BRPI0706435A2 - método e aparelho para reduzir emissões de nox em fornos giratórios por sncr - Google Patents

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA REDUZIR EMISSõES DE NO~x~ EM FORNOS GIRATóRIOS POR SNCR Método para operar um forno de processamento de minério que inclui introduzir uma quantidade de agente redutor de redução não catalítica seletiva (SNCR) no forno. O agente redutor de SNCR pode ser um sólido, liquido ou gás. é também descrito um forno de processamento de minério modificado para implementação de SNCR.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA REDUZIR EMISSÕES DE NOx EMFORNOS GIRATÓRIOS POR SNCR"

Este pedido reivindica a prioridade do Pedido dePatente Provisório US 60/757.376 de 9 de janeiro de 2006,intitulado "METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING NOx EMISSIONSIN LONG CEMENT ROTARY KILNS BY SNCR"; Pedido de Patente Pro-visório US 60/796.113 depositado em 28 de abril de 2006, in-titulado METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING NOx EMISSIONS INROTARY KILNS BY SNCR; Pedido de Patente Provisório US60/806.038 depositado em 28 de junho de 2006, intituladoMETHOD AND APPARATUS FOR REDUCING NOx EMISSIONS IN ROTARYKILNS BY SNCR; e Pedido de Patente Provisório US 60/866.046de 15 de novembro de 2006, intitulado METHOD AND APPARATUSFOR REDUCING NOx EMISSIONS IN ROTARY KILNS BY SNCR. A tota-lidade de cada um desses pedidos provisórios é aqui incorpo-rada a titulo de referência.

CAMPO TÉCNICO

A presente exposição refere-se a fornos para pro-cessamento de minério, e, em particular, àqueles fornos nosquais o minério processado libera gás durante o termoproces-samento.

ANTECEDENTES

No processo comercial largamente usado para a fa-bricação de cimento, as etapas de secar, calcinar, e clin-querizar as matérias primas do cimento são obtidas por pas-sagem das matérias primas finamente divididas, incluindo ma-teriais calcários, silica e alumina, através de uma vaso ouforno giratório, inclinado, aquecido. No que é conhecido co-mo fornos giratórios, longos, secos ou de via úmida, o in-teiro processo de aquecimento de minério é conduzido em umcilindro de forno giratório aquecido, comumente referido co-mo um "vaso giratório". 0 vaso giratório é tipicamente de3, 05 m (10 pés) a mais que 7,62 m (25 pés) de diâmetro e45, 72 m (150 pés) a 213,36 m (700 pés) de comprimento (ra-zões típicas de comprimento para diâmetro de 15:1 a 40:1) eé inclinado de modo que o vaso é girado, as matérias primasalimentadas na extremidade do cilindro do forno se movem soba influência da gravidade devido à extremidade "queimada",onde o processo de clinquerização final ocorre e onde oclínquer do cimento produto é descarregado para resfriamentoe posterior processamento. As temperaturas de gás do fornona zona de clinquerização queimada do forno variam de cercade 1.300°C (~2.400°F) a cerca de 2.200°C (~4.000°F). As tem-peraturas de saída de gás do forno são tão baixas quantocerca de 250°C (~400°F) a 350°C (~650°F) na extremidade su-perior receptora de minério dos assim chamados fornos deprocesso via úmida. Temperaturas de gás no forno até 1.100°C(~2.000°F) existem na extremidade superior dos fornos gira-tórios de processo via úmida.

