WO2017067829A1 - Anlage zur herstellung von co2-reichgas - Google Patents

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WO2017067829A1
WO2017067829A1 PCT/EP2016/074428 EP2016074428W WO2017067829A1 WO 2017067829 A1 WO2017067829 A1 WO 2017067829A1 EP 2016074428 W EP2016074428 W EP 2016074428W WO 2017067829 A1 WO2017067829 A1 WO 2017067829A1
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gas
exhaust gas
rotary kiln
cyclone preheater
heat exchanger
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PCT/EP2016/074428
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English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz TISCHMACHER
Original Assignee
Tischmacher Heinz
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    • 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
    • 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
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat

Definitions

  • the invention relates to a plant for the production of CO 2 rich gas containing a fly-flow reactor, a rotary kiln, with the
  • Cyclone pre-heater is connected downstream and over which the exhaust gas produced during the production of a clinker from the plant is removable.
  • raw materials such as limestone (as a source of
  • these raw materials in the cement works are first ground in a raw mill and dried at the same time.
  • the resulting raw meal is then fired in a rotary kiln at temperatures of about 1400 to 1450 ° C to clinker, with CO2 being produced as the exhaust gas.
  • This exhaust gas is released unused to the environment.
  • the clinker is cooled down to a temperature below 200 ° C in a cooler.
  • the resulting gray-brown granules are then ground in a ball mill together with gypsum or anhydrite to form cement.
  • Object of the present invention is, from the
  • the invention thus relates to a plant for the production of
  • this plant is a plant for the production of clinker.
  • This facility includes one Flugstromreaktor and a rotary kiln, which is connected to the entrained flow reactor and downstream of this. It is also possible that the
  • the rotary kiln is connected to a cyclone preheater, wherein the cyclone preheater is connected downstream of the rotary kiln.
  • the plant also has a chimney, which is connected downstream of the cyclone preheater and via which at least part of the exhaust gas produced during the production of the clinker can be removed from the plant.
  • the system also has a control valve, which is arranged between the cyclone preheater and the chimney, and with which the exhaust gas at least partially disposed in a system
  • Heat exchanger is recyclable.
  • Heat exchanger the heat conditions of the rotary kiln or the cyclone preheater be taken into account, since the exhaust gas is supplied to the rotary kiln or the cyclone preheater with the appropriate temperature.
  • the system has a first gas line, which is arranged on the heat exchanger and via which the exhaust gas coming from the entrained flow reactor can be fed into the cyclone preheater.
  • this first gas line connects the heat exchanger directly to the cyclone preheater.
  • Embodiment is an easy to implement variant in which the slightly cooler gas from the heat exchanger with the hotter gas from the rotary kiln is mixed in the cyclone preheater.
  • this first gas line is connected to a second gas line, wherein the second gas line the
  • the raw kiln is connected to the cyclone preheater, whereby the exhaust gas coming from the rotary kiln is introduced to the cyclone preheater via this second gas line
  • Cyclone preheater is convertible. It is advantageous that the coming of the rotary kiln gas and coming from the heat exchanger gas are already mixed together in the second gas line.
  • a first gas line is provided, which connects the heat exchanger with the rotary kiln, wherein via this first gas line, the exhaust gas coming from the entrained flow reactor can be introduced into the rotary kiln.
  • a gas is introduced, which has a temperature which corresponds approximately to the temperature prevailing in the rotary kiln.
  • the entrained flow reactor is connected via a third gas line to the heat exchanger, via this third gas line coming from the entrained flow reactor exhaust gas is introduced into the heat exchanger and wherein this introduced into the heat exchanger exhaust gas via the first line back in the plant is recyclable.
  • Control valve disposed an evaporative cooler.
  • Evaporative cooler can supply energy to a raw mill, in the
  • Raw materials are ground. This allows the raw materials to be dried before being introduced into the cyclone preheater.
  • the system has a fourth pipeline, via which the exhaust gas coming from the control valve can be removed from the system as CO 2 rich gas.
  • This CO2 rich gas contains 25 to 35% CO2.
  • CO2-rich exhaust gas can then be used in another manufacturing process as a starting material.
  • the rich CO2 gas can be put into a plant for the preparation of ammonium bicarbonate are introduced in the CO2 is reacted with water and NH3 to ammonium bicarbonate.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first variant of a plant for the production of CO2-rich gas
  • Figure 2 is a schematic representation of a second variant of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first variant of a plant 1 for the production of CO 2 rich gas.
