LU103050B1 - Device for color optimization of activated tones - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Aktivierung von mineralischen Materialien, wobei die Vorrichtung einen Calcinator 40, eine Reduktionsvorrichtung und einen Materialkühler 70 aufweist, wobei der Calcinator 40 und die Reduktionsvorrichtung zur Überführung von calciniertem Material miteinander verbunden sind, wobei die Reduktionsvorrichtung mit dem Materialkühler 70 zur Überführung von farboptimiertem Material verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsvorrichtung ein Wirbelschichtreaktor 50 ist.The present invention relates to a device for the thermal activation of mineral materials, wherein the device comprises a calciner 40, a reduction device and a material cooler 70, wherein the calciner 40 and the reduction device are connected to one another for the transfer of calcined material, wherein the reduction device is connected to the material cooler 70 for the transfer of color-optimized material, characterized in that the reduction device is a fluidized bed reactor 50.
Description
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 1/18thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 1/18
Vorrichtung zur Farboptimierung aktivierter ToneDevice for color optimization of activated tones
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Farboptimierung von aktivierten Tonen.The invention relates to a device and a method for color optimization of activated clays.
Die Zementindustrie ist ein großer Kohlendioxid-Emittent. Ein wichtiger Punkt ist das aus dem Kalkstein freigesetzte Kohlendioxid. Um die Kohlendioxid-Emissionen zu senken, wird auf Klinkerersatzstoffe zurückgegriffen, welche bei der Aktivierung vorzugsweise eben kein Kohlendioxid freisetzen. Ein wichtiges Produkt sind daher aktivierte Tone. EinThe cement industry is a major emitter of carbon dioxide. One important point is the carbon dioxide released from limestone. In order to reduce carbon dioxide emissions, clinker substitutes are used, which preferably do not release carbon dioxide during activation. An important product is therefore activated clay.
Problem bei Tonen ist jedoch, dass diese oftmals beispielsweise Eisen enthalten, welches bei einer Aktivierung unter oxidierenden Bedingungen üblicherweise (wenigstens teilweise) aufoxidiert wird und als Fe"! stark rot farbgebend ist. Dieses wird jedoch vom Kunden üblicherweise nicht akzeptiert. Um eine zement- oder klinkerähnlicheThe problem with clays, however, is that they often contain iron, for example, which is usually (at least partially) oxidized when activated under oxidizing conditions and gives the clay a strong red color as Fe"!. However, this is usually not accepted by the customer. In order to achieve a cement or clinker-like
Farbe zu erhalten, welche vom Kunden akzeptiert wird, wird der aktivierte Ton oftmals unter reduzierenden Bedingungen behandelt, um das aufoxidierte Eisen wieder zu reduzieren und somit den aktivierten Ton eine zementähnliche Farbe zu geben.To obtain a color that is acceptable to the customer, the activated clay is often treated under reducing conditions to reduce the oxidized iron again and thus give the activated clay a cement-like color.
Aus der DE 10 2016 104 738 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischenDE 10 2016 104 738 A1 discloses a method and a device for thermal
Behandlung von körnigen Feststoffen bekannt.Treatment of granular solids.
Aus der DE 102008 020600B4 ist ein Verfahren und eine Anlage zurDE 102008 020600B4 describes a method and a system for
Wärmebehandlung feinkörniger mineralischer Feststoffe bekannt.Heat treatment of fine-grained mineral solids.
Aus der DE 10 2011 014 498 A1 ist ein Klinkerersatzstoff bekannt.A clinker substitute is known from DE 10 2011 014 498 A1.
Aus der US 2012 / 160 135 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung synthetischer Puzzolane bekannt.A process for producing synthetic pozzolans is known from US 2012 / 160 135 A1.
Aus der WO 2021 / 224 055 A1 ist eine Farboptimierung bei der Herstellung aktivierterWO 2021 / 224 055 A1 describes a colour optimization in the production of activated
Tone bekannt.Tone known.
Bei der Farboptimierung ergeben sich jedoch zwei Problemstellungen. Zum einen ist eine längere Verweilzeit der bereits aktivierten Tone bei hoher Temperatur schlecht, da es zu thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 2/18 einer Deaktivierung kommen kann. Dieser Effekt ist zusätzlich von der Partikelgröße abhängig. Bei kleineren Partikeln tritt die Deaktivierung schneller ein. Zum anderen ist aber die Reduktion und damit die Farboptimierung ebenfalls von der Partikelgröße abhängig. Je kleiner die Partikel sind, umso schneller geht die Entfärbung, je größer dieHowever, there are two problems with color optimization. Firstly, a longer residence time of the already activated clays at high temperatures is bad, as this can lead to deactivation. This effect also depends on the particle size. With smaller particles, deactivation occurs more quickly. On the other hand, the reduction and thus the color optimization also depends on the particle size. The smaller the particles, the faster the decolorization, the larger the
Partikel sind, desto länger wird für die Reduktion benötigt. Dieses führt nun dazu, dass ein Optimum gefunden werden muss, bei dem die kleinsten Partikel nicht deaktiviert werden und die größten Partikel noch entfärbt werden. Dieses Optimum wird dadurch erreicht, dass man eine möglichst schmale PartikelgrôBenverteilung wählt, also denThe smaller the particles are, the longer it takes for the reduction. This means that an optimum must be found where the smallest particles are not deactivated and the largest particles are still decoloured. This optimum is achieved by choosing the narrowest possible particle size distribution, i.e. the
Unterschied zwischen dem kleinsten Partikel und dem größten Partikel gering hält.difference between the smallest particle and the largest particle is kept small.
