RU2535855C2 - Способ и установка для изготовления цементного клинкера - Google Patents

Способ и установка для изготовления цементного клинкера Download PDF

Info

Publication number
RU2535855C2
RU2535855C2 RU2011120791/03A RU2011120791A RU2535855C2 RU 2535855 C2 RU2535855 C2 RU 2535855C2 RU 2011120791/03 A RU2011120791/03 A RU 2011120791/03A RU 2011120791 A RU2011120791 A RU 2011120791A RU 2535855 C2 RU2535855 C2 RU 2535855C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
calciner
furnace
cement raw
fluidized bed
heater
Prior art date
Application number
RU2011120791/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011120791A (ru
Inventor
Детлев КУППЕР
Original Assignee
Полизиус Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Полизиус Аг filed Critical Полизиус Аг
Publication of RU2011120791A publication Critical patent/RU2011120791A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2535855C2 publication Critical patent/RU2535855C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
    • C04B2/106—Preheating, burning calcining or cooling in fluidised bed furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • C04B7/367—Avoiding or minimising carbon dioxide emissions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/432—Preheating without addition of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/434—Preheating with addition of fuel, e.g. calcining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/436—Special arrangements for treating part or all of the cement kiln dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/44—Burning; Melting
    • C04B7/45—Burning; Melting in fluidised beds, e.g. spouted beds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2025—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones
    • F27B7/2033—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of a single string of cyclones with means for precalcining the raw material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/121—Energy efficiency measures, e.g. improving or optimising the production methods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/18—Carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

В способе изготовления цементного клинкера согласно изобретению цементная сырьевая мука предварительно нагревается в подогревателе, предварительно нагретая цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кальцинаторе, а предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука обжигается в печи, причем в кальцинаторе используются топливо и воздух для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мольных %, а цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кипящем слое в кальцинаторе. Отходящие газы, образующиеся в печи, подаются в подогреватель в обход кальцинатора, а отходящие газы кальцинатора - в устройство для предварительной обработки СО. Установка для осуществления способа содержит: подогреватель для предварительного нагрева цементной сырьевой муки, по меньшей мере, один, выполненный в качестве реактора с кипящим слоем кальцинатор для предварительного кальцинирования предварительно нагретой цементной сырьевой муки, который имеет пористое или перфорированное продуваемое дно, средство для подачи топлива и средство для подачи воздуха для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мол.%, а также средствадля подачи предварительно нагретой цементной сырьевой муки, причем кальцинаторимеет средства для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, установленные ниже точки расширения кипящего слоя и соединенные с печью, и при этом кальцинатор соединен с устройством предварительной обработки COдля отделения CO, печь для обжига предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, содержащая линию для отходящего газа печи, соединенную �

Description

Изобретение относится к способу и установке для изготовления цементного клинкера, причем сырьевая мука предварительно нагревается, кальцинируется и обжигается в печи до получения цементного клинкера.
При изготовлении цементного клинкера выделяются около 0,53 т СО2/т клинкера за счет нейтрализации известняка и около 0,28 т СО2/т клинкера за счет сжигания топлива в процессе обжига. Эти количества диоксида углерода (0,81 т СО2/т клинкера) до настоящего времени выбрасывались в атмосферу в виде отходящего газа, хотя общеизвестно действие диоксида углерода как газа, создающего парниковый эффект.
На этом фоне в настоящее время обсуждаются способы, обеспечивающие выделение СО2 из отходящих газов в процессах обжига.
Из DE 19637320 А1 известен способ изготовления цемента, при котором сырьевая мука предварительно нагревается, кальцинируется и, наконец, обжигается во вращающейся трубчатой печи. При этом сырьевая мука нейтрализуется в кальцинаторе, через который пропускается печной газ. Кальцинатор работает по принципу взвешенного потока. Кальцинированная сырьевая мука перед загрузкой во вращающуюся трубчатую печь подается в суспензионный реактор с циркулирующим кипящим слоем. Этот кипящий слой образуется нагретым воздухом, в котором кальцинированный материал нагревается до температур 1000-1200°С, так что примеси удаляются.
Для сокращения выбросов СО2 представляет интерес, в частности так называемый кислородно-топливный способ (Oxyfuel) для изготовления цемента, при котором превращение топлива происходит в присутствии почти чистого кислорода, так что газообразные продукты сгорания не содержат никакого азота и почти полностью состоят из СО2 и воды.
WO 2008/059378 описывает такой способ, причем отходящий газ кальцинатора с точки зрения содержания СО2 концентрируется настолько, что он может направляться на хранение. Таким образом, около 75 % диоксида углерода, генерированного при обжиге клинкера, выделяются без необходимости в каких-либо значительных изменениях процесса изготовления клинкера. В качестве кальцинаторов, как в WO 2008/059378, обычно применяются кальцинаторы взвешенного потока, в которых обрабатываемая сырьевая мука переносится через кальцинатор газом-носителем (обычно отходящим газом печи или третичным воздухом) во время термообработки. Однако если кальцинатор не работает больше с печным газом или с третичным газом холодильника, а работает на кислороде, то количество отходящего газа сильно сокращается. В WO 2008/059378 эта проблема разрешается таким образом, что количество газа-носителя повышается за счет рециркуляции отходящих газов кальцинатора. Вследствие высоких температур рециркулирующего газа для работы лопаточной машины (вентилятора) необходимо, чтобы газ охлаждался посредством теплообменников или смешивался с газом с более низкой температурой, как предлагается в WO 2008/059378. Кроме того, благодаря этой рециркуляции части отходящих газов в кальцинаторе, работающем с чистым кислородом, могут быть предотвращены локальные перегревы.
Однако рециркуляция имеет недостаток в смысле рекарбонизации, т.е. регенерации СаСО3 из СаО и СО2. В результате высокого парциального давления СО2 в кислородно-топливном процессе (Oxyfuel) при охлаждении продукта обжига до температур ниже равновесной температуры примерно 850°С происходит рекарбонизация с высокой скоростью реакции. Для процесса эта реакция выливается в повышенное потребление кальцинатором тепловой энергии, поскольку рекарбонизированный материал снова приходится нейтрализовывать.
Поэтому задачей изобретения является создание способа и установки для изготовления цементного клинкера с использованием в кальцинаторе топливно-кислородного процесса (Oxyfuel), причем чтобы способ или установка отличались пониженным потреблением энергии.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью признаков пунктов 1 и 10.
В способе изготовления цементного клинкера согласно изобретению цементная сырьевая мука предварительно нагревается в подогревателе, предварительно нагретая цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кальцинаторе, и предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука обжигается в печи, причем в кальцинаторе используются топливо и воздух, для горения, с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мольных %, а цементная сырьевая мука предварительно кальцинируется в кипящем слое в кальцинаторе. Отходящие газы, образующиеся в печи, подаются в подогреватель в обход кальцинатора, а отходящие газы кальцинатора - в устройство для предварительной обработки СО2.
Соответствующая изобретению установка выполнена для осуществления описанного выше способа.
Правда, еще раньше догадались выполнить кальцинаторы в качестве реакторов с кипящим слоем, однако этот тип реактора на практике не получил признания, поскольку кальцинаторы из-за необходимого количества воздуха для горения пришлось бы рассчитывать таких размеров, что экономичное предварительное кальцинирование стало бы невозможным.
Однако комбинация кислородно-топливного процесса (Oxyfuel) с кальцинатором, выполненным в качестве реактора с кипящим слоем, обеспечивает идеальную, взаимно дополняемую комбинацию из двух самих по себе известных мероприятий. За счет применения воздуха для горения с большим, по меньшей мере, 75% (предпочтительно, по меньшей мере, 90%) содержанием кислорода количество газа, необходимое для сгорания, существенно сокращается. Благодаря этому реактор с кипящим слоем может быть сконструирован в четыре-пять раз меньшим, чем реактор с кипящим слоем, работающий с обычным воздухом для горения. Кроме того, реактор с кипящим слоем имеет то преимущество, что он по сравнению с реактором с взвешенным потоком может работать со значительно меньшим количеством газа-носителя. Дело обстоит даже так, что воздуха, необходимого для горения в реакторе с кипящим слоем, одновременно достаточно также для создания кипящего слоя. Поэтому в рециркуляции отходящего газа кальцинатора почти нет необходимости, или она необходима в очень малом объеме.