  • This plant 1 is a plant for clinker production.
  • the core of the system 1 is a fly-flow reactor 2 and a fly-flow reactor 2
  • the entrained flow reactor 2 is part of the rotary kiln 3 and is arranged in the front part of the rotary kiln 3.
  • the entrained flow reactor 2 is a calciner into which raw materials are introduced and precalcined. These raw materials come from a cyclone preheater 4, in which they were preheated.
  • the raw materials are limestone, clay, sand and iron ore.
  • the Vorkalzinieren happens by the fact that in the entrained flow reactor 2, a fuel, preferably a
  • Replacement fuel such as old tires, introduced (arrow 6) and burned at a temperature of about 1 100 ° C is.
  • the air used for combustion of the fuel comes as secondary or tertiary air (arrow 7) from a clinker cooler. 8
  • the raw materials contained in the entrained flow reactor 2 are precalcined.
  • This precalcination essentially produces CO2, which is released when the raw material is burned.
  • This CO2 as well as the CO2 produced during the combustion of the fuel is passed as exhaust gas via a gas line 9, preferably via a pipeline, into a heat exchanger 5.
  • the Flow direction of the gases in the corresponding gas lines of Appendix 1 is indicated below by an arrow.
  • the raw materials are ground in a raw mill, not shown, whereby the raw materials are dried by the heat provided by an evaporative cooler 10. From the ground materials arises
  • Cyclone preheater 4 introduced (arrow 1 1), where it is preheated at temperatures of 300 to 400 ° C. Thereafter, the raw meal in the
  • Entrained flow reactor 2 transported (arrow 12).
  • the raw meal is precalcined and then introduced into the rotary kiln 3 (arrow 13).
  • the raw materials are fired at a temperature of about 1450 ° C to clinker.
  • the clinker will be described in detail below.
  • the resulting in the manufacture of the clinker exhaust gas which contains about 12 to 15 CO2, is passed via a gas line 21 in the cyclone preheater 4, where it serves to preheat the raw meal.
  • the exhaust gas is mixed with another exhaust gas, said further exhaust gas from the
  • Heat exchanger 5 comes.
  • the exhaust gas mixture is removed via a gas line 22 from the cyclone preheater 4 and passed into the evaporative cooler 10. There the exhaust gas is cooled down to 160 to 210 ° C. Finally, the exhaust gas leaves the next via a next gas line 23
  • heat exchanger 5 returned.
  • the other part of the exhaust is passed via an electric filter 26 to a chimney 32 through which the exhaust gas can leave the plant 1.
  • the control valve 25 is adjusted so that 40 to 60% of the exhaust gas are returned to the system 1 again.
  • a fan 27 is preferably arranged, which ensures that the gas flow in the direction of
  • Heat exchanger 5 is accelerated. After the exhaust gas
  • Heat exchanger 5 has passed, it leaves the system 1 via a
  • Electrostatic precipitator 28 as CO2 rich gas (arrows 29 and 30).
  • This CO2 rich gas has a CO2 content of 25 to 35%.
  • This CO2-rich exhaust gas can then be used in another manufacturing process as a starting material.
  • the CO2 rich gas can be introduced into a plant for the production of ammonium bicarbonate, in which CO2 is reacted with water and NH3 to ammonium hydrogen carbonate.
  • Rotary kiln 3 coming exhaust gas have a high CO2 content, so an exhaust gas mixture is obtained, which has a CO2 content of 25 to 35%.
  • the exhaust gas coming from the entrained flow reactor 2 is not conducted into the gas line 21 but directly into the cyclone preheater 14, where it mixes with the exhaust gas coming from the rotary kiln 3.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a second variant of a plant 40 for the production of CO 2 rich gas. Since the structure of this Appendix 40 substantially corresponds to the structure of Appendix 1, most of the reference numbers have been retained.
  • Evaporative cooler 10 out where the exhaust gas is cooled to 160 to 210 ° C.
  • This cooled exhaust gas reaches the control valve 25, where 40 to 60% of the exhaust gas are returned to the heat exchanger 5 again.
  • the exhaust gas can be transported as CO2 rich gas via the gas lines 29, 30 in another system.