Dieses wiederum ist aufwändig und energieintensiv, was wiederum eine neue potentielleThis in turn is complex and energy-intensive, which in turn creates a new potential
Kohlendioxidquelle schafft, da regenerative Energie für die Prozesse zur Herstellung eines engen Kornbandes nur begrenzt verfügbar ist.carbon dioxide source, since renewable energy is only available to a limited extent for the processes required to produce a narrow grain size band.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Farboptimierung auch mit einer deutlich breiteren Partikelgrößenverteilung möglich ist.The object of the invention is to provide a device and a method in which color optimization is also possible with a significantly broader particle size distribution.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenenThis object is achieved by a device having the features specified in claim 1
Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.Features. Advantageous further developments emerge from the subclaims, the following description and the drawings.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur thermischen Aktivierung von mineralischenThe device according to the invention serves for the thermal activation of mineral
Materialien, insbesondere Tonen. Die Vorrichtung weist einen Calcinator, einematerials, especially clays. The device comprises a calciner, a
Reduktionsvorrichtung und einen Materialkühler auf. Der Calcinator und diereduction device and a material cooler. The calciner and the
Reduktionsvorrichtung sind zur Überführung von calciniertem Material miteinander verbunden. Die Reduktionsvorrichtung ist mit dem Materialkühler zur Überführung von farboptimierten Material verbunden. Erfindungsgemäß ist die Reduktionsvorrichtung einReduction device are connected to each other for the transfer of calcined material. The reduction device is connected to the material cooler for the transfer of color-optimized material. According to the invention, the reduction device is a
Wirbelschichtreaktor. Dieser Wirbelschichtreaktor oder Wirbelbettreaktor hat sich alsFluidized bed reactor. This fluidized bed reactor has proven to be
Reduktionsvorrichtung als extrem vorteilhaft erweisen, wenn eine breiteReduction device can prove extremely advantageous when a wide
Partikelgrößenverteilung vorliegt (ein breites Kornband). Zum einen werden extrem kleineparticle size distribution (a broad grain range). On the one hand, extremely small
Partikel sehr schnell mit dem Fluidisierungsgas ausgetragen. Zum anderen hat dieParticles are carried away very quickly with the fluidizing gas. On the other hand, the
PartikelgréRe auch einen Einfluss auf die Transportgeschwindigkeit imParticle size also influences the transport speed in the
Wirbelschichtreaktor. Dadurch ermöglicht der Wirbelschichtreaktor die Farboptimierung thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 3/18 in einfacher Weise, da kleine Partikel, welche schnell farboptimiert sind, auch schneller ausgetragen werden, wohingegen große Partikel, welche eine längere Behandlungszeit benötigen, auch eine längere Verweilzeit aufweisen. Somit ist es möglich, deutlichFluidized bed reactor. The fluidized bed reactor enables color optimization thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 3/18 in a simple way, since small particles, which are quickly color-optimized, are also discharged more quickly, whereas large particles, which require a longer treatment time, also have a longer residence time. This makes it possible to significantly
Energie bei der Zerkleinerung und bei der Fraktionierung der Partikelgrößenverteilung einzusparen.To save energy during comminution and fractionation of the particle size distribution.
Zusätzlich kann beispielsweise vor dem Calcinator ein Vorwärmer angeordnet sein.In addition, a preheater can be arranged in front of the calciner, for example.
Hierdurch kann die mit dem Gasstrom aus dem Calcinator ausgetragene Wärme auf das thermisch zu aktivierende Material übertragen werden.This allows the heat carried out of the calciner with the gas stream to be transferred to the material to be thermally activated.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Reduktionsvorrichtung einen ersten Materialausgang und einen zweiten Materialausgang auf. Insbesondere sind der erste Materialausgang und der zweite Materialausgang auf unterschiedlichen Höhen angeordnet. Beispielsweise kann der erste Materialausgang an der Unterseite derIn a further embodiment of the invention, the reduction device has a first material outlet and a second material outlet. In particular, the first material outlet and the second material outlet are arranged at different heights. For example, the first material outlet can be located on the underside of the
Wirbelschicht angeordnet sein. Dadurch wird durch den ersten Materialausgang einefluidized bed. This creates a
Grobfraktion des farboptimierten Materials ausgetragen. Beispielsweise kann der zweiteCoarse fraction of the color-optimized material is discharged. For example, the second
Materialaustrag an der Oberseite der Wirbelschicht angeordnet sein. Dadurch wird durch den zweiten Materialausgang eine Feinfraktion des farboptimierten Materials ausgetragen. So kann neben der gezielten Farboptimierung auch gleich eine Trennung nach Größe erfolgen. Die beiden Fraktionen können anschließend getrennt oder vereint weiterverarbeitet werden.Material discharge should be arranged at the top of the fluidized bed. This means that a fine fraction of the color-optimized material is discharged through the second material outlet. In this way, in addition to the targeted color optimization, a separation according to size can also be carried out. The two fractions can then be processed separately or together.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der erste Materialausgang und der zweite Materialausgang jeweils mit dem Materialkühler zur Überführung von farboptimierten Material miteinander verbunden. Hierbei werden der erste Materialstrom aus dem ersten Materialausgang und der zweite Materialstrom aus dem zweitenIn a further embodiment of the invention, the first material outlet and the second material outlet are each connected to the material cooler for transferring color-optimized material. In this case, the first material flow from the first material outlet and the second material flow from the second
Materialausgang bevorzugt an unterschiedlichen Stellen in den Materialkühler eingebracht. Hierdurch kann auch eine angepasste Kühlung erfolgen, insbesondere, wenn der erste Materialstrom und der zweite Materialstrom eine unterschiedlicheMaterial outlet preferably at different points in the material cooler. This also allows for customized cooling, especially if the first material flow and the second material flow have different