Поэтому благодаря комбинации согласно изобретению проблем с рекарбонизацией можно избежать. Кроме того, реактор с кипящим слоем имеет то преимущество, что он имеет исключительно равномерное распределение температуры, так что локальных пиков температуры в кальцинаторе можно избежать даже без рециркуляции отходящих газов.
Другие варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения кальцинатор имеет средства для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, установленные ниже точки расширения кипящего слоя и соединенные с печью. При этом кипящий слой работает предпочтительно таким образом, что он находится в стационарном, а не в циркулирующем состоянии, т.е. пропускание через реактор с кипящим слоем осуществляется со скоростями, явно более низкими, чем скорость отвода для предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки. Однако пыль, содержащаяся в отходящем газе кипящего слоя, в сепараторе отделяется от газа и снова подается в кипящий слой.
По сравнению с WO 2008/059378 благодаря использованию реактора с кипящим слоем, в частности благодаря стационарно эксплуатируемому кипящему слою, рециркуляция отходящего газа становится излишней. Поэтому в охлаждении и повторном нагреве отходящего газа нет больше необходимости. Таким образом, в контуре оказывается явно меньше пыли, и эта пыль не охлаждается или охлаждается лишь незначительно, так что рекарбонизироваться может относительно явно меньше СаО.
Согласно особому варианту выполнения кальцинатора средства для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки могут выполняться в виде сифона.
Сам реактор с кипящим слоем, предпочтительно, содержит пористое или перфорированное продуваемое дно, к которому подсоединены средства для подачи воздуха для горения для пропускания его через продуваемое дно. При этом пористое продуваемое дно может быть образовано слоем сыпучего материала, который с помощью соответствующих средств может подаваться и удаляться для замены или регенерации слоя сыпучего материала.
Пыль, содержащаяся в отходящем газе кальцинатора, отделяется в сепараторе, соединенном с кальцинатором, и при необходимости снова подается в кипящий слой. Для повышения эффективности сепарации сепаратора и/или уменьшения опасности засорения отходящий газ кальцинатора в качестве опции может охлаждаться непосредственно сырьевой мукой или посредством теплообменников. Опасность засорения циклона вследствие высоких температур газа и материала вблизи точки плавления солей щелочных металлов при кальцинации в почти чистой атмосфере СО2 особенно актуальна.
Отходящий газ кальцинатора после отделения пыли и при необходимости обезвоживания подается в устройство для предварительной обработки СО2, в частности, в устройство для сжижения.
Печной отходящий газ, пропускаемый через подогреватель, возможно, имеет повышенное содержание SO2, поскольку сера, вытесненная в печи, или топливная сера, занесенная печным топливом, в кальцинаторе больше не может попасть в материал. Поэтому печной отходящий газ целесообразно подавать в устройство для отделения SO2. Кроме того, печной отходящий газ, до того как он также будет подан в устройство для сжижения СО2, может подвергаться СО2-промывке и последующей десорбции. При этом возможно также, чтобы печной газ, подвергаемый СО2-промывке и последующей десорбции, перед сжижением СО2 смешивался с отходящим газом кальцинатора.
Ниже другие преимущества и варианты выполнения изобретения более подробно поясняются на основе описания и со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - блок-схема установки для изготовления цементного клинкера согласно первому примеру выполнения,
фиг.2 - блок-схема установки для изготовления цементного клинкера согласно второму примеру выполнения,
фиг.3 - схематическое представление кальцинатора согласно первому варианту,
фиг.4 - схематическое представление кальцинатора согласно второму варианту и
фиг.5 - блок-схема установки для изготовления цементного клинкера согласно третьему примеру выполнения.
Установка для изготовления цементного клинкера, изображенная на фиг.1, по существу состоит из первого подогревателя 1, второго подогревателя 2, кальцинатора 3, а также печи 4. Кроме того, предусмотрен холодильник 5.
Кальцинатор содержит средства 6 для подачи топлива и средства 7 для подачи воздуха для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мольных %, предпочтительно, по меньшей мере, 90 мольных %, а также средства 8, 9 для подачи предварительно нагретой цементной сырьевой муки из подогревателей 1, 2.
Предварительно кальцинированная цементная сырьевая мука по трубопроводу 10 поступает в печь для обжига предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки. Отходящий газ печи по линии 11 для отходящего газа печи в обход кальцинатора 3 поступает в первый подогреватель 1.
Цементный клинкер, обожженный в печи, в последующем холодильнике 5 охлаждается и отводится в качестве готового продукта 12. Охлаждающий воздух 13, применяемый в холодильнике, частично используется в печи в качестве воздуха, для горения или для другого использования тепла.
В оба подогревателя 1, 2 подается цементная сырьевая мука 14, 15, которая после предварительного нагрева посредством средств 8 и 9 подается в кальцинатор 3. В то время как отходящий газ печи 4 используется только в первом подогревателе, отходящие газы кальцинатора 3 по линии 16 для отходящего газа кальцинатора поступают во второй подогреватель 2. Таким образом, отходящие газы кальцинатора не смешиваются с отходящими газами печи.
Кальцинатор 3 работает по принципу кипящего слоя и не содержит отходящего газа печи, а наоборот в него подаются топливо и поток кислорода, обогащенный относительно окружающего воздуха. Как правило, концентрация кислорода составляет по меньшей мере 75 мольных %, предпочтительно по меньшей мере 90 мольных %. При принципе кипящего слоя по сравнению с реактором с взвешенным потоком необходим значительно меньший объемный поток, поскольку сырьевая мука должна транспортироваться только псевдоожиженно, а не пневматически. Поэтому в рециркуляции отходящих газов кальцинатора нет необходимости. В кипящем слое даже при очень низких скоростях потока устанавливаются концентрации твердого вещества до 200 кг/м3.
Отходящий газ кальцинатора после подогревателя 2, до того как он попадет в устройство 19 для предварительной обработки СО2, в частности в устройство для сжижения, подается в сепаратор 17 для удаления пыли и в устройство 18 для удаления влаги. После удаления пыли и влаги отходящий газ содержит более 90% диоксида углерода и после возможно необходимого отделения находящихся в небольших количествах веществ, как, например, SO2, он может отправляться на хранение.
Во втором примере выполнения согласно фиг.2 вместо второго подогревателя предусмотрен теплообменник 20 для охлаждения отходящего газа кальцинатора. Впрочем, здесь отходящие газы печи 4 в подогреватель 1 подаются также в обход кальцинатора 3.
Ниже со ссылкой на фиг.3 кальцинатор 3 описывается более подробно. Он выполнен в качестве реактора с кипящим слоем с пористым и перфорированным продуваемым дном 3а, причем псевдоожижение кипящего слоя из предварительно нагретой цементной сырьевой муки осуществляется посредством воздуха для горения с помощью средств 7 для подачи воздуха для горения. Подача топлива с помощью средств 6 производится в горячий псевдоожиженный кипящий слой 3b, где происходит сгорание с помощью кислородосодержащего воздуха для горения. Цементная сырьевая мука, нейтрализованная (подвергнутая понижению кислотности) с помощью высвобожденной тепловой энергии, отводится из кипящего слоя 3b в нижнем или в верхнем отводе 3с, 3d и направляется в печь 4. При этом средства для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки могут быть выполнены в виде сифона. Кипящий слой 3b предпочтительно эксплуатируется таким образом, что он находится в стационарном, а не в циркулирующем состоянии, т.е. пропускание через реактор с кипящим слоем происходит со скоростями, явно более низкими, чем скорость отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки. Пыль, все же содержащаяся в отходящем газе кипящего слоя, отделяется в циклоне 2а следующего подогревателя 2 и снова подается в кипящий слой. Для повышения эффективности сепарации циклона 2а и/или для уменьшения опасности засорения циклона отходящий газ кипящего слоя кальцинатора опционно может охлаждаться непосредственно сырьевой мукой 15а из подогревателя 2 или с помощью теплообменника 20. Кроме того, в кипящий слой подается и там почти полностью нейтрализуется предварительно нагретая сырьевая мука 15b, 15c из теплообменника или обоих теплообменников.