  • This CO2-enriched exhaust gas (CO2 rich gas) can then be used in another manufacturing process as starting material.
  • the carbon dioxide gas can be transferred to a plant for the production of
  • Ammoniumhydrogencarbonat be introduced in the CO2 with water and NH3 is converted to ammonium bicarbonate.

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Abstract

Beschrieben ist eine Anlage zur Herstellung von CO2-Reichgas enthaltend einen Flugstromreaktor, einen Drehrohrofen, der mit dem Flugstromreaktor verbunden und nachgeschaltet ist und einen mit dem Drehrohrofen verbundenen Zyklonvorwärmer. Der Zyklonvorwärmer ist dem Drehrohrofen nachgeschaltet. Die Anlage weist auch einen Kamin auf, der dem Zyklonvorwärmer nachgeschaltet ist und über den das anfallende Abgas aus der Anlage entfernbar ist. Es ist zudem ein Steuerungsventil vorgesehen, das zwischen dem Zyklonvorwärmer und dem Kamin angeordnet ist, und mit dem das Abgas zumindest teilweise in einen in der Anlage angeordneten Wärmetauscher zurückführbar ist.

Description

" Anlage zur Herstellung von C02-Reichgas"
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von CO2-Reichgas enthaltend einen Flugstromreaktor, einen Drehrohrofen, der mit dem
Flugstromreaktor verbunden und nachgeschaltet ist, einen mit dem
Drehrohrofen verbundenen Zyklonvorwärmer, wobei der Zyklonvorwärmer dem Drehrohrofen nachgeschaltet ist sowie einen Kamin, der dem
Zyklonvorwärmer nachgeschaltet ist und über den das bei der Herstellung eines Klinkers anfallende Abgas aus der Anlage entfernbar ist.
In Zementwerken werden Rohmaterialien wie Kalkstein (als Quelle für
Calciumoxid), Ton (als Quelle für Siliziumdioxid und Aluminiumoxid), Sand (als Quelle für Siliziumdioxid) und Eisenerz (als Quelle für Eisen(lll)-oxid) gebrannt und anschließend unter Beimengung von Gips, der die
Aushärtegeschwindigkeit verzögert, fein vermählen.
Dazu werden diese Rohmaterialien im Zementwerk zuerst in einer Rohmühle vermählen und dabei gleichzeitig getrocknet. Das dabei entstehende Rohmehl wird dann in einem Drehrohrofen bei Temperaturen von ca. 1400 bis 1450 °C zu Klinker gebrannt, wobei als Abgas CO2 entsteht. Dieses Abgas wird ungenutzt an die Umwelt abgegeben. Nach dem Brennen wird der Klinker in einem Kühler auf eine Temperatur von unter 200 °C heruntergekühlt. Die dabei entstehenden graubraunen Granalien werden anschließend in einer Kugelmühle zusammen mit Gips oder Anhydrit zu Zement vermählen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, aus dem beim
Klinkerherstellungsprozess entstehenden CO2 ein CO2-Reichgas zu
erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[A01 ] Die Erfindung betrifft somit eine Anlage zur Herstellung von
CO2-Reichgas. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Anlage um eine Anlage zur Herstellung von Klinker. Diese Anlage umfasst einen Flugstromreaktor sowie einen Drehrohrofen, der mit dem Flugstromreaktor verbunden und diesem nachgeschaltet ist. Möglich ist auch, dass der
Flugstromreaktor ein Teil des Drehrohrofens ist. Der Drehrohrofen ist mit einem Zyklonvorwärmer verbundenen, wobei der Zyklonvorwärmer dem Drehrohrofen nachgeschaltet ist. Die Anlage weist auch einen Kamin auf, der dem Zyklonvorwärmer nachgeschaltet ist und über den zumindest ein Teil des bei der Herstellung des Klinkers anfallenden Abgases aus der Anlage entfernbar ist. Die Anlage weist zudem ein Steuerungsventil auf, das zwischen dem Zyklonvorwärmer und dem Kamin angeordnet ist, und mit dem das Abgas zumindest teilweise in einen in der Anlage angeordneten
Wärmetauscher zurückführbar ist.