Partikelgrößenverteilung aufweisen.particle size distribution.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the device has a
Desagglomerationsvorrichtung auf. Die Desagglomerationsvorrichtung ist mit dem thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 4/18Deagglomeration device. The deagglomeration device is connected to the thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 4/18
Calcinator zur Überführung von desagglomeriertem Material verbunden. Beispielsweise und bevorzugt ist die Desagglomerationsvorrichtung über einen Steigrohrtrockner mit dem Calcinator zur Überführung von desagglomeriertem Material verbunden. Weiter bevorzugt ist die Desagglomerationsvorrichtung eine Hammermühle,Calciner for transferring deagglomerated material. For example and preferably, the deagglomeration device is connected to the calciner for transferring deagglomerated material via a riser dryer. More preferably, the deagglomeration device is a hammer mill,
Vertikalrollenmühle, Prallmühle, Pendelrollenmühle oder Rührwerksmühle. Besonders bevorzugt ist die Desagglomerationsvorrichtung eine Hammermuhle.Vertical roller mill, impact mill, pendulum roller mill or agitator mill. The deagglomeration device is particularly preferably a hammer mill.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the device has a
Farberfassungsvorrichtung auf. Die Farberfassungsvorrichtung ist zur Erfassung derColor detection device. The color detection device is designed to detect the
Farbe des Produkts ausgebildet. Die Farberfassungsvorrichtung ist in oder entlang descolour of the product. The colour detection device is arranged in or along the
Produktstromes nach dem Materialkühler angeordnet. Durch die Erfassung der Farbe kann eine Reduktion und damit eine Farboptimierung im notwendigen Maße durchgeführt werden, aber auch auf das notwendige Maß beschränkt werden, wodurchproduct flow after the material cooler. By detecting the color, a reduction and thus a color optimization can be carried out to the necessary extent, but also limited to the necessary extent, whereby
Reduktionsmittel eingespart werden kann.reducing agent can be saved.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the device has a
Reduktionsmittelzuführung auf. Die Reduktionsmittelzuführung ist mit derReducing agent supply. The reducing agent supply is connected to the
Reduktionsvorrichtung zur Zuführung von Reduktionsmittel verbunden. AlsReduction device for supplying reducing agent. As
Reduktionsmittel können verschiedene gasförmige, flüssige oder feste Stoffe eingesetzt werden. Typische gasförmige Reduktionsmittel sind Methan, Wasserstoff oderVarious gaseous, liquid or solid substances can be used as reducing agents. Typical gaseous reducing agents are methane, hydrogen or
Kohlenmonoxid. Beispiele für flüssige Reduktionsmittel sind flüssige Kohlenwasserstoffe.Carbon monoxide. Examples of liquid reducing agents are liquid hydrocarbons.
Ein wichtiges Beispiel für ein festes Reduktionsmittel ist Kohle, insbesondereAn important example of a solid reducing agent is coal, especially
Kohlenstaub oder Biomasse. Ist das Reduktionsmittel ein Brennstoff, so erfolgt üblicherweise eine Verbrennung bei einem Unterschuss an Sauerstoff, sodass eine reduzierende Atmosphäre entsteht, beispielsweise und insbesondere Kohlenmonoxid.Coal dust or biomass. If the reducing agent is a fuel, combustion usually takes place in a deficiency of oxygen, so that a reducing atmosphere is created, for example and in particular carbon monoxide.
Die Vorrichtung weist weiter eine Steuervorrichtung auf. Die Steuervorrichtung ist zurThe device further comprises a control device. The control device is designed to
Regelung der durch die Reduktionsmittelzuführung zugeführten Menge anControl of the amount of reducing agent supplied by the reducing agent supply
Reduktionsmittel ausgebildet. Dazu ist die Steuervorrichtung in entsprechender Weise zur Übertragung von Steuerbefehlen oder durch das direkte Ansteuern von zum Beispielreducing agent. For this purpose, the control device is designed in a corresponding manner for the transmission of control commands or by directly controlling, for example,
Stellmotoren mit der Reduktionsmittelzuführung verbunden. Die Steuervorrichtung ist weiter zur Regelung der Menge an Reduktionsmittel in Abhängigkeit von derServomotors are connected to the reducing agent supply. The control device is also designed to regulate the amount of reducing agent depending on the
Farberfassungsvorrichtung erfassten Farbe ausgebildet. Dazu weist dieThe color detection device detects the color. For this purpose, the
Steuervorrichtung insbesondere eine Datenverbindung zur Farberfassungsvorrichtung thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 5/18 auf, um die von der Farberfassungsvorrichtung erfasste Farbe des Produktes zu erhalten.Control device in particular has a data connection to the color detection device thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 5/18 in order to obtain the color of the product detected by the color detection device.
Weiter weist die Steuervorrichtung beispielsweise einen Farbschwellenwert auf. Wird derThe control device also has, for example, a colour threshold value.
Farbschwellenwert überschritten, ist die Probe also beispielsweise zu rötlich, so wird dieIf the color threshold is exceeded, for example if the sample is too reddish, the
Zufuhr an Reduktionsmittel erhöht, um eine stärkere Entfärbung zu erreichen. Wird derThe supply of reducing agent is increased to achieve a stronger decolorization. If the
Farbschwellwert unterschritten, so wird die Zufuhr an Reduktionsmittel reduziert, um einen unnötigen Verbrauch dessen zu vermeiden. Beispielsweise kann derIf the color threshold is exceeded, the supply of reducing agent is reduced in order to avoid unnecessary consumption. For example, the
Farbschwellenwert auch in Form eines Bereichs vorgegeben sein. Alternativ kann dieThe color threshold can also be specified in the form of a range. Alternatively, the
Steuerungsvorrichtung eine Zuordnungstabelle aufweisen, in welcher die Menge anControl device may have an allocation table in which the amount of
Reduktionsmittel für verschiedene Farbwertbereiche vorgegeben ist. Insgesamt kann somit die minimale Menge an Reduktionsmittel verwendet werden, die benötigt wird, um eine ausreichende Entfärbung und damit Marktakzeptanz zu erreichen.Reducing agent is specified for different color value ranges. Overall, the minimum amount of reducing agent required to achieve sufficient decolorization and thus market acceptance can be used.
ES kann vorgesehen sein, dass sowohl ein Reduktionsmittel als auch ein Brennmittel vorgesehen sind. Beispielsweise wird als Brennmittel Biomasse verwendet, wobei beispielsweise eine ungefähr stöchiometrische Verbrennung erfolgt. Dadurch ist nach derIt can be provided that both a reducing agent and a fuel are provided. For example, biomass is used as the fuel, whereby an approximately stoichiometric combustion takes place. This means that after the
Verbrennung der Restsauerstoffgehalt üblicherweise gering. Anschließend wird beispielsweise Wasserstoff als Reduktionsmittel zugegeben. Dieser weist als kleinesAfter combustion, the residual oxygen content is usually low. Hydrogen is then added as a reducing agent. This has a small
Molekül hervorragende Diffusionseigenschaften auf, wäre als Brennstoff aber teurer als die Biomasse.Molecule has excellent diffusion properties, but would be more expensive as a fuel than biomass.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Reduktionsvorrichtung und dem Materialkühler eine gasabschließende Materialschleuse angeordnet.In a further embodiment of the invention, a gas-sealing material lock is arranged between the reduction device and the material cooler.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Calcinator und derIn a further embodiment of the invention, between the calciner and the
Reduktionsvorrichtung eine gasabschließende Materialschleuse angeordnet.A gas-sealing material lock is arranged in the reduction device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eineIn a further embodiment of the invention, the device has a
Gaszuführung zur Reduktionsvorrichtung auf. Die Gaszuführung ist bezüglichGas supply to the reduction device. The gas supply is
Volumenstrom und Gasgeschwindigkeit regelbar. Die Vorrichtung weist eineVolume flow and gas speed adjustable. The device has a
Steuervorrichtung auf. Die Vorrichtung weist weiter einecontrol device. The device further comprises a
PartikelgréRenvorgabevorrichtung auf. Die PartikelgréRenvorgabevorrichtung kann beispielsweise dadurch ausgebildet sein, dass von einer Partikelgrößenmessvorrichtung die PartikelgrôBenverteilung ermittelt und an die PartikelgrôBenvorgabevorrichtung thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 6/18 übergeben wird. Alternativ kann die Partikelgrößenvorgabevorrichtung eineParticle size specification device. The particle size specification device can be designed, for example, in that the particle size distribution is determined by a particle size measuring device and passed on to the particle size specification device thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 6/18. Alternatively, the particle size specification device can be a
Eingabevorrichtung im herkömmlichen Sinne sein, bei der ein Bediener dieInput device in the traditional sense, where an operator
PartikelgrôBenverteilung entweder direkt oder über eine Auswahl aus vorgegebenenParticle size distribution either directly or via a selection of predefined
Verteilungen eingibt. Ebenso kann die PartikelgrôBenvorgabevorrichtung als Schnittstelle zu einem zentralen Datenbanksystem sein, welches Beispielsweise Daten aus derdistributions. The particle size specification device can also be used as an interface to a central database system, which, for example, stores data from the
Laboranalytik oder zu zugelieferten Produkten aufweist und so dielaboratory analysis or supplied products and thus the
PartikelgrôBenverteilung beispielsweise aufgrund des zugelieferten Materials übergeben kann. Die Steuervorrichtung ist zur Ansteuerung der Gaszuführung in der Art ausgebildet, dass die Steuervorrichtung Volumenstrom und Gasgeschwindigkeit in Abhangigkeit der durch die PartikelgrôBenvorgabevorrichtung vorgegebene PartikelgröRe des Materials steuert. Die PartikelgrôBenverteilung hat einen Einfluss auf dieParticle size distribution can be transferred, for example, based on the material supplied. The control device is designed to control the gas supply in such a way that the control device controls the volume flow and gas speed depending on the particle size of the material specified by the particle size setting device. The particle size distribution has an influence on the
Lockerungsgeschwindigkeit (Lockerungspunkt), also den Punkt, an dem der Gasstrom den Feststoff gerade zu fluidisieren beginnt. Da bevorzugt die Vorrichtung mit einerLoosening speed (loosening point), i.e. the point at which the gas flow just begins to fluidize the solid. The device with a
Fluidisierungsgeschwindigkeit des Gasstromes betrieben wird, welche dem 5-fachen bis 15-fachen der Lockerungsgeschwindigkeit entspricht, ist es hilfreich, eine Größe, wie zum Beispiel die PartikelgrôBe zu erfassen, sodass man dadurch eine veränderteFluidization speed of the gas flow, which corresponds to 5 to 15 times the loosening speed, it is helpful to record a size, such as the particle size, so that a changed
Lockerungsgeschwindigkeit der Wirbelschicht einfach erkennen kann.The loosening speed of the fluidized bed can be easily recognized.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist dieIn a further embodiment of the invention, the
PartikelgréRenvorgabevorrichtung eine PartikelgrôBenmessvorrichtung auf oder mit dieser verbunden. Beispielsweise kann die PartikelgrôBenmessvorrichtung mittelsParticle size setting device has a particle size measuring device on or connected to it. For example, the particle size measuring device can be
Lichtstreuung im oder vor dem Calcinator die PartikelgrôRe und PartikelgrôBenverteilung erfassen. Alternativ können vor oder nach der Reduktionsvorrichtung Proben entnommen und der PartikelgrôBenmessvorrichtung zugeführt werden.Light scattering in or before the calciner can determine the particle size and particle size distribution. Alternatively, samples can be taken before or after the reduction device and fed to the particle size measuring device.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung ist dieIn a further alternative embodiment of the invention, the
Partikelgrößenvorgabevorrichtung eine Eingabevorrichtung, über welche manuell dieParticle size specification device an input device via which the
Informationen vom Anlagenpersonal eingegeben werden können. Weiter alternativ ist dieInformation can be entered by the plant personnel. Another alternative is the
Partikelgrößenvorgabevorrichtung eine Schnittstelle, über die Informationen zurParticle size specification device an interface through which information on the