Geralmente, os técnicos especializados consideramque o processo de fabricação de cimento dentro do forno gi-ratório ocorre em vários estágios conforme a matéria primaflui da extremidade de alimentação de minério da saída dogás de refrigeração para a extremidade inferior da saída doclínquer/queimado do vaso do forno giratório. Na medida emque o minério se move para baixo no comprimento do forno,ele é submetido a temperaturas crescentes de gás de forno.Assim, na porção superior do cilindro de forno, onde as tem-peraturas de gás de forno são as menores, os materiais deminério no processo primeiramente passam por um processo desecagem/pré-aquecimento e depois disso se movem para baixodo cilindro do forno até que a temperatura seja elevada paraa temperatura de calcinação. 0 comprimento do forno, onde ominério está passando por um processo de calcinação (libe-rando dióxido de carbono) é designado como a zona de calci-nação. O minério no processo finalmente se move para baixono forno em uma zona onde as temperaturas de gás são as maisquentes, a zona de clinquerização na extremidade inferiorqueimada do cilindro de forno. A corrente gasosa do forno semove em contrafluxo aos materiais de minério no processoprovenientes da zona de clinquerização, através da zona decalcinação intermediária e a zona de secagem/pré-aquecimentodo minério e para fora da extremidade de saida de gás supe-rior do forno para um sistema de coleta de poeira do forno.O fluxo de gases do forno através do forno pode ser contro-lado em alguma extensão por um ventilador de indução de e-xaustão posicionado na corrente de exaustão de gás do forno.Durante os últimos 10 a 20 aos, os fornos de cimento compré-aquecedor/pré-calcinador provaram usar energia de formamais eficaz que os fornos longos tradicionais. Em fornos compré-aquecedor/pré-calcinador, a alimentação de matéria primade minério é aquecida para temperaturas de calcinação em umvaso de contrafluxo estacionário com pré-aquecedor/pré-calcinador antes de cair em um vaso giratório aquecido paraas reações de clinquerização em temperaturas mais altas.

Alguns operadores de forno têm experimentado redu-ção não catalitica seletiva (SNCR) como um método para redu-zir as emissões de óxido de nitrogênio (NOx) . SNCR mostrouser uma técnica de controle de NOx eficaz e retroajustávelcomo discutida em "A Mode for Prediction of Selective Nona-catalytic Reduction of Nitrogen Oxides by Ammonia, Urea, andCyanuric Acid with Mixing Limitations in the Presence of CO"por Brower et al., Twenty Sixth Symposium (International) onCombustion/The Combustion Institute, 1996, pp. 2117-2124,cuja totalidade é aqui incorporada a titulo de referência.SNCR tem sido demonstrada em fornos de cimento onde uma cor-rente continua de uréia ou de amônia pode ser introduzidanos fornos de cimento na região de temperatura critica, ondea reação de SNCR ocorre, 900°C a 1. IOO0C. Nos fornos de ci-mentos com pré-aquecedor/pré-calcinador, a zona de tempera-tura critica está na parte estacionária do pré-aquecedor/pré-calcinador, a jusante do forno giratório, ondeé prático introduzir uma corrente continua de amônia ou desolução de uréia através da corrente gasosa. Em fornos decimento de processo, longos, convencionais, a temperatura dogás de exaustão é tipicamente menor que 600°C, bem abaixodos 900°C mínimos requeridos para a reação de SNCR ocorrer.Em alguns fornos longos, conceitos têm sugerido injetar u-réia a partir da extremidade de descarga de gás do forno sobalta velocidade de modo a alcançar a zona de temperatura ne-cessária, conforme descrição na Patente US 5.728.357. Contu-do, na medida em que tal método é ainda eficaz, não é práti-co para fornos onde não é possível injetar a uréia na zonade temperatura crítica a partir da extremidade do forno, de-vido à existência de aparelho de troca de calor interna comoum sistema em cadeia ou a distância é simplesmente muitogrande (i.e. mais que 50 metros).

Como tal, foi também tentado introduzir uréia a-través de uma abertura na parede do forno giratório. Por e-xemplo, pelotas de uréia têm sido introduzidas através deuma abertura na parede do forno, tal como através do tuboinclinado de pneu. Contudo, não foi observada nenhuma res-posta significante (i.e. redução de NOx). Isso não é surpre-endente mesmo quando o ponto de adição de uréia está na fai-xa de temperatura correta. Isso é verdade por várias razões.Por exemplo, a oportunidade para a introdução de uréia atra-15 vés de uma abertura na parede do forno só acontece uma vezpor revolução nos tubos inclinados de injeção de pneu cor-rentes. Fornos de secagem longos giram tipicamente uma vez acada 4 5 segundos. A velocidade do gás quando as temperaturasestão entre 900°C-1. IOO0C é de cerca de 6 a 10 metros porsegundo. O tempo de residência de gás total na faixa de tem-peratura crítica para SNCR ocorrer está na faixa de cerca de3 segundos. A uréia está comercialmente disponível primaria-mente na forma de pelotas de 1 mm a 2 mm de diâmetro já queo uso primário é como fertilizante (pelotas facilitam o es-palhamento) ou para dissolver em uma solução aquosa conformeusada para injeção de uréia para SNCR (onde as pelotas faci-litam a dissolução). A adição das pelotas em uma correntegasosa de 900°C-1.100°C resulta em volatilização quase ins-tantânea da uréia (que tem uma temperatura de dissociação de133°C) devido à alta área de superfície exposta ao calor detransferência do gás de forno ou do leito de minério a 800°Conde ele pode entrar em contato. Portanto, uma carga de pe-lotas de uréia trata o gás de forno por somente uma pequenaporção de tempo entre cargas, provavelmente no máximo porsomente um ou dois segundos. Assim, nos 45 segundos entre ascargas, há somente uns poucos segundos quando os voláteisestão sendo liberados da uréia e a maioria dos gases do for-no perde o tratamento.

Um problema adicional a ser superado na implemen-tação de SNCR é a estratificação dos gases do forno. Na zonado forno onde a temperatura do gás é de 900°C a 1.100°C, atemperatura do material no fundo do forno está na temperatu-ra de calcinação de 850°C e está liberando CO2 em um pesomolecular de 44 versus 30 para o gás de forno. Por causa dadiferença de densidade dos gases, os gases no fundo do fornopodem ficar no fundo de modo que há uma grande diferença detemperatura entre os gases no fundo e aqueles no topo doforno. Ainda, a uréia adicionada cairá no leito de minériono fundo do forno onde liberará seus voláteis. Esses volá-teis tenderão a ficar no fundo do forno e não tratarão a se-ção transversal inteira de gases resultando em desvio dosgases no topo do forno que deixarão o forno não tratados.Tipicamente, fornos longos são de 4 a 6 metros de diâmetro eas velocidades de gás são de 6 a 10 metros por segundo.

Tipicamente, fornos com pré-aquecedor/pré-calcinador utilizando SNCR empregam amônia aquosa ou uréiaaquosa. A amônia aquosa custa, em geral, $700 por 1.000 kgde amônia. Amônia anidra (gás amônia) é significativamentemenos caro, i.e. $400 por 1.000 kg. Contudo, a amônia anidrade custo efetivo não é, em geral, usada por várias razões.

Primeiramente, amônia anidra deve ser manipulada como um ma-terial perigoso. Isso envolve certas exigências reguladorase similares. Além disso, amônia anidra é difícil de misturarem uma seção transversal inteira dos gases do forno no dutodo forno.

SUMÁRIO

De acordo com um aspecto da presente invenção, umagente redutor, tal como uréia ou amônia, é introduzido emum forno de processamento de minério para reduzir emissõesde NOx por SNCR. O agente redutor de SNCR pode ser introdu-zido como gás, líquido ou sólido. Além disso, o agente redu-tor de SNCR pode ser introduzido como os produtos de decom-posição gasosa de um líquido ou sólido.

Em um outro aspecto da presente exposição, a in-trodução do agente redutor de SNCR é complementada por ar dealta energia/velocidade que é injetado na corrente gasosa doforno. O agente redutor de SNCR pode ser introduzido com arpressurizado ou separadamente dele. Em qualquer desses ca-sos, o ar pressurizado tanto reduz como ainda elimina a es-tratificação dos gases no forno de processamento de minério,enquanto também distribui o agente redutor de SNCR atravésda seção transversal do forno.

0 ar de alta energia/velocidade é injetado no vasogiratório em uma velocidade de cerca de 30, 48 m (100 pés) a304,8 m (1.000 pés) por segundo, tipicamente de uma fonte depressurização de ar que fornece uma pressão estática maiorque 0,15 atm, e em um aspecto da presente exposição, em umponto ao longo de uma metade do comprimento inferior do vasogiratório, onde a diferença de temperatura entre os gases doforno e do minério é a maior, para misturar o gás liberadodo minério com os gases de combustão do queimador primário.A vazão de massa do ar injetado é de cerca de 1 a cerca de15% da vazão de massa de uso do ar de combustão pelo forno.

