LU103014B1 - Exclusive use of substitute fuels for the thermal treatment of mineral substances, in particular clays - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur thermischen Behandlung eines mineralischen Stoffes, wobei die Anlage eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 aufweist, wobei die Anlage eine Brennkammer 20 aufweist, wobei die Brennkammer 20 zur Überführung der Brenngase mit der Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 verbunden ist, wobei die Brennkammer 20 einen Feststoffaustrag aufweist, wobei die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 eine Brennstoffzufuhrvorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffaustrag der Brennkammer 20 mit einer mit einer Zerkleinerungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung mit der Brennstoffzufuhrvorrichtung verbunden ist.The present invention relates to a plant for the thermal treatment of a mineral substance, wherein the plant has a device for thermal treatment 12, wherein the plant has a combustion chamber 20, wherein the combustion chamber 20 is connected to the device for thermal treatment 12 for transferring the combustion gases, wherein the combustion chamber 20 has a solids discharge, wherein the device for thermal treatment 12 has a fuel supply device, characterized in that the solids discharge of the combustion chamber 20 is connected to a comminution device, wherein the comminution device is connected to the fuel supply device.
Description
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 1/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 1/13
Ausschließliche Verwendung von Ersatzbrennstoffen zur thermischenExclusive use of substitute fuels for thermal
Behandlung mineralischer Stoffe, insbesondere von TonenTreatment of mineral substances, especially clays
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur thermischen Behandlung von mineralischenThe invention relates to a plant for the thermal treatment of mineral
Stoffen, beispielsweise und insbesondere Ton und Puzzolane aus künstlichen oder natürlichen Gesteinen, beispielsweise und insbesondere aus Siliziumdioxid, Tonerde,Materials, for example and in particular clay and pozzolans made from artificial or natural rocks, for example and in particular from silicon dioxide, alumina,
Kalkstein, Eisenoxid und alkalischen Stoffen, aluminium- und/oder silizium-haltigeLimestone, iron oxide and alkaline substances, aluminium and/or silicon-containing
Reststoffe aus der Metallverarbeitung, Keramik- und/oder Papierindustrie oder Bagger- und Hafenschlämme beispielsweise zur Herstellung von künstlichen Puzzolanen, alsResidues from metal processing, ceramics and/or paper industries or dredging and port sludge, for example for the production of artificial pozzolans, as
Ersatzstoff für die Herstellung von Zement, wobei vollständig auf Ersatzbrennstoffe zurückgegriffen werden kann und keine zusätzlichen fossilen Brennstoffe nötig sind.Substitute for the production of cement, whereby completely alternative fuels can be used and no additional fossil fuels are required.
Die Verwendung von Ersatzbrennstoffen zur Minderung von CO,-Emissionen ist bekannt und inzwischen in vielen Bereichen weit verbreitet. Ersatzbrennstoff weisen jedoch oft schwankende Eigenschaften, insbesondere Brennwerte auf. Außerdem weisen einigeThe use of substitute fuels to reduce CO2 emissions is well known and is now widespread in many areas. However, substitute fuels often have fluctuating properties, especially calorific values. In addition, some
Brennstoffe einen hohen Feuchtegehalt auf, sodass diese von sich aus oftmals nicht selbst zündfähig sind. Außerdem führt der unterschiedliche Feuchtegehalt zu einem unterschiedlichen Energiebedarf für die Verdampfung des Wassers, was ebenfalls dieFuels have a high moisture content, so that they are often not capable of self-ignition. In addition, the different moisture content leads to a different energy requirement for the evaporation of the water, which also
Temperatur beeinflusst. Des Weiteren variiert bei Ersatzbrennstoffen auch dieTemperature is also affected. Furthermore, the
PartikelgröRe. Kleine Partikel brennen schneller und können einfacher vollständig verbrennen, größere Partikel brennen langsamer und gegebenenfalls nicht vollständig.Particle size. Small particles burn faster and can burn completely more easily, larger particles burn more slowly and may not burn completely.
Daher hat auch die Partikelgröße einen Einfluss auf die Temperatur. Daher werden in mitTherefore, the particle size also has an influence on the temperature. Therefore, in
Ersatzbrennstoffen befeuerten Anlagen oft Zusatzbrenner für schnell regelbare fossilePlants fired with alternative fuels often have additional burners for quickly adjustable fossil
Brennstoff eingesetzt, um die Schwankungen im Brennwert (Brennwert fast hier und imFuel is used to compensate for fluctuations in calorific value (calorific value almost here and in
Folgenden insbesondere alle vorgenannten EinflussgröRen auf die Temperatur zusammen) und die daraus resultierenden Temperaturschwankungen auszugleichen.In particular, all of the above-mentioned factors influencing the temperature together) and to compensate for the resulting temperature fluctuations.
Weiter ist es bei einigen energieintensiven thermischen Behandlungsprozessen vorteilhaft wenigstens ein Teil der Verbrennung und damit der Energieerzeugung direkt am Ort der thermischen Behandlung zu haben. Der Eintrag von fossilen Brennstoffen ist besser dosier- und dispergierbar, sodass sich eine homogenere Verteilung und eine bessere Interaktion mit den zu behandelnden Materialien ergibt. Hierfür werden bevorzugt Gas oder Kohlestaub eingesetzt. Somit werden heutzutage oftmals nur 60 bis thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 2/13 80 % des Brennstoffs in Form von Ersatzbrennstoff verwendet, 20 bis 40 % sind dennoch fossile Brennstoffe.Furthermore, in some energy-intensive thermal treatment processes it is advantageous to have at least part of the combustion and thus the energy generation directly at the site of the thermal treatment. The input of fossil fuels is easier to dose and disperse, resulting in a more homogeneous distribution and better interaction with the materials to be treated. Gas or coal dust are preferably used for this. As a result, nowadays often only 60 to 80% of the fuel is used in the form of substitute fuel, while 20 to 40% is still fossil fuel.