Partikelgrößenverteilung beispielsweise aus einem Analytiklaborsystem übernommen werden können.Particle size distribution can be taken from an analytical laboratory system, for example.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 7/18thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 7/18
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die ReduktionsvorrichtungIn a further embodiment of the invention, the reduction device
Leitelemente zur Führung des Materialstroms auf. Beispielsweise können diese im unteren Bereich des Wirbelbettes dazu angeordnet sein, den Weg der größten Partikel zu verlängern und dadurch die Verweilzeit dieser größten Partikel in derGuide elements to guide the material flow. For example, these can be arranged in the lower part of the fluidized bed to extend the path of the largest particles and thereby reduce the residence time of these largest particles in the
Reduktionsvorrichtung zu verlängern.To extend the reduction device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die ReduktionsvorrichtungIn a further embodiment of the invention, the reduction device
Leitelemente zur Führung des Gasstroms auf. Dieses dient dazu, insbesondere den aus der Wirbelschicht bereits ausgetretenen Gasstrom und die mit dem Gasstrom ausgetragenen feinsten Partikel für eine Mindestzeit in der Reduktionsvorrichtung zu halten und so eine sichere Reduktion und Farboptimierung zu gewährleisten. Dieses kann beispielsweise durch eine Labyrinthführung erfolgen.Guide elements for guiding the gas flow. This serves in particular to keep the gas flow that has already emerged from the fluidized bed and the finest particles carried away with the gas flow in the reduction device for a minimum time and thus ensure reliable reduction and color optimization. This can be achieved, for example, by means of a labyrinth guide.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Reduktionsvorrichtung einenIn a further embodiment of the invention, the reduction device has a
Gasauslass auf. Der Gasauslass ist mit einer Filtervorrichtung verbunden. In derGas outlet. The gas outlet is connected to a filter device. In the
Filtervorrichtung wird die feinste Fraktion des aktivierten und farboptimierten Materials abgeschieden. Diese Fraktion ist üblicherweise zugleich die aktivste Fraktion. Diese kann entweder mit dem weiteren aktivierten und farboptimierten Material wieder vereinigt werden. Diese feinste Fraktion kann aber auch getrennt weiterverarbeitet werden, beispielsweise für besonders anspruchsvolle Anwendungen.The finest fraction of the activated and color-optimized material is separated in a filter device. This fraction is usually also the most active fraction. This can either be recombined with the other activated and color-optimized material. This finest fraction can also be processed separately, for example for particularly demanding applications.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist strömungstechnisch hinter demIn a further embodiment of the invention, the fluid flow behind the
Gasauslass ein Gassensor angeordnet, welcher ausgebildet ist zur Erfassung derA gas sensor is arranged at the gas outlet, which is designed to detect the
Konzentration eines oder mehrerer Stoffe ausgewählt aus der Liste umfassendConcentration of one or more substances selected from the list comprising
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff, Methan. Diese Stoffe können entweder direkt als Reduktionsmittel eingesetzt werden oder entstehen in derCarbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, methane. These substances can either be used directly as reducing agents or are formed in the
Reduktionsvorrichtung. Daher kann die erfasste Konzentration am Ausgang als Indikator für einen Überschuss an —Reduktionsmittel verwendet werden. Diereducing device. Therefore, the concentration detected at the outlet can be used as an indicator for an excess of reducing agent.
Kohlendioxidkonzentration wird bevorzugt zusammen mit derCarbon dioxide concentration is preferably combined with the
Kohlenmonoxidkonzentration erfasst, insbesondere um das Verhältnis zu ermitteln.Carbon monoxide concentration is recorded, in particular to determine the ratio.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Bypass zwischen Calcinator und Materialkühler zur Umgehung der Reduktionsvorrichtung auf.In a further embodiment of the invention, the device has a bypass between the calciner and the material cooler to bypass the reduction device.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 8/18thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 8/18
Dieser Bypass wird bevorzugt ausschließlich für das Anfahren und Abfahren derThis bypass is preferably used exclusively for starting and shutting down the
Vorrichtung verwendet. Über den Bypass kann das aktivierte Material an derThe activated material can be fed to the
Reduktionsvorrichtung direkt in den Materialkühler überführt werden.reduction device directly into the material cooler.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Reduktionsvorrichtung einIn a further embodiment of the invention, the reduction device comprises a
Tauchrohr für die Zuführung von aktiviertem Material auf. Das Tauchrohr reicht hierbei bevorzugt in die Wirbelschicht hinein. Hierdurch wird das aktivierte Material direkt insDip tube for feeding activated material. The dip tube preferably extends into the fluidized bed. This allows the activated material to be fed directly into the
Innere der Wirbelschicht eingebracht, sodass sich insbesondere für die feinsten Partikel die Verweilzeit etwas verlängert und so auch für die feinsten Partikel eineThe fluidized bed is introduced into the interior of the fluidized bed, so that the residence time is slightly extended, especially for the finest particles, and thus also for the finest particles a
