FR2526013A1 - Procede et appareil pour diminuer le recyclage de soufre et/ou l'emission de so2 dans une installation de cuisson de matiere a grain fin - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR DIMINUER LE RECYCLAGE DE SOUFRE ETOU L'EMISSION DE SO DANS UNE INSTALLATION DE CUISSON DE MATIERE A GRAIN FIN, COMPRENANT UN ETAGE DE PRECHAUFFAGE ET DE PRECUISSON 1 ET UN ETAGE DE CUISSON COMPLETE 2 AVEC ZONE DE FRITTAGE. SUIVANT LA TENEUR EN SO DU GAZ DE TRAITEMENT ETOU LA TENEUR EN SO DE LA FARINE CHAUDE, ON DETOURNE DU GAZ DE TRAITEMENT DE L'ETAGE DE CUISSON COMPLETE 2, ON Y AJOUTE DES CORPS FIXANT LE SOUFRE, ON LE FAIT REAGIR DANS UNE CHAMBRE 37, ON LE REFROIDIT EN AJOUTANT DE L'AIR FRAIS 46 ETOU HO, ON SEPARE DU SOLIDE SOUFRE LE GAZ DE TRAITEMENT DESOUFRE DANS LE DISPOSITIF D'EPURATION 39, APRES QUOI ON EVACUE DE L'INSTALLATION DE CUISSON CE GAZ ET LE SOLIDE. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE CONVERSION DE MATIERES, NOTAMMENT DE FARINE CRUE DE CIMENT.
Description
L'invention concerne un procédé et un appareil pour diminuer le recyclage
de soufre et/ou l'émission de SQ 2 dans une installation de cuisson de matière à grain fin, en particulier de farine crue de ciment, comprenant un étage de préchauffage et de précuisson et un étage de cuisson complète
avec zone de frittage.
Il est connu que des accumulations nuisibles de matière se produisent dans des circuits d'installations de conversion de matières En particulier dans les installations
l O de cuisson de ciment, il se produit fréquemment des accumu-
lations d'alcalis ou de soufre dans les circuits correspon-
dants et il n'est pas rare qu'elles ne conduisent à des for-
mations nuisibles de dépôts.
Le soufre se présente par exemple dans les com-
posés du type sulfure ou sulfate de la farine crue contenant du carbonate de calcium et que l'on cuit, selon le procédé dit normal, dans des installations de cuisson fonctionnant avec
économie d'énergie, comportant un préchauffeur de gaz de sus-
pension et un four tubulaire tournant, pour obtenir du clin-
ker de ciment Par suite, des températures qui apparaissent,
par exemple environ 14000 C dans la zone de clinker, des com-
posés soufrés se dissocient en libérant du SQ 2 dans le gaz
de traitement D'autres proportions de SQ 2 se libèrent lors-
qu'on utilise des combustibles soufrés.
Le dioxyde de soufre ainsi accumulé dans les gaz chauds de l'installation de cuisson réagit sur les corps alcalins et alcalino-terreux contenus dans la farine crue en donnant des sulfates alcalins Par exemple, il se produit, en présence de dioxyde de soufre, une réaction de l'oxyde de potassium formé au stade primaire en partant des silicates contenus dans la farine crue, selon l'équationl
K 20 + SQ 2 + 1/2 2 K 2504
avec formation de sulfate de potassium Etant donné que celui-
ci a une très basse tension de vapeur, de même que d'autres sulfates alcalins, ceux-ci sont en grande partie extraits de
l'installation de cuisson avec le clinker.
Une concentration de dioxyde de soufre qui dé-
passe la réaction quantitative et qui n'a pas été convertit en sulfates par les corps alcalins ou alcalino-terreux réagit sur des fractions de chaux formées par désacidification du carbonate de calcium en oxyde de calcium en donnant du sulfate de calcium ou gypse La réaction correspondante se déroule, suivant les conditions d'équilibre en fonction de la température, selon l'équation: l O (T l OO C) > O (T > l 000 OC)^ 4 Ca O + 4 502 3 Ca SC + Ca S
2 4
Toutefois, le sulfate de calcium, contrairement
aux sulfates alcalino-terreux, n'est pas stable à des tempé-
ratures supérieures à 1000 C, mais se dissocie dans la zone de clinker à environ 1400 C en donnant Ca O et SO 2 Le dioxyde
de soufre ainsi libéré enrichit fortement les gaz de l'ins-
tallation de cuisson et constitue ainsi la cause de la for-
mation de recyclages de soufre (Walter H Duda,zement-Data-
Book, 2 ème édition 1977, Bauverlag Gmb H, Wiesbaden et Berlin; Mc Donald et Evans, Londres, page 6, 1 4 3: Schwefel; tiré à part de la revue "Zement-Kalk-Gips" (ZKG), Bauverlag Gmb H, Wiesbaden 1960, pages 36 à 44: Weber "Wârmevorgenge im Drehofen unter Ber Ucksichtigung der Kreislaufvorgange und
Phasenbildung").
Etant donné la multiplicité des influences de
constituants du côté de la matière première et la multipli-
cité des paramètres variables déterminant la réaction, il
est difficile d'obtenir, au sein d'une installation de cuis-
son, un équilibre entre le soufre amené par la farine crue et le combustible, et le soufre évacué par le clinker et la
poussière, ainsi qu'une concentration admissible de gaz re-
siduaire. Ici, la formation de recyclages internes de poussière joue aussi un rôle, de sorte que la circulation de farine, par exemple dans l'étage inférieur d'échangeur thermique, peut atteindre 1 5 à 2 fois la quantité de farine amenée.
Les recyclages de poussière et de matière peu-
vent dans certains cas se stimuler mutuellement, si l'écou-
lement primitivement prévu est perturbé par des dépôts ou des dommages au garnissage, en particulier dans la région des parcours d'entrée de farine, de sorte qu'il se produit aussi
des décalages dans les zones de température prévues.
Des processus de recyclage peuvent conduire, comme on le sait, à des concentrations extrêmement fortes de composés correspondants en différents points du système de cuisson, même lorsque ces composés ne sont contenus qu'en
petite quantité dans la matière première ou dans le combus-
tible.
Dans le cas du ciment, conformément aux recy-
clages bien connus par les chlorures alcalins, cela conduit également à des accumulations par recylcage entraînant la formation de dépôts indésirables causée par des eutectiques dans l'intervalle de 800 à 1000 C au sein de l'échangeur thermique à gaz de suspension Par suite, il se produit des diminutions du rendement d'une installation, allant jusqu'à des b itw';atons de fonctionnement Si, dans le courant de
gaz de l'échangeur thermique à gaz de suspension, la concen-
tration de 502 dépasse ut niveau qui ne peut pas être dimi-
nué suffisamment par formation de sulfate entre le soufre et les constituants de la farine crue, l'émission de SO 2 par les gaz résiduaires de l'installation dépasse de loin les limites permises, par exemple comprises entre 200 à 250 ppm et 1000
à 1500 ppm.
Le but de l'invention est de fournir un procédé et un appareil permettant de diminuer le recyclage de soufre et/ou l'émission de 502 dans une installation de cuisson de matière à grain finafin de supprimer en particulier les causes
de la formation d'accumulations nuisibles de soufre par re-
cyclage au sein de l'installation, et une irruption de 502 dans le gaz résiduaire de l'installation Une partie notable
du problème consiste en outre à organiser le procédé et l'appa-
reil de façon telle que l'économie de l'installation ne soit
pas influencée défavorablement, en particulier en ce qui con-
cerne la consommation d'énergie.
On arrive à résoudre le problème grâce au fait que conformément à la teneur en 50, du gaz de traitement de l'étage de cuisson complète et/ou à la teneur en SO 3 de la farine chaude, on détourne du gaz de traitement de l'étage de cuisson complète, on l'introduit dans une zone de réaction
et on le fait réagir sur de la poussière contenant du car-
bonate de calcium et/ou du carbonate de magnésium pour fixer le soufre, que l'on refroidit le gaz de traitement détourné en ajoutant de l'air frais et/ou de l'eau et que l'on sépare du solide soufré le gaz de traitement désoufré, en tant que gaz résiduaire, après quoi on évacue de l'installation de cu'isson
le gaz résiduaire et le solide -
Etant donné que conformément à l'enrichissement, on détourne à la sortie de l'étage de cuisson complète un courant partiel de gaz de traitement chaud fortement enrichi en dioxyde de soufre, on arrive très avantageusement, par cette mesure sans complication, à diminuer la proportion
de soufre dans le courant de gaz et/ou de matière de l'ins-
tallation et donc à régler l'équilibre de l'économie du soufre,
de telle sorte que 1 'cn peut maîtriser la formation de recy-
clages nuisibles de soufre, entraînant la formation de dépôts
et/ou de trop fortes concentrations de 502 dans le gaz ré-
siduaire. Il est très avantageux, en particulier en ce qui
concerne l'économie du procédé, d'utiliser pour fixer le sou-
fre de la poussière formée dans l'installation et/ou de la
farine crue préchauffée obtenue dans l'étage de précuisson.
On tire ici parti volontairement de cette idée que des poussières finement dispersées, qui se forment par exemple dans un séparateur de poussière de l'installation, offrent des surfaces d'adsorption notablement plus grandes que la farine crue normalement broyée, de sorte que l'on obtient des réactions sur le soufre avec des rendements relativement élevées. Selon un mode d'exécution avantageux, on effectue la réaction avec augmentation du temps de séjour dans la zone
de réaction.
On y parvient sans complication, par exemple, selon une autre proposition de l'invention en recyclant au moins en partie vers la zone de réaction la poussière fine formée lors de la séparation du gaz de traitement désoufré et du solide contenant du soufre Ainsi, avec un temps de séjour prolongé et un contact multiple, des constituants qui n'ont pas encore réagi complètement ont la possibilité de réagir complètement ou à peu près complètement Ainsi, on améliore l'efficacité du résultat de la réaction, avec cette conséquence avantageuse que pour fixer le soufre, on a seulement besoin d'une quantité de poussière et/ou de farine
crue qui correspond approximativement aux rapports stoechio-
métriques. Selon un autre mode d'exécution, pour séparer de la poussière du circuit de gaz de l'installation, on utilise des électrofiltres à plusieurs chambres et pour fixer le soufre, on utilise de la poussière fine obtenue dans la deuxième et/ou la troisième chambre et ayant un spectre granulométrique de O à 40 pm, de préférence de 5 à mm. Enfin, pour intensifier la réaction, on conduit avantageusement celle-ci dans un intervalle de température
d'environ 500 à 10000 C et pour séparer la poussière, on re-
froidit le gaz de traitement à une température d'environ
4000 C au maximum.
Dans l'ensemble, par la coopération des mesures
prévues qui se favorisent mutuellement, on obtient des con-
ditions optimales pour la fixation de 502 sur la poussière et/ou la farine crue L'oxyde de calcium ou de magnésium qui se forme au stade primaire de la chaîne de réactions, offre de façon surprenante, par ses valences libérées à l'état naissant, des cogitions exceptionnellement favorables à la réaction sur le soufre On obtient un rendement maximal de
réaction qui dépasse de loin ce que l'on pouvait attendre.
Très avantageusement, la dépense de poussière et de farine pour l'adsorption du soufre est minimisée Par suite, les
frais de transport et de stockage sont d'autant moindres.
Selon un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'invention, on conduit le gaz de traitement désoufré, en tant que gaz de séchage, au séchoir d'une partie
d'installation adjointe à l'installation de cuisson et ser-
vant à préparer et à traiter la matière d'alimentation.
Si l'on voulait utiliser dans un séchoir à écou-
lement les gaz résiduaires de l'invention, sans retirer de ceux-ci le soufre en excès comme le prévoit l'invention, il serait inévitable que les recyclages de soufre passant par le recyclage de séchage s'accumulent de façon nuisible Si l'on diluait le gaz résiduaire par de l'air frais comme il est par exemple usuel et/ou nécessaire en pareil cas,on perdrait de
l'énergie thermique précieuse et il faudrait augmenter la capa-
cité de l'installation de d 6 poussiérage Ainsi,les frais d'inves-
tissements et de fonctionnement augmenteraient notablement, de même que le besoin de puissance du groupe exhausteur et par
conséquent l'ensemble des frais de fonctionnement.
Ainsi, en appliquant l'invention à un ensemble
d'installation de cuisson et de séchoir, on évite les con-
ditions de la formation de recyclage nuisibles de soufre au sein des courants de gaz et/ou de matière Cette mesure est
par conséquent très avantageuse et particulièrement essen-
tielle à l'invention parce qu'elle permet pour la première fois de tirer largement parti de l'énergie thermique contenue
dans le circuit de gaz en séchant et en préchauffant la ma-
tière d'alimentation, sans les conséquences désavantageuses
de trop fortes concentrations de 502 et/ou de Sa 3.
Pour augmenter le rendement thermodynamique de la réaction entre les composés de calcium et/ou de magnésium
et le dioxyde de soufre, on peut de façon connue intro-
duire très avantageusement une substance activante dans la zone de réaction, soit sous forme de poudre soit en solution
dans l'eau, par injection.
Une installation de cuisson pour la mise en oeuvre du procédé comprenant au moins un échangeur thermique à gaz de suspension avec séparateur de poussière du côté des gaz résiduaires et un four tubulaire tournant, est caractérisé
par une chambre raccordée à la tête d'entrée du four tubu-
laire tournant et comportant au moins un dispositif d'amenée et de dosage de poussière et/ou de farine crue dans la chambre et en outre par un tuyau à gaz résiduaire raccordé à la chambre et des moyens prévus dans la région de la chambre et/ou du tuyau à gaz résiduaire pour l'introduction d'air frais et/ou de H 20 ainsi qu'une installation d'électrofiltre dans le tuyau à gaz résiduaire et à la suite de celle-ci, un ventilateur aspirant à débit réglable, ainsi que par des dispositifs de transport pour l'amenée de poussière et/ou de farine crue
du lieu d'origine au dispositif de distribution.
La dépense d'appareillage prévue par l'invention est visiblement relativement réduite, en particulier lorsqu'il îo s'agit d'un volume relativement petit de gaz de traitement détourné, selon la teneur en 502 et/ou en SO 3 du courant de gaz 6 C/ou de masse de l'installation ar conséquent, la chambre
aussi bien que le tuyau à gaz résiduaires ainsi que l'électro-
filtre dis-posé dans celui-ci et le ventilateur aspirant ont des dimensions d'autant plus petites et sont d'autant moins coûteux. Dans une installation de cuisson comportant pour la matière d'alimentation un séchoir à écoulement raccordé à l'échangeur thermique à gaz de suspension et une épuration de gaz qui lui est adjoint du côté des gaz résiduaire, de préférence une épuration électrique, l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend un dispositif servant à transporter de la poussière de l'épuration de gaz
à la chambre ainsi qu'une liaison entre le tuyau à gaz rac-
cordé à la chambre et le tuyau à gaz qui conduit de l'échangeur
thermique à gaz de suspension au séchoir à écoulement.
Tirace à ce mode d'exécution d'une combinaison d'installation de cuisson de l'espèce indiquée, on obtient très avantageusement la possibilité de tirer parti économiquement, pour le chauffage de matières premières ou pour leur séchage, des quantités de chaleur passive contenues dans le circuit de gaz de l'installation et ainsi d'utiliser le plus possible l'énergie disponible sans qu'il s'établisse des recyclages nuisibles de soufre au sein de l'installation ni de trop fortes
concentrations de SQ 2 dans le gaz résiduaire.
On obtient une régulation non compliquée et donc
très avantageuse de la quantité de gaz de traitement à détour-
ner, selon la concentration de SQ 3 dans la farine crue, ou de la quantité de poussière et/ou de farine crue selon la
teneur en SO 2 du gaz de traitement si, selon une autre pro-
position de l'invention, dans la région du tuyau à gaz ré-
siduaire raccordé à la chambre est prévu un dispositif de mesure de la concentration de SO 2 dans le gaz et dans la région du tuyau de descente de la farine chaude partant du cyclone le
plus bas et menant à l'entrée du four, un dispositif de me-
sure de la teneur en SO et si ces dispositifs de mesure sont reliés, par des lignes de signalisation, à des dispositifs de régulation qui, en coopérant avec les moyens de mesure de la quantité de poussière ou de farine crue ou le ventilateur
aspirant à débit réglable, forment une boucle de régulation.
Grace à cette disposition de régulation, on arrive avantageusement à maintenir à un niveau constant la
teneur en soufre du courant de gaz et/ou de matière de l'ins-
tallation, et d'autre part à retirer seulement, pour fixer le soufre, autant de gaz de traitement et/ou de poussière ou
de farine crue qu'il est nécessaire pour maîtriser l'équili-
bre du soufre dans l'installation.
On explique l'invention plus précisément ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté schématiquement par les dessins sur lesquels:
la figure 1 est un schéma par blocs d'une ins-
tallation de cuisson munie d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention la figure 2 montre une chambre d'entrée de four tubulaire tournant avec la chambre de réaction qui lui est
raccordée, également sous forme purement schématique.
L'installation de cuisson de ciment de la figure
1, comprend l'étage de préchauffage et de précuisson 1, l'éta-
ge de cuisson complète 2 et un groupe séparateur de poussièere
à cyclone 3 L'étage de préchauffage et de précuisson 1 corn-
prend à son tour un parcours de réaction 4 pour la calcination de la farine crue chauffée ut à la suite, dans le coarant de gaz, trois cyclones d'échange thermique 5, 6 et 7 L'étage de cuisson complète 2 comprend le four tubulaire tournant 8
avec la tête d'entrée 9, la coulotte de sortie 10 et le refroi-
disseur 11 Un tuyau à air tertiaire 12 amène de façon connue
de l'air chaud du refroidisseur, en évitant le four 8, direc-
tement au parcours de réaction 4 Du groupe dé cyclone 3
part un tuyau à gaz résiduaire 13 muni d'un ventilateur aspi-
rant 14 et menant à une chambre de mélange 15 laquelle débou-
che un tuyau 16 se détachant d'une chambre centrale du refroi- disseur 11 Ce tuyau conduit de l'air frais préchauffé à la chambre de mélange 15 en passant par un séparateur 17 et un
ventilateur d'élévation de pression 18.
A l'installation de cuisson 20 est reliée une Lo installation pour la préparation de la farine crue prévue pour l'installation de cuisson Celleci comprend le filtre de déshydratation 21, la soute intermédiaire 22, le transporteur 23 avec le malaxeur 24, un dispositif de fragmentation 25, le
séchoir à-écoulement 26 avec séparateur 27 et un tuyau de re-
cyclage de grenaille 28 ainsi que l'installation d'épuration électrique de gaz 29 avec ventilateur aspirant 30 et tuyau à gaz résiduaire 31 Le produit fini obtenu dans l'installation d'épuration de gaz 29 est amené par le transporteur 32 au solide réserve 33 et de celui-ci, en passant par la pompe Fuller 34 et le tuyau 35, au tuyau de liaison 36 entre le cyclone d'échange thermique 7 et le groupe de cyclone et de
séparateur de poussière 3 de l'installation de cuisson 20.
Dans l'installation de cuisson 20, la disposition selon l'invention comprend la chambre 37 formant la zone de
réaction avec tuyau à gaz résiduaires 38, une épuration élec-
trique de gaz 39 disposée dans celui-ci et un ventilateur aspi-
rant 41 disposé dans le prolongement 38 ' du tuyau à gaz rési-
duaire et muni du tuyau 40 destiné au gaz résiduaire désoufré.
En outre,la chambre 37 comprend comme parties intégrantes des dispositifs 42 et 43 servant à transporter et à distribuer vers chambre 37 la poussière ou la farine crue obtenues dans les installations d'épuration de gaz 29, 39 et éventuellement le groupe de cyclone 3, et en outre un conditionnement de gaz 44 muni d'un dispositif d'injection d'eau 45 et d'un dispositif d'amenée d'air frais 46 En outre, selon l'invention est prévu
le transporteur 47 qui transporte vers le dispositif distri-
buteur 42 la poussière obtenue principalement dans les chambres II et III de l'installation d'épuration électrique de gaz à plusieurs chambres 29 Dans le même but est prévu un branchement 48 partant de la sortie de farine crue du groupe d'échangeur thermique et 3 ' e cyclone 3, avec raccordement au dispositif 43 servant à l'amenée et à la distribution dans la chambre 37 La sortie de la poussière sulfatée séparée, par l'épuration élec- trique de gaz 39, du gaz de traitement détourné, s'effectue avec le transporteur 49 Une dérivation 50 de celui-ci sert au recyclage de poussière séparée et à son introduction par
le dispositif 43 dans la chambre 37.
Pour mesurer la teneur en SQ 2 du gaz désoufré, dans le tuyau 40 est prévu un dispositif de mesure 73 Celui-ci transmet la val Eur mesurée, par la ligne de signalisation 73 ',
au dispositif de régulation 75 Celui-ci compare de façon con-
nue la valeur mesurée à une valeur de consigne introduite et en cas de différence calcule d'après celle-ci une impulsion de commande qui est transmise, par la ligne de commande 77, aux moyens prévus pour l'introduction dosée de poussière et/ou de farine crue dans la chambre 37, à savoir les pompes Fuller 69 et 70 Pour mesurer la teneur en SQ 3 de la farine chaude, dans le tuyau 72 menant du cyclone d'échange thermique 5, situé tout en bas, à la tête d'entrée 9 du four est prévu un dispositif de mesure 74 Celui-ci transmet la valeur mesurée, par la ligne de signalisation 74 ', au dispositif de régulation 76 Celui-ci compare, également de façon connue, la valeur mesurée à une valeur de consigne introduite, et calcule, d'après la différence, une impulsion de réglage qui est transmise par la ligne de commande 78 au ventilateur aspirant à débit réglable 41 De cette manière, on réalise par des moyens simples des boucles de régulation qui règlent le détournement du gaz de traitement ainsi que l'amenée de poussière et/ou de farine crue préchauffée, d'après
la teneur en soufre du courant de gaz ou de matière de l'ins-
tallation et ainsi, maintiennent constant l'équilibre du sou-
fre. La disposition de la chambre 37 est indiquée plus précisément par la figure 2 Celle-ci montre le four tubulaire tournant 8, la tête d'entrée 9 du four et à la suite de celle-ci, le parcours de réaction 4 qui est parcouru par le gaz de traitement chaud dans le sens de la flèche 71 Dans le parcours de réaction, on introduit de façon connue, à peu près en face et à la même hauteur, par le tuyau descendant 51, de la farine crue chauffée venant du cyclone d'échange thermique de gaz de suspension 6 situé le plus bas, tandis qu'en un point opposé 52, indiqué par la flèche 53, on introduit du combustible A la tête d'entrée 9 du four est raccordée, du côté du gaz, par le tuyau à gaz résiduaires 38, la chambre 37 dans laquelle débouchent eh outre les raccordements 67 et
68 des dispositifs distributeurs 42 et 43 Ceux-ci sont équi-
pés de pompes Fuller 69, 70 qui distribuent avec dosage En
outre, le dispositif d'injection d'eau 45 prévu pour le con-
Lo ditionnement de gaz 44 et le dispositif 46 servant à amener de l'air frais sont indiqués schématiquement Une partie du tuyau à gaz 40 présente le dispositif de mesure de 502 73 avec la ligne de signalisation 73 ', le dispositif de régulation avec la ligne de commande 77, qui est relié aux deux pompes
Fuller 69 et 70 en vue de la régulation de débit.
Pour le fonctionnement de l'ensemble comprenant
l'installation 19 de préparation de farine crue et l'installa-
tion de cuisson 20, on amène un mélange de matière première
dosé, sous forme de boue, indiqué par la flèche 54, au dis-
p 3 i L_ dû Cchydratation 21 et après déshydratation, on le
stocke dans la soute intermédiaire 22 De la soute intermé-
diaire 22, on retire de la matière déshydratée que l'on amène, par le transporteur 23, à un malaxeur 24 Dans celui-ci, la natière encore humide est additionnée de grenailles séparées dans le séparateur 27 et amenées par le tuyau 28 et elle est
mélangée, par le malaxeur 24, en une masse grumeleuse Celle-
*ci est amenée au séchoir à écoulement 26 ou à un groupe de fragmentation et de préparation 25 intégré à celui-ci et qui ameublit et désagrège dans une large mesure les agglomérats grumeleux La matière ainsi traitée est désagrégée davantage dans le courant d'air ascendant du séchoir à écoulement 26 o elle est séchée, et dans le sépa rateur 27, elle est séparée en farine et grenaille De la matière finie arrive dans le
courant d'air chaud, par le tuyau 55, à l'installation d'épu-
ration électrique de gaz 29 o elle est séparée à environ 90 % sous forme de farine crue dans la chambre I et évacuée par le tuyau 32 vers le silo à farine crue 33 De là, de la farine crue arrive par la pompe Fuller 34 et le tuyau de transport
à l'étage de préchauffage et de précuisson 1 de l'installa-
tion de cuisson 20 et plus précisément, au tuyau de liaison 36 entre le cyclone d'échange thermique 7 et le groupe de cyclone et de séparateur de poussière 3 Dans celui-ci, la farine crue est préchauffée et introduite, par les tuyaux descendants 56, dans le tuyau de liaison 57 entre les cyclones d'échange thermique 6 et 7 La matière est chauffée davantage dans le cyclone d'échange thermique 7 et introduite par le tuyau descendant 58 dans le tuyau de liaison 59 entre les cyclones d'échange thermique 5 et 6 Enfin, la farine crue réchauffée davantage est séparée par le cyclone d'échange thermique 6 et introduite par le tuyau descendant 51 dans le parcours de réaction 4 o elle est calcinée de façon connue avec amenée de combustible De la farine crue calcinée est introduité par la tête d'entrée 9, en sens opposé au courant de gaz, dans le four tubulaire tournant 8 o elle est cuite par nouvel apport de chaleur, jusqu'à 1450 C, en donnant un clinker Le gaz chaud engendré par la flamme 61 du brûleur , à contre-courant de la farine crue, afflue dans le sens de la flèche, en cédant de la chaleur à la matière à cuire, à la tête d'entrée 9 du four, puis au parcours de réaction 4 et ensuite à l'étage de préchauffage et de précuisson 1 Un
volume de gaz prévu par le ventilateur aspirant à débit ré-
glable 41 sous la dépendance du dispositif de régulation 74, 74 ', 76, 78 est aspiré par unité de temps et retiré de la chambre 37 par le tuyau à gaz résiduaire 38 ', l'épuration électrique de gaz 39, le tuyau à gaz résiduaire 38 et le conditionnement de gaz 44 Une quantité correspondante de gaz afflue de la tête d'entrée 9 du four par la région de raccordement 63 de la chambre 37 et arrive, à la température d'environ 1000 à 1300 WC qui y règne, dans la région inférieure
64 de la chambre 37 Dans celle-ci, le gaz détourné est mé-
langé selon l'invention par apport de poussière et/ou de fa-
rine crue et il s'établit une température avantageuse pour la
réaction prévue de fixation du soufre L'amenée et la distri-
bution de poussière et/ou de farine crue s'effectuent par les dispositifs 42 et 43, en passant par les transporteurs 47 et 48, ainsi qu'à l'aide des pompes Fuller à débit réglable 69 et 70, conformément à l'ordre de commande du dispositif de
régulation 75, passant par le tuyau de commande 77.
Par le transporteur 47, des poussières fines et très fines de 5 à 20 jum sont retirées des chambres II et III de l'installation d'épuration électrique de gaz 29 et amenées,
de la façon décrite précédemment, à la chambre 37 La tempé-
rature de la poussière amenée est d'environ 1000 C Eventuelle- ment, par le branchement 48 partant du groupe de cyclone 3, on peut ajouter de la farine crue en petite quantité Celle-ci a une température d'environ 300 à 400 'C Pour le cas o l'on aurait besoin d'ajouter de la farine crue pluschaude, il est prévu un branchement 65 par lequel de la farine crue à
environ 7000 C peut être amenée du tuyau descendant 51 au dis-
positif de transport et de distribution 42 Au mélange de farine crue et de poussière, dans la chambre 37, on ajoute
éventuellement encore de la poussière fine venant de l'épura-
tion électrique de gaz 39 et recyclée par les tuyaux 50 et 43.
La majeure partie de la poussière fine, en particulier celle qui vient de l'installation d'épuration électrique de gaz, contient essentiellement, dans le cas d'une installation à ciment, des carbonates de calcium et éventuellement des carbonates de magnésium Ceux-ci sont désacidifiés au moins partiellement dans la chambre 37 et éventuellement encore dans le tuyau à gaz résiduaire 38, à des températures de 500 à 1000-C, Co 2 se dissociant et SO 2 se combinant La réaction peut encore se poursuivre comme on l'a dit dans le tuyau à gaz résiduaires 38, de sorte que le gaz de traitement est désoufré
dans une large mesure Il arrive avec des proportions de sul-
fates à grain fin, par le tuyau 38, au dispositif d'épuration
électrique de gaz 39 dans lequel le gaz de traitement désul-
furé, en tant que gaz résiduaire, est séparé du solide Le gaz résiduaire arrive, par le tuyau à gaz résiduaire 38 ' et le ventilateur aspirant 41, au tuyau à gaz résiduaire 40 et est ramené de celui-ci, par le tuyau 66, au circuit de chaleur
du séchoir à écoulement 26.
Dans l'installation de cuisson 20, le gaz de traitement retiré de la tête d'entrée 9 du four par la chambre 37 est remplacé dans le parcours de réaction par de l'air chauffé à environ 10000 C, venant du refroidisseur il et amené par le tuyau à air tertiaire 12, en évitant le four tubulaire
tournant 8.
Par suite, la concentration de dioxyde de soufre diminue dans la région du parcours de réaction 4 De cette manière comme-on l'a décrit en détail plus haut on empoche la formation de recyclages nuisibles de soufre et ainsi, l'objectif de l'invention est atteint de façon optimale. L'installation représentée et décrite doit être
considérée simplement comme un exemple.
Par exemple, il est possible de disposer à d'autres endroits quelconques les points de mesure de SO 2 et/ou SO 3 * On peut aussi modifier de façon rationnelle les organes de régulation et de commande Au lieu des organes de transport, d'introduction et de distribution, on peut utiliser d'autres
dispositifs quelconques à fonction similaire Enfin, le bran-
chement et la disposition des parties principales d'installa-
tion comme le préchauffeur de gaz de suspension, les cyclones dont il est équipé, le nombre de dispositifs d'épuration de gaz etc sont simplement indiqués symboliquement et ne sont
pas déterminants pour l'invention.
Claims (8)
1 O on y ajoute, pour fixer le soufre, des corps fixant le soufre comme de la poussière et/ou de la farine brute contenant du carbonate de calcium ou du carbonate de potassium, et on le fait réagir dans une zone de réaction, et en ce que l'on refroidit-le gaz de traitement détourné en ajoutant de l'air
frais et/ou H 20 et on sépare du solide soufré le gaz de trai-
tement désoufré, en tant que gaz résiduaire, après quoi on évacue de l'installation de cuisson le gaz résiduaire et le solide. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise, pour fixer le soufre, de la poussière
obtenue dans l'installation et/ou de la farine crue préchauf-
fée obtenue dans l'étage de préchauffage.
3 Procédé selon l'une des revendications 1 et
2, caractérisé en ce que l'on conduit la réaction avec aug-
mentation du temps de séjour dans la zone de réaction.
4 Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'on recycle au moins en partie vers la zone de réaction la poussière fine formée lors de la séparation du gaz de traitement désoufré et du solide
soufré.
Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que, pour séparer la poussière du circuit de gaz, on utilise des électrofiltres à plusieurs chambres, et en ce que, pour fixer le soufre, on utilise de la poussière fine obtenue de préférence dans la deuxième et/ou la troisième chambre, ayant un spectre granulométrique' de O
à 40 jum, de préférence de 5 à 20 jum.
6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on conduit la réaction du dioxyde de soufre sur les corps fixant le soufre dans un intervalle de température d'environ 500 à 1000 C, et en ce que l'on refroidit le gaz de traitement, pour séparer la poussière, à une température d'environ 400 WC au maximum.
7 Procédé selon l'une quelconqu 2 des revendi-
cations 1 à 6, caractérisé en ce que l'on amène du gaz de traitement désoufré, comme gaz de séchage, au séchoir d'une partie d'installation adjointe à l'installation de cuisson
l O et servant à préparer et à sécher la matière d'alimentation.
8 Installation de cuisson pour la mise en
oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7,
comprenant au moins un échangeur thermique à gaz de suspension avec séparateur de poussière du côté des gaz résiduaires et un four tubulaire tournant, caractérisepar une chambre ( 37) raccordée dans la région de la tête d'entrée ( 9) du four tubulaire tournant ( 8) et présentant au moins un dispositif
( 42, 43, 67, 68, 69, 70) pour l'amenée et le dosage de pous-
sière et/ou de farine crue, ainsi qu'un tuyau à gaz résiduaire ' ( 38) raccordé à la chambre ( 37) ct rk r, "?S, ' ' prévus
dans la région de la chambre ( 37) et/ou du tuyau à gaz rési-
duaire ( 38) pour l'introduction d'air frais ( 46} et/ou de H 20 ( 45) et, dans le tuyau à gaz résiduaire ( 38), une épuration de gaz, de préférence une installation d'électrofiltre ( 39) ainsi qu'un ventilateur aspirant ( 41) de préférence à débit réglable,raccordé par un tuyau ( 38 ') et muni d'un tuyauà gaz( 40) ainsi que par des transporteurs ( 43, 47, 48, 50, 65) pour l'amenée de poussière et/ou de farine crue du lieu d'origine
( 29, 39, 5 l -56) au dispositif distributeur ( 42, 43, 69, 70).
9 Installation selon la revendication 8, carac-
térisée par un séchoir ( 26) destiné à la matière d'alimenta-
tion, de préférence un séchoir à écoulement, raccordé au tuyau
à gaz résiduaire ( 66) de l'échangeur thermique de gaz de sus-
pension ( 1) et une épuration de gaz ( 2 ') adjointe à ce sé-
choir, de préférence une épuration électrique, ainsi que par un dispositif ( 47) servant à transporter de la poussière de l'épuration de gaz ( 29) à la chambre ( 37), et par une liaison entre le tuyau à gaz ( 40) et le tuyau à gaz résiduaire ( 66) de l'échangeur thermique de gaz de suspension ( 1)
Installation selon l'une des revendications
8 et 9, caractérisée en ce que dans la région du tuyau ( 40) est prévu un dispositif ( 73) de mesure de la concentration
de SO 2 dans le gaz et dans la région du tuyau ( 72), un dis-
positif ( 74) de mesure de la teneur en SO 3 de la farine chau-
de, et en ce que ceux-ci sont reliés, par des lignes de si-
gnalisation, à des dispositifs de régulation ( 75, 76) qui, en coopérant avec les moyens ( 69, 70) de dosage de la quantité
de poussière ou de farine crue, ou avec le ventilateur aspi-
rant à débit réglable ( 41), par des lignes de commande ( 77,
78), forment une boucle de régulation.
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