Aus der DE 10 2012 013 877 A1 ist ein Verfahren zur Behandlung von Biomasse alsDE 10 2012 013 877 A1 describes a process for the treatment of biomass as
Brennstoff in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker bekannt, in welcher dieFuel in a plant for the production of cement clinker, in which the
Biomasse durch die Abgase eines Wärmetauschers der Anlage zunächst vorgetrocknet wird und wobei ein Verkohlen der Biomasse in einem Reaktor erfolgt.Biomass is first pre-dried using the exhaust gases from a heat exchanger in the plant and the biomass is carbonized in a reactor.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine ausschließliche Verwendung von Ersatzbrennstoffen möglich wird und damit gänzlich auf fossile Brennstoffe verzichtet werden kann.The object of the invention is to provide a device with which the exclusive use of substitute fuels is possible and thus fossil fuels can be completely dispensed with.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenenThis object is achieved by the system with the features specified in claim 1
Merkmalen sowie durch das Verfahren mit den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen.Features and by the method having the features specified in claim 12.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgendenAdvantageous further developments result from the subclaims, the following
Beschreibung sowie den Zeichnungen.Description and drawings.
Die erfindungsgemäße Anlage dient zur thermischen Behandlung eines mineralischenThe plant according to the invention is used for the thermal treatment of a mineral
Stoffes. Beispiel für eine solche thermische Behandlung kann beispielsweise und insbesondere die thermische Behandlung von Ton und tonartigen Materialien zurExample of such a thermal treatment may be, for example and in particular, the thermal treatment of clay and clay-like materials for
Erzeugung puzzolanischer Stoffe sein. Die Anlage weist eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung auf. Diese kann als Aktivator bezeichnet werden.Production of pozzolanic substances. The plant has a device for thermal treatment. This can be referred to as an activator.
Beispielsweise und insbesondere kann diese als Flugstrom-Calcinator ausgeführt sein.For example and in particular, this can be designed as an entrained flow calciner.
Üblicherweise ist vor der Vorrichtung zur thermischen Behandlung ein Vorwärmer angeordnet. Der WVorwärmer besteht oftmals aus einer Kaskade vonA preheater is usually installed in front of the thermal treatment device. The preheater often consists of a cascade of
Gleichstromwärmetauschern mit einem Abscheidezyklon. Weiter sind der Vorrichtung zur thermischen Behandlung optional eine Reduktionsvorrichtung zur Farboptimierung desDC heat exchangers with a separating cyclone. Furthermore, the thermal treatment device can optionally be equipped with a reduction device for color optimization of the
Produkts und üblicherweise wenigstens ein Produktkühler nachgeschaltet, um dieproduct and usually at least one product cooler downstream to ensure
Wärme zurück in den Prozess zu führen. Der Produktkühler kann auch mehrstufig ausgebildet sein. Die Anlage weist eine Brennkammer auf. In der Brennkammer wird einHeat is fed back into the process. The product cooler can also be designed in several stages. The system has a combustion chamber. In the combustion chamber, a
Brennstoff verbrannt, um die thermische Energie für die thermische Behandlung bereitzustellen. Dazu ist die Brennkammer zur Überführung der in der Brennkammer erzeugten Brenngase mit der Vorrichtung zur thermischen Behandlung verbunden.Fuel is burned to provide the thermal energy for the thermal treatment. For this purpose, the combustion chamber is connected to the thermal treatment device to transfer the fuel gases generated in the combustion chamber.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 3/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 3/13
Weiter weist die Brennkammer einen Feststoffaustrag auf. Über den Feststoffaustrag werden feste Reststoffe, die bei der Verbrennung nicht zu gasförmigen Produkten umgesetzt werden, ausgetragen. Der Feststoffaustrag erfolgt bevorzugt durch Abwurf über eine Schurre und eine daran anschließende Austragsvorrichtung, kann aber auch direkt mechanisch, beispielsweise mit einer Schnecke oder einem Schieber, erfolgen.The combustion chamber also has a solids discharge. Solid residues that are not converted into gaseous products during combustion are discharged via the solids discharge. The solids discharge is preferably carried out by throwing them over a chute and a discharge device connected to it, but can also be carried out directly mechanically, for example with a screw or a slide.
Der Feststoffaustrag kann auch mit Hilfe eines Gasstromes pneumatisch oder fluidisierend erfolgen. Die Vorrichtung zur thermischen Behandlung weist wenigstens eine Brennstoffzufuhrvorrichtung auf. Die Vorrichtung zur thermischen Behandlung kann auch zwei oder mehr Brennstoffzufuhrvorrichtungen aufweisen, insbesondere an verschiedenen Orten. Über die Brennstoffzufuhrvorrichtung wird ein Brennstoff direkt derThe solids can also be discharged pneumatically or fluidized with the aid of a gas stream. The device for thermal treatment has at least one fuel supply device. The device for thermal treatment can also have two or more fuel supply devices, in particular at different locations. A fuel is fed directly to the
Vorrichtung zur thermischen Behandlung zugeführt. Die Vorrichtung zur thermischenThe device for thermal treatment is fed to the
Behandlung kann beispielsweise eine Reaktionszone und eine Behandlungszone aufweisen. In diesem Fall erfolgt die Zufuhr des Brennstoffs durch dieTreatment can, for example, have a reaction zone and a treatment zone. In this case, the fuel is supplied through the
Brennstoffzufuhrvorrichtung in die Reaktionszone. Dadurch kann zum einen dieFuel supply device into the reaction zone. This allows the
Temperatur in der Behandlungszone konstanter gehalten werden, da die thermischeTemperature in the treatment zone can be kept more constant, since the thermal
Behandlung vor allem in der Reaktionszone dem Gasstrom üblicherweise Energie entzieht und dieser dadurch abkühlt. Zum anderen kann dadurch die Temperatur imTreatment, especially in the reaction zone, usually removes energy from the gas stream and thus cools it. On the other hand, this can reduce the temperature in the
Inneren der Vorrichtung zur thermischen Behandlung gezielter und schneller gesteuert werden. Heutzutage werden in der Brennkammer oft Ersatzbrennstoffe eingesetzt, welche einen schwankenden Brennwert (einschließlich Feuchte, PartikelgrôBe und weiterer Einflussgrößen) aufweisen, wodurch es zu Temperaturschwankungen kommt.The heat treatment process can be controlled more precisely and quickly inside the device. Nowadays, alternative fuels are often used in the combustion chamber, which have a fluctuating calorific value (including moisture, particle size and other influencing factors), which leads to temperature fluctuations.
Um diese auszugleichen wird beispielsweise Kohlenstaub direkt in die Vorrichtung zur thermischen Behandlung eingebracht, um gezielt die Schwankungen auszugleichen und so die Temperatur gezielt zu steuern, insbesondere konstant zu halten.In order to compensate for this, for example, coal dust is introduced directly into the thermal treatment device in order to specifically compensate for the fluctuations and thus specifically control the temperature, in particular to keep it constant.