Farboptimierung gewährleistet ist.Color optimization is guaranteed.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Farboptimierung eines aktivierten Materials mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Für die Farboptimierung in der Reduktionsvorrichtung wird eine breite Partikelgrößenverteilung ausgewählt, wobei die breite PartikelgrôBenverteilung sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens 10 Gew.- % der Partikel kleiner als 50 um und wenigstens 10 Gew.-% der Partikel größer als 250 ym sind. Ein derartiges breites Kornband (Partikelgrößenverteilung) ist ungewöhnlich und für die bisherigen Anlagen nicht zu verarbeiten. Bei bisherigenIn a further aspect, the invention relates to a method for color optimization of an activated material using a device according to the invention. For the color optimization in the reduction device, a broad particle size distribution is selected, wherein the broad particle size distribution is characterized in that at least 10% by weight of the particles are smaller than 50 µm and at least 10% by weight of the particles are larger than 250 µm. Such a broad grain range (particle size distribution) is unusual and cannot be processed by the existing systems. In previous
Anlagen würden die sehr kleinen Partikel schon deaktiviert, bevor die sehr großenSystems would deactivate the very small particles before the very large
Partikel farboptimiert werden. Die Verwendung eines Wirbelschichtreaktors erlaubt aber gerade die Verwendung dieser breiten PartikelgrôBenverteilung. Dadurch kann bei derThe use of a fluidized bed reactor allows the use of this broad particle size distribution. This allows
Zerkleinerung beziehungsweise Desagglomeration viel Energie gespart werden und/oder auf einen Größentrennungsschritt verzichtet werden.By crushing or deagglomerating a lot of energy can be saved and/or a size separation step can be omitted.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die PartikelgrôBenverteilung so ausgewählt, dass alle Partikel kleiner als 2 mm sind.In a further embodiment of the invention, the particle size distribution is selected so that all particles are smaller than 2 mm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die PartikelgrôBenverteilung so ausgewählt, dass wenigstens 5 Gew.-% der Partikel größer als 900 um sind.In a further embodiment of the invention, the particle size distribution is selected such that at least 5 wt.% of the particles are larger than 900 µm.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die PartikelgrôBenverteilung so ausgewählt, dass wenigstens 5 Gew.-% der Partikel kleiner als 20 um sind.In a further embodiment of the invention, the particle size distribution is selected such that at least 5 wt.% of the particles are smaller than 20 µm.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 9/18thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 9/18
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mindestens 10 Gew.-% desIn a further embodiment of the invention, at least 10 wt.% of the
Materialstromes aus der Reduktionsvorrichtung über den Gasstrom durch denMaterial flow from the reduction device via the gas flow through the
Gasauslass ausgetragen und in der Filtervorrichtung abgeschieden. Dieses bedeutet, dass die feinste Fraktion mit einer besonders geringen PartikelgrôBe eben mindestensGas outlet and separated in the filter device. This means that the finest fraction with a particularly small particle size of at least
Gew.-% ausmacht. Dieser Anteil würde nach einem herkömmlichen Verfahren mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Reduktionsvorrichtung wieder an Aktivität verlieren. In einem Wirbelschichtreaktor gemäß der Erfindung wird diese Fraktion jedoch über das% by weight. This fraction would most likely lose activity in the reduction device in a conventional process. In a fluidized bed reactor according to the invention, however, this fraction is
Fluidisierungsgas sehr schnell ausgetragen, sodass zwar die Farboptimierung, jedoch keine Deaktivierung erfolgt. Durch diesen Effekt der Wirbelschicht erfolgt zugleich eine 10 Abtrennung der Feinstfraktion.Fluidization gas is discharged very quickly, so that the color is optimized but not deactivated. This effect of the fluidized bed also results in the separation of the finest fraction.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Fluidisierungsgeschwindigkeit in der Reduktionsvorrichtung so gewählt, dass die Fluidisierungsgeschwindigkeit dem 5- fachen bis dem 15-fachen der Lockerungsgeschwindigkeit beträgt. DieIn a further embodiment of the invention, the fluidization speed in the reduction device is selected so that the fluidization speed is 5 times to 15 times the loosening speed. The
Lockerungsgeschwindigkeit beziehungsweise der Lockerungspunkt ist dieThe loosening speed or the loosening point is the
Strömungsgeschwindigkeit des Fluidisierungsgases, bei dem eine Fluidisierung desFlow velocity of the fluidizing gas at which fluidization of the
Materials eintritt, also die theoretisch niedrigste Geschwindigkeit zur Ausbildung dermaterial, i.e. the theoretically lowest speed for the formation of the
Wirbelschicht. Durch diese höhere Fluidisierungsgeschwindigkeit wird die unterschiedliche Verweilzeit der Partikel in Abhängigkeit der Größe deutlich unterstützt, was bedeutet, dass gerade die feinsten Partikel, welche sehr schnell farboptimiert werden und welche auch entsprechend schnell wieder an Aktivität verlieren würden, eben sehr schnell mit dem Gas auch wieder ausgetragen werden, also nur eine vergleichsweise kurze Verweilzeit aufweisen.Fluidized bed. This higher fluidization speed significantly supports the different residence time of the particles depending on their size, which means that the finest particles in particular, which are color-optimized very quickly and which would also lose activity again quickly, are very quickly carried away with the gas, thus only having a comparatively short residence time.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das der Reduktionsvorrichtung zugeführte Fluidisierungsgas eine Temperatur von mindestens 700°C auf.In a further embodiment of the invention, the fluidization gas supplied to the reduction device has a temperature of at least 700°C.
Beispielsweise und insbesondere kann als Gas ein Abgas mit einem Sauerstoffanteil von weniger als 15 Vol.-% verwendet werden. Je geringer der Sauerstoffgehalt und je höher die Temperatur des verwendeten Abgases ist, umso weniger muss dieses weiter erwärmt werden, wodurch weniger Brennstoff (und damit Reduktionsmittel) benötigt wird.For example and in particular, an exhaust gas with an oxygen content of less than 15 vol.% can be used as the gas. The lower the oxygen content and the higher the temperature of the exhaust gas used, the less it needs to be heated further, which means that less fuel (and thus reducing agent) is required.