На фиг.4 изображен вариант кальцинатора 3, в котором продуваемое дно образуется слоем 3е сыпучего материала, предпочтительно, из размельченного цементного клинкера. В остальном принцип действия идентичен примеру выполнения, описанному на фиг.3. Только предусмотрены средства 3f и 3g для подачи и удаления слоя 3е сыпучего материала с целью его замены или регенерации.
Хотя оба кальцинатора изображены в комбинации со вторым подогревателем 2, вместо подогревателя может быть также предусмотрен только один теплообменник, как, например, он изображен на фиг.2.
Отходящие газы печи после подогревателя 1 обычно подаются в сепаратор 21 для удаления пыли. Поскольку отходящие газы печи не пропускаются более через кальцинатор 3, можно рассчитывать на явное уменьшенное попадание серы в цементный клинкер и в результате на явно больший выброс SO2.
Поэтому в примере выполнения на фиг.5 показана возможность, при которой отходящий газ печи проходит дополнительную обработку как в отношении содержания SO2, так и в отношении содержания СО2. Так, например, после сепаратора 21 предусмотрено устройство 22 для отделения SO2.
После этого для дальнейшего улучшения отделения СО2 в устройстве 23 может быть предусмотрена СО2-промывка, а затем в устройстве 24 - десорбция. В качестве абсорбента может использоваться, например, моноэтаноламин. Для необходимой регенерации абсорбента с успехом может использоваться тепло теплообменника 20 и/или теплообменника 25, использующего тепло из потока 26 отходящего воздуха холодильника. Затем остающийся газ, содержащий СО2, может быть также направлен на сжижение, причем он перед этим предпочтительно соединяется с обезвоженным отходящим газом кальцинатора, как это показано на фиг.5.
Предварительно обработанный, в частности, сжиженный СО2 может соответствующим образом храниться или использоваться иным образом. С помощью вышеописанной установки возможно достижение концентрации СО2 с чистотой более 95%, так что транспортировка и хранение могут производиться экономично.

Claims (13)

1. Способ изготовления цементного клинкера, причем цементную сырьевую муку предварительно нагревают в подогревателе (1, 2), предварительно нагретую цементную сырьевую муку предварительно кальцинируют в кальцинаторе (3) и предварительно кальцинированную цементную сырьевую муку обжигают в печи (4), причем в кальцинаторе (3) используют топливо и воздух для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мольных %, и отходящие газы, образующиеся в печи, подают в подогреватель (1) в обход кальцинатора (3), а отходящие газы кальцинатора - в устройство для предварительной обработки СО2 с отделением CO2, причем цементную сырьевую муку предварительно кальцинируют в кипящем слое в кальцинаторе (3), причем этот выполненный в виде реактора с кипящим слоем кальцинатор включает в себя пористое или перфорированное продуваемое дно, и предварительно кальцинированную сырьевую муку отводят ниже точки расширения образующегося кипящего слоя и подают в печь (4).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кипящий слой эксплуатируют в стационарном состоянии.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропускание воздуха, необходимое для создания кипящего слоя, создают с помощью воздуха для горения.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходящие газы кальцинатора подвергают сжижению.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходящий газ печи, направленный через подогреватель (1), подвергают CO2-промывке, а детергент, обогащенный CO2, подвергают последующей десорбции, до того как CO2, поступающий из печи, будет также направлен на сжижение CO2.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что поток CO2 отходящего газа печи, полученный в результате CO2-промывки (23) и десорбции, перед сжижением CO2 смешивают с отходящим газом кальцинатора.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходящий газ печи, направленный через подогреватель (1), подают в устройство (22) для отделения SO2.