Erfindungsgemäß ist der Feststoffaustrag der Brennkammer mit einerAccording to the invention, the solids discharge from the combustion chamber is provided with a
Zerkleinerungsvorrichtung verbunden. Der aus der Brennkammer ausgetragene brennbare Feststoff (oder brennwerthaltige Feststoff), welcher insbesondere heizwerthaltige und teilpyrolysierte Bestandteile enthält, wird somit zerkleinert. In derThe combustible solids (or solids containing calorific value) discharged from the combustion chamber, which in particular contain calorific value and partially pyrolyzed components, are thus crushed. In the
Zerkleinerungsvorrichtung wird der aus der Brennkammer ausgetragene Feststoff zerkleinert. Ohne eine vorherige Kühlung ist die Verwendung eines Brechers zurThe crushing device crushes the solid material discharged from the combustion chamber. Without prior cooling, the use of a crusher for
Zerkleinerung bevorzugt. Dieser brennbare Feststoff stellt wiederum einen thermisch verwertbaren aufbereiteten brennbaren Feststoff dar, der ähnlich wie Kohlenstaub thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 4/13 eingesetzt werden kann. Daher ist die Zerkleinerungsvorrichtung direkt oder bevorzugt indirekt Uber eine Lagervorrichtung mit der Brennstoffzufuhrvorrichtung verbunden.Shredding is preferred. This combustible solid is in turn a thermally usable processed combustible solid that can be used in a similar way to coal dust thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 4/13. Therefore, the shredding device is connected directly or preferably indirectly via a storage device to the fuel supply device.
Dadurch wird es möglich tatsächlich auf fossile Brennstoffe vollständig zu verzichten. Der hierfür notwendige hochkalorisch Brennstoff wird somit im Prozess selber hergestellt.This makes it possible to completely do without fossil fuels. The high-calorie fuel required for this is therefore produced in the process itself.
Als Zerkleinerungsvorrichtung kann eine Mühe oder ein Brecher verwendet werden. Da das teilpyrolisierte Material oftmals sehr spröde und porös ist, kann auch mit einemA grinder or a crusher can be used as a crushing device. Since the partially pyrolyzed material is often very brittle and porous, a
Brecher oft eine ausreichende Zerkleinerung in technisch sehr einfacher Wiese erreicht werden.Crushers can often achieve sufficient crushing in a technically very simple manner.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Feststoffaustrag derIn a further embodiment of the invention, the solids discharge of the
Brennkammer mit einer Kühlvorrichtung verbunden. Der aus der Brennkammer ausgetragene brennbare Feststoff (oder brennwerthaltige Feststoff), welcher insbesondere heizwerthaltige und teilpyrolysierte Bestandteile enthält, wird somit gekühlt.Combustion chamber connected to a cooling device. The combustible solid (or solid containing calorific value) discharged from the combustion chamber, which in particular contains calorific value and partially pyrolyzed components, is thus cooled.
Eine Kühlung verhindert eine ungewollte Oxidation, beispielsweise mit dem Sauerstoff der Luft. Die Kühlvorrichtung ist somit zur Kühlung des aus der Brennkammer ausgetragenen brennbare Feststoffs ausgebildet. Die Kühlvorrichtung ist mit derCooling prevents unwanted oxidation, for example with the oxygen in the air. The cooling device is thus designed to cool the combustible solid discharged from the combustion chamber. The cooling device is connected to the
Zerkleinerungsvorrichtung verbunden. In der Zerkleinerungsvorrichtung wird der aus derThe shredding device is connected to the shredding device. The
Brennkammer ausgetragene und in der Kühlvorrichtung gekühlte brennbare Feststoff zerkleinert, insbesondere gemahlen.Combustible solids discharged from the combustion chamber and cooled in the cooling device are crushed, in particular ground.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen derIn a further embodiment of the invention, between the
Zerkleinerungsvorrichtung und der Brennstoffzufuhrvorrichtung eine Lagervorrichtung angeordnet. Die Lagervorrichtung ermöglicht eine zeitlich gezielte Zugabe desA storage device is arranged between the shredding device and the fuel supply device. The storage device enables a timely addition of the
Zerkleinerten, insbesondere gemahlenen, brennbaren Feststoffs und somit eine gezielteShredded, especially ground, combustible solids and thus a targeted
Steuerung insbesondere in Bezug auf die Temperatur in der Vorrichtung zur thermischenControl particularly with regard to the temperature in the device for thermal
Behandlung. Damit kann auch gezielt auf Schwankungen im Brennwert des in dieTreatment. This also allows for targeted response to fluctuations in the calorific value of the
Brennkammer eingebrachten Ersatzbrennstoffs reagiert werden. Des Weiteren kann bei einem Überschuss an zerkleinertem, insbesondere gemahlenem, brennbarenFurthermore, if there is an excess of crushed, especially ground, combustible fuel,
Feststoffdieser auch anderweitig in einfacher Weise verwendet werden, beispielsweise einer weiteren Anlage zugeführt werden.Solids can also be used in other ways, for example fed into another plant.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 5/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 5/13
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen derIn a further embodiment of the invention, between the
Zerkleinerungsvorrichtung und der Brennstoffzufuhrvorrichtung eine Dosiervorrichtung angeordnet. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn nicht nur dieA metering device is arranged between the crushing device and the fuel supply device. This embodiment is advantageous if not only the
Brennstoffzufuhrvorrichtung, sondern auch weitere Vorrichtungen mit dem zerkleinerten brennbaren Feststoff versorgt werden. Besonders bevorzugt ist diese Ausführungsform, wenn beispielsweise eine weitere Vorrichtung ein Verstromungsaggregat ist, welches leicht mit schwankender Auslastung betrieben werden kann. In diesem Fall wird jederfuel supply device, but also other devices are supplied with the shredded combustible solid. This embodiment is particularly preferred if, for example, another device is a power generation unit, which can easily be operated with fluctuating load. In this case, each
Überschuss direkt in das Verstromungsaggregat geführt, sodass für die Anlage selbst immer genau die benötigte Menge an zerkleinertem, brennbaren Feststoff zur Verfügung steht und kein Überschuss prodoziert wird, da dieser immer direkt imSurplus is fed directly into the power generation unit, so that the plant itself always has exactly the required amount of shredded, combustible solids available and no surplus is produced, as this is always fed directly into the
Verstromungsaggregat umgesetzt wird.power generation unit is implemented.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kühlvorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the cooling device has a
Gaskühlung auf. Eine Kühlung mit einem sauerstoffhaltigen Gas weist den Vorteil auf, dass das dort erwärmte Gas leicht in andere Prozesse integriert werden kann und somit die Energie leicht wieder in den Prozess zurückgeführt werden kann. Beispielsweise weist die Kühlvorrichtung eine Verbindung zur Brennkammer zur Überführung des vorgewärmten sauerstoffhaltigen Gases auf. In diesem Beispiel wird Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff als Kühlgas verwendet. Ebenso kann auch ein Gas mit einem verringerten Sauerstoffgehalt, beispielsweise mit nur 5 bis 10 %, verwendet werden. Dieses Gas kann beispielsweise aus dem Gesamtprozess selber stammen.Gas cooling. Cooling with an oxygen-containing gas has the advantage that the gas heated there can easily be integrated into other processes and thus the energy can easily be fed back into the process. For example, the cooling device has a connection to the combustion chamber to transfer the preheated oxygen-containing gas. In this example, air, oxygen-enriched air or oxygen is used as the cooling gas. A gas with a reduced oxygen content, for example with only 5 to 10%, can also be used. This gas can, for example, come from the overall process itself.