Bevorzugt weist das Abgas jedoch einen Sauerstoffanteil von mehr als 0,5 Vol.-% auf, um eine Verbrennung und damit eine Energiefreisetzung zu ermöglichen. Der Vorgang der Farboptimierung, beispielsweise die Reduktion von dreiwertiges Eisen ist endotherm,Preferably, however, the exhaust gas has an oxygen content of more than 0.5 vol.% to enable combustion and thus energy release. The process of color optimization, for example the reduction of trivalent iron, is endothermic,
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 10/18 sodass sich die Temperatur erniedrigen würde. Zusätzlich strahlt diethyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 10/18 so that the temperature would drop. In addition, the
Reduktionsvorrichtung Wärme ab. Insbesondere um diese beiden Effekte in derreduction device heat. In particular, to achieve these two effects in the
Reduktionsvorrichtung kompensieren zu können und keine Abkühlung in derreduction device and no cooling in the
Reduktionseinrichtung zuzulassen, weist das Gas eben bevorzugt einen entsprechendenreduction device, the gas preferably has a corresponding
Restsauerstoffgehalt auf.residual oxygen content.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Reduktionsmittel direkt in dieIn a further embodiment of the invention, a reducing agent is introduced directly into the
Reduktionsvorrichtung eingebracht. Beispielsweise kann Kohle, insbesonderereduction device. For example, coal, especially
Kohlenstaub, oder Biomasse über eine direkte Zuführung in die Reduktionsvorrichtung eingebracht werden. Hierdurch wird zum einen die reduzierende Atmosphäre direkt in derCoal dust or biomass can be fed into the reduction device via a direct feed. This creates the reducing atmosphere directly in the
Wirbelschicht erzeugt, zum anderen wird die Wärme durch eine Verbrennung ebenfalls direkt zur Verfügung gestellt und so eine konstante Temperatur gehalten. Alternativ kann beispielsweise Wasserstoff oder Methan direkt in die Reduktionsvorrichtung eingebracht werden.On the one hand, heat is generated in a fluidized bed, and on the other hand, heat is also made available directly through combustion, thus maintaining a constant temperature. Alternatively, hydrogen or methane, for example, can be introduced directly into the reduction device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Reduktionsmittel mit demIn a further embodiment of the invention, a reducing agent is used with the
Gasstrom in die Reduktionsvorrichtung eingebracht. Hierfür eigenen sich vor allem gasförmige Reduktionsmittel wie Wasserstoff und Methan aber auch flüssigeGas stream is introduced into the reduction device. Gaseous reducing agents such as hydrogen and methane are particularly suitable for this purpose, but also liquid
Reduktionsmittel, beispielsweise flüssige Kohlenwasserstoffe.Reducing agents, such as liquid hydrocarbons.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Reduktionsmittel mit demIn a further embodiment of the invention, a reducing agent is used with the
Materialstrom in die Reduktionsvorrichtung eingebracht. Dieses ist bevorzugt für festeMaterial flow is introduced into the reduction device. This is preferred for solid
Reduktionsmittel, wie zum Beispiel Kohle, insbesondere Kohlenstaub. Hier erfolgte eineReducing agents such as coal, especially coal dust. Here, a
Vermischung von Reduktionsmittel mit aktiviertem Material bereits vor der Einbringung in die Reduktionsvorrichtung, sodass die reduzierende Atmosphäre für alle Partikel vonMixing of reducing agent with activated material before introduction into the reduction device, so that the reducing atmosphere is safe for all particles of
Anfang an in gleicher Weise gegeben ist.is given in the same way from the beginning.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei eisenhaltigen Mineralien, insbesondere Tone, mit einem Fe‚,O; Gehalt über 20 Gew.-% eine Reduktion wenigstens 80% des Eisens durchgeführt.In a further embodiment of the invention, in the case of iron-containing minerals, in particular clays, with an Fe,O; content of more than 20% by weight, a reduction of at least 80% of the iron is carried out.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei eisenhaltigen Mineralien, insbesondere Tone, mit einem Fe,O3 Gehalt zwischen 10 Gew.-% und 20 Gew.-% eine thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 11/18In a further embodiment of the invention, for iron-containing minerals, in particular clays, with an Fe,O3 content between 10 wt.% and 20 wt.%, a thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 11/18
Reduktion 50 bis 80% des Eisens durchgeführt. Hierbei wird der Anteil des zu reduzierenden Anteils des Eisens von 50 % bei 10 Gew.-% auf 80 % bei 20 Gew.-% gesteigert. Dieses kann beispielsweise linear oder stufenweise erfolgen.Reduction of 50 to 80% of the iron is carried out. The proportion of iron to be reduced is increased from 50% at 10% by weight to 80% at 20% by weight. This can be done linearly or in stages, for example.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei eisenhaltigen Mineralien, insbesondere Tone mit einem Fe,O3 Gehalt unter 10 Gew.-% nur eine Reduktion von bis zu 50 % des Eisens durchgeführt.In a further embodiment of the invention, in the case of iron-containing minerals, in particular clays with an Fe,O3 content of less than 10 wt.%, only a reduction of up to 50% of the iron is carried out.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The device according to the invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawings.
Fig. 1 erstes AusführungsbeispielFig. 1 first embodiment
Fig. 2 zweites AusführungsbeispielFig. 2 second embodiment
Fig. 3 drittes AusführungsbeispielFig. 3 third embodiment
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäBen Vorrichtung zurIn Fig. 1 is shown a first embodiment of a device according to the invention for
Herstellung von farboptimierten aktivierten Material, insbesondere Tonen, dargestellt.Production of color-optimized activated materials, especially clays, is presented.
Das Material gelangt zunächst in eine Hammermühle und wird dort desagglomeriert.The material first goes into a hammer mill where it is deagglomerated.
Hierbei entsteht eine vergleichsweise breite PartikelgrôBenverteilung. Das desagglomerierte Material wird anschließend in einem Steigrohrtrockner angehoben und getrocknet. Anschließend gelangt das Material über einen Vorwärmer in einen Calcinator und wird dort thermisch aktiviert. Bei der Aktivierung unter oxidierenden Bedingungen tritt jedoch beispielsweise auch eine Aufoxidation von Eisen zu Fe! auf, sodass sich dasThis results in a comparatively broad particle size distribution. The deagglomerated material is then lifted and dried in a riser dryer. The material then passes through a preheater into a calciner and is thermally activated there. During activation under oxidizing conditions, however, oxidation of iron to Fe! also occurs, so that the
Material rötlich verfärbt. Die Aufoxidation erfolgt nicht zwingend quantitativ, es werden also nicht zwingend alle Eisen-Atome auf Fell aufoxidiert. Um dieses wieder rückgängig zu machen, wird das thermisch aktivierte Material in einen Wirbelschichtreaktor 50 eingebracht. Zur Fluidisierung der Wirbelschicht wird dem Wirbelschichtreaktor 50Material turns reddish. The oxidation does not necessarily occur quantitatively, i.e. not all iron atoms on the fur are necessarily oxidized. To reverse this, the thermally activated material is introduced into a fluidized bed reactor 50. To fluidize the fluidized bed, the fluidized bed reactor 50 is
Fluidisierungsgas aus einer Fluidisierungsgaszufuhr 100 über eine Brennkammer 90 zugeführt, wobei der Brennkammer 90 über eine Reduktionsmittelszufuhr 110 beispielsweise Kohlenstaub im Überschuss zum mit dem Fluidisierungsgas zugeführtenFluidizing gas is supplied from a fluidizing gas supply 100 via a combustion chamber 90, wherein the combustion chamber 90 is supplied via a reducing agent supply 110 with, for example, coal dust in excess of the fluidizing gas supplied
Sauerstoff zugeführt wird, sodass Kohlenmonoxid in der Brennkammer entsteht. AlsOxygen is supplied, so that carbon monoxide is produced in the combustion chamber.
