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WO2003087007A1 - Method and installation for the thermal treatment of raw meal during the production of cement clinker - Google Patents

Method and installation for the thermal treatment of raw meal during the production of cement clinker Download PDF

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WO2003087007A1
WO2003087007A1 PCT/EP2003/002837 EP0302837W WO03087007A1 WO 2003087007 A1 WO2003087007 A1 WO 2003087007A1 EP 0302837 W EP0302837 W EP 0302837W WO 03087007 A1 WO03087007 A1 WO 03087007A1
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WO
WIPO (PCT)
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ore
gas stream
zone
anspmch
raw meal
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/002837
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Richard Erpelding
Klaus Adler
Dieter Kuhlmann
Heinz-Werner Thiemeyer
Oliver Maier
Original Assignee
Polysius Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Polysius Ag filed Critical Polysius Ag
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    • 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
    • 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 specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/2016—Arrangements of preheating devices for the charge
    • F27B7/2041—Arrangements of preheating devices for the charge consisting of at least two strings of cyclones with two different admissions of raw material

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker.
  • Plants for cement clinker production typically have a preheating zone, a calcining zone and a sintering zone, a gas stream flowing through the sintering zone, the calcining zone and the preheating zone, while the raw meal to be treated successively reaches the preheating zone, the calcining zone and finally the sintering zone.
  • Content of CO and / or hydrocarbons and / or other combustion products is measured continuously and, depending on this measurement variable, a control intervention is carried out on the amount of an oxidizing agent and / or catalyst to be injected into the precalcination stage.
  • the invention is based on the object of specifying a new way of reducing the CO content of the gas stream.
  • the method according to the invention for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker provides a preheating zone and a sintering zone, a gas stream flowing through the sintering zone and the preheating zone while the Raw meal reaches the sintering zone via the preheating zone, and an ore is also introduced into the gas stream as a means of reducing the CO content.
  • the associated system accordingly provides a facility for introducing ore into the gas stream.
  • the ore introduced is separated from the gas stream again after the CO reduction and, if necessary, is supplied anew.
  • the ore reaches the sintering zone together with the raw meal.
  • the preferred temperature range of the gas stream at which the ore is introduced is in the range between 200 and 700 ° C.
  • the ore introduced further serves to reduce the content of volatile organic components, such as methane, ethene, ethyne, benzene or others.
  • the ore is preferably used in an amount of 10 to 1000 g per
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment
  • 2 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a system according to the invention in accordance with a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a system according to the invention in accordance with a fifth exemplary embodiment.
  • the plant shown in Fig.l for the thermal treatment of raw meal in cement clinker production essentially consists of a preheating zone 1, a calcining zone 2 and a sintering zone 3.
  • the preheating zone is a multi-stage preheater with cyclones 11, 12, 13, 14th and 15 formed.
  • each cyclone the solid is separated from the incoming gas-solid suspension, while the gas flow is directed to the next higher cyclone.
  • Solid matter is introduced into the gas stream leading to the next lower cyclone.
  • the lines for the gas flow are designated 11a to 15a and the lines for the solid with 11b to 15b.
  • Line 1 lb for the solids of the bottom cyclone 11 opens into the sintering zone
  • a cooler 4 connects to the sintering zone.
  • the calcining zone 2 is formed by a reactor loop with an ascending branch 20, a reversal region 21 and a descending branch 22.
  • the ascending branch 20 is connected to the sintering zone 2 and is with the exhaust gases the sintering zone.
  • the descending branch 22 opens into the lowest cyclone 11.
  • additional reactor chambers can be provided.
  • At least one fuel supply point 23 is provided in the calcining zone 2.
  • the calcining zone 2 is also connected to the cooler 4 via a tertiary air line 41. d
  • a feed point 16 is provided for the raw meal to be treated. It enters the cyclone 15 together with the gas stream, in which the raw meal is separated and introduced into the gas stream of line 12a via line 15b. The gas stream from the cyclone 15 is fed via the line 15a to a dedusting device, not shown.
  • the gas-solid suspension of line 11a is separated in cyclone 12, on the one hand, into a gas stream which is fed to cyclone 13 via line 12a, and, on the other hand, into the raw meal, which is fed to calcining zone 2 via line 12b.
  • the raw meal is calcined in the calcining zone.
  • the energy required for this is supplied by adding fuel.
  • the oxygen required for the combustion is supplied by means of tertiary air and the gas flow.
  • the gas stream from the sintering zone 3 subsequently flows through the calcining zone 2 and the preheating zone 1 and finally reaches a dedusting device via line 15a.
  • pollutants such as, in particular, CO and NOx arise in particular in the combustion in the sintering zone 3 and in the calcining zone 2.
  • an ore circuit is provided in the area of the preheating zone between the cyclone 13 and the cyclone 15.
  • a feed point 17 for ore is provided in the area of the line 14b leaving the cyclone 14.
  • the line 14b opens into the line 13a, so that the abandoned
  • the reduced metal is in turn oxidized by the oxygen contained in the gas stream, so that the metal oxide is again available for CO oxidation (chemical catalysis).
  • the CO oxidation can take place through the surface catalytic effect of the metal oxides.
  • the ore is only introduced into the gas stream after the preheating zone.
  • the uppermost cyclone 15 of the preheating zone is connected to a cyclone 18 via line 15a.
  • the ore is introduced into the gas stream of line 15a via a feed point 17.
  • the exhaust gas ore suspension is separated again, the exhaust gas being conducted back to the feed point 17 via line 18a of a dedusting device and the ore via line 18b.
  • a switch 19 can also be provided in line 18b in order to draw off part of the ore.
  • FIG. 3 essentially corresponds to the first embodiment according to FIG. However, it differs in additional
  • SNCR process for reducing the NOx component has proven to be particularly advantageous here.
  • a nitrogen-containing NO reducing agent is introduced at one or more points 5 a, 5 b in the calcining zone.
  • the oxygen supplied via the tertiary air line 41 is fed into the at least two different points via lines 41a, 41b
  • a classifier 7 is provided in line 13a.
  • the raw meal from the cyclone 15 is fed into the gas stream of the line 13a via the line 15b and the ore via the feed point 17.
  • the gas stream introduced into the classifier 7 via the line 13a thus contains both raw meal and ore. Since the ore is substantially coarser than the raw meal, the ore can be separated from the gas flow in the classifier. The separated ore is reintroduced into the gas stream of line 13a via line 7a.
  • FIG. 5 illustrates an exemplary embodiment in which a reactor 6 is provided in line 13a, in which the gas stream can come into contact with the ore.
  • the exhaust gas leaving the reactor 6 essentially no longer contains ore and reaches the cyclone 14.
  • the raw meal from the cyclone 15 is introduced into the gas stream after the reactor 6. In this way, as with the variants shown in FIGS. 1, 2 and 3, the raw meal, apart from small ore particles remaining in the gas stream, does not come into contact with the ore.
  • the reactor 6 can be designed, for example, as a fluidized bed, fixed bed or other circuit reactor for contacting the ore with the gas stream.
  • An entrained-flow reactor can also be used for this purpose.
  • the ore can be fed in and out at points 6a and 6b.
  • the system according to the invention and the associated method are in no way limited to the exemplary embodiments shown above.
  • the ore can also be added elsewhere in the area of the heat exchanger.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2, 4 and 5 can also be combined with the method shown in FIG. 3 of adding a nitrogen-containing NO reducing agent and / or a staged combustion in the region of the calcining zone.
  • the amount or concentration of the ore is expediently regulated depending on the CO content of the gas stream.
  • the CO content is measured at a suitable point and used as a control signal.
  • the ore can be introduced into the gas stream either alone or together with the raw meal. It is also conceivable that the entire amount of ore or only a partial amount of it reaches the sintering zone together with the raw meal.

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Abstract

The invention relates to a method and an installation for thermally treating raw meal during the production of cement clinker, according to which an ore is fed into the flow of gas in order to reduce the CO content.

Description

Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der ZementklinkerherstellungProcess and plant for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der Zementklinkerherstellung.The invention relates to a method and a plant for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker.
Anlagen zur Zementklinkerherstellung weisen typischerweise eine Vorwärmzone, eine Calcinierzone und eine Sinterzone auf, wobei ein Gasstrom die Sinterzone, die Calcinierzone und die Vorwärmzone durchströmt, während das zu behandelnde Rohmehl nacheinander in die Vorwärmzone, die Calcinierzone und schließlich in die Sinterzone gelangt.Plants for cement clinker production typically have a preheating zone, a calcining zone and a sintering zone, a gas stream flowing through the sintering zone, the calcining zone and the preheating zone, while the raw meal to be treated successively reaches the preheating zone, the calcining zone and finally the sintering zone.
Es sind weiterhin die verschiedensten Verfahren bekannt, um die im Gasstrom vorhandenen Schadstoffe zu beseitigen bzw. zu verringern. Aus der DE-A-199 62 536 ist ein Verfahren bekannt, bei dem im Abgasweg der Vorcalcinierstufe derA wide variety of methods are also known for eliminating or reducing the pollutants present in the gas stream. From DE-A-199 62 536 a method is known in which the precalcination stage in the exhaust gas path
Gehalt an CO und/oder Kohlenwasserstoffen und/oder anderen Verbrennungsprodukten kontinuierlich gemessen und in Abhängigkeit dieser Messgröße ein Regeleingriff auf die Menge eines in die Vorcalcinierstufe einzudüsenden Oxidationsmittels und/oder Katalysators vorgenommen wird.Content of CO and / or hydrocarbons and / or other combustion products is measured continuously and, depending on this measurement variable, a control intervention is carried out on the amount of an oxidizing agent and / or catalyst to be injected into the precalcination stage.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg anzugeben, um den CO-Gehalt des Gasstroms zu mindern.The invention is based on the object of specifying a new way of reducing the CO content of the gas stream.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claims 1 and 15.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der Zementklinkerherstellung sieht eine Vorwärmzone und eine Sinterzone vor, wobei ein Gasstrom die Sinterzone und die Vorwärmzone durchströmt, während das Rohmehl über die Vorwärmzone in die Sinterzone gelangt, und wobei ferner ein Erz als Mittel zur Minderung des CO-Gehalts in den Gasstrom eingebracht wird.The method according to the invention for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker provides a preheating zone and a sintering zone, a gas stream flowing through the sintering zone and the preheating zone while the Raw meal reaches the sintering zone via the preheating zone, and an ore is also introduced into the gas stream as a means of reducing the CO content.
Die zugehörige Anlage sieht entsprechend eine Einrichtung zum Eintragen von Erz in den Gasstrom vor.The associated system accordingly provides a facility for introducing ore into the gas stream.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das eingebrachte Erz nach der CO- Minderung wieder vom Gasstrom getrennt und ggf. neu zugeführt.In a preferred exemplary embodiment, the ore introduced is separated from the gas stream again after the CO reduction and, if necessary, is supplied anew.
In einer anderen Ausgestaltung gelangt das Erz zusammen mit dem Rohmehl in die Sinterzone.In another embodiment, the ore reaches the sintering zone together with the raw meal.
Der bevorzugte Temperaturbereich des Gasstromes, bei dem das Erz eingebracht wird, liegt im Bereich zwischen 200 und 700 °C.The preferred temperature range of the gas stream at which the ore is introduced is in the range between 200 and 700 ° C.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung dient das eingebrachte Erz ferner zur Minderung des Gehalts an flüchtigen organischen Komponenten, wie Methan, Ethen, Ethin, Benzol oder anderen.In an advantageous embodiment, the ore introduced further serves to reduce the content of volatile organic components, such as methane, ethene, ethyne, benzene or others.
Das Erz wird vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 1000 g proThe ore is preferably used in an amount of 10 to 1000 g per
Betriebskubikmeter des Gasstroms eingebracht.Operating cubic meters of the gas stream introduced.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and refinements of the invention are explained in more detail on the basis of the description of some exemplary embodiments and the drawing.
In der Zeichnung zeigenShow in the drawing
Fig.1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig.2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,1 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment, 2 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment,
Fig.3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,3 shows a schematic illustration of a system according to the invention in accordance with a third exemplary embodiment,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und4 shows a schematic representation of a system according to the invention in accordance with a fourth exemplary embodiment and
Fig.5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.5 shows a schematic representation of a system according to the invention in accordance with a fifth exemplary embodiment.
Die in Fig.l dargestellte Anlage zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der Zementklinkerherstellung besteht im wesentlichen aus einer Vorwärmzone 1, einer Calcinierzone 2 und einer Sinterzone 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vorwärmzone durch einen mehrstufigen Vorwärmer mit Zyklonen 11, 12, 13, 14 und 15 gebildet.The plant shown in Fig.l for the thermal treatment of raw meal in cement clinker production essentially consists of a preheating zone 1, a calcining zone 2 and a sintering zone 3. In the illustrated embodiment, the preheating zone is a multi-stage preheater with cyclones 11, 12, 13, 14th and 15 formed.
In jedem Zyklon wird aus der eingehenden Gas-Feststoffsuspension der Feststoff abgeschieden, während der Gasstrom in den nächsthöheren Zyklon geleitet wird. DerIn each cyclone, the solid is separated from the incoming gas-solid suspension, while the gas flow is directed to the next higher cyclone. The
Feststoff wird in den zum nächsttieferen Zyklon führenden Gasstrom eingebracht. Die Leitungen für den Gasstrom sind mit 11a bis 15a und die Leitungen für den Feststoff mit 11b bis 15b bezeichnet.Solid matter is introduced into the gas stream leading to the next lower cyclone. The lines for the gas flow are designated 11a to 15a and the lines for the solid with 11b to 15b.
Die Leitung 1 lb für den Feststoff des untersten Zyklons 11 mündet in der SinterzoneLine 1 lb for the solids of the bottom cyclone 11 opens into the sintering zone
3, die üblicherweise durch einen Drehrohrofen gebildet wird. An die Sinterzone schließt sich ein Kühler 4 an.3, which is usually formed by a rotary kiln. A cooler 4 connects to the sintering zone.
Die Calcinierzone 2 wird durch eine Reaktorschleife mit einem aufsteigenden Ast 20, einem Umkehrbereich 21 und einem absteigenden Ast 22 gebildet. Der aufsteigende Ast 20 ist an die Sinterzone 2 angeschlossen und wird mit den Abgasen der Sinterzone beaufschlagt. Der absteigende Ast 22 mündet in den untersten Zyklon 11. Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen der Calcinierzone denkbar, die prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt sind. So können insbesondere zusätzliche Reaktorkammern vorgesehen werden.The calcining zone 2 is formed by a reactor loop with an ascending branch 20, a reversal region 21 and a descending branch 22. The ascending branch 20 is connected to the sintering zone 2 and is with the exhaust gases the sintering zone. The descending branch 22 opens into the lowest cyclone 11. Of course, other configurations of the calcining zone are also conceivable within the scope of the invention, which are known in principle from the prior art. In particular, additional reactor chambers can be provided.
Weiterhin ist in der Calcinierzone 2 wenigstens eine Brennstoffzuführstelle 23 vorgesehen. Zur Bereitstellung des für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoffs ist die Calcinierzone 2 darüber hinaus über eine Tertiärluftleitung 41 mit dem Kühler 4 verbunden. dFurthermore, at least one fuel supply point 23 is provided in the calcining zone 2. To provide the oxygen required for the combustion, the calcining zone 2 is also connected to the cooler 4 via a tertiary air line 41. d
Im Bereich der Leitung 14a ist eine Aufgabestelle 16 für das zu behandelnde Rohmehl vorgesehen. Es gelangt zusammen mit dem Gasstrom in den Zyklon 15, in dem das Rohmehl abgeschieden und über die Leitung 15b in den Gasstrom der Leitung 12a eingebracht wird. Der Gasstrom aus dem Zyklon 15 wird über die 15 Leitung 15a einer nicht näher dargestellten Entstaubungseinrichtung zugeführt. DieIn the area of line 14a, a feed point 16 is provided for the raw meal to be treated. It enters the cyclone 15 together with the gas stream, in which the raw meal is separated and introduced into the gas stream of line 12a via line 15b. The gas stream from the cyclone 15 is fed via the line 15a to a dedusting device, not shown. The
Gas-Feststoffsuspension der Leitung 12a gelangt in den Zyklon 13, wobei das abgeschiedene Rohmehl über die Leitung 13b dem Gasstrom in der Leitung 11a zugeführt wird, während der Gasstrom des Zyklons 13 über die Leitung 13a in den Zyklon 14 gelangt.Gas-solid suspension of line 12a enters cyclone 13, the separated raw meal being fed via line 13b to the gas stream in line 11a, while the gas stream of cyclone 13 passes through line 13a into cyclone 14.
2020
Die Gas-Feststoffsuspension der Leitung 11a wird im Zyklon 12 einerseits in einen Gasstrom, der über die Leitung 12a dem Zyklon 13 zugeführt wird, und andererseits in das Rohmehl getrennt, welches über die Leitung 12b der Calcinierzone 2 zugeführt wird.The gas-solid suspension of line 11a is separated in cyclone 12, on the one hand, into a gas stream which is fed to cyclone 13 via line 12a, and, on the other hand, into the raw meal, which is fed to calcining zone 2 via line 12b.
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Die Calcination des Rohmehls findet in der Calcinierzone statt. Die dazu nötige Energie wird durch Zugabe von Brennstoff geliefert. Der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff wird mittels Tertiärluft sowie durch den Gasstrom geliefert. Der Gasstrom der Sinterzone 3 durchströmt somit nachfolgend die Calcinierzone 2 sowie die Vorwärmzone 1 und gelangt schließlich über die Leitung 15a in eine Entstaubungseinrichtung.The raw meal is calcined in the calcining zone. The energy required for this is supplied by adding fuel. The oxygen required for the combustion is supplied by means of tertiary air and the gas flow. The gas stream from the sintering zone 3 subsequently flows through the calcining zone 2 and the preheating zone 1 and finally reaches a dedusting device via line 15a.
Im Gasstrom entstehen insbesondere bei der Verbrennung in der Sinterzone 3 und in der Calcinierzone 2 Schadstoffe, wie insbesondere CO und NOx. Zur Minderung des CO-Gehalts des Gasstroms ist im Bereich der Vorwärmzone zwischen dem Zyklon 13 und dem Zyklon 15 ein Erzkreislauf vorgesehen. Zu diesem Zweck ist im Bereich der vom Zyklon 14 abgehenden Leitung 14b eine Aufgabestelle 17 für Erz vorgesehen. Die Leitung 14b mündet in der Leitung 13 a, so dass das aufgegebeneIn the gas stream, pollutants such as, in particular, CO and NOx arise in particular in the combustion in the sintering zone 3 and in the calcining zone 2. To reduce the CO content of the gas stream, an ore circuit is provided in the area of the preheating zone between the cyclone 13 and the cyclone 15. For this purpose, a feed point 17 for ore is provided in the area of the line 14b leaving the cyclone 14. The line 14b opens into the line 13a, so that the abandoned
Erz mit dem Gasstrom in der Leitung 13a in Kontakt kommt. Im Zyklon 14 wird diese Abgas-Erz-Suspension wieder getrennt, wobei das Abgas über die Leitung 14a zum Zyklon 15 und das Erz über die Leitung 14b wiederum in die Leitung 13a gelangt.Ore comes into contact with the gas stream in line 13a. This exhaust gas ore suspension is separated again in the cyclone 14, the exhaust gas reaching the cyclone 15 via the line 14a and the ore again coming via the line 14b into the line 13a.
Durch den Kontakt des Erzes mit dem Abgas, welches sowohl CO als auch Sauerstoff enthält, kommt es zu einer Reduktion des Metalloxids durch das CO. Das reduzierte Metall wird seinerseits durch den im Gasstrom enthaltenen Sauerstoff oxidiert, so dass das Metalloxid wieder für eine CO-Oxidation zur Verfügung steht (chemische Katalyse). Parallel dazu kann die CO-Oxidation durch oberflächenkatalytische Wirkung der Metalloxide vonstatten gehen.The contact of the ore with the exhaust gas, which contains both CO and oxygen, leads to a reduction of the metal oxide by the CO. The reduced metal is in turn oxidized by the oxygen contained in the gas stream, so that the metal oxide is again available for CO oxidation (chemical catalysis). In parallel, the CO oxidation can take place through the surface catalytic effect of the metal oxides.
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat sich gezeigt, dass die für die obigen Reaktionen optimalen Temperaturen im Bereich zwischen 200 und 700°C liegen.The experiments on which the invention is based have shown that the optimum temperatures for the above reactions are in the range between 200 and 700 ° C.
Als Erz können ein oder mehrere Oxide der Metalle der Nebengruppen IV, V, VI,One or more oxides of the metals of subgroups IV, V, VI,
VII und VIII des Periodensystems verwendet werden. Es kann sowohl reines Erz als auch eine Mischung von reinen Metalloxiden der Nebengruppen IV, V, VI, VII und VIII des Periodensystems zur Anwendung kommen. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, wenn das Erz zuvor thermisch behandelt worden ist, indem es mit einem heißen oxidierenden Gasstrom in Kontakt gebracht wird.VII and VIII of the periodic table can be used. Both pure ore and a mixture of pure metal oxides of subgroups IV, V, VI, VII and VIII of the periodic table can be used. Has been particularly advantageous it turns out if the ore has previously been thermally treated by being brought into contact with a hot oxidizing gas stream.
Bei dem in Fig.2 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel wird das Erz erst nach der Vorwärmzone in den Gasstrom eingebracht.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the ore is only introduced into the gas stream after the preheating zone.
Der oberste Zyklon 15 der Vorwärmzone ist über die Leitung 15a mit einem Zyklon 18 verbunden. Das Erz wird über eine Zuführstelle 17 in den Gasstrom der Leitung 15a eingebracht. Im Zyklon 18 wird die Abgas-Erz-Suspension wieder aufgetrennt, wobei das Abgas über die Leitung 18a einer Entstaubungseinrichtung und das Erz über die Leitung 18b zurück zur Zuführstelle 17 geleitet wird. In der Leitung 18b kann ferner eine Weiche 19 vorgesehen werden, um einen Teil des Erzes abzuziehen.The uppermost cyclone 15 of the preheating zone is connected to a cyclone 18 via line 15a. The ore is introduced into the gas stream of line 15a via a feed point 17. In the cyclone 18, the exhaust gas ore suspension is separated again, the exhaust gas being conducted back to the feed point 17 via line 18a of a dedusting device and the ore via line 18b. A switch 19 can also be provided in line 18b in order to draw off part of the ore.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 entspricht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l. Es unterscheidet sich jedoch durch zusätzlicheThe embodiment according to FIG. 3 essentially corresponds to the first embodiment according to FIG. However, it differs in additional
Maßnahmen zur Minderung der Schadstoffbelastung des Gasstromes im Bereich der Calcinierzone. Als besonders vorteilhaft hat sich hier das sogenannte SNCR- Verfahren zur Reduktion des NOx -Bestandteils erwiesen. Zu diesem Zweck wird im Bereich der Calcinierzone an einer oder mehreren Stellen 5 a, 5b ein stickstoffhaltiges NO-Reduktionsmittel eingebracht.Measures to reduce the pollution of the gas flow in the calcining zone. The so-called SNCR process for reducing the NOx component has proven to be particularly advantageous here. For this purpose, a nitrogen-containing NO reducing agent is introduced at one or more points 5 a, 5 b in the calcining zone.
Zur Reduzierung des CO- und/oder NOx-Gehalts des Gasstromes hat sich außerdem eine gestufte Verbrennung im Bereich der Calcinierzone als vorteilhaft herausgestellt. Zu diesem Zweck wird der über die Tertiärluftleitung 41 zugeführte Sauerstoff an wenigstens 2 unterschiedlichen Stellen über Leitungen 41a, 41b in denIn order to reduce the CO and / or NOx content of the gas stream, a staged combustion in the area of the calcining zone has also proven to be advantageous. For this purpose, the oxygen supplied via the tertiary air line 41 is fed into the at least two different points via lines 41a, 41b
Gasstrom eingedüst. Auf diese Weise können in verschiedenen Bereichen der Calcinierzone unterschiedliche Verbrennungsbedingungen eingestellt werden.Gas stream injected. In this way, different combustion conditions can be set in different areas of the calcining zone.
Bei der in Fig.4 gezeigten Variante ist in der Leitung 13a ein Sichter 7 vorgesehen. Femer wird in den Gasstrom der Leitung 13a das Rohmehl aus dem Zyklon 15 über die Leitung 15b und das Erz über die Zufuhrstelle 17 aufgegeben. Der in den Sichter 7 über die Leitung 13a eingeführte Gasstrom enthält somit sowohl Rohmehl als auch Erz. Da das Erz wesentlich grobkörniger ist, als das Rohmehl, ist eine Separation des Erzes vom Gasstrom im Sichter möglich. Das abgeschiedene Erz wird über die Leitung 7a wieder in den Gasstrom der Leitung 13a eingebracht. DerIn the variant shown in FIG. 4, a classifier 7 is provided in line 13a. In addition, the raw meal from the cyclone 15 is fed into the gas stream of the line 13a via the line 15b and the ore via the feed point 17. The gas stream introduced into the classifier 7 via the line 13a thus contains both raw meal and ore. Since the ore is substantially coarser than the raw meal, the ore can be separated from the gas flow in the classifier. The separated ore is reintroduced into the gas stream of line 13a via line 7a. The
Gasstrom zusammen mit dem Rohmehl gelangt vom Sichter 7 in den Zyklon 14.Gas flow together with the raw meal passes from the classifier 7 into the cyclone 14.
In Fig.5 wird schließlich ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem in der Leitung 13a ein Reaktor 6 vorgesehen ist, in welchem der Gasstrom mit dem Erz in Kontakt kommen kann. Das den Reaktor 6 verlassende Abgas enthält im wesentlichen kein Erz mehr und gelangt in den Zyklon 14. Das Rohmehl aus dem Zyklon 15 wird in den Gasstrom nach dem Reaktor 6 eingebracht. Auf diese Weise kommt das Rohmehl wie auch schon bei den in den Fig.l, 2 und 3 gezeigten Varianten, abgesehen von geringen, im Gasstrom verbleibenden Erzpartikeln, nicht mit dem Erz in Kontakt.Finally, FIG. 5 illustrates an exemplary embodiment in which a reactor 6 is provided in line 13a, in which the gas stream can come into contact with the ore. The exhaust gas leaving the reactor 6 essentially no longer contains ore and reaches the cyclone 14. The raw meal from the cyclone 15 is introduced into the gas stream after the reactor 6. In this way, as with the variants shown in FIGS. 1, 2 and 3, the raw meal, apart from small ore particles remaining in the gas stream, does not come into contact with the ore.
Der Reaktor 6 kann beispielsweise als Wirbelschicht-, Festbett- oder sonstiger Kreislaufreaktor zum Kontaktieren des Erzes mit dem Gasstrom ausgebildet sein. Auch ein Flugstromreaktor kommt für diesen Zweck in Betracht. Das Erz kann dabei über die Stellen 6a bzw. 6b zu- bzw. abgeführt werden.The reactor 6 can be designed, for example, as a fluidized bed, fixed bed or other circuit reactor for contacting the ore with the gas stream. An entrained-flow reactor can also be used for this purpose. The ore can be fed in and out at points 6a and 6b.
Die erfindungsgemäße Anlage und das zugehörige Verfahren sind jedoch keineswegs auf die oben dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann insbesondere die Zugabe des Erzes auch an anderer Stelle im Bereich des Wärmetauschers erfolgen. Außerdem können auch die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig.l, 2, 4 und 5 mit dem in Fig.3 gezeigten Verfahren der Zugabe eines stickstoffhaltigen NO- Reduktionsmittels und/oder einer gestuften Verbrennung im Bereich der Calcinierzone kombiniert werden. Des weiteren wird die Menge bzw. Konzentration des Erzes zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des CO-Gehalts des Gasstromes geregelt. Hierzu wird der CO-Gehalt an geeigneter Stelle gemessen und als Regelsignal verwendet.However, the system according to the invention and the associated method are in no way limited to the exemplary embodiments shown above. In particular, the ore can also be added elsewhere in the area of the heat exchanger. In addition, the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2, 4 and 5 can also be combined with the method shown in FIG. 3 of adding a nitrogen-containing NO reducing agent and / or a staged combustion in the region of the calcining zone. Furthermore, the amount or concentration of the ore is expediently regulated depending on the CO content of the gas stream. For this purpose, the CO content is measured at a suitable point and used as a control signal.
Als besonders zweckmäßig hat sich auch eine Regelung der Menge des einzubringenden Erzes über die Menge des NO-Reduktionsmittels herausgestellt.It has also proven to be particularly expedient to regulate the amount of ore to be introduced via the amount of the NO reducing agent.
Wie die obigen Ausführungsbeispiele zeigen, kann das Erz sowohl alleine als auch zusammen mit dem Rohmehl in den Gasstrom eingebracht werden. Es ist weiterhin auch denkbar, dass die gesamte Menge an Erz oder auch nur eine Teilmenge hiervon zusammen mit dem Rohmehl in die Sinterzone gelangt. As the above exemplary embodiments show, the ore can be introduced into the gas stream either alone or together with the raw meal. It is also conceivable that the entire amount of ore or only a partial amount of it reaches the sintering zone together with the raw meal.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der Zementklinkerherstellung mit einer Vorwärmzone (1) und einer Sinterzone (3), wobei ein Gasstrom die Sinterzone und die Vorwärmzone durchströmt, während das Rohmehl über die Vorwärmzone in die Sinterzone gelangt und wobei femer in den Gasstrom ein Mittel zur Minderung des CO-Gehalts eingebracht wird,1. Process for the thermal treatment of raw meal in the production of cement clinker with a preheating zone (1) and a sintering zone (3), a gas stream flowing through the sintering zone and the preheating zone, while the raw meal passes through the preheating zone into the sintering zone and furthermore into the gas stream a means of reducing the CO content is introduced,
dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Minderung des CO-Gehalts ein Erz eingesetzt wird.characterized in that an ore is used as a means of reducing the CO content.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass femer zwischen Vorwärmzone und Sinterzone eine Calcinierzone vorgesehen ist und das Erz nach der Calcinierzone in den Gasstrom eingebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a calcining zone is further provided between the preheating zone and the sintering zone and the ore is introduced into the gas stream after the calcining zone.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eingebrachte Erz nach der CO-Minderung wieder vom Gasstrom getrennt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the introduced ore is separated again from the gas stream after the CO reduction.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das eingebrachte Erz femer zur Minderung des Gehalts an flüchtigen organischen Komponenten dient.4. The method according to claim 1, characterized in that the introduced ore also serves to reduce the content of volatile organic components.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erz in einer Menge von 10 - 1000 g/m Gasstrom eingebracht wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the ore is introduced in an amount of 10-1000 g / m gas stream.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Gasstrom abgetrennte Erz erneut dem Gasstrom zur CO-Minderung zugeführt wird.6. The method according to claim 3, characterized in that the ore separated from the gas stream is fed again to the gas stream for CO reduction.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des abgetrennten Erzes mit dem Rohmehl in die Sinterzone gelangt. 7. The method according to claim 3, characterized in that at least a portion of the ore separated with the raw meal reaches the sintering zone.
8. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erz in Strömungsrichtung des Gasstroms nach der Vorwärmzone (1) zugeführt wird.8. The method according to Anspmch 1, characterized in that the ore is supplied in the flow direction of the gas stream after the preheating zone (1).
9. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Erzes zusammen mit dem Rohmehl über die Vorwärmzone (1) in die9. The method according to Anspmch 1, characterized in that at least part of the ore together with the raw meal via the preheating zone (1) in the
Sinterzone (3) gelangt.Sintering zone (3) arrives.
10. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Gasstroms, bei der das Erz eingebracht wird, in einem Bereich zwischen 200 und 700 °C liegt.10. The method according to Anspmch 1, characterized in that the temperature of the gas stream at which the ore is introduced is in a range between 200 and 700 ° C.
11. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erz zum Einsatz kommt, welches eines oder mehrere Oxide der Metalle der Nebengruppen IN, V, VI, VII und VIII des Periodensystems enthält.11. The method according to Anspmch 1, characterized in that an ore is used which contains one or more oxides of the metals of the subgroups IN, V, VI, VII and VIII of the periodic table.
12. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erz zum Einsatz kommt, welches reines Metalloxid oder eine Mischung von reinen Metalloxiden der Νebengruppen IN, V, VI, VII und VIII des Periodensystems enthält.12. The method according to Anspmch 1, characterized in that an ore is used which contains pure metal oxide or a mixture of pure metal oxides of the auxiliary groups IN, V, VI, VII and VIII of the periodic table.
13. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die13. The method according to Anspmch 1, characterized in that the
Menge/Konzentration des eingebrachten Erzes in Abhängigkeit des CO-Gehalts des Gasstroms geregelt wird.The amount / concentration of the ore introduced is regulated depending on the CO content of the gas stream.
14. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gasstrom femer ein ΝO-Reduktionsmittel eingebracht wird.14. The method according to Anspmch 1, characterized in that a ΝO-reducing agent is also introduced into the gas stream.
15. Verfahren nach Anspmch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Calcinierzone eine gestufte Verbrennung realisiert ist. 15. The method according to Anspmch 2, characterized in that a staged combustion is realized in the calcining zone.
16. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erz vor dem Einbringen in den Gasstrom mit einem heißen, oxidierenden Gasstrom in Kontakt gebracht wird.16. The method according to Anspmch 1, characterized in that the ore is brought into contact with a hot, oxidizing gas stream before being introduced into the gas stream.
17. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erz einem17. The method according to Anspmch 1, characterized in that the ore one
Reaktor zugeführt wird, der zumindest von einem Teil des Gasstromes durchströmt wird.Reactor is supplied, which is flowed through by at least part of the gas stream.
18. Verfahren nach Anspmch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des angebrachten Erzes über die Menge des NO-Reduktionsmittels geregelt wird.18. The method according to Anspmch 13, characterized in that the amount of ore attached is regulated via the amount of the NO reducing agent.
19. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmehl zusammen mit dem Erz in die Sinterzone gelangt.19. The method according to Anspmch 1, characterized in that the raw meal together with the ore reaches the sintering zone.
20. Anlage zur thermischen Behandlung von Rohmehl bei der20. Plant for the thermal treatment of raw meal at the
Zementklinkerherstellung mit einer Vorwärmzone (1) und einer Sinterzone (3), wobei ein Gasstrom die Sinterzone und die Vorwärmzone durchströmt, während das Rohmehl über die Vorwärmzone in die Sinterzone gelangt, und wobei femer eine Einrichtung (17) zum Einbringen eines Mittels zur Mindemng des CO- Gehalts in den Gasstrom vorgesehen ist,Cement clinker production with a preheating zone (1) and a sintering zone (3), a gas stream flowing through the sintering zone and the preheating zone, while the raw meal enters the sintering zone via the preheating zone, and furthermore a device (17) for introducing an agent for reducing the CO content is provided in the gas flow,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (17) zum Einbringen eines Erzes ausgebildet ist. characterized in that the device (17) is designed for introducing an ore.
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