Vorteil des reduzierten Sauerstoffgehaltes ist, dass eine ungewollte Oxidation des zu kühlenden brennbare Feststoffes vermieden werden kann.The advantage of the reduced oxygen content is that unwanted oxidation of the combustible solid to be cooled can be avoided.
In einer alternativen Ausführungsform wird für die Gaskühlung anstelle des sauerstoffhaltigen Gases ein gasfôrmiges Reduktionsmittel zur Kühlung des teilpyrolysierten Brennstoffes verwendet. Dieses gasférmige Reduktionsmittel kann beispielsweise einer Reduktionsvorrichtung zur Farboptimierung zugefuhrt werden.In an alternative embodiment, a gaseous reducing agent is used for gas cooling instead of the oxygen-containing gas to cool the partially pyrolyzed fuel. This gaseous reducing agent can, for example, be fed to a reduction device for color optimization.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Anlage wenigstens eine der Vorrichtung zur thermischen Behandlung nachgeschaltete Reduktionsvorrichtung auf. In derIn a further embodiment, the plant has at least one reduction device downstream of the device for thermal treatment. In the
Reduktionsvorrichtung werden beispielsweise im Produkt enthaltene Eisenverbindungen von Fell zu Fell mittels eines gasförmigen Reduktionsmittels reduziert, was eine thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 6/13In a reduction device, for example, iron compounds contained in the product are reduced from skin to skin using a gaseous reducing agent, which results in a thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 6/13
Farbjustierung von Rot in Richtung Schwarz des Produkts bewirkt. In dieserColor adjustment from red to black of the product. In this
Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung eine Verbindung zur Reduktionsvorrichtung zur Überführung des in der Kühlvorrichtung vorgewärmten gasférmigenIn one embodiment, the cooling device has a connection to the reduction device for transferring the gaseous
Reduktionsmittels auf. In dieser Ausführungsform können als Kühlgas beispielsweisekohlenwasserstoffhaltige, wasserstoffhaltige Gase und/oder CO oderreducing agent. In this embodiment, the cooling gas used may be, for example, hydrocarbon-containing, hydrogen-containing gases and/or CO or
Gemische dieser Gase sowie Gemsiche dieser Gase insbesondere mit Inertagsen wie zum Beispiel Stickstoff oder Kohlendioxid genutzt werden, welche in der nachgeschalteten Reduktionsvorrichtung als gasförmiges Reduktionsmittel verwendet werden.Mixtures of these gases as well as mixtures of these gases in particular with inert gases such as nitrogen or carbon dioxide can be used, which are used as gaseous reducing agents in the downstream reduction device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kühlvorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the cooling device has a
Wassereinspritzung auf. Hierdurch ist eine sehr schnelle Abkühlung möglich. Bevorzugt wird der dabei erzeugte Dampf in weiteren Prozessen verwendet, um die Energie zu nutzen.Water injection is used. This allows for very rapid cooling. The steam generated is preferably used in further processes to utilize the energy.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kühlvorrichtung einIn a further embodiment of the invention, the cooling device comprises a
Wärmetauschmedium auf. Die Kühlvorrichtung weist ein Trennelement zur Trennung vonHeat exchange medium. The cooling device has a separating element for separating
Wärmetauschmedium und ausgetragenem brennbare Feststoff auf. Beispielsweise kann hierbei das Wärmetauschmedium durch einen Rohrmantel fließen und im Inneren desHeat exchange medium and discharged combustible solids. For example, the heat exchange medium can flow through a pipe jacket and inside the
Rohres wird der aus der Brennkammer ausgetragene brennbare Feststoff beispielsweise mittels einer Schnecke gefördert. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass diese unter starker Reduktion von Luftzutritt erfolgen kann, also eine Oxidation oder gar einThe combustible solids discharged from the combustion chamber are conveyed through the tube, for example by means of a screw. The advantage of this design is that it can be carried out with a strong reduction in air access, thus preventing oxidation or even
Abbrennen verhindert wird. In diesem Fall kann die in der Kühlvorrichtung aus dasIn this case, the fuel in the cooling device can be
Wärmetauschmedium übertragene Energie beispielsweise für die Erwärmung eines gasförmigen Reduktionsmittels genutzt werden.The energy transferred through the heat exchange medium can be used, for example, to heat a gaseous reducing agent.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Brennkammer eineIn a further embodiment of the invention, the combustion chamber has a
Transportvorrichtung für den Brennstoff auf. Durch eine Transportvorrichtung kann dieTransport device for the fuel. A transport device enables the
Verweilzeit des Brennstoffes in der Brennkammer gezielt eingestellt werden. Beispiele für solche Transportvorrichtungen in Brennkammern sind beispielswiese getrennt verschiebbare Streifenelemente, ein umlaufendes Förderband aus Kettenelementen oder auch Schubelemente oder Férderschnecken. Alternativ kann dieThe residence time of the fuel in the combustion chamber can be specifically adjusted. Examples of such transport devices in combustion chambers are separately movable strip elements, a rotating conveyor belt made of chain elements or pusher elements or screw conveyors. Alternatively, the
Transportvorrichtungen auch pneumatisch oder fluidisierend betrieben werden.Transport devices can also be operated pneumatically or fluidly.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 7/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 7/13
Beispielsweise kann von unten ein fluidisierendes Gas, vorzugsweise mitFor example, a fluidizing gas, preferably with
Strömungsrichtung entlang der Förderrichtung zugeführt werden.Flow direction along the conveying direction.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Anlage eineIn a further embodiment of the invention, the system has a
Hilfsbrennvorrichtung auf. Die Hilfsbrennvorrichtung ist mit der Brennkammer zurAuxiliary combustion device. The auxiliary combustion device is connected to the combustion chamber
Überführung heißer Brenngase verbunden. Dieses kann beispielsweise für das Anfahren verwendet werden, um die Brennkammer auf eine Starttemperatur zu bringen. Analog kann auch im Regelbetrieb eine Zufeuerung erfolgen, um beispielweise eine ausreichend hohe Zündtemperatur, beispielsweise bei feuchten Ersatzbrennstoffen, sicherzustellen.Transfer of hot combustion gases. This can be used, for example, for start-up to bring the combustion chamber to a starting temperature. In a similar way, additional firing can also take place during normal operation to ensure a sufficiently high ignition temperature, for example with moist substitute fuels.