Em um aspecto exemplar especifico da exposição, édescrito um método para implementar SNCR em um forno longoconvencional que inclui cimento, cal, agregado leve, lama decal, e outros fornos de processamento de minério. A uréia éintroduzida através da parede do vaso giratório do forno. Auréia, seus subprodutos, amônia, ou outros materiais conten-do amônia podem ser introduzidos (na forma de um gás, sólidoou liquido) pelo uso de um pleno estacionário. Alternativa-mente, uréia, seus subprodutos, amônia, ou outros materiaiscontendo amônia podem ser introduzidos (na forma de um gás,sólido, ou liquido) pelo uso de uma pluralidade de tubos in-clinados. Outros mecanismos para introduzir uréia, seus sub-produtos, amônia, ou outros materiais contendo amônia podemser também usados.

De acordo com um outro aspecto, a aplicação deSNCR na redução de emissões de NOx em um forno de cimentocom pré-aquecedor/pré-calcinador ou outro forno de processa-mento de minério é efetuada pelo uso de amônia anidra (gásamônia) como o agente redutor. 0 gás amônia é misturado emuma corrente de ar (comprimido) de alta pressão em uma faixade concentração de 0,1% a 10% em volume de amônia. Essa mis-tura é injetada no vaso de processamento ou duto estacioná-rio em uma velocidade de cerca de 30% da velocidade do sompara a velocidade do som através de um ou mais bocais. Detal modo, gases de forno estratifiçados são misturados (i.e.desestratifiçados) e a amônia é misturada com os gases doforno.

Em uma modalidade exemplar, a corrente de ar com-primido contendo de 1% a 10% em volume de amônia é injetadano duto ou vaso a 50% a 100% de velocidade do som através deum ou mais bocais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As Figuras 1-6 ilustram uma modalidade exemplar deum forno de processamento de minério que foi modificado paraa redução de emissões de NOx por SNCR;

As Figuras 7 e 8 ilustram uma outra modalidade deum forno de processamento de minério que foi modificado paraa redução de emissões de NOx por SNCR;

As Figuras 9-12 ilustram ainda uma outra modalida-de de um forno de processamento de minério que foi modifica-do para a redução de emissões de NOx por SNCR;

As Figuras 13 e 14 ilustram uma outra modalidadede um forno de processamento de minério que foi modificadopara a redução de emissões de NOx por SNCR;

A Figura 15 ilustra uma outra modalidade de umforno de processamento de minério que foi modificado para aredução de emissões de NOx por SNCR;As Figuras 16-20 ilustram uma outra modalidade deum forno de processamento de minério que foi modificado paraa redução de emissões de NOx por SNCR;

As Figuras 21-23 ilustram ainda uma outra modali-dade de um forno de processamento de minério que foi modifi-cado para a redução de emissões de NOx por SNCR;

As Figuras 24 e 25 ilustram um forno de processa-mento de minério tendo um pleno com uma barreira de água pa-ra recuperar o agente redutor;As Figuras 26-28 ilustram os vários desenhos para

drenar o pleno de um forno de processamento de minério;

A Figura 29 ilustra um forno de processamento deminério com uma unidade de evaporação externa;

As Figuras 30 e 31 ilustram um forno de processa-mento de minério que foi modificado para a redução de emis-sões de NOx por SNCR pelo uso de um alimentador de materialsólido; e

As Figuras 32-41 ilustram, em diagrama, váriasconfigurações de vasos estacionários de pré-aquecedor/pré-calcinador, que foram modificados para incluir injetores queintroduzem ar de alta pressão para promover a redução de e-missões de NOx por SNCR nos vasos estacionários.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

De acordo com os conceitos da presente exposição,um agente redutor é introduzido em um forno de processamentode minério para implementar redução não catalitica seletiva(SNCR) como um método para reduzir emissões de óxido de ni-trogênio (NOx) . Em muitas modalidades, a introdução do agen-te redutor é complementada pela introdução de ar pressuriza-do que é injetado em um forno de processamento de minériopara distribuir energia para os gases no forno para obtermisturamento em seção transversal dos gases do forno e doagente redutor de SNCR. De tal modo, por introdução de umagente redutor de SNCR com a injeção de ar pressurizado, aestratificação de gases em um forno é reduzida, ou mesmo e-liminada, enquanto, ao mesmo tempo, o agente redutor de SNCRé introduzido através da seção transversal do forno. 0 ar dealta pressão injetado proporciona energia para misturar osgases que são liberados do minério no processo com os gasesde combustão provenientes da zona de combustão do forno, en-quanto o agente redutor de SNCR reduz as emissões de NOx.Exemplos da injeção de ar pressurizado nos fornos de proces-samento de minério para reduzir a estratificação de gases noforno são mostrados nos documentos, do aqui também titular,Patente US 6.672.865 e o Pedido de Patente US 11/137.288 de-positado em 25 de maio de 2005, em que a totalidade de ambosé aqui incorporada a titulo de referência.

Os conceitos da presente exposição podem ser usa-dos para implementar SNCR tanto em fornos longos convencio-nais como em fornos com pré-aquecedor/pré-calcinador. Mate-riais tipicamente processados em tais fornos são matériasprimas de cimento Portland, argilas, calcário, taconita, eoutros materiais minerais que são termicamente processados eliberam gases quando aquecidos.

Em muitas das modalidades descritas aqui, a fontedo agente redutor de SNCR é remota do vaso giratório do for-no de processamento de minério. 0 significado aqui do termo"remoto" quando ele se refere à relação da fonte de agenteredutor de SNCR relativa ao vaso giratório é que a fonte doagente redutor de SNCR não está fixada ao vaso giratório, e,como tal, não gira com o vaso giratório. Como tal, a fontede agente redutor de SNCR pode estar configurado como umtanque, reservatório, vaso, tremonha, ou similar que é espa-çado do vaso giratório e contém um agente redutor de SNCRliquido, gasoso ou liquido e fornece o agente redutor deSNCR ao vaso giratório durante a operação do forno de pro-cessamento de minério. Por exemplo, em algumas das modalida-des descritas aqui, um agente redutor de SNCR é fornecido deuma fonte remota a um pleno giratório ou estacionário e de-pois disso sugado para o vaso giratório. Pelo uso de umafonte de agente redutor de SNCR que é remoto do vaso girató-rio, a fonte do agente redutor de SNCR pode ser, por exem-plo, reabastecido sem interrupção da operação do forno. Issoé distinto dos desenhos em que um tanque ou similar está fi-xado ao vaso giratório.

Agora com referência às Figuras 1-6, um forno deprocessamento de minério 10 inclui um vaso giratório 12 quetem uma parede cilíndrica 14, uma entrada de ar de combus-tão/extremidade de queimador inferior 16, e uma extremidadede saída de gás superior 18. Em operação, a alimentação deminério bruto 20 é distribuída para a extremidade de saídade gás 18, e, com rotação do vaso giratório 12, o leito deminério se move da extremidade de saída de gás 18 em direçãoà entrada de ar/extremidade de queimador 16. De tal modo, ominério flui em contracorrente aos produtos de combustão quese formam na corrente gasosa do forno. Um queimador 24 é su-prido de uma fonte de combustível primária 26, e o ar decombustão é retirado de um recuperador de calor 30, atravésde uma coifa 28, e para a extremidade de entrada de ar decombustão 16. O minério processado sai da extremidade de en-trada de ar de combustão 16 e é enviado para o recuperadorde calor 30. Um ou mais tubos de injeção de ar 32 em comuni-cação de fluxo de ar com um pressurizador de ar, tal como umventilador, um soprador ou um compressor 34 (doravante, parafacilitar a descrição, ventilador 34) estão localizados aolongo do comprimento do vaso giratório 12 em pontos onde ominério no processo no leito de minério 22 está calcinandoou onde as diferenças de temperatura entre a corrente gasosado forno e o leito de minério 22 são as mais extremas, maistipicamente

na metade mais inferior do vaso giratório 12, aporção mais próxima de entrada de ar de combus-tão/extremidade de queimador 16 que a extremidade de saídade gás 18. Os tubos de injeção de ar 32 terminam no vaso gi-ratório como um bocal 36 posicionado para direcionar o arinjetado ao longo de um percurso desenhado para conferir ummomento rotacional à corrente gasosa do forno. 0 orifício 38do bocal 36, em uma modalidade exemplar, tem uma relação deaspectos maior que um.