Durch das Zurückführen eines Teils des Abgases, vorzugsweise 40 bis 60 % des gesamten Abgases, ist es möglich, ein CO2-Reichgas zu erzeugen, ohne dass sich die thermischen und hydraulischen Bedingungen des
Gesamtprozesses gravierend ändern. Durch das Bereitstellen eines
Wärmetauschers kann den Wärmeverhältnissen des Drehrohrofens bzw. des Zyklonvorwärmers Rechnung getragen werden, da das Abgas mit der entsprechenden Temperatur dem Drehrohrofen bzw. dem Zyklonvorwärmer zugeführt wird.
[A02] Bevorzugt weist die Anlage eine erste Gasleitung auf, die an dem Wärmetauscher angeordnet ist und über die das aus dem Flugstromreaktor kommende Abgas in den Zyklonvorwärmer einspeisbar ist. Bei dieser
Ausführungsform wird das Gas, das aus dem Wärmetauscher kommt und eine Temperatur von etwa 950°C besitzt, mit Abgas aus dem Drehrohrofen, das eine Temperatur von etwa 1 150°C besitzt, in dem Zyklonvorwärmer vermischt.
[A03] In einer bevorzugten Ausführungsform verbindet diese erste Gasleitung den Wärmetauscher direkt mit dem Zyklonvorwärmer. Bei dieser
Ausführungsform handelt es sich um eine einfach zu realisierende Variante, bei der das etwas kühlere Gas aus dem Wärmetauscher mit dem heißeren Gas aus dem Drehrohrofen in dem Zyklonvorwärmer vermischt wird. [A04] In einer weiteren Ausführungsform ist diese erste Gasleitung mit einer zweiten Gasleitung verbunden ist, wobei die zweite Gasleitung den
Dreh roh rofen mit dem Zyklonvorwärmer verbindet, wobei über diese zweite Gasleitung das aus dem Drehrohrofen kommende Abgas in den
Zyklonvorwärmer überführbar ist. Vorteilhaft ist dabei, dass das aus dem Drehrohrofen kommende Gas und das aus dem Wärmetauscher kommende Gas bereits in der zweiten Gasleitung miteinander vermischt werden.
[A05] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Gasleitung vorgesehen ist, die den Wärmetauscher mit dem Drehrohrofen verbindet, wobei über diese erste Gasleitung das aus dem Flugstromreaktor kommende Abgas in den Drehrohrofen einbringbar ist. Durch Einbringen des Abgases in den Drehrohrofen wird ein Gas eingebracht, das eine Temperatur aufweist, die in etwa der Temperatur entspricht, die in dem Drehrohrofen herrscht.
[A06] Weiterhin bevorzugt ist bei dieser Anlage der Flugstromreaktor über eine dritte Gasleitung mit dem Wärmetauscher verbunden, wobei über diese dritte Gasleitung das aus dem Flugstromreaktor kommende Abgas in den Wärmetauscher einbringbar ist und wobei dieses in den Wärmetauscher eingebrachte Abgas über die erste Leitung wieder in die Anlage zurückführbar ist.
[A07] Vorzugsweise ist zwischen dem Zyklonvorwärmer und dem
Steuerungsventil ein Verdampfungskühler angeordnet. Dieser
Verdampfungskühler kann Energie an eine Rohmühle liefern, in der
Rohmaterialien zermahlen werden. Dadurch können die Rohmaterialien getrocknet werden, bevor sie in den Zyklonvorwärmer eingebracht werden.
[A08] Besonders bevorzugt weist die Anlage eine vierte Rohrleitung auf, über die das vom Steuerventil kommende Abgas als CO2-Reichgas aus der Anlage entfernbar ist. Dieses CO2-Reichgas enthält 25 bis 35 % CO2. Dieses
CO2-reiche Abgas kann dann in einem anderen Herstellungsprozess als Edukt eingesetzt werden. So kann das CO2-Reichgas beispielsweise in eine Anlage zur Herstellung von Ammoniumhydrogencarbonat eingebracht werden, in der CO2 mit Wasser und NH3 zu Ammoniumhydrogencarbonat umgesetzt wird.
Ausführungsbeispiele werden im Folgenden anhand von Figuren gezeigt und näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erste Variante einer Anlage zur Herstellung von CO2-Reichgas und
Figur 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante einer
Anlage zur Herstellung von CO2-Reichgas.
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Variante einer Anlage 1 zur Herstellung von CO2-Reichgas dargestellt. Bei dieser Anlage 1 handelt es sich um eine Anlage zur Klinkerherstellung. Kernstück der Anlage 1 ist ein Flugstromreaktor 2 sowie ein dem Flugstromreaktor 2
nachgeschalteter Drehrohrofen 3. Dabei ist es auch möglich, dass der Flugstromreaktor 2 Teil des Drehrohrofens 3 ist und im vorderen Teil des Drehrohrofens 3 angeordnet ist. Bei dem Flugstromreaktor 2 handelt es sich um einen Calcinator, in den Rohmaterialien eingebracht und vorkalziniert werden. Diese Rohmaterialien kommen aus einem Zyklonvorwärmer 4, in dem sie vorgewärmt wurden. Bei den Rohmaterialien handelt es sich um Kalkstein, Ton, Sand und Eisenerz. Das Vorkalzinieren geschieht dadurch, dass in den Flugstromreaktor 2 ein Brennstoff, vorzugsweise ein
Ersatzbrennstoff, wie zum Beispiel alte Autoreifen, eingebracht (Pfeil 6) und bei einer Temperatur von etwa 1 100 °C verbrannt wird. Die Luft, die zur Verbrennung des Brennstoffs eingesetzt wird, kommt als Sekundär- oder Tertiärluft (Pfeil 7) aus einem Klinkerkühler 8.
Durch die beim Verbrennen des Brennstoffes entstehende Wärme werden die in dem Flugstromreaktor 2 befindlichen Rohmaterialien vorkalziniert. Bei dieser Vorkalzinierung entsteht im Wesentlichen CO2, das beim Brennen des Rohmaterials abgegeben wird. Dieses CO2 sowie das bei der Verbrennung des Brennstoffs entstandene CO2 wird als Abgas über eine Gasleitung 9 - vorzugsweise über eine Rohrleitung - in einen Wärmetauscher 5 geleitet. Die Strömungsrichtung der Gase in den entsprechenden Gasleitungen der Anlage 1 wird im Folgenden durch einen Pfeil angedeutet. Die Rohmaterialien werden in einer nicht dargestellten Rohmühle zermahlen, wobei die Rohmaterialien durch die Wärme, die von einem Verdampfungskühler 10 bereitgestellt wird, getrocknet werden. Aus den gemahlenen Materialien entsteht ein
sogenanntes Rohmehl. Dieses Rohmehl wird anschließend in den
Zyklonvorwärmer 4 eingebracht (Pfeil 1 1 ), wo es bei Temperaturen von 300 bis 400 °C vorgewärmt wird. Danach wird das Rohmehl in den
Flugstromreaktor 2 transportiert (Pfeil 12). In dem Flugstromreaktor 2 wird das Rohmehl vorkalziniert und anschließend in den Drehrohrofen 3 eingebracht (Pfeil 13). In diesem Drehrohrofen 3 werden die Rohmaterialien bei einer Temperatur von etwa 1450 °C zu Klinker gebrannt. Der Klinker wird
anschließend in einen Klinkerkühler eingebracht, wo er mittels Luft auf unter 200 °C heruntergekühlt wird. Ein Teil der Luft gelangt als Primärluft (Pfeil 14) in den Drehrohrofen 3. Diese Primärluft wird mit einem Brennstoff versetzt, so dass eine Temperatur entsteht, bei der der Klinker gebrannt werden kann. Nachdem der Klinker heruntergekühlt wurde, wird er in ein Zwischenlager 15 eingebracht (Pfeil 16). Anschließend wird er mit Zumahlstoffen, insbesondere Gips und/oder Anhydrit versetzt (Pfeil 17) und in eine Zementmühle 18 eingebracht (Pfeil 19) und dort zermahlen. Der entstandene Zement wird anschließend zu Silos transportiert (Pfeil 20), in denen der Zement gelagert werden kann.