Die Hilfsbrennvorrichtung ist mit der Zerkleinerungsvorrichtung verbunden. Dieses kann direkt oder über Lagervorrichtung erfolgen. Dadurch wird der zerkleinerte brennbareThe auxiliary combustion device is connected to the shredding device. This can be done directly or via a storage device. This means that the shredded combustible
Feststoff der Hilfsbrennvorrichtung zugeführt.Solid material is fed to the auxiliary combustion device.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Anlage. Als Brennstoff werden für die Anlage nur Ersatzbrennstoffe eingesetzt. Der Ersatzbrennstoff wird der Brennkammer zugeführt. Durch dieIn a further aspect, the invention relates to a method for operating a plant according to the invention. Only substitute fuels are used as fuel for the plant. The substitute fuel is fed into the combustion chamber.
Verwendung des zerkleinerten, insbesondere gemahlenen, aus der Brennkammer ausgetragenen brennbaren Feststoff als weiteren Brennstoff kann auf die Nutzung von fossilen Brennstoffen verzichtet werden und ausschließlich auf Ersatzbrennstoffe zurückgegriffen werden. Stammen die Ersatzbrennstoffe aus regenerativen Quellen, also beispielsweise Biomasse einschließlich Holz, so ist die Verfeuerung CO,-neutral. Da auch aus den Tonen kein oder nur sehr wenig CO, freigesetzt wird, stellt der Prozess eine Möglichkeit zur weiteren Reduktion der Klimaauswirkung in diesem sehr relevantenBy using the crushed, particularly ground, combustible solids discharged from the combustion chamber as an additional fuel, the use of fossil fuels can be dispensed with and only substitute fuels can be used. If the substitute fuels come from renewable sources, such as biomass including wood, the combustion is CO2-neutral. Since no or very little CO2 is released from the clays, the process represents an opportunity to further reduce the climate impact in this very relevant area.
Bereich der Zementindustrie dar.area of the cement industry.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Verbrennung in derIn a further embodiment of the invention, the combustion in the
Brennkammer unter oxidierenden Bedingungen durchgeführt. Das bedeutet, dass die dieCombustion chamber under oxidizing conditions. This means that the
Brennkammer verlassenden Brenngase noch einen Restsauerstoffgehalt aufweisen. Ziel ist eine stöchiometrische oder leicht überstöchiometrische Verbrennung des eingesetztenThe aim is to achieve a stoichiometric or slightly over-stoichiometric combustion of the fuel used.
Brennstoffes, wobei ein Teil des Ersatzbrennstoffes pyrolysiert, also praktisch verkohlt.Fuel, whereby part of the substitute fuel is pyrolyzed, i.e. practically carbonized.
Dieser Kohlenstoffanteil des brennbaren Feststoffs kann dann nach dem Vermahlen hervorragend als Brennstoff erneut im Prozess eingesetzt werden.This carbon content of the combustible solid can then be used again in the process as fuel after grinding.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 8/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 8/13
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als mineralischer Stoff Ton, künstliche oder natürliche Gesteinen, beispielsweise und insbesondere ausIn a further embodiment of the invention, the mineral substance used is clay, artificial or natural rocks, for example and in particular from
Siliziumdioxid, Tonerde, Kalkstein, Eisenoxid und alkalischen Stoffen, aluminium- und/oder silizium-haltige Reststoffe aus der Metallverarbeitung, Keramik- und/oderSilicon dioxide, alumina, limestone, iron oxide and alkaline substances, aluminium and/or silicon-containing residues from metal processing, ceramic and/or
Papierindustrie eingesetzt. Besonders bevorzugt als mineralischer Stoff wird Ton eingesetzt.Paper industry. Clay is particularly preferred as a mineral substance.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Ersatzbrennstoff Biomasse, vorzugsweise Holz oder ein Holzprodukt, eingesetzt.In a further embodiment of the invention, biomass, preferably wood or a wood product, is used as substitute fuel.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der ausgetragene brennbareIn a further embodiment of the invention, the discharged combustible
Feststoff auf eine flugfähige PartikelgröRe vermahlen. Als flugfähig im Sinne derSolids are ground to a particle size that is suitable for flight. Flight-capable in the sense of
Erfindung werden Partikel angesehen, welche kleiner als 500 um, vorzugsweise kleiner als 250 um, héchstvorzugshalber kleiner 100 um sind. Hierdurch ist eine spätereInvention are considered particles which are smaller than 500 µm, preferably smaller than 250 µm, most preferably smaller than 100 µm. This allows a later
Einbringung in den Prozess in einfacher Weise möglich. Gleichzeitig ermöglicht es, diesen in bestehenden Anlagen beispielsweise entsprechende Brennvorrichtungen oderIt can be easily integrated into the process. At the same time, it allows the use of appropriate combustion devices or
Förderaggregate zum Beispiel für Kohlestaub weiter zu verwenden.To continue using conveyor units for coal dust, for example.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der gemahlene und gekühlte brennbare Feststoff zwischengelagert. Die Zwischenlagerung erlaubt zum einen die gezielte Steuerung des Prozesses, um insbesondere die Temperatur gezielt zu steuern.In a further embodiment of the invention, the ground and cooled combustible solid is stored temporarily. The temporary storage allows the process to be controlled in a targeted manner, in particular to control the temperature.
Zusätzlich kann dieses helfen, Brennwertschwankungen im Ersatzbrennstoff auszugleichen. Zusätzlich kann aus der Zwischenlagerung beispielsweise auch eineIn addition, this can help to compensate for fluctuations in the calorific value of the substitute fuel. In addition, the interim storage can also be used to
Hilfsbrennvorrichtung mit dem brennbaren Feststoff aus der Zwischenlagerung betrieben werden, um beispielsweise mit der Hilfsbrennvorrichtung vor oder am Eingang derAuxiliary combustion device can be operated with the combustible solid from the interim storage, for example with the auxiliary combustion device in front of or at the entrance to the
Brennkammer eine ausreichend hohe Temperatur zur Verbrennung desCombustion chamber has a sufficiently high temperature for combustion of the
Ersatzbrennstoffes einzustellen. Die Zwischenlagerung ermöglicht es, auch dieThe interim storage also makes it possible to
Stoffströme zwischen den unterschiedlichen Verwendungen unterschiedlich aufzuteilen und so flexibler zu reagieren. Außerdem kann ein bereits vorhandener zwischengelagerter brennbare Feststoff für weitere Anfahrvorgänge eingesetzt werden.Material flows can be divided differently between the different uses and thus react more flexibly. In addition, an existing, temporarily stored combustible solid can be used for further start-up processes.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Gaszufuhr zur Brennkammer derart geregelt, dass der Sauerstoffgehalt in den Brenngasen zwischen 1 % und 5 %In a further embodiment of the invention, the gas supply to the combustion chamber is regulated such that the oxygen content in the combustion gases is between 1 % and 5 %
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 9/13 liegt. Der Prozentanteil wird auf den Volumenanteil im trockenen Gas und beithyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 9/13 The percentage is based on the volume fraction in the dry gas and
Normbedingungen bezogen. Hierdurch wird eine saubere Verbrennung ermöglicht.Standard conditions. This enables clean combustion.
Außerdem ist auch eine weitere Verbrennung in der nachgeschalteten Vorrichtung zur thermischen Behandlung möglich, da noch ausreichend Sauerstoff zur Verfügung steht.In addition, further combustion is also possible in the downstream thermal treatment device, since sufficient oxygen is still available.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Anteil des ausgetragenen brennbaren Feststoffes über die Verweilzeit des Brennstoffs in der Brennkammer eingestellt. Da der Ersatzbrennstoff keine konstante und klar vorhersagbareIn a further embodiment of the invention, the proportion of the combustible solids discharged is adjusted by the residence time of the fuel in the combustion chamber. Since the substitute fuel does not have a constant and clearly predictable
Zusammensetzung, Feuchtigkeit und Größe und damit Brennverhalten aufweist, ist eine gezielte Regelung der Verweilzeit vorteilhaft. Diese über den Anteil des ausgetragenen brennbaren Feststoffes, beispielsweise über die Masse des ausgetragenen brennbarencomposition, moisture and size and thus combustion behaviour, a targeted control of the residence time is advantageous. This can be done via the proportion of the combustible solids discharged, for example via the mass of the combustible solids discharged.
Feststoffes zu regeln, stellt eine einfache und zielgerichtete Möglichkeit dar, ohne dieControlling solids is a simple and targeted way to do this without affecting the
Verbrennungsprozesse im Inneren der Brennkammer selber genau kennen zu müssen.Having to know the combustion processes inside the combustion chamber itself in detail.
Außerdem kann so sichergestellt werden, dass immer ausreichend zerkleinerter,In addition, this ensures that there is always sufficient shredded,
Insbesondere gemahlener, brennbarer Feststoff als weiterer Brennstoff zur Verfügung steht. Diese Entkopplung bietet den Vorteil einer konstanten Betriebsweise der thermischen Behandlungseinrichtung.In particular, ground, combustible solids are available as additional fuel. This decoupling offers the advantage of constant operation of the thermal treatment facility.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Gaszufuhr zur Brennkammer einen Sauerstoffgehalt von mindestens 50 % bevorzugt von mindestens 90 %, besonders bevorzugt von mindestens 95 %, auf. Dadurch weist die Abluft am Ende des gesamtenIn a further embodiment of the invention, the gas supply to the combustion chamber has an oxygen content of at least 50%, preferably at least 90%, particularly preferably at least 95%. As a result, the exhaust air at the end of the entire
Prozesses hauptsächlich Wasser und Kohlendioxid auf. Dadurch ist das Kohlendioxid vergleichsweise einfach abtrennbar und kann weiter verwendet oder gelagert werden, um eine zusätzliche Minimierung des CO>-Emission zu erreichen und so gegebenenfalls andere CO,-Emissionen aus anderen Prozessen in einfacher Weise zu kompensieren.process mainly consists of water and carbon dioxide. This makes the carbon dioxide relatively easy to separate and can be reused or stored to further minimize CO2 emissions and thus easily compensate for other CO2 emissions from other processes.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der zerkleinerte, insbesondere gemahlene, brennbare Feststoff mit einem Gasstrom zur Verbrennung der Vorrichtung zur thermischen Behandlung zugeführt.In a further embodiment of the invention, the comminuted, in particular ground, combustible solid is fed to the thermal treatment device with a gas stream for combustion.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der zerkleinerte, insbesondere gemahlene, brennbare Feststoff der Brennkammer zugeführt. Dieses erfolgt insbesondere in einer Hilfsbrennvorrichtung, welche zur Erzeugung einer ausreichenden thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 10/13In a further embodiment of the invention, the comminuted, in particular ground, combustible solid is fed to the combustion chamber. This takes place in particular in an auxiliary combustion device, which is used to generate a sufficient thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 10/13
Zündtemperatur für den Ersatzbrennstoff sorgt. Die Hilfsbrennvorrichtung kann auch derThe auxiliary combustion device can also be used for the
Brennkammer vorgelagert sein, sodass nur heiße Gase aus der Hilfsbrennvorrichtung in die Brennkammer eingebracht werden.be located upstream of the combustion chamber so that only hot gases from the auxiliary combustion device are introduced into the combustion chamber.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Regelung der Verweilzeit desIn a further embodiment of the invention, the residence time of the
Brennstoffs in der Brennkammer derart, dass dadurch die Temperatur der diefuel in the combustion chamber in such a way that the temperature of the
Brennkammer verlassenden Gase geregelt wird und somit die Temperatur in dergases leaving the combustion chamber and thus the temperature in the
Vorrichtung zur thermischen Behandlung. Beispielsweise wird die Verweilzeit erhöht, um eine vollständigere Verbrennung und damit eine höhere Temperatur zu erreichen oder die Verweilzeit wird verkürzt, um eine weniger vollständige Verbrennung und damit eine geringere Temperatur zu erreichen. Als Nebenergebnis wird die Menge an ausgetragenem brennbaren Feststoff verändert.Device for thermal treatment. For example, the residence time is increased in order to achieve more complete combustion and thus a higher temperature, or the residence time is shortened in order to achieve less complete combustion and thus a lower temperature. As a side effect, the amount of combustible solid discharged is changed.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der zerkleinerte brennbareIn a further embodiment of the invention, the shredded combustible
Feststoff der Reduktionsvorrichtung zugeführt. Hier kann der zerkleinerte brennbareSolids are fed to the reduction device. Here the shredded combustible
Feststoff zur Erzeugung einer reduzierenden Atmosphäre genutzt werden.Solids can be used to create a reducing atmosphere.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Anlage anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The system according to the invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawings.
Fig. 1 erste beispielhafte AusführungsformFig. 1 first exemplary embodiment
Fig. 2 zweite beispielhafte AusführungsformFig. 2 second exemplary embodiment
Fig. 3 dritte beispielhafte AusführungsformFig. 3 third exemplary embodiment
In Fig. 1 ist eine erste beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage gezeigt, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden soll. DerIn Fig. 1 a first exemplary embodiment of the system according to the invention is shown, on the basis of which the method according to the invention will be explained. The
Materialstrom des thermisch zu behandelnden mineralischen Stoffes, beispielsweise und insbesondere eines Tones, wird in den Vorwärmer 11 eingebracht, vorgewärmt und gelangt vorgewärmt in die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12. Beispielsweise einen Flugstromcalcinator. Dort erfolgt bei hohen Temperaturen, beispielsweise zwischen 700°C und 1200 °C die thermische Behandlung, insbesondere die Aktivierung des Tones. Anschließend gelangt der Materialstrom in eine Reduktionsvorrichtung 13, wo in einer reduzierenden Atmosphäre, die zum Beispiel Kohlenwasserstoffe,The material flow of the mineral substance to be thermally treated, for example and in particular a clay, is introduced into the preheater 11, preheated and, in a preheated state, reaches the thermal treatment device 12. For example, an entrained flow calciner. There, the thermal treatment, in particular the activation of the clay, takes place at high temperatures, for example between 700°C and 1200°C. The material flow then reaches a reduction device 13, where in a reducing atmosphere, which contains, for example, hydrocarbons,
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 11/13thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 11/13
Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid aufweist, farbgebende Bestandteile, beispielsweise Fell zu weniger farbigen Substanzen, beispielsweise Fe", umgesetzt werden. Anschließend erfolgt in einem Produktkühler 14 eine Abkühlung des fertigenhydrogen and/or carbon monoxide, coloring components, such as fur, are converted to less colored substances, such as Fe". The finished product is then cooled in a product cooler 14.
Produkts, welches beispielsweise in der Zementindustrie Verwendung findet.Product which is used, for example, in the cement industry.
Um die für die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 notwendige Energie zurIn order to provide the energy required for the thermal treatment device 12
Verfügung zu stellen, weist die Anlage eine Brennkammer 20 auf. Der Brennkammer 20 wird ein Ersatzbrennstoff, beispielsweise Biomasse, zugeführt und in der Brennkammer 20 teilweise verbrannt. Ein Teil des Ersatzbrennstoffes pyrolysiert aber auch nur in derTo provide this energy, the plant has a combustion chamber 20. A substitute fuel, such as biomass, is fed into the combustion chamber 20 and partially burned in the combustion chamber 20. However, part of the substitute fuel pyrolyzes only in the
Brennkammer 20. Der Anteil zwischen Verbrennung und Pyrolyse kann insbesondere über die Aufgabemenge an Ersatzbrennstoff und/oder Transport beziehungsweiseCombustion chamber 20. The ratio between combustion and pyrolysis can be determined in particular by the amount of substitute fuel fed in and/or transport or
Verweilzeit des Ersatzbrennstoffes durch die Brennkammer 20 eingestellt werden. Je kürzer die Verweilzeit in der Brennkammer 20 ist, umso höher fällt in erster Näherung derResidence time of the substitute fuel through the combustion chamber 20 can be set. The shorter the residence time in the combustion chamber 20, the higher the
Anteil an pyrolysiertem Material aus. Die heißen Brenngase werden direkt aus derproportion of pyrolyzed material. The hot combustion gases are taken directly from the
Brennkammer 20 in die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 20 geleitet. Hierzu können die Brennkammer 20 und die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 direkt aneinander angrenzen, insbesondere ist die Brennkammer 20 seitlich direkt an dieCombustion chamber 20 into the device for thermal treatment 20. For this purpose, the combustion chamber 20 and the device for thermal treatment 12 can be directly adjacent to each other, in particular the combustion chamber 20 is laterally directly connected to the
Vorrichtung zur thermischen Behandlung12 angesetzt. Das in der Brennkammer 12 pyrolysierte Material wird aus der Brennkammer 20 ausgetragen und in eineDevice for thermal treatment12 is set up. The material pyrolyzed in the combustion chamber 12 is discharged from the combustion chamber 20 and into a
Kühlvorrichtung 30 überführt. Beispielswiese kann die Kühlvorrichtung 30 eineCooling device 30. For example, the cooling device 30 can be a
Wassereindüsung aufweisen. Hierdurch wird das pyrolysierte Material sehr schnell abgekühlt, sodass eine ungewollte weitere Oxidation schnell verhindert wird. Das abgekühlte Material wird aus dem Produktkühler 30 in die Mühle 40 überführt und dort gemahlen. Das gemahlene Material wird in der Lagervorrichtung 60 gelagert. Aus derwater injection. This cools the pyrolyzed material very quickly, so that unwanted further oxidation is quickly prevented. The cooled material is transferred from the product cooler 30 to the mill 40 and ground there. The ground material is stored in the storage device 60. From the
Lagervorrichtung 60 wird ein Teil des pyrolysierten gekühlten und gemahlenen Materials über eine Brennstoffzufuhrvorrichtung in die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 eingeführt. Hierdurch kann die Temperatur in der Vorrichtung zur thermischenStorage device 60, a portion of the pyrolyzed, cooled and ground material is introduced into the thermal treatment device 12 via a fuel feed device. This allows the temperature in the thermal treatment device
Behandlung 12 gezielt und einfach gesteuert werden, auch bei einem schwankendenTreatment 12 can be controlled in a targeted and simple manner, even with a fluctuating
Brennwert des Ersatzbrennstoffs. Zusätzlich kann auch zweiteCalorific value of the substitute fuel. In addition, second
Brennstoffzufuhrvorrichtung vorgesehen sein, um beispielsweise an zwei Orten derFuel supply device may be provided, for example, in order to
Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 Brennstoff zuzuführen und so dieDevice for thermal treatment 12 to supply fuel and thus the
Temperatur über die Länge der Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 konstanter zu halten oder gegebenfalls zu erhöhen. Ebenso kann eine dritte thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 12/13Temperature over the length of the thermal treatment device 12 to be kept constant or, if necessary, to be increased. Likewise, a third thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 12/13
Brennstoffzufuhrvorrichtung oder noch weitere Brennstoffzufuhrvorrichtungen vorgesehen sein.A fuel supply device or further fuel supply devices may be provided.