0 forno de processamento de minério 10 pode serconfigurado para queimar combustível suplementar, tais comopneus usados distribuídos de uma fonte de combustível suple-mentar 40 através de um dispositivo de distribuição de com-bustível 42 no vaso giratório 12 para queimar em contato como minério no processo no leito de minério 22. Em uma modali-dade exemplar, ar é injetado para conferir momento rotacio-nal à corrente gasosa do forno entre tal dispositivo de dis-tribuição de combustível 42 e a entrada de ar de combus-tão/extremidade de queimador 16. Alternativamente, ar podeser injetado em um ou mais pontos adicionais ao longo do va-so giratório 12 em localizações entre tal dispositivo dedistribuição de gás suplementar 42 e a extremidade de saídade gás 18.

Como mostrado na Figura 4, dois ou mais tubos deinjeção de ar 32 podem se estender através da parede cilín-drica 14 do vaso giratório 12. Ar pressurizado é distribuídopara os tubos de injeção pelo ventilador 34. Os tubos de arde injeção 32 terminam no forno em um ponto entre o topo doleito de minério 22 e o eixo de rotação do vaso giratório 12para direcionar ar injetado de alta energia no vaso girató-rio para conferir momento rotacional à corrente gasosa doforno. Ao injetar ar de alta energia no forno para produzirmomento giratório na corrente gasosa do forno, elementos decombustível suplementares, tais como pneus, que estão quei-mando na corrente gasosa do forno são continuamente limposde seus próprios produtos de combustão e contatados com ga-ses mistos do forno para proporcionar condições mais favorá-veis para combustão e transferência de energia.

Injeção de ar de misturamento de alta energia efi-caz para conferir momento rotacional na corrente gasosa doforno trabalha para dissipar camadas estratifiçadas produzi-das, por exemplo, por calcinação de minério no leito de mi-nério 22. Com remoção ou dissipação dos estratos de dióxidode carbono mais densos que normalmente cobrem o leito de mi-nério 22, energia radiante da corrente gasosa do forno e dasparedes cilíndricas 14 do vaso giratório 12 alcança o leitopara permitir mais energia de transferência eficaz entre acorrente gasosa do forno e o minério do processo.

0 forno de processamento de minério 10 foi modifi-cado para a implementação de SNCR. Em particular, o ventila-dor injeta ar, junto com amônia gasosa, os produtos de de-composição gasosa de uréia, ou algum outro gás redutor deSNCR, no vaso giratório 12. Um pleno estacionário 50 circun-da a parede 14 do vaso giratório. Ar ambiente é introduzidono pleno 50 através da entrada de ar 52. O pleno 50 é flui-damente acoplado a uma fonte 4 8 de um agente redutor deSNCR. Na modalidade exemplar das Figuras 1-6, amônia gasosa,os produtos de decomposição gasosa de uréia, ou algum outrogás redutor de SNCR proveniente da fonte 48 é introduzido nopleno 50 através de uma entrada de gás 54. Ar e amônia gaso-sa, produtos gasosos de decomposição de uréia, ou algum ou-tro gás redutor são então sugados através de uma saída 56, eum conduto 58 pelo ventilador 34, e, depois disso, injetadosatravés do vaso giratório 14 através dos tubos de injeção32. A saída 56 e o conduto 58 são fixados à entrada do ven-tilador 34 e assim giram juntamente com o vaso 12 em relaçãoao pleno estacionário 50. 0 ar injetado e amônia gasosa (ouprodutos gasosos de decomposição de uréia ou algum outro gásredutor de SNCR) então reduzem os gases de forno estratifi-cados do modo descrito aqui. Em outras palavras, o sistemadas Figuras 1-6 funciona não somente para misturar os gasesdo forno estratifiçados (conforme descrição nas outras nume-rosas modalidades descritas aqui) , mas também funciona parareduzir emissões de NOx pela introdução do agente redutor deSCNR.

Um par de vedações mecânicas 60 veda a interfaceentre o pleno estacionário 50 e um par de placas de face gi-ratórias 62. A superfície do diâmetro interno de cada umadas placas de face 62 é fixada à outra superfície da parede14 do vaso giratório 12. Como tal, as placas de face 62 gi-ram com o vaso giratório 12. A vedação mecânica 60 é cons-truída de aço de mola. De modo similar às placas 62, a veda-ção mecânica 60 é conformada em anel com sua porção de diâ-metro externa 64 sendo fixada ao pleno estacionário 50 (videa Figura 3) . A porção de diâmetro interno 66 das vedaçõesmecânicas 60 é oblíqua contra as respectivas superfícies ex-ternas das placas de face 62 (vide Figura 3) . De tal modo,um volume interno 68 é definido por (i) o pleno 50, (ii) asuperfície externa da parede do vaso (14), (iii) a vedação60, e (iv) as placas de face 62. Uma das placas de face 62tem um orifício definido nela. A saída 56 é fixada a essaplaca de face 62 de modo que o volume interno 68 fica em co-municação fluida com o conduto 58.

Deve ser apreciado que outras montagens podem serusadas para introduzir amônia gasosa, o produtos de decompo-sição gasosa de uréia, ou algum outro gás redutor de SNCR,no vaso giratório 12. Por exemplo, a Patente US 5.451.255,do aqui também titular, descreve vários métodos e dispositi-vos para remover uma porção dos gases de um forno com partede um sistema de derivação. Tais métodos e dispositivos, comou sem modificação neles, podem ser usados para introduziramônia gasosa, os produtos de decomposição gasosa de uréia,ou algum outro gás redutor de SNCR, no vaso giratório 12 (ouem um conduto similar ao conduto 58 para introdução no vasogiratório 12 pelo ventilador 34).

Na modalidade exemplar das Figuras 1-6, amônia ga-sosa, produtos de decomposição gasosa de uréia, ou algum ou-tro gás redutor de SNCR podem ser introduzidos no vaso gira-tório através da duração da revolução inteira do vaso 12.Várias fontes diferentes 48 de a amônia gasosa, os produtosde decomposição gasosa de uréia, ou algum outro gás redutorde SNCR, podem ser usadas. Por exemplo, amônia gasosa podeser suprida de um tanque pressurizado ou gerador de amônia.Os produtos de decomposição gasosa de uréia podem ser supri-dos de uma câmara de pirólise externa próxima ao forno deprocessamento de minério 10.

