PL153285B1 - Sposób wytwarzania hydrotermalnej atmosfery w strefie spalania cementowniczego pieca obrotowego - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 285

POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu rnrZgłoszono: 89 06 05 (P. 279806)

Pierwszeństwo Zgłoszenie ogłoszono: 89 12 11

Opis patentowy opublikowano: 1991 11 29

Int. Cl.5 _{CMB 7/<4}

WIEW*

IfilLKl

Twórcy wynalazku: Zygmunt Lipiński, Andrzej Dankowski, Przemysław Turowski, Włodzimierz Rędziński, Edmund Nowak, Wacław Stanoch, Andrzej Szeliga, Tadeusz Honek, Andrzej Kłos,

Henryk Kozłowski, Stanisław Gramza, Jan Jabłoński

Uprawniony z patentu: Mazowieckie Zakłady Rafineryjne i Petrochemiczne,

Płock (Polska)

Sposób wytwarzania hydrotermalnej atmosfery w strefie spalania cementowniczego pieca obrotowego

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hydrotermalnej atmosfery w strefie spalania cementowniczego pieca obrotowego. Obszar strefy spalania paliwa w cementowniczym piecu obrotowym pokrywa się w dużej części z obszarem tak zwanej strefy spiekania, w której zachodzą zasadnicze procesy klinkieryzacji surowca.

W praktyce przemysłowej zostało wielokrotnie potwierdzone, ża para wodna jest czynnikiem intensyfikującym proces spalania pyłu węglowego w piecach obrotowych a także, że jest koniecznym składnikiem fazy gazowej warunkującym zupełność spalania. Para wodna jako gaz trójatomowy podnosi również wartość współczynników emisji ciepła od płomienia przez promieniowanie. Uznaniem tego korzystnego wpływu pary wodnej stało się między innymi powszechne w przemyśle sprzężenie oddziałów przygotowania pyłu węglowego z piecami obrotowymi w taki sposób, że cała ilość pary wodnej powstałej przy suszeniu węgla jest wprowadzana do pieca obrotowego razem z tak zwanym powietrzem pierwotnym. Rozwiązanie to pozwoliło podnieść ciśnienie cząstkowe pary wodnej w obszarze strefy spalania od wartości 4-^6 kPa do wartości 8-HOkPa.

Znane są również z praktyki przemysłowej próby specjalnego wprowadzania pary wodnej w obszar strefy spalania pyłu węglowego w piecu obrotowym, abyjej ciśnienie cząstkowe podwyższyć ponad podany przedział. Nie uzyskano wyników jednoznacznie potwierdzających celowość stosowania dodatku pary wodnej do powietrza pierwotnego w zakresie przyrostu jej ciśnienia cząstkowego do wartości 12 kPa, a po przekroczeniu tego ciśnienia zaobserwowano zjawiska negatywne w postaci spadku temperatury płomienia, zwiększenie się jego długości oraz pogorszenia zupełności spalania.

153 285

Celem wynalazku jest intensyfikacja procesu spalania paliwa technologicznego i podwyższenie skuteczności odbioru ciepła od płomienia, zwłaszcza gdy piec obrotowy opalany jest pyłem węglowym. Zastosowanie wynalazku stwarza również sprzyjające warunki dla przebiegu reakcji chemicznych w poddawanym przeróbce zestawie surowcowym dla otrzymania klinkieru cementowego.

Będący przedmiotem wynalazku sposób wytwarzania hydrotermalnej atmosfery w strefie spalania pyłu węglowego w cementowniczym piecu obrotowym polega na tym, że do pieca obrotowego oprócz pyłu węglowego, który jest paliwem podstawowym, wprowadza się emulsję wodną skondensowanych węglowodorów w takiej ilości, aby ciśnienie cząstkowe pary wodnej z odparowania wody zawartej w tej emulsji, dodane do ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w powietrzu pierwotnym dało wartość większą od 12 kPa. Korzystnie stosunek wody w emulsji do węglowodorów wynosi od 3:7 do 7:3. Zostało potwierdzone w przemysłowym cementowniczym piecu obrotowym, że przekroczenie ciśnienia cząstkowego 12kPa pary wodnej,w przypadku gdy zasadnicza ilość jej pochodzi z emulsji wodno-węglowodorowej wywołuje w piecu obrotowym nieoczekiwanie korzystne skutki w postaci intensyfikacji spalania pyłu węglowego, wzrostu emisyjności płomienia i przyśpieszenia reakcji klinkieryzacji surowca co w sumie pozwala uzyskać, jako efekt wymierny, zaskakująco wysokie obniżenie ilości spalanego pyłu węglowego. Szczególna efektywność wynalazku przejawia się wówczas, gdy do wytwarzania emulsji wodno-węglowodorowej użyje się odpadowych ścieków i/lub osadów palnych z przemysłu petrochemicznego.

Wynalazek znajduje zastosowanie w piecach obrotowych pracujących zwłaszcza w przemyśle cementowym, może być jednak również stosowany we wszystkich tych przypadkach, w których piec obrotowy jest wykorzystywany do realizacji wysokotemperaturowego procesu przeróbki surowców mineralnych, to jest, gdy średnia temperatura płomienia musi przekraczać 1670 K.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie zastosowania w piecu obrotowym cementowni stosującej tak zwaną metodę mokrą.

Przykład . Cementownia produkuje klinkier cementowy w długim piecu obrotowym osiągającym przeciętną wydajność 50Mg/godz. Zużycie pyłu węglowego wynosiło 16,8Mg/godz. Ciśnienie cząstkowe pary wodnej w fazie gazowej obszaru strefy spalania wynosiło 7,5 kPa. Do tego pieca obrotowego oddzielną rurą, zakończoną głowicą atomizującą podano emulsję wodno-węglowodorową otrzymaną przez zmieszanie palnych osadów i ścieków petrochemicznych z wodą w stosunku jak 4:6. Optymalne warunki pracy pieca obrotowego uzyskano po osiągnięciu w fazie gazowej obszaru spalania sumarycznego ciśnienia cząstkowego pary wodnej na poziomie 14,2 kPa. Zużycie pyłu węglowego uległo obniżeniu do 10,9 Mg/godz. Ogólne jednostkowe zużycie ciepła na wypalanie klinkieru w przykładowym piecu obrotowym obniżyło się o około 5%, polepszyła się jakość i skład ziarnowy klinkieru, stwierdzono technologiczną możliwość podwyższenia wydajności pieca.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania hydrotermalnej atmosfery w strefie spalania cementowniczego pieca obrotowego, opalanego zwłaszcza pyłem węglowym, znamienny tym, że do pieca obrotowego, w obszar spalania pyłu węglowego, doprowadza się i atomizuje emulsję wodną skondensowanych węglowodorów w takiej ilości, aby ciśnienie cząstkowe pary wodnej z odparowania wody zawartej w tej emulsji dodane do ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej w zużywanym w piecu powietrzu osiągnęło wartość większą od 12kPa.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się emulsję wodno-węglowodorową, w której stosunek wody do skondensowanych węglowodorów mieści się w przedziale od jak 3:7 do jak 7:3.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się emulsję wodno-węglowodorową wytworzoną z odpadowych w przemyśle rafineryjno-petrochemicznym osadów i/lub ścieków.

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł