temperature and oxidizing atmosphere on the process of combusting pellets from agricultural and forest biomass in the stream of inert material
CN203123958U (en) Chemical reaction furnace utilizing solid fuel
Lyubov et al. Plywood production wastes to energy
RU2522133C2 (en) Combustion method of coal-water and rock mixture
CN202101229U (en) Smoke mixing chamber
RU2423646C1 (en) Device to burn lump solid and liquid fuels in pulsating flow
Boikov et al. Application of carbonaceous household wastes as fuel feedstock at thermo metallurgical equipment and processes
CN202390380U (en) Gasification device for saponin hydrolysate extraction residues
WO2017141051A1 (en) Burner
JP5876264B2 (en) Waste treatment equipment

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123329

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed