WO2018158057A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von zement - Google Patents

Verfahren und anlage zur herstellung von zement Download PDF

Info

Publication number
WO2018158057A1
WO2018158057A1 PCT/EP2018/053118 EP2018053118W WO2018158057A1 WO 2018158057 A1 WO2018158057 A1 WO 2018158057A1 EP 2018053118 W EP2018053118 W EP 2018053118W WO 2018158057 A1 WO2018158057 A1 WO 2018158057A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cement
pozzolan
exhaust gas
cement clinker
pollutant
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/053118
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Timo Stender
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Publication of WO2018158057A1 publication Critical patent/WO2018158057A1/de

Links

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
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364—Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • 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
    • C04B7/12—Natural pozzuolanas; Natural pozzuolana cements; Artificial pozzuolanas or artificial pozzuolana cements other than those obtained from waste or combustion residues, e.g. burned clay; Treating inorganic materials to improve their pozzuolanic characteristics
    • C04B7/13—Mixtures thereof with inorganic cementitious materials, e.g. Portland cements

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for the production of cement, wherein first in a cement clinker process cement clinker is made of cement raw meal and then the cement clinker is ground in a cement grinding process to cement.
  • Cements are hydraulic binders made of cement clinker, gypsum and composite materials such as fly ash or granulated blastfurnace slag. Furthermore, if necessary, the microstructure improving materials, such as limestone in particular used.
  • the invention is based on the object to improve the exhaust gas purification in cement production, in particular with regard to the mercury emissions.
  • cement clinker is first produced from cement raw meal in a cement clinker process, wherein a pollutant-containing exhaust gas is formed. Subsequently, the cement clinker is ground into cement in a cement grinding process in a cement mill. In this case, at least a portion of the resulting in the cement clinker process exhaust gas pozzolan is added to the integration of pollutants, which is subsequently deposited in a filter as pollutants enriched pozzolan. Subsequently, at least a portion of the pollutant-enriched pozzolan is added to the cement clinker before and / or after the cement mill.
  • the plant according to the invention for the production of cement provides a cement clinker production plant for the production of cement clinker from raw meal and a cement grinding plant with a cement mill for grinding the cement clinker to cement.
  • a filter in which a pozzolan feed device for adding pozzolan into the exhaust gas is arranged in the flow direction of the exhaust gas, the filter having an outlet for pollutant-enriched pozzolan.
  • a pollutant-enriched pozzolan feed point is provided in front of and / or after the cement mill, which communicates with the outlet of the filter for adding the pollutant-enriched pozzolan to the cement clinker.
  • Cement mills are usually operated with a heated process gas. If the mercury in the cement clinker process is only enriched in the dust contained in the exhaust gases and this filter dust is then admixed in the cement mill, it may come due to the warming to a renewed evaporation and, consequently, secondary emissions of mercury.
  • pozzolan for the integration of pollutants in the cement clinker process, on the one hand a very effective integration of the pollutants can be achieved and on the other by the (re) addition of pollutants enriched pozzolan before and / or after the cement mill re-evaporation and as a result also secondary emissions of mercury avoided. This effect is based on the fact that the pollutants, in particular mercury adhere better to the pozzolan than to the normal filter dust.
  • both a natural and an artificial pozzolan may be used to incorporate the pollutants.
  • the cement mill can be operated with a (hot) gas stream, the ground cement then being separated from the gas stream in at least one first separation stage, in particular a classifier and / or cyclone stage. It can be provided that the pollutants enriched pozzolan of the filter from the cement clinker process between the cement mill and the first separation stage is introduced into the gas stream.
  • the pollutant-enriched pozzolan can also be abandoned with the cement clinker of the cement mill.
  • the gas stream separated in the first separation stage can be supplied to at least one second separation stage. It is conceivable that the pollutants enriched pozzolan and / or further pozzolan between the first and the second separation stage is introduced into the separated from the first separation stage gas stream.
  • pozzolan in particular, a pozzolan having an internal surface area of from 3 to 500 m 2 / g, preferably from 5 to 50 m 2 / g, is used. Furthermore, the pozzolan should suitably be used with a Blaine value of 500 - 2000 cm 2 / g. Moreover, it is advantageous if the pozzolan is used with a mean particle size ⁇ 10 ⁇ .
  • a gas stream in the cement mill is used in the cement grinding process, the pollutant concentration of which after at least one first dedusting is measured and the addition of pollutants enriched pozzolan from the cement clinker process and / or of further pozzolan occurs in the cement grinding process depending on the measured pollutant concentration.
  • the addition of pozzolan in the cement clinker process as a function of a measurement of the pollutant concentration of the exhaust gas of the cement clinker process.
  • the addition of the pozzolan into the exhaust gas produced in the cement clinker process takes place at a temperature of the exhaust gas of less than 400 ° C., preferably less than 300 ° C. and most preferably less than 200 ° C.
  • This can be done an effective enrichment of mercury on the pozzolan.
  • the entrapped pollutants, such as mercury does not release again, it is expedient to operate the cement mill with a gas stream having a temperature of less than 250 ° C, preferably less than 200 ° C and most preferably less than 150 ° C. In this way secondary emissions of mercury can be largely avoided.
  • 1 is a schematic block diagram of the cement clinker production plant according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a schematic block diagram of the cement plant
  • Fig. 3 is a schematic block diagram of the cement clinker production plant according to a second production example.
  • the cement clinker production plant 100 shown in FIG. 1 is used to produce cement clinker 2 from raw meal 3.
  • a plant 1 comprising a preheater and a furnace
  • the cement clinker 2 is produced in a manner known per se, in particular the cement raw meal 3 first preheated in the preheater and the preheated cement raw meal is then fired in the oven.
  • the cement raw meal can be precalcined before firing.
  • the fired cement clinker is then cooled in a cooler.
  • the plant 1 is supplied in addition to the cement raw meal 3 in particular fuel 4 and 5 air.
  • the exhaust gas 6 produced during the cement clinker process is fed in a compound operation to a raw mill, in which raw material 8 is ground into the cement raw meal 3.
  • the dust-containing exhaust gas 6 is fed to the raw mill a filter 9.
  • the exhaust gas 6 of the cement clinker process in a cooling tower 10 is preferably cooled with water to a temperature of less than 200 ° C.
  • the cooled exhaust gas then also passes into the filter 9, which is, for example, an electrostatic filter or a bag filter.
  • the filter 9 is, for example, an electrostatic filter or a bag filter.
  • a first Puzzulan- adding device 11 is provided for the addition of pozzolan 13 in the exhaust gas.
  • a second pozzolan feed device 12 may also be provided in front of the cooling tower 10 or upstream of the raw mill 7. Temperatures in the range of 200 to 400 ° C usually prevail there.
  • the pozzolan 13 added via the first pozzolan feed device 11 and / or the second pozzolan feed device 12 effects the integration of the pollutants which are volatile in the exhaust gas, in particular an addition of the mercury to the pozzolan 13 or to the dust entrained in the exhaust gas.
  • the cement grinding plant 200 shown in FIG. 2 consists essentially of a cement mill 15, a first separation stage 16 and a second separation stage 17.
  • the cement mill 15 is operated with a gas stream 18, which is, for example, cooler exhaust air or another gas.
  • a feed material 19 is added, in which it is on the one hand are the cement clinker 2, gypsum and possibly other aggregates produced in the cement clinker production plant 100.
  • the feed material is ground into cement 26 in the cement mill 15 and discharged together with the gas stream 18 and fed to the first separation stage 16.
  • These are, for example, a visual and / or cyclone stage which can also be structurally integrated in the cement mill 15.
  • the cement 26 is separated from the gas stream 18 and discharged as a product.
  • the gas stream 18 is supplied in the illustrated embodiment of an optional second separation stage 17, which is formed for example as a bag filter. There, the still remaining in the gas stream 20 cement is separated or separated from the gas stream 18. The gas stream 18 can then be completely or partially recirculated to the cement mill 15 after the first separation stage 16 or after the second separation stage 17.
  • an optional second separation stage 17 which is formed for example as a bag filter.
  • a first addition point 20 or a second addition point 21 for the pollutant-enriched pozzolan 13 " from the cement production plant is obtained.
  • the pollutant-enriched pozzolan 13 is added together with the feed material 19 introduced into the cement mill 15.
  • the pollutant-enriched pozzolan 13 is added to the gas-solid mixture coming from the cement mill 15.
  • additional pozzolan can also be added at the first, second or third addition point 20, 21 and 22
  • Conventional, entrained with the exhaust gas 6 dust 14 has the advantage that it is the pollutants, especially Mercury is more effective.
  • the addition in the area of the cement grinding plant 200 also has the further effect that the pollutants already incorporated, in particular the mercury, are not re-released or reintroduced immediately.
  • the cement may contain up to about 30% pozzolan.
  • up to 10% of the pozzolan contained in the end product (cement) can already be added in the cement clinker process via the first pozzolan feed device 11 and / or the second pozzolan feed device 12.
  • FIG. 3 shows a cement clinker production plant 101 according to a second exemplary embodiment, which essentially differs only in that after the filter 9 a further filter 24 is provided.
  • Puzzolan is not added upstream of the filter 9, so that a separation of the dust 14 contained in the exhaust gas takes place in the filter 9, so that a pre-cleaned exhaust gas is produced, into which pozzolan 13 is added by a third pozzolan feed device 23, at which the pollutants are added , especially precipitate the mercury.
  • the further filter 24 finally loaded with pollutants Puzzolan 13 "is deposited, so that a purified exhaust gas 6 " remains.
  • the second exemplary embodiment has the advantage that the dust 14 contained in the exhaust gas is separated off separately from the pollutant-loaded pozzolan 13 "and thus essentially only the pollutant-loaded pozzolan is added in the cement grinding process, whereby a better meterability is achieved In addition, special cement properties can be more easily achieved without filter dust.)
  • the filter dust is moved into the cement grinding plant in direct operation because the filter dust quantities are too high in the combined operation the separate separation of filter dust and pozzolan, the The quantity of pozzolan 13 "loaded with pollutants and the mixture of dust 14 and pollutant-loaded pozzolan 13" added in the cement grinding process is expediently supplied as a function of a pollutant measurement.
  • the mercury content of the gas stream 18 after the first and second separation stage 16, 17 is measured and used for the quantity metering.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Zement wird zunächst in einem Zementklinkerprozess Zementklinker aus Zementrohmehl hergestellt, wobei ein schadstoffhaltiges Abgas entsteht. Anschließend wird der Zementklinker in einem Zementmahlprozess in einer Zementmühle zu Zement gemahlen. Dabei wird zumindest einem Teil des beim Zementklinkerprozess entstehenden Abgases Puzzolan zur Einbindung von Schadstoffen zugegeben, das nachfolgend in einem Filter als mit Schadstoffen angereichertes Puzzolan abgeschieden wird. Anschließend wird zumindest ein Teil des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans dem Zementklinker vor und/oder nach der Zementmühle zugegeben.

Description

Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Zement, wobei zunächst in einem Zementklinkerprozess Zementklinker aus Zementrohmehl hergestellt wird und anschließend der Zementklinker in einem Zementmahlprozess zu Zement gemahlen wird.
Zemente sind hydraulische Bindemittel aus den Bestandteilen Zementklinker, Gips sowie Kompositmaterialien, wie beispielsweise Flugasche oder Hüttensand. Des Weiteren kommen ggf. das Gefüge verbessernde Materialien, wie insbesondere Kalkstein zum Einsatz.
Bei der Klinkerherstellung entstehen durch das verwendete Zementrohmehl und den Brennstoffen Schadstoffe im Abgas. Besonders problematisch sind dabei die entstehenden Quecksilber-Emissionen. Die bei der Klinkerherstellung entstehenden Abgase werden im sogenannten „Verbundbetrieb" bei der Mahltrocknung der Rohmaterialien genutzt, sodass das im Abgas enthaltene Quecksilber nahezu vollständig im Zementrohmehl eingebunden wird. Eine Minderung der Emissionen ist daher insbesondere im Direktbetrieb erforderlich, bei dem die Abgase zuvor nicht in der Rohmühle genutzt werden. Im Direktvertrieb findet eine Anreicherung des Quecksilbers an dem im Abgas mitgeführten Staub statt. Die Anreicherung kann dabei durch eine Abgaskühlung zusätzlich gesteigert werden, wodurch die Emissionen entsprechend sinken.
Aus der DE 10 2014 113 620 AI ist weiterhin die Verwendung von Puzzolanen zur Entfernung von Schadstoffen aus Abgasen von Feuerungsanlagen bekannt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde die Abgasreinigung bei der Zementherstellung insbesondere hinsichtlich der Quecksilberemissionen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Zement wird zunächst in einem Zementklinkerprozess Zementklinker aus Zementrohmehl hergestellt, wobei ein schadstoffhaltiges Abgas entsteht. Anschließend wird der Zementklinker in einem Zementmahlprozess in einer Zementmühle zu Zement gemahlen. Dabei wird zumindest einem Teil des beim Zementklinkerprozess entstehenden Abgases Puzzolan zur Einbindung von Schadstoffen zugegeben, das nachfolgend in einem Filter als mit Schadstoffen angereichertes Puzzolan abgeschieden wird. Anschließend wird zumindest ein Teil des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans dem Zementklinker vor und/oder nach der Zementmühle zugegeben.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Zement sieht eine Zementklinkerherstellungsanlage zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmehl und eine Zementmahlanlage mit einer Zementmühle zur Mahlung des Zementklinkers zu Zement vor. Zur Reinigung des bei der Herstellung des Zementklinkers entstehenden Abgases kommt ein Filter zum Einsatz, dem in Strömungsrichtung des Abgases eine Puzzolan-Zugabeeinrichtung zur Zugabe von Puzzolan in das Abgas vorgeordnet ist, wobei der Filter einen Auslass für mit Schadstoffen angereichertes Puzzolan aufweist. In der Zementmahlanlage ist vor und/oder nach der Zementmühle eine Zugabestelle für das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan vorgesehen, die mit dem Auslass des Filters zur Zugabe des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans zum Zementklinker in Verbindung steht.
Zementmühlen werden üblicherweise mit einem erwärmten Prozessgas betrieben. Wird das Quecksilber im Zementklinkerprozess lediglich an dem in den Abgasen enthaltenen Staub angereichert und wird dieser Filterstaub anschließend in der Zementmühle beigemischt, kann es aufgrund der Erwärmung zu einer erneuten Verdampfung und in der Folge auch zu Sekundäremissionen von Quecksilber kommen. Durch die Verwendung von Puzzolan zur Einbindung der Schadstoffe im Zementklinkerprozess kann zum einen eine sehr effektive Einbindung der Schadstoffe erreicht werden und zum anderen werden durch die (nochmalige) Zugabe des nun mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans vor und/oder nach der Zementmühle eine erneute Verdampfung und infolge auch Sekundäremissionen von Quecksilber vermieden. Dieser Effekt beruht darauf, dass die Schadstoffe, insbesondere Quecksilber besser am Puzzolan als am normalen Filterstaub haften. Dies hat insbesondere mit der höheren spezifischen Oberfläche und der chemischen Zusammensetzung zu tun. Des Weiteren stellt sich der Effekt ein, dass das Quecksilber, welches vom Filterstaub desorbiert, an dem Puzzolan wieder adsorbiert. Zwar wäre hierfür prinzipiell auch der Einsatz von Aktivkohle denkbar, jedoch würde dies zu einer ungewollten Kohlenstoffanreicherung im Zement führen. Die Einbindung von Schadstoffen, wie Quecksilber, ist hingegen in der Regel nicht limitiert.
Für den oben beschriebenen Zweck kann sowohl ein natürliches als auch ein künstliches Puzzolan zur Einbindung der Schadstoffe zur Anwendung kommen. Des Weiteren kann die Zementmühle mit einem (heißen) Gasstrom betrieben werden, wobei der gemahlene Zement anschließend in wenigstens einer ersten Abscheidestufe, insbesondere einer Sichter- und/oder Zyklonstufe vom Gasstrom getrennt werden. Dabei kann vorgesehen werden, dass das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan des Filters aus dem Zementklinkerprozess zwischen der Zementmühle und der ersten Abscheidestufe in den Gasstrom eingeführt wird. Das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan kann aber auch mit dem Zementklinker der Zementmühle aufgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der in der ersten Abscheidestufe abgetrennte Gasstrom wenigstens einer zweiten Abscheidestufe zugeführt werden. Dabei ist denkbar, dass das mit Schadstoffen angereichte Puzzolan und/oder weiteres Puzzolan zwischen der ersten und der zweiten Abscheidestufe in den von der ersten Abscheidestufe abgetrennten Gasstrom eingeführt wird.
Als Puzzolan kommt insbesondere ein Puzzolan mit einer inneren Oberfläche von 3- 500 m2/g vorzugsweise von 5 - 50 m2/g zum Einsatz. Weiterhin soll das Puzzolan zweckmäßig mit einem Blainewert von 500 - 2000 cm2/g zum Einsatz kommen. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Puzzolan mit einer mittleren Korngröße < 10 μιη eingesetzt wird.
Gemäß einer weiteren Option kommt im Zementmahlprozess ein Gasstrom in der Zementmühle zum Einsatz, dessen Schadstoffkonzentration nach wenigstens einer ersten Entstaubung gemessen wird und die Zugabe des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans aus dem Zementklinkerprozess und/oder von weiterem Puzzolan erfolgt im Zementmahlprozess in Abhängigkeit der gemessenen Schadstoffkonzentration. In entsprechender Weise wir auch die Zugabemenge des Puzzolans im Zementklinkerprozess in Abhängigkeit einer Messung der Schadstoffkonzentration des Abgases des Zementklinkerprozesses geregelt.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Zugabe des Puzzolans in das im Zementklinkerprozess entstandene Abgas bei einer Temperatur des Abgases von weniger als 400°C, vorzugsweise weniger als 300°C und höchstvorzugsweise bei weniger als 200°C erfolgt. Dadurch kann eine effektive Anreichung des Quecksilbers am Puzzolan erfolgen. Damit das im Zementmahlprozess zugegebene und mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan die eingebundenen Schadstoffe, wie Quecksilber, nicht wieder freisetzt, ist es zweckmäßig, die Zementmühle mit einem Gasstrom zu betreiben, der eine Temperatur von weniger als 250°C, vorzugsweise weniger als 200°C und höchstvorzugsweise weniger als 150°C aufweist. Auf diese Weise könne Sekundäremissionen von Quecksilber weitgehend vermieden werden.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Zementklinkerherstellungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild der Zementanlage und
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild der Zementklinkerherstellungsanlage gemäß einem zweiten Herstellungsbeispiel.
Die in Fig. 1 dargestellte Zementklinkerherstellungsanlage 100 dient zur Herstellung von Zementklinker 2 aus Rohmehl 3. In einer Anlage 1, umfassend einen Vorwärmer und einen Ofen, erfolgt die Herstellung des Zementklinkers 2 in an sich bekannter Art und Weise, wobei insbesondere das Zementrohmehl 3 zunächst im Vorwärmer vorgewärmt und das vorgewärmte Zementrohmehl anschließend im Ofen gebrannt wird. Optional kann das Zementrohmehl vor dem Brennen noch vorcalciniert werden. Der gebrannte Zementklinker wird anschließend in einem Kühler gekühlt. Der Anlage 1 wird neben dem Zementrohmehl 3 insbesondere Brennstoff 4 und Luft 5 zugeführt.
Das beim Zementklinkerprozess entstehende Abgas 6 wird im Verbundbetrieb einer Rohmühle zugeführt, in der Rohmaterial 8 zu dem Zementrohmehl 3 gemahlen wird. Das staubhaltige Abgas 6 wird nach der Rohmühle einen Filter 9 zugeführt.
Im sogenannten Direktvertrieb, bei dem die Rohmühle 7 nicht im Einsatz ist, wird das Abgas 6 des Zementklinkerprozesses in einem Kühlturm 10 vorzugsweise mit Wasser auf eine Temperatur von weniger als 200°C gekühlt. Das abgekühlte Abgas gelangt dann ebenfalls in den Filter 9, bei dem es sich beispielsweise um einen Elektrofilter oder einen Schlauchfilter handelt. Zwischen der Rohmühle 7 und dem Filter 9 bzw. dem Kühlturm 10 und dem Filter 9 ist wenigstens eine erste Puzzulan- Zugabeeinrichtung 11 zur Zugabe von Puzzolan 13 in das Abgas vorgesehen. Optional kann auch vor dem Kühlturm 10 bzw. vor der Rohmühle 7 eine zweite Puzzolan-Zugabeeinrichtung 12 vorgesehen werden. Dort herrschen üblicherweise Temperaturen im Bereich von 200 bis 400°C. Das über die erste Puzzolan- Zugabeeinrichtung 11 und/oder die zweite Puzzolan-Zugabeeinrichtung 12 zugegebene Puzzolan 13 bewirkt die Einbindung der im Abgas flüchtigen Schadstoffe, insbesondere eine Anlagerung des Quecksilbers an das Puzzolan 13 bzw. an den im Abgas mitgeführten Staub.
Im Filter 9 wird das mit Schadstoffen belastete Puzzolan 13" zusammen mit dem ebenfalls mit Schadstoff belasteten Staub 14 abgeschieden, während das Abgas als gereinigtes Abgas 6" entweder einer weiteren Reinigung unterzogen oder in die Atmosphäre abgegeben wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Zementmahlanlage 200 besteht im Wesentlichen aus einer Zementmühle 15, einer ersten Abscheidestufe 16 und einer zweiten Abscheidestufe 17. Die Zementmühle 15 wird mit einem Gasstrom 18 betrieben, bei dem es sich beispielsweise um Kühlerabluft oder ein sonstiges Gas handelt. Des Weiteren wird der Zementmühle 15 ein Aufgabematerial 19 zugegeben, bei dem es sich zum einen um den in der Zementklinkerherstellungsanlage 100 herstellten Zementklinker 2, Gips sowie ggf. weiteren Zuschlagsstoffe handelt. Das Aufgabematerial wird in der Zementmühle 15 zu Zement 26 gemahlen und zusammen mit dem Gasstrom 18 ausgetragen und der ersten Abscheidestufe 16 zugeführt. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Sicht- und/oder Zyklonstufe die baulich auch in der Zementmühle 15 integriert sein kann. Dort wird der Zement 26 vom Gasstrom 18 getrennt und als Produkt ausgetragen. Der Gasstrom 18 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel einer optionalen zweiten Abscheidestufe 17 zugeführt, die beispielsweise als Schlauchfilter ausgebildet ist. Dort wird der noch im Gasstrom verbliebene Zement 20 abgeschieden bzw. vom Gasstrom 18 getrennt. Der Gasstrom 18 kann dann ganz oder teilweise nach der ersten Abscheidestufe 16 bzw. nach der zweiten Abscheidestufe 17 zur Zementmühle 15 rezirkuliert werden.
Des Weiteren ist vor und/oder nach der Zementmühle 15 eine erste Zugabestelle 20 bzw. eine zweite Zugabestelle 21 für das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan 13" aus der Zementherstellungsanlage. An der ersten Zugabestelle 20 wird das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan 13" zusammen mit dem Aufgabematerial 19 in die Zementmühle 15 eingeführt. Bei der zweiten Zugabestelle 21 wird das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan 13" in das von der Zementmühle 15 kommende Gas-Feststoff-Gemisch zugegeben. Schließlich kann zwischen der ersten Abscheidestufe 16 und der zweiten Abscheidestufe 17 noch eine dritte Zugabestelle 22 für das mit Schadstoffen belastete Puzzolan 13" in den Gasstrom 18 vorgesehen werden. An den Zugabestellen 20, 21 und 22 wird neben dem mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan 13" auch der im Filter 9 abgeschiedene Staub 14 zugegeben, wenn dieser gemeinsam mit dem mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan 13" abgeschieden wird.
Neben dem mit Schadstoffen belasteten Puzzolan 13" und ggf. dem im Filter 9 abgeschiedenen Staub 14 aus dem Zementklinkerprozess können an der ersten, zweiten bzw. dritten Zugabestelle 20, 21 und 22 auch weiteres (zusätzliches) Puzzolan zugegeben werden. Das Puzzolan hat gegenüber dem herkömmlichen, mit dem Abgas 6 mitgeführten Staub 14 den Vorteil, dass es die Schadstoffe, insbesondere Quecksilber effektiver einbindet. Die Zugabe im Bereich der Zementmahlanlage 200 hat außerdem den weiteren Effekt, dass die bereits eingebundenen Schadstoffe, insbesondere das Quecksilber, nicht wieder freigesetzt bzw. wieder sofort eingebunden werden.
Je nach gewünschter Zementnorm kann der Zement bis zu einer Größenordnung von etwa 30% Puzzolan enthalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung können dabei bis zu 10% des im Endprodukt (Zement) enthaltenen Puzzolan bereits im Zementklinkerprozess über die erste Puzzolan-Zugabeeinrichtung 11 und/oder die zweite Puzzolan-Zugabeeinrichtung 12 zugegeben werden.
Fig. 3 zeigt eine Zementklinkerherstellungsanlage 101 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, dass sich im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass nach dem Filter 9 ein weiterer Filter 24 vorgesehen ist. Vor dem Filter 9 erfolgt auch keine Zugabe von Puzzolan, sodass im Filter 9 eine Abscheidung des im Abgas enthaltenen Staubes 14 erfolgt, sodass ein vorgereinigtes Abgas entsteht, in das durch eine dritte Puzzolan-Zugabeeinrichtung 23 Puzzolan 13 zugegeben wird, an dem sich die Schadstoffe, insbesondere das Quecksilber niederschlagen. Im weiteren Filter 24 wird schließlich das mit Schadstoffen belastete Puzzolan 13" abgeschieden, sodass ein gereinigtes Abgas 6" verbleibt.
Das zweite Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass der im Abgas enthaltene Staub 14 separat vom mit Schadstoffen belastete Puzzolan 13" abgeschieden wird und somit im Zementmahlprozess im Wesentlichen nur das mit Schadstoffen belastete Puzzolan zugegeben wird, wodurch eine bessere Dosierbarkeit erreicht wird. Außerdem ist die Menge des normalen Filterstaubs, der in der Zementmahlanlage zugeben werden darf, durch die Zementnorm limitiert. Weiterhin können insbesondere spezielle Zementeigenschaften ohne Filterstaub leichter erreicht werden. Üblicherweise wird nur der Filterstaub im Direktbetrieb in die Zementmahlanlage verschoben, da die Filterstaubmengen im Verbundbetrieb zu hoch sind. Durch die getrennte Abscheidung von Filterstaub und Puzzolan, kann die Zugabe des Puzzolans nun auch im Verbundbetrieb mit der Rohmühle erfolgen.Die Menge des im Zementmahlprozess zugegebenen mit Schadstoffen belasteten Puzzolans 13" bzw. das Gemisch aus Staub 14 und mit Schadstoffen belasteten Puzzolans 13" wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit einer Schadstoffmessung zugeführt. Dazu wird beispielsweise der Quecksilbergehalt des Gasstromes 18 nach der ersten bzw. zweiten Abscheidestufe 16, 17 gemessen und für die Mengendosierung herangezogen.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von Zement, wobei
- zunächst in einem Zementklinkerprozess Zementklinker (2) aus Zementrohmehl (3) hergestellt wird, wobei ein schadstoffhaltiges Abgas (6) entsteht,
- und anschließend der Zementklinker (2) in einem Zementmahlprozess in einer Zementmühle (15) zu Zement (26) gemahlen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Teil des beim Zementklinkerprozess entstehenden Abgases (6) Puzzolan (13) zur Einbindung von Schadstoffen zugegeben wird, das nachfolgend in einem Filter (9) als mit Schadstoffen angereichertes Puzzolan (13") abgeschieden wird und zumindest ein Teil des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans (13") dem Zementklinker (2) vor und/oder nach der Zementmühle (15) zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein natürliches oder künstliches Puzzolan zur Einbindung der Schadstoffe zur Anwendung kommt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmühle (15) mit einem Gasstrom (18) betrieben wird und der gemahlene Zement (26) anschließend in wenigstens einer ersten Abscheidestufe (16) vom Gasstrom getrennt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mit
Schadstoffen angereicherte Puzzolan (13") des Filters zwischen der Zementmühle (15) und der ersten Abscheidestufe (16) in den Gasstrom (18) eingeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der ersten Abscheidestufe (16) abgetrennte Gasstrom (18) wenigstens einer zweiten Abscheidestufe (17) zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit
Schadstoffen angereicherte Puzzolan (13") und/oder weiteres Puzzolan zwischen der ersten und der zweiten Abscheidestufe (16, 17) in den von der ersten Abscheidestufe (16) abgetrennten Gasstrom (18) eingeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Puzzolan (13) mit einer inneren Oberfläche von 3 - 500 m2/g, vorzugsweise von 5 - 50 m2/g zum Einsatz kommt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Puzzolan (13) mit einem Blaine-Wert von 500 - 2000 cm2/g zum Einsatz kommt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Puzzolan (13) mit einer mittleren Korngröße kleiner ΙΟμιη zum Einsatz kommt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im
Zementmahlprozess ein Gasstrom (18) in der Zementmühle (15) zum Einsatz kommt, dessen Schadstoffkonzentration nach wenigstens einer ersten Entstaubung gemessen wird und die Zugabe des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans (13") aus dem Zementklinkerprozess und/oder von weiterem Puzzolan im Zementmahlprozess in Abhängigkeit der gemessenen Schadstoffkonzentration erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schadstoffkonzentration des im Zementklinkerprozess entstehenden Abgases (6) nach dem Filter (9) gemessen wird und die Zugabe des Puzzolans (13) in das beim Zementklinkerprozess entstehende Abgas (6) in Abhängigkeit der gemessenen Schadstoffkonzentration erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Puzzolans (13) in das beim Zementklinkerprozess entstandene Abgas (6) bei einer Temperatur des Abgases (6) von weniger als 400°C, vorzugsweise weniger als 300°C und höchstvorzugsweise bei weniger als 200°C erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmühle
(15) mit einem Gasstrom (18) betrieben wird, der eine Temperatur von weniger als 250°C, vorzugsweise weniger als 200°C und höchstvorzugsweise weniger als 150°C aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des beim Zementklinkerprozess entstehenden Abgases (6) vor der Zugabe des Puzzolans
(13) auf einer Temperatur von weniger als 200°C mittels Wasser gekühlt wird und das Puzzolan vor, während oder nach der Kühlung zugegeben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Puzzolan (13) nach der Kühlung zugegeben wird, wo das Abgas (6) eine Abgasfeuchte zwischen 5 und 25% aufweist.
16. Anlage zur Herstellung von Zement mit
- einer Zementklinkerherstellungsanlage (100; 101) zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmehl (3), die einen Filter (9) zur Reinigung eines bei der Herstellung des Zementklinkers entstehenden Abgases aufweist und
- einer Zementmahlanlage (200) mit einer Zementmühle (15) zur Mahlung des Zementklinkers (2) zu Zement (26), dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Abgases (6) vor dem Filter (9; 24) wenigstens eine Puzzolanzugabeeinrichtung (11, 12) zur Zugabe von Puzzolan (13) in das Abgas angeordnet ist und der Filter (9; 24) einen Auslass für mit Schadstoffen angereichertes Puzzolan (13") aufweist und in der Zementmahlanlage (200) vor und/oder nach der Zementmühle (15) wenigstens eine Zugabestelle (20, 21) für das mit Schadstoffen angereicherte Puzzolan (13") vorgesehen ist, die mit dem Auslass des Filters (9; 24) zur
Zugabe des mit Schadstoffen angereicherten Puzzolans (13") in Verbindung steht.
PCT/EP2018/053118 2017-03-01 2018-02-08 Verfahren und anlage zur herstellung von zement WO2018158057A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017104216.4 2017-03-01
DE102017104216.4A DE102017104216A1 (de) 2017-03-01 2017-03-01 Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018158057A1 true WO2018158057A1 (de) 2018-09-07

Family

ID=61192920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/053118 WO2018158057A1 (de) 2017-03-01 2018-02-08 Verfahren und anlage zur herstellung von zement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017104216A1 (de)
WO (1) WO2018158057A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0461305A1 (de) * 1990-06-12 1991-12-18 Krupp Polysius Ag Verfahren zur Reinigung der Abgase von Anlagen zur Herstellung von Zementklinker
US20100316546A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Flsmidth A/S Mercury absorption system fo industrial kiln applications
WO2011053137A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 Minplus Holland B.V. A method for the removal of mercury from a stream of flue gas obtained from the combustion of coal
WO2011139787A1 (en) * 2010-05-04 2011-11-10 Albemarle Corporation Reduction of mercury emissions from cement plants
DE102011000564A1 (de) * 2011-02-08 2012-08-09 Elex Cemcat Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker
WO2012106622A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Pneumatic Processing Technologies, Llc Metakaolin production and enhancement of industrial minerals
WO2012136631A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 Elex Cemcat Ag Verfahren und anlage zur herstellung von zementklinker und zur reinigung der dabei entstehenden abgase
US20130220120A1 (en) * 2010-12-17 2013-08-29 Xin Liu Reduction of Mercury Emissions From Cement Plants
DE102014113620A1 (de) 2014-09-22 2016-03-24 Ftu Gmbh Puzzolane zur Abgasreinigung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0461305A1 (de) * 1990-06-12 1991-12-18 Krupp Polysius Ag Verfahren zur Reinigung der Abgase von Anlagen zur Herstellung von Zementklinker
US20100316546A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Flsmidth A/S Mercury absorption system fo industrial kiln applications
WO2011053137A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 Minplus Holland B.V. A method for the removal of mercury from a stream of flue gas obtained from the combustion of coal
WO2011139787A1 (en) * 2010-05-04 2011-11-10 Albemarle Corporation Reduction of mercury emissions from cement plants
US20130220120A1 (en) * 2010-12-17 2013-08-29 Xin Liu Reduction of Mercury Emissions From Cement Plants
WO2012106622A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Pneumatic Processing Technologies, Llc Metakaolin production and enhancement of industrial minerals
DE102011000564A1 (de) * 2011-02-08 2012-08-09 Elex Cemcat Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zementklinker
WO2012136631A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 Elex Cemcat Ag Verfahren und anlage zur herstellung von zementklinker und zur reinigung der dabei entstehenden abgase
DE102014113620A1 (de) 2014-09-22 2016-03-24 Ftu Gmbh Puzzolane zur Abgasreinigung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017104216A1 (de) 2018-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019211202A1 (de) Oxyfuel-klinkerherstellung mit spezieller sauerstoffzugasung
EP0519225B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen aus Ofenanlagen
EP3672919B1 (de) Anlage und verfahren zur herstellung von zementklinker
EP0461305B1 (de) Verfahren zur Reinigung der Abgase von Anlagen zur Herstellung von Zementklinker
DE102009041089C5 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement mit verringerter CO2-Emission
WO1985002453A1 (en) Process for separating acid polluting gas and combustion plant
DE2745425B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kohlenstaub
DE3010909A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum brennen von feinkoernigen gut und zur erzeugung von kohlenstaub
DE102005044840A1 (de) Anlage und Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmaterial
DE2518874C2 (de) Verfahren und Anlage zur mindestens teilweisen Kalzinierung von Rohmaterialien
EP3448547B1 (de) Verfahren zum abwasserfreien betrieb einer nach einem nassverfahren arbeitenden rauchgasentschwefelungsanlage eines dampfkraftwerkes sowie ein dampfkraftwerk
DE2630907A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von alkalihaltigem zementrohgut
DE2850895C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Kohlenstaub
EP3256236A1 (de) Verfahren zur reinigung von abgasen bei der thermischen aufarbeitung von mineralstoffen
DE102008036088A1 (de) Zementanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Zementanlage
DE3520447A1 (de) Verfahren und anlage zur thermischen behandlung von feinkoernigem gut wie zementrohmehl, unter verwendung von brennstoffhaltigen abfaellen und/oder minderwertigen brennstoffen
WO2018158057A1 (de) Verfahren und anlage zur herstellung von zement
DE3608920C2 (de)
DE3319083A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kalkreichen bindemitteln, insbesondere von zementen
DE19538710A1 (de) Verfahren zur Verwertung von Asche aus kohlegefeuerten Anlagen
DE3817356A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von feinkoernigem gut
DE4401166A1 (de) Verfahren zur Reinigung von Rauchgasen
WO2017080874A1 (de) Verfahren zur herstellung von zementklinker
DE3310129A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von hydraulischen bindemitteln
DE102020102429A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zementklinker sowie Zementklinkerwerk

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18704519

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18704519

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1