FI123329B - Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa - Google Patents
Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000001354 calcination Methods 0.000 title claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
- B01J6/001—Calcining
- B01J6/004—Calcining using hot gas streams in which the material is moved
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
MENETELMÄ ULTRAHIENOJEN TUHKAPOISTEIDEN HYÖDYNTÄMISEKSI KALSINOINTI - JA POLTTOPROSESSEISSA
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.
10
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.
15
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.
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.
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.
2 • Magnesium- tai kalsiumkarbonaatin polttaminen, alennetaan aineen sisältämän karbonaatin määrää.
5 Tuhkapoisteet sisältävät yleisesti palamatonta ainetta 5-15 p-%. Hiilen tehollinen lämpöarvo on n. 24 MJ/kg. Kideveden poistaminen raakakaoliini-tonnista vaatii energiaa 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.
15
Prosessissa tarvittava laitteisto ja sen toiminta on kuvattu oheisessa piirroksessa, kuvio 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.
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.
35
Claims (4)
1. Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja poltto- prosessissa, jolloin kalsinointiprosessissa kalsoinoivan työkaasun lämpötila nostetaan polttokammiossa (4) yli 500° C lämpötilaan johtamalla polttokammioon (4) primääri-polttoainetta (3) poltettavaksi, polttokammiosta (4) työkaasu johdetaan edelleen poltto-kammion (4) jälkeiseen polttolaitteeseen (10), kuten putkistoon, johon kalsinoitava aine 10 syötetään säiliöstä (2), tunnettu siitä, että ultrahienoa tuhkapoistetta syötetään polttokammioon (4) säiliöstä (1) primääripolttoaineen (3) lisäksi, jolloin tuhkapoisteen sisältämät palavat materiaalit erottuvat energiaa synnyttävän palamisprosessin avulla tuhkapoisteesta ja tuhkapoisteen sisältämät silikaattimineraalit jalostuvat ja kiinteinä hiukkasina erottuvat palokaasuista erottimessa (5). 15
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lopputuotteeksi (6) saadaan korkean lämpötilan johdosta syntynyttä reaktiivista ainetta sekä tuhkapoistetta, josta on palanut materiaali käytetty energiaksi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosessia säädetään optimoimalla säiliöstä (1) syötetystä tuhkapoisteesta syntyvän ja erottuneen (5) saapuvan palamattoman aineen määrää.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttolaitteen (10) 2. korkeata lämpötilaa hyödynnetään mainitun laitteen yhteyteen sijoitetun lämmönsiirti- men (11) avulla, jonka kautta talteenotettua lämpöenergiaa siirretään polttokammioon (4) syötetyn materiaalin esilämmitykseen. 1 35 4
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20100278A FI123329B (fi) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20100278 | 2010-07-21 | ||
| FI20100278A FI123329B (fi) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20100278A0 FI20100278A0 (fi) | 2010-07-21 |
| FI20100278A FI20100278A (fi) | 2012-02-07 |
| FI123329B true FI123329B (fi) | 2013-02-28 |
Family
ID=42555446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20100278A FI123329B (fi) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI123329B (fi) |
-
2010
- 2010-07-21 FI FI20100278A patent/FI123329B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20100278A (fi) | 2012-02-07 |
| FI20100278A0 (fi) | 2010-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101269919B (zh) | 一种煅烧物料的竖窑装置 | |
| JP5003036B2 (ja) | 仮焼炉での廃棄物処理方法とその装置 | |
| JP5124394B2 (ja) | 独楽型石灰焼成炉を用いた石灰石、ドロマイトの焼成方法 | |
| CN203848273U (zh) | 一种生物质燃烧机 | |
| US20090050076A1 (en) | Boiler producing steam from flue gases with high electrical efficiency and improved slag quality | |
| CN102443441B (zh) | 垃圾燃料烟气化处理系统及控制方法 | |
| FI123329B (fi) | Menetelmä ultrahienojen tuhkapoisteiden hyödyntämiseksi kalsinointi- ja polttoprosesseissa | |
| CN104990066B (zh) | 一种自动控制多级生物质燃烧系统 | |
| CN104100980A (zh) | 一种小型垃圾炭化燃烧炉 | |
| CN2656820Y (zh) | 燃煤气化锅炉 | |
| CN201034321Y (zh) | 利用风扫磨处理生活垃圾的焚烧净化装置 | |
| JP2011064383A (ja) | 廃棄物溶融処理方法および廃棄物溶融処理装置 | |
| CN103292317A (zh) | 煤粉-油气可置换中小型工业锅炉 | |
| CN202216388U (zh) | 全自动卧式锅炉 | |
| WO2005121646A1 (ja) | 廃棄物溶融炉の羽口構造及び可燃性ダストの吹き込み方法 | |
| 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 (zh) | 使用固体燃料的化工反应炉 | |
| Lyubov et al. | Plywood production wastes to energy | |
| RU2522133C2 (ru) | Способ сжигания водоугольной и породной смеси | |
| CN202101229U (zh) | 一种烟气混合室 | |
| RU2423646C1 (ru) | Устройство для сжигания кускового твердого и жидкого топлив в пульсирующем потоке | |
| Boikov et al. | Application of carbonaceous household wastes as fuel feedstock at thermo metallurgical equipment and processes | |
| CN202390380U (zh) | 皂素水解物萃取残渣气化装置 | |
| WO2017141051A1 (en) | Burner | |
| JP5876264B2 (ja) | 廃棄物処理装置 |
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 |