8. Установка для осуществления способа по одному из пп.1-7, содержащая:
подогреватель (1, 2) для предварительного нагрева цементной сырьевой муки,
по меньшей мере, один, выполненный в качестве реактора с кипящим слоем кальцинатор (3) для предварительного кальцинирования предварительно нагретой цементной сырьевой муки, который имеет пористое или перфорированное продуваемое дно, средство (6) для подачи топлива и средство (7) для подачи воздуха для горения с содержанием кислорода, по меньшей мере, 75 мол.%, а также средства (8, 9) для подачи предварительно нагретой цементной сырьевой муки, причем кальцинатор (3) имеет средства (3с) для отвода предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, установленные ниже точки расширения кипящего слоя и соединенные с печью (4), и при этом кальцинатор соединен с устройством предварительной обработки CO2 для отделения CO2,
печь (4) для обжига предварительно кальцинированной цементной сырьевой муки, содержащая линию (11) для отходящего газа печи, соединенную с подогревателем (1) в обход кальцинатора.
9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что устройство для предварительной обработки СО2 содержит устройство для сжижения CO2.
10. Установка по п.8, отличающаяся тем, что к пористому или перфорированному продуваемому дну (3а) подсоединены средства для подачи воздуха для горения для пропускания воздуха через продуваемое дно.
11. Установка по п.8 или 10, отличающаяся тем, что пористое продуваемое дно образовано слоем сыпучего материала (3е).
12. Установка по п.8, отличающаяся тем, что кальцинатор (3) соединен, по меньшей мере, с одним сепаратором (17, 2а) для удаления пыли.
13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что между кальцинатором (3) и, по меньшей мере, одним сепаратором (17, 2а) предусмотрен теплообменник (20) для охлаждения отходящего газа кальцинатора.
RU2011120791/03A 2008-10-24 2009-10-19 Способ и установка для изготовления цементного клинкера RU2535855C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008053135A DE102008053135B3 (de) 2008-10-24 2008-10-24 Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker
DE102008053135.9 2008-10-24
PCT/EP2009/063676 WO2010046345A1 (de) 2008-10-24 2009-10-19 Verfahren und anlage zur herstellung von zementklinker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011120791A RU2011120791A (ru) 2012-11-27
RU2535855C2 true RU2535855C2 (ru) 2014-12-20

Family

ID=41625015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120791/03A RU2535855C2 (ru) 2008-10-24 2009-10-19 Способ и установка для изготовления цементного клинкера

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8876970B2 (ru)
EP (1) EP2340236B1 (ru)
CN (1) CN102186791B (ru)
BR (1) BRPI0919393B1 (ru)
CA (1) CA2738101C (ru)
DE (1) DE102008053135B3 (ru)
DK (1) DK2340236T3 (ru)
RU (1) RU2535855C2 (ru)
WO (1) WO2010046345A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009147465A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Cemex Research Group Ag Enhanced electricity cogeneration in cement clinker production
DE102009041089C5 (de) * 2009-09-10 2013-06-27 Khd Humboldt Wedag Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement mit verringerter CO2-Emission
FR2975094B1 (fr) * 2011-05-12 2013-05-03 Lafarge Sa Procede de decarbonatation
US20140170046A1 (en) * 2011-07-29 2014-06-19 Flsmidth A/S Pollution control system for kiln exhaust
CN102603216B (zh) * 2012-02-29 2013-09-04 中信重工机械股份有限公司 带预分解炉的活性石灰煅烧系统及方法
DE102012105977B4 (de) * 2012-07-04 2015-11-05 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmehl
CN103591813B (zh) * 2013-11-25 2015-09-30 云南祥云飞龙再生科技股份有限公司 一种去除窑内结圈的方法
DE102018206674A1 (de) * 2018-04-30 2019-10-31 Thyssenkrupp Ag Oxyfuel-Klinkerherstellung ohne Rezirkulation der Vorwärmerabgase
WO2023194197A1 (de) 2022-04-08 2023-10-12 thyssenkrupp Polysius GmbH Vorrichtung und verfahren zur abtrennung von bei der klinkerherstellung erzeugtem kohlendioxid
BE1030432B1 (de) * 2022-04-08 2023-11-13 Thyssenkrupp Ind Solutions Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abtrennung von bei der Klinkerherstellung erzeugtem Kohlendioxid
EP4303514A1 (en) 2022-07-08 2024-01-10 Heidelberg Materials AG Method for manufacturing cement clinker and cement plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059508B1 (de) * 1981-02-28 1984-12-05 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
EP0059509B1 (de) * 1981-02-28 1984-12-05 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
RU2013112C1 (ru) * 1991-01-24 1994-05-30 Каменец-Подольский цементный завод Способ очистки отходящих газов вращающихся печей цементного производства
DE102008023898B3 (de) * 2008-05-16 2009-07-02 Polysius Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4942716A (ru) * 1972-08-31 1974-04-22
JPS526296B2 (ru) * 1972-08-31 1977-02-21
US4226830A (en) * 1978-08-28 1980-10-07 Hicap Engineering & Development Corporation Fluidized bed reactor
DE3582564D1 (de) 1984-11-12 1991-05-23 Cle Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung, verwendbar bei der herstellung eines hydraulischen bindemittels, enhaltend eine nachverbrennungsstufe.