Das bei der Herstellung des Klinkers anfallende Abgas, das etwa 12 bis 15 CO2 enthält, wird über eine Gasleitung 21 in den Zyklonvorwärmer 4 geleitet, wo es zum Vorwärmen des Rohmehls dient. Dabei wird das Abgas mit einem weiteren Abgas vermischt, wobei dieses weitere Abgas aus dem
Wärmetauscher 5 kommt. Das Abgasgemisch wird über eine Gasleitung 22 aus dem Zyklonvorwärmer 4 entfernt und in den Verdampfungskühler 10 geleitet. Dort wird das Abgas auf 160 bis 210 °C heruntergekühlt. Über eine nächste Gasleitung 23 verlässt das Abgas schließlich auch den
Verdampfungskühler 10. Mittels eines Steuerungsventils 25 wird das Abgas über eine Gasleitung 24 zumindest teilweise in den in der Anlage 1
angeordneten Wärmetauscher 5 zurückgeführt. Der andere Teil des Abgases wird über einen Elektrofilter 26 zu einem Kamin 32 geleitet, über den das Abgas die Anlage 1 verlassen kann. Vorzugsweise ist das Steuerungsventil 25 so eingestellt, dass 40 bis 60 % des Abgases wieder in die Anlage 1 zurückgeführt werden. In der Gasleitung 25 ist vorzugsweise ein Ventilator 27 angeordnet, der dafür sorgt, dass der Gasstrom in Richtung des
Wärmetauschers 5 beschleunigt wird. Nachdem das Abgas den
Wärmetauscher 5 passiert hat, verlässt es die Anlage 1 über einen
Elektrofilter 28 als CO2-Reichgas (Pfeile 29 und 30). Dieses CO2-Reichgas weist einen CO2-Gehalt von 25 bis 35 % auf. Dieses CO2-reiche Abgas kann dann in einem anderen Herstellungsprozess als Edukt eingesetzt werden. So kann das CO2-Reichgas beispielsweise in eine Anlage zur Herstellung von Ammoniumhydrogencarbonat eingebracht werden, in der CO2 mit Wasser und NH3 ZU Ammoniumhydrogencarbonat umgesetzt wird.
Zu erkennen ist auch eine weitere Gasleitung 31 , über die ein Abgas von dem Wärmetauscher 5 in die Gasleitung 21 geführt werden kann. Dieses Abgas stammt aus dem Flugstromreaktor 2 und wurde über die Gasleitung 9 in den Wärmetauscher 5 geführt. Das Abgas wird aus dem Wärmetauscher 5 über die Gasleitung 31 in die Gasleitung 21 eingebracht, in der sich dieses Abgas mit dem aus dem Drehrohrofen 3 kommende Abgas vermischt. Da sowohl das aus dem Flugstromreaktor 2 stammende Abgas als auch das aus dem
Drehrohrofen 3 kommende Abgas einen hohen CO2-Gehalt haben, wird so ein Abgasgemisch erhalten, das einen CO2-Gehalt von 25 bis 35 % besitzt.
Möglich ist jedoch auch, dass das aus dem Flugstromreaktor 2 kommende Abgas nicht in die Gasleitung 21 sondern direkt in den Zyklonvorwärmer 14 geführt wird, wo es sich mit dem aus den Drehrohrofen 3 kommenden Abgas vermischt.
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Variante einer Anlage 40 zur Herstellung von CO2-Reichgas dargestellt. Da der Aufbau dieser Anlage 40 im Wesentlichen dem Aufbau der Anlage 1 entspricht, wurden die meisten Bezugszahlen beibehalten.
Im Unterschied zu der Anlage 1 wird jedoch in dieser Anlage 40 das aus dem Flugstromreaktor 2 kommende Abgas nicht in den Wärmetauscher 5 und dann in den Zyklonvorwärmer 14 bzw. in die Gasleitung 21 eingebracht, sondern es wird in den Wärmetauscher 5 eingebracht und anschließend dem Drehrohrofen 3 zugeführt. Dazu ist eine Gasleitung 41 vorgesehen, die den Wärmetauscher 5 mit dem Drehrohrofen 3 verbindet. Aus der Gasleitung 21 kommt somit eine Abgasmischung, die aus dem Abgas der Klinkerherstellung sowie aus dem aus dem Zyklonvorwärmer 14 stammenden Abgas besteht. Diese Abgasmischung wird über den Zyklonvorwärmer 14 in den
Verdampfungskühler 10 geführt, wo das Abgas auf 160 bis 210 °C abgekühlt wird. Dieses heruntergekühlte Abgas gelangt zu dem Steuerventil 25, wo 40 bis 60 % des Abgases wieder in den Wärmetauscher 5 zurückgeführt werden. Von dem Wärmetauscher 5 kann das Abgas als CO2-Reichgas über die Gasleitungen 29, 30 in eine andere Anlage transportiert werden. Dieses mit CO2 angereicherte Abgas (CO2-Reichgas) kann dann in einem anderen Herstellungsprozess als Edukt eingesetzt werden. So kann das CO2-Reichgas beispielsweise in eine Anlage zur Herstellung von
Ammoniumhydrogencarbonat eingebracht werden, in der CO2 mit Wasser und NH3 ZU Ammoniumhydrogencarbonat umgesetzt wird.
Bezugszeichenliste
1 Anlage
2 Flugstromreaktor
3 Drehrohrofen
4 Zyklonvorwärmer
5 Wärmetauscher
6 Pfeil
7 Pfeil
8 Klinkerkühler
9 Gasleitung
10 Verdampfungskuhler
11 Pfeil
12 Pfeil
13 Pfeil
14 Pfeil
15 Zwischenlager
16 Pfeil
17 Pfeil
18 Zementmühle
19 Pfeil
20 Pfeil
21 Gasleitung
22 Gasleitung
23 Gasleitung
24 Gasleitung
25 Steuerungsventil
26 Elektrofilter
27 Ventilator
28 Elektrofilter
29 Pfeil
30 Pfeil
31 Gasleitung
32 Kamin Anlage Gasleitung

Claims

Ansprüche
Anlage (1 ) zur Herstellung von CO2-Reichgas enthaltend
- einen Flugstromreaktor (2)
- einen Drehrohrofen (3), der mit dem Flugstromreaktor (2) verbunden und dem Flugstromreaktor (2) nachgeschaltet ist
- einen mit dem Drehrohrofen (3) verbundenen Zyklonvorwärmer (4), wobei der Zyklonvorwärmer (4) dem Drehrohrofen (3)
nachgeschaltet ist
- einen Kamin (32), der dem Zyklonvorwärmer (4) nachgeschaltet ist und über den zumindest ein Teil des entstandenen Abgases aus der Anlage (1 ) entfernbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerungsventil (25) vorgesehen ist, das zwischen dem Zyklonvorwärmer (4) und dem Kamin (32) angeordnet ist, und mit dem das Abgas zumindest teilweise in einen in der Anlage (1 ) angeordneten Wärmetauscher (5) zurückführbar ist.
Anlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gasleitung (31 , 41 ) vorgesehen ist, die an dem Wärmetauscher (5) angeordnet ist und über die das aus dem Flugstromreaktor (2) kommende Abgas wieder in den Zyklonvorwärmer (4) einspeisbar ist.
Anlage nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese erste Gasleitung (31 ) den Wärmetauscher (5) mit dem
Zyklonvorwärmer (4) verbindet.
Anlage nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese erste Gasleitung (31 ) mit einer zweiten Gasleitung (21 ) verbunden ist, wobei die zweite Gasleitung (21 ) den Drehrohrofen (5) mit dem
Zyklonvorwärmer (4) verbindet, wobei über diese zweite Gasleitung (21 ) das aus dem Drehrohrofen (3) kommende Abgas in den
Zyklonvorwärmer (4) überführbar ist. Anlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gasleitung (41 ) vorgesehen ist, die den Wärmetauscher (5) mit dem Drehrohrofen (3) verbindet, wobei über diese erste Gasleitung (41 ) das aus dem Flugstromreaktor (2) kommende Abgas in den
Drehrohrofen (3) einbringbar ist.
Anlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Flugstromreaktor (2) über eine dritte Gasleitung (9) mit dem
Wärmetauscher (5) verbunden ist, wobei über diese dritte Gasleitung (9) das in dem Flugstromreaktor (2) entstandene Abgas in den
Wärmetauscher (5) einbringbar ist und wobei das in den
Wärmetauscher (5) eingebrachte Abgas über die erste Leitung (31 , 41 ) wieder in die Anlage (1 ) zurückführbar ist.
Anlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zyklonvorwärmer (4) und dem Steuerungsventil (25) Verdampfungskühler (10) angeordnet ist.
Anlage nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Rohrleitung (29, 30) vorgesehen ist, über die das vom
Steuerventil (25) kommende Abgas als CO2-Reichgas aus der Anlage (1 ) entfernbar ist.
PCT/EP2016/074428 2015-10-21 2016-10-12 Anlage zur herstellung von co2-reichgas WO2017067829A1 (de)

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