NO123731B

NO123731B -

Info

Publication number: NO123731B
Application number: NO168580A
Authority: NO
Inventors: B K Hakulin
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1966-06-15
Filing date: 1967-06-13
Publication date: 1972-01-03
Also published as: FI46091B; FI46091C; BR6790459D0; US3445549A

Description

Fremgangsmåte til brenning åv mesa eller annet lignende materiale, og anordning for utførelse av fremgangsmåten.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for å behandle mesa eller lignende materiale, som forskjellige avluter og slam, for fremstillingen av et produkt av høy kvalitet og oppnåelse av en god varmeøkonomi.

Ved forskjellige fremstillingsprosesser fremkommer det slam og avluter, og man prøver å utnytte disse på den best mulige økonomiske måte. Herved er kvaliteten for de fremkomne produkter og den oppnådde varmeøkonomi av avgjørende betydning. Det i sulfat-fabrikker fremkomne biprodukt kalkslam, mesa, som inneholder ca.

85% kalsiumkarbonat, regenererer man i stor utstrekning til kalk. Denne behandling er lenge blitt gjennomført nesten utelukkende i

roterende ovner, som er driftssikre og lett betjenbare apparater, men metoden har et stort yarmefdrbruk samtidig som den er langsom.

Man har også forsøkt å varmebehandle mesa i sjaktovner, som, hvis det skulle lykkes, ville gi en meget god varmeøkonomi. Vanskelighetene med å pelletisere massen og mate den inn i ovnen slik at de svake pellets ikke går i stykker, har dog inntil nå ikke lykkedes.

Man har også forsøkt å behandle mesa i hvirvelsjiktsovner, og dette gjøres i en del fabrikker i U.S.A., men ved benyttelsen av enkelte hvirvelsjiktovner har man ikke lykkes i å utnytte overløps-varmen fra brennsonen til effektiv forvarming av materialet, noe som bevirker at varmeøkonomien er dårlig. Videre anvender man i U.S.A. hvirvelsjiktsovner, både i kombinasjon av to og alenestående, som er utstyrt med i serie med hverandre anordnede hvirvelsjikt. Denne fremgangsmåten har dog den mangel at den er begrenset til benyttelse av ett utgangsmateriale i fast form og kan således ikke tilpasses for brenning av slam og lut.

Det er også foreslått en kombinasjon av en roterende

ovn og en sjaktovn, hvilken arbeider med god varmeøkonomi. Den har imidlertid den begrensning i forhold til foreliggende oppfinnelse at det materiale som faller ned i sjaktovnen må være meget godt granulert. Hvis dette ikke er tilfelle, er det umulig å lede luft gjennom materialsjiktet i sjaktovnen.

Hensikten med denne oppfinnelse er derfor å frembringe en fremgangsmåte for behandling av forskjellig slam og lut, hvorved alle de foranstående ulemper elimineres, og man oppnår en forbren-ningsmetode som kan tilpasses såvel granulert som ugranulert materiale og som gir god varmeøkonomi samt et sluttprodukt av høy kvalitet. Videre oppnås det at kombinasjonsovnen tar mindre plass enn de inntil nå benyttede roterende ovner og at materialet i de kombinerte ovnene kan behandles ved lavere temperatur, noe som betyr både mindre varmeforbruk og høyere kvalitet for det ferdige produkt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved

at materialet som er forvarmet i en skråttstillet roterende ovn ledes til en, til den roterende ovn tilsluttet hvirvelsjiktovn, hvor materialet gjennomgår en kalsinering i en forbrenningssone oppvarmet på kjent måte ved hjelp av olje eller annet brennbart materiale, og deretter avkjøles med luft i en lavereliggende kjøle-sone hvorfra den utsluses, idet all eller en del av kjøleluften som deretter tjener som forbrenningsluft i hvirvelsjiktovnen ledes

i motstrøm til materialet gjennom kjølesonen og forbrenningssonen og derfra gjennom den roterende ovn, mens en del av kjøleluften eventuelt ledes fra kjølesonen forbi forbrenningssonen og gjennom den roterende ovn.

I det følgende.-beskrives et par former for utførelsen

av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen under henvisning til vedlagte tegninger, som skjematisk viser to kombinasjoner av en roterende ovn og en hvirvelsjiktovn.