Fluidisierungsgas kann beispielsweise ein sauerstoffarmes Abgas aus einem Prozess, beispielsweise vom Vorwärmer 30 verwendet werden. Der Wirbelschichtreaktor wird thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 12/18 beispielsweise derart betrieben, dass die Fluidisierungsgeschwindigkeit dem 5- 15- fachen der Lockerungsgeschwindigkeit entspricht. Dadurch werden die feinsten Partikel, welche auch am schnellsten reduzieren und dadurch farboptimiert werden, schnell durch den Gasauslass ausgetragen und gelangen in die Filtervorrichtung 60, in der diese dann abgeschieden werden. Weiter weist der Wirbelschichtreaktor zwei Ausgänge für das farboptimierte Material aus. Einer dieser Ausgänge ist an der Unterseite angeordnet und dient zur Entnahme der größten Partikel, der zweite Ausgang ist im oberen Bereich derFor example, a low-oxygen exhaust gas from a process, for example from the preheater 30, can be used as fluidization gas. The fluidized bed reactor is operated, for example, in such a way that the fluidization speed corresponds to 5-15 times the loosening speed. As a result, the finest particles, which also reduce the fastest and are thus color-optimized, are quickly discharged through the gas outlet and reach the filter device 60, in which they are then separated. The fluidized bed reactor also has two outlets for the color-optimized material. One of these outlets is located on the underside and is used to remove the largest particles, the second outlet is in the upper area of the
Wirbelschicht angeordnet und dient zur Entnahme der mittleren Partikelfraktion. Alle dreifluidized bed and serves to remove the middle particle fraction. All three
Fraktionen des farboptimierten Materials werden einem Materialkühler 70 zugeführt.Fractions of the color-optimized material are fed to a material cooler 70.
Nach der Kühlung erfolgt die Ermittlung der Farbe in der Farberfassungsvorrichtung 80.After cooling, the color is determined in the color detection device 80.
Hierdurch kann die Zugabe an Reduktionsmittel über die Reduktionsmittelzufuhr 110 so geregelt werden, dass möglichst wenig Reduktionsmittel zugegeben wird, aber dennoch eine ausreichende Entfärbung erzielt wird.As a result, the addition of reducing agent via the reducing agent supply 110 can be regulated in such a way that as little reducing agent as possible is added, but sufficient decolorization is still achieved.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, welches sich von dem ersten in Fig. 1 gezeigtem Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das Reduktionsmittel vor dem Wirbelschichtreaktor 50 mit dem aktivierten Material vermischt und mit diesem gemeinsam in den Wirbelschichtreaktor 50 eingebracht wird. Beispielsweise wirdFig. 2 shows a second embodiment, which differs from the first embodiment shown in Fig. 1 in that the reducing agent is mixed with the activated material before the fluidized bed reactor 50 and is introduced together with it into the fluidized bed reactor 50. For example,
Kohlenstaub über die Reduktionsmittelszufuhr 110 zugeführt. Dadurch wird auch dieCoal dust is fed via the reducing agent feed 110. This also reduces the
Wärmezufuhr direkt in der Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors 50 durchHeat supply directly in the fluidized bed of the fluidized bed reactor 50 by
Verbrennung erzeugt. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, wenn das durch diecombustion. This embodiment is preferred if the gas produced by the
Fluidisierungsgaszufuhr 100 zugeführte Fluidisierungsgas schon nahe an (knapp unterhalb) der Behandlungstemperatur ist.Fluidization gas supply 100 supplied fluidization gas is already close to (just below) the treatment temperature.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel gezeigt, welches sich von dem ersten in Fig. 1 gezeigtem Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass zum einen hinter demIn Fig. 3 a third embodiment is shown, which differs from the first embodiment shown in Fig. 1 in that, on the one hand, behind the
Gasauslass ein Gassensor 120 angeordnet ist, sodass neben der Farberfassung in derA gas sensor 120 is arranged at the gas outlet, so that in addition to the color detection in the
Farberfassungsvorrichtung 80 auch die im Abgas noch vorhandenen reduzierendenColor detection device 80 also the reducing substances still present in the exhaust gas
Bestandteile als Regelungsgröße verwendet werden können. Beispielsweise kann derComponents can be used as control variables. For example, the
Gassensor 120 ein Kohlenmonoxid-Sensor sein. Zusätzlich wird die feinsteGas sensor 120 can be a carbon monoxide sensor. In addition, the finest
Materialfraktion aus der Filtervorrichtung 60 separiert wird. Diese weist oftmals die höchste Reaktivität auf und kann daher für besonders hochwertige Produkte verwendet werden.Material fraction is separated from the filter device 60. This often has the highest reactivity and can therefore be used for particularly high-quality products.
thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 13/18thyssenkrupp Industrial Solutions AG 222226P00LU thyssenkrupp AG 14.12.2022 LU103050 13/18
BezugszeichenReference symbols
HammermühleHammer mill
Steigrohrtrockner s 30 VorwärmerRiser dryer s 30 preheater
CalcinatorCalciner
Wirbelschichtreaktor 60 Filtervorrichtung 70 Materialkühler 10 80 Farberfassungsvorrichtung 90 Brennkammer 100 Fluidisierungsgaszufuhr 110 Reduktionsmittelszufuhr 120 GassensorFluidized bed reactor 60 Filter device 70 Material cooler 10 80 Color detection device 90 Combustion chamber 100 Fluidizing gas supply 110 Reducing agent supply 120 Gas sensor
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