DE19637320A1 (de) * 1996-09-13 1998-03-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Zement
EP0882687B1 (en) * 1997-06-02 2000-03-15 Joseph E. Dipl.-Ing. Doumet Method and apparatus for producing cement clinker
FR2908327B1 (fr) * 2006-11-09 2009-01-30 Air Liquide Procede de fabrication de clinker a emission de co2 controlee
ES2428509T3 (es) * 2006-11-13 2013-11-08 Lafarge Proceso para la producción de cemento
KR101586107B1 (ko) * 2008-05-07 2016-01-15 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 시멘트 제조 설비에 있어서의 ｃｏ₂ 가스의 회수 방법 및 회수 설비

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059508B1 (de) * 1981-02-28 1984-12-05 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
EP0059509B1 (de) * 1981-02-28 1984-12-05 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Zementklinker
RU2013112C1 (ru) * 1991-01-24 1994-05-30 Каменец-Подольский цементный завод Способ очистки отходящих газов вращающихся печей цементного производства
DE102008023898B3 (de) * 2008-05-16 2009-07-02 Polysius Ag Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010046345A1 (de) 2010-04-29
CA2738101A1 (en) 2010-04-29
BRPI0919393A8 (pt) 2019-10-22
BRPI0919393A2 (pt) 2016-01-19
CA2738101C (en) 2016-10-04
EP2340236A1 (de) 2011-07-06
CN102186791B (zh) 2017-02-08
DE102008053135B3 (de) 2010-07-01
EP2340236B1 (de) 2013-08-21
US8876970B2 (en) 2014-11-04
US20110168060A1 (en) 2011-07-14
US9371252B2 (en) 2016-06-21
DK2340236T3 (da) 2013-10-28
US20150037745A1 (en) 2015-02-05
BRPI0919393B1 (pt) 2022-04-19
CN102186791A (zh) 2011-09-14
RU2011120791A (ru) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535855C2 (ru) Способ и установка для изготовления цементного клинкера
US10434469B2 (en) Method for capturing carbon dioxide
AU2015349593B2 (en) Process and apparatus for manufacture of calcined compounds for the production of calcined products
CA2878124C (en) Method and system for producing cement clinker from raw cement mixture
DK2707666T3 (en) DECARBONIZATION PROCEDURE
CN101541702B (zh) 可控制co2排放的水泥熟料的制备方法
EP2743241B1 (en) Method and system for recovery of CO2 gas in cement-manufacturing facilities
JP2011529845A (ja) 設備におけるセメントクリンカの製造方法及びそのようなセメントクリンカ製造設備
MX2011001157A (es) Proceso para fabricar cemento clinker en una planta asi como una planta de fabricacion de cemento clinker como tal.
JP5686798B2 (ja) 設備内でのセメントクリンカ製造方法、およびこのようなセメントクリンカ製造設備
CA2818923C (en) Manufacturing facility for quicklime, and manufacturing facility and manufacturing process for slaked lime
EA041421B1 (ru) Кислородно-топливное производство клинкера без рециркуляции отходящего газа устройства предварительного нагрева
DK202200048U1 (da) Optimeret halvtør proces til sintring af aluminiumsilikater i aluminiumoxidfremstilling