I fig. 1 er den roterende ovn betegnet med 1 og hvirvel-sj iktovnen med 2. Med 3 angis hvirvelsjiktovnens rist, og 4 betegner et fallrør, som leder materialet direkte fra den roterende ovn ned til det på risten liggende leie,. 5 et rør som leder overskuddet av brent materiale fra hvirvelsjiktet 3 ned på det underliggende kjøle-roms rist, 6 angir nevnte rist i kjølerommet og 7 selve kjølerommet. Innsprutningsmunnstykkene for brennolje ovenfor ovnsristen betegnes med 8, tilslutningen for innblåsing av luft med 9 og uttagningsslusen med 10.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjennomføres ved hjelp av den kombinerte roter- og hvirvelsjiktovn ved at materialet som skal behandles, mates inn i roterovnen 1, i hvis nedre del på vanlig måte det finnes en brenner med hvilken oppvarmingen foregår. I den roterende ovn tørkes materialet først og oppvarmes så til reaksjonstemperatur, ca. 900-1000°C. Fra den roterende ovn faller materialet ned gjennom hvirvelsjiktovnen 2 via fallrøret 4 til det på risten 3 liggende leie. Her skjer den endelige reaksjonen i brennsonen som oppvarmes av brennende olje som sprutes inn ved munnstykkene 8 rett ovenfor risten 3 og til hvilken forbrenningsluften stiger opp fra luftinnblåsningen 9 gjennom risten 6 til kjølerommet 7 og risten 3- Det fra den roterende ovn nedfallende materiale møter de gjennom risten 3 oppstigende forbrenningsgasser og oppvarmes av disse; Forbrenningsgassené stiger videre opp til den roterende ovn 1 der de bidrar til materialets tørkning og forvarmning. Material-overskuddet faller ned gjennom røret 5 inn i kjølerommet 7 og utbrer seg på risten 6 i det samme. Det nedfallende materiale møter den oppstigende kjøle- og forbrenningsluft og avgir samtidig en del av sin varme til denne. På risten 6 gjennomstrømmes materialet av frisk, kald luft og avkjøles til slutt, hvoretter overskudds-materialet føres ut gjennom utføringsslusen 10.

Den gode varmeøkonomien ved kombinasjon roterende

ovn - hvirvelleie fåes ved at avgassene fra brennsonen i hvirvelsjiktovnen i motstrøm avgir sin varme til materialet som skal behandles, idet materialet oppvarmes til reaksjonstemperatur, og denne varmeoverføring skjer i den roterende ovn.

Den ovenfor beskrevne kombinasjonsovnen for gjennom-føring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utgjør den aller enk-leste kombinasjon, og den kan innen oppfinnelsestankens ramme videreutvikles og utstyres med tilleggsanordninger for gjennom-føring av en prosess med større, reguleringsmuligheter både hva utgangsmaterialet og det ferdige produkt angår.

Den i fig. 2 viste kombinasjonsovn er konstruert for

en mer avansert gjennomføring. I figuren betegner 1 den roterende ovn, 2 angir hvirvelsjiktovnen, 3 hvirvelsjiktristen, 5 røret som leder overskudd av materiale fra hvirvelsjiktet ned på det underliggende kjøleroms rist, 6 angir nevnte rist i kjølerommet og 7 kjølerommet, likedan som i fig. 1. Også her betegnes innsprutningsmunnstykkene for brenselsolje, luftinnblåsningen og utførings-slusen med 8, 9 og 10. Henvisningstallet 11 angir en fraskiller for utskillelse av støv fra gassene fra hvirvelsjiktovnen og med forbindelse til den roterende ovns forbrenningsgasstilførsel og det brente materialets utføringssluse 10 frahvirvelsjiktovnen. 12 betegner en sikt, som er anordnet ved materialets utmating fra den roterende ovn, inne i den til hvirvelsjiktovnen ledende material-kanal. Det gjennom sikten nedfallende materiale ledes gjennom nevnte kanal og gjennom en sluseanordning på risten 3. Det materiale som ikke går gjennom sikten 12, ledes videre gjennom en øvre material-kanal og gjennom en knuser 13 for der å få en for prosessens gjennomføring egnet kornstørrelse. Etter knusingen forenes det knuste materiale med det som er falt gjennom silen og mates samtidig med dette gjennom sluseanordningen 14. I den øvre enden av kjøle-rommet finnes et uttak til en ledning 15 for kjøle- og forbrenningsgassene, gjennom hvilken den del av gassene ledes som ikke skal gjennomstrømme forbrenningsristen 35men ledes forbi hvirvelleiet og forbrenningsrommet. Ledningen 15 forener seg med ledningen fra de øvrige forbrenningsgassene etter fraskilleren 11. Med 16 angis en hjelpebrenner i enden på den roterende ovn 1. Prosessen gjennom-føres på samme måte som i kombinasjonsovnen ifølge fig. 1 og med samme varmeøkonomi. Det ugranulerte eller delvis granulerte materiale