Aus der Lagervorrichtung 60 wird ein anderer Teil des pyrolysierten und gemahlenenFrom the storage device 60, another part of the pyrolyzed and ground
Materials in eine Hilfsbrennvorrichtung 60 gebracht, welche für ausreichend hoheMaterial is brought into an auxiliary combustion device 60, which ensures sufficiently high
Temperaturen am Eingang der Brennkammer 20 sorgt und so für eine gute Verbrennung des Ersatzbrennstoffes ermöglicht.temperatures at the entrance to the combustion chamber 20 and thus enables good combustion of the substitute fuel.
Fig. 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform, welche zusätzlich zur ersten beispielhaften Ausführungsform zusätzliche aufgezeigte Gasströme aufweist. Das Gas, welches in dem Produktkühler 14 zur Kühlung des Produktes eingesetzt wird, wird vomFig. 2 shows a second exemplary embodiment, which in addition to the first exemplary embodiment has additional gas flows shown. The gas which is used in the product cooler 14 to cool the product is supplied from the
Produktkühler zur Brennkammer 20 geführt. Dadurch wird die Wärme in den Prozess zurückgeführt. Bei dem Gas handelt es sich beispielsweise um Luft. Als Gas kann aber auch angereicherter Sauerstoff, beispielsweise mit mindestens 50 %, bevorzugtProduct cooler to the combustion chamber 20. This returns the heat to the process. The gas is, for example, air. However, the gas can also be enriched oxygen, for example with at least 50%, preferably
Mindestens 90 % Sauerstoff sein. Für die Reduktionsvorrichtung 13 wird jedoch ein anderes Gas benötigt, da hier kein Sauerstoff, sondern reduzierende Komponenten desAt least 90% oxygen. However, a different gas is required for the reduction device 13, since it does not use oxygen, but reducing components of the
Gases benötigt werden. Daher kann dieses reduzierende Gas, welches beispielsweiseTherefore, this reducing gas, which for example
Synthesegas ist und somit insbesondere Wasserstoff und Kohlenmonoxid als reduzierende Komponenten aufweist, in der Kühlvorrichtung 30 zur Kühlung des aus derSynthesis gas and thus has in particular hydrogen and carbon monoxide as reducing components, in the cooling device 30 for cooling the
Brennklammer 20 ausgetragenen brennbare Feststoffes verwendet werden und so vorgewärmt der Reduktionsvorrichtung 13 zugeführt werden.The combustible solid discharged from the combustion clamp 20 can be used and thus preheated fed to the reduction device 13.
In Fig. 3 ist eine dritte beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage gezeigt. Diese weist keine Reduktionsvorrichtung 13 auf, sodass der Gasstrom und derA third exemplary embodiment of the plant according to the invention is shown in Fig. 3. This does not have a reduction device 13, so that the gas flow and the
Materialstrom vom Vorwärmer 11 über die Vorrichtung zur thermischen Behandlung 12 und den Produktkühler 14 im Gegenstrom geführt werden. Das der Brennkammer 20 zugeführte Gas wird in der Kühlvorrichtung 30 vorgewärmt.Material flow from the preheater 11 is guided in countercurrent through the thermal treatment device 12 and the product cooler 14. The gas supplied to the combustion chamber 20 is preheated in the cooling device 30.
Bezugszeichen 11 Vorwärmer 12 Vorrichtung zur thermischen Behandlung 13 Reduktionsvorrichtung 14 Produktkühler thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 13/13 20 Brennkammer 30 Kühlvorrichtung 40 Mühle 50 Lagervorrichtung 60 HilfsbrennvorrichtungReference numerals 11 Preheater 12 Thermal treatment device 13 Reduction device 14 Product cooler thyssenkrupp Industrial Solutions AG 221575P00LU thyssenkrupp AG LU103014 13/13 20 Combustion chamber 30 Cooling device 40 Mill 50 Storage device 60 Auxiliary combustion device
Claims (23)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| LU103014A LU103014B1 (en) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | Exclusive use of substitute fuels for the thermal treatment of mineral substances, in particular clays |
| PCT/EP2023/075211 WO2024061711A1 (en) | 2022-09-20 | 2023-09-14 | Exclusive use of substitute fuels for thermally treating mineral substances, in particular clay |
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|---|---|---|---|
| LU103014A LU103014B1 (en) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | Exclusive use of substitute fuels for the thermal treatment of mineral substances, in particular clays |
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ID=84362556
Family Applications (1)
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| LU103014A LU103014B1 (en) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | Exclusive use of substitute fuels for the thermal treatment of mineral substances, in particular clays |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2008120109A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Flsmidth A/S | Method and plant for manufacturing cement clinker |
| WO2012056178A2 (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | Vicat | Cement clinker manufacturing plant |
| DE102012013877A1 (en) | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Khd Humboldt Wedag Gmbh | Process for the treatment of biomass in a plant for the production of cement |
-
2022
- 2022-09-20 LU LU103014A patent/LU103014B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102012013877A1 (en) | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Khd Humboldt Wedag Gmbh | Process for the treatment of biomass in a plant for the production of cement |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240321 |