mates inn i den roterende ovns øvre ende og gjennomgår der en tørkning og forvarmning til reaksjonstemperatur ved innvirkning av forbrenningsavgassene fra hvirvelsjiktovnen og av hjelpebrenneren 16. Fra den roterende ovn ledes det tørkede og forvarmede materiale enten gjennom sikten 12 og gjennom knuseren 13 til sluseanordningen, som sluser materialet ned på hvirvelleiet på risten 3 i hvirvelsjiktovnen. Her gjennomstrømmes materialet av den gjennom risten oppstigende forbrenningsluft og undergår den endelige reaksjon ved innvirkning av den brennende forbrenningsolje, som sprutes inn gjennom munnstykkene 8. Overskuddet av materiale faller ned gjennom røret 5 til kjølerommet, hvor det ved innvirkning av den inn-strømmende friske kjøleluft undergår en endelig avkjøling på risten 6 før det sluses ut gjennom utføringsslusen 10. Den gjennom 9 opp-blåste kjøle- og forbrenningsluft beveger seg som motstrøm i forhold til materialet og mottar derved varme fra materialet, som undergår en forbrenning og deretter avkjøles ved innvirkningen av denne luft. For å bevare en egnet reaksjonslikevekt ledes en del av kjøle- og forbrenningsluften forbi hvirvelleiet gjennom ledningen 15 og slutter seg etter beholderen 11 til den øvrige forbrenningsluften. Den gjennom risten 3 oppstigende forbrenningsluft medvirker ved for-brenningen i hvirvelleiret og stiger deretter opp i hvirvelsjiktovnen og ledes derfra ut til beholderen 11 for å frigjøres for støv fra forbrehningsprosessen. Det i beholderen utskilte støv faller ned og forener seg med det gjennom utføringsslusen utførte materiale. Fra beholderen fortsetter de rengjorte gassene sammen med de forbi hvirvelleiet, gjennom ledningen 15 ledende gasser til den roterende ovn, hvor de som sekundære forbrenningsgasser medvirker ved utgangsmaterialets tørkning og forvarmning.

De ovenfor beskrevne kombinasjonsovner for gjennom-føring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er bare to eksempler på slike ovner, og de kan hvis nødvendig kombineres på andre passende måter og også for øvrig varieres innenfor rammen for oppfinnelsen.

Således kan f.eks. fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatte en tilleggsprosess for innmatning av f.eks. kalksten, som er malt til ønsket kornstørrelse, til hvirvelleiet, for derved å

få en ønsket granulering av materialet.

Claims

1. Fremgangsmåte til brenning av mesa eller annet lignende materiale,karakterisert vedat materialet som er forvarmet i en skråttstillt roterende ovn (1) ledes til en, til den roterende ovn tilsluttet hvirvelsjiktovn (2), hvor materialet gjennomgår en kalsinering i en forbrenningssone oppvarmet på kjent måte ved hjelp av olje eller annet brennbart materiale, og deretter avkjøles med luft i en lavereliggende kjølesone (7) hvorfra det ut sluses, idet all eller en del av kjøleluften som deretter tjener som forbrenningsluft i hvirvelsjiktovnen (2) ledes i motstrøm til materialet gjennom kjølesonen og forbrenningssonen og derfra gjennom den roterende ovn, mens en del av kjøleluften eventuelt ledes fra kjølesonen (7) forbi forbrenningssonen (2) og gjennom den roterende ovn (1).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at forbrenningsgassene fra forbrenningssonen i hvirvelsjiktovnen på kjent vis frigjøres for støv før de trer inn i den roterende ovn.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat kalksten, malt til en bestemt kornstørrelse, til-føres hvirvelsjiktet for å lette granuleringen av materialet.

4. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foranstående krav,karakterisert vedat materialet fra den roterende ovn i en sikt oppdeles i grovere og finere materiale og at det grovere materiale gjøres finere før det faller ned i hvirvelsjikt-sonen.

5. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge et eller flere av kravene 1-4,karakterisert veden kombinasjon av en i og for seg kjent skråttstillt roterende ovn (1) og en til denne tilsluttet, i og for seg kjent hvirvelsjiktovn (2) med underliggende kjølesone for innblåsing av kjøleluft og forbrenningsluft, som stiger opp gjennom kjølesonen (7) til forbrenningssonen og videre til den roterende ovn i motstrøm til materialet, idet der eventuelt er anordnet en ledning (15) for å lede en del av kjøle-luften forbi forbrenningssonen gjennom en syklon (11) for støvfri-gjøring av forbrenningsgassene, før de trer inn i den roterende ovn.

6. Anordning ifølge krav 5skarakterisert vedat den omfatter anordninger for siling og knusing av materialet før dets inntreden fra den roterende ovn i hvirvelsjiktovnen.