Alternativamente, uréia sólida ou aquosa pode serintroduzida no pleno estacionário 50. Como mostrado nas Fi-guras 7 e 8, uma entrada para material sólido ou tremonha 70pode ser usada para introduzir materiais sólidos, tais comopelotas de uréia, no pleno 50. Um dispositivo de retenção dear 72 pode ser usado para impedir que ar e gases escapem dopleno 50. Uréia aquosa pode ser introduzida através da en-trada de gás 54. Deve ser apreciado que um dado desenho podeincluir somente uma de a entrada de gás/liquido 54 e a en-trada de material sólido 70, ou ambas. Na modalidade mostra-da nas Figuras 7 e 8, ar é introduzido no pleno 50 atravésde uma entrada de ar 74, com o fluxo na entrada sendo modu-lado por uma válvula de controle 76, embora outros métodos edispositivos de entrada de ar possam ser usados. Em uma mo-dalidade exemplar, a uréia sólida ou aquosa é introduzida nopleno 50 onde ela contata a superfície externa quente da pa-rede 14 do vaso giratório 12 e sofre pirólise para os produ-tos gasosos dentro do pleno 50. Daí, os produtos da decompo-sição gasosa são sugados para o vaso giratório 12 pelo ven-tilador 34 do modo descrito acima. A pirólise direta de u-réia no pleno 50 é um pouco dependente da temperatura da su-perfície externa da parede 14 do vaso giratório 12. Tipica-mente, a superfície externa da parede 14 do vaso giratório12 na zona onde o pleno 50 está posicionado tem uma tempera-tura de cerca de 250°C. Contudo, com o movimento do ar devi-do ao arraste do ventilador 34 e a capacidade de aquecimentoda uréia ou da solução de uréia, pode não haver transferên-cia de calor suficiente do interior do forno para manter su-ficiente temperatura para obtenção da pirólise em certos de-senhos de forno existentes. Uma modificação do material re-fratário que forra o interior da parede 14 do vaso giratório12 pode ser feita para assegurar que condução de aquecimentoadequada seja mantida para manter a superfície externa daparede 14 do vaso giratório 12 suficientemente quente paraefetuar a pirólise da uréia. Tal modificação pode ser feitano vaso giratório interior 12 inteiro ou somente na área dovaso 12 próxima ao pleno estacionário 50. Em uma modalidadeexemplar, o vaso giratório 12 é desenhado de modo que a tem-peratura da superfície externa da parede 14 do vaso girató-rio 12 seja mantida entre 250°C e 350°C.

Em uma outra modalidade exemplar, o pleno 50 em

torno do vaso giratório 12 é alimentado com pelotas de uréi-a. O material sólido cai para o fundo do pleno estacionário50 onde ele é coletado em uma panela 78. A panela 78 é aque-cida pelo vaso giratório 12, embora, caso seja necessário, apanela 78 possa ser aquecida com aquecedores de tiras elé-tricas suplementares, vapor de água, ou similar para manteruma temperatura que seja suficientemente quente para piroli-sar continuamente a uréia. As pelotas de uréia sofrem piró-lise na panela 78, com os produtos de decomposição gasosa

destas sendo sugados para o vaso giratório 12 pe-lo ventilador 34 do modo descrito acima. As pelotas de uréiapodem se adicionadas na posição de 12 horas de rotação dovaso, ou alternativamente na posição de 3 ou 6 horas, e cai-riam diretamente no fundo do pleno 50 que é aquecido sufici-entemente para pirolisar a uréia tão rápido quanto é alimen-tada. A localização da entrada de ar 74 permite que entresuficiente ar para varrer a área de pirólise (i.e., o ar deentrada é puxado através da panela 78).

Deve ser apreciado que os métodos descritos acimaque utilizam a pirólise de uréia (tanto externamente comodentro do pleno 50) permitem ao operador do forno receber emanusear uréia seca ou aquosa, e, depois disso, convertê-laem amônia gasosa no local, de um modo controlado. Isso fazcom que o operador do forno evite manusear quantidades sig-nificantes de amônia tóxica no local da planta.

Conforme descrição acima, o pleno estacionário 50permite o uso eficaz de uréia para SNCR pela adição continuado reagente relativo ao tempo de residência dos gases noforno. O tempo de residência de gás na zona de temperaturadesejada está na faixa de 1 a 5 segundos. O dispositivo e ométodo descritos acima proporcionam eficaz redução de NOx jáque a amônia gasosa, os produtos de decomposição gasosa deuréia, ou outro gás de redução de SNCR são introduzidos du-rante esse período de tempo inteiro. Deve ser apreciado quea redução de NOx eficaz pode ser também obtida por outrosmétodos e dispositivos. Por exemplo, uréia pode ser introdu-zida no vaso giratório 12 através de um ou mais dispositivosde distribuição de combustível 42. Exemplos de dispositivosde distribuição de combustível, que podem ser usados, são osdispositivos de distribuição de combustível descritos nasPatentes, do aqui também titular, US 4.850.290 e US4.930.965, em que a totalidade destas é aqui incorporada atítulo de referência. Por exemplo, os dispositivos de dis-tribuição de combustível 42 podem ser configurados comoquaisquer dos tubos inclinados e associados ao maquináriodescrito nas patentes incorporadas acima.

Tipicamente, o período de rotação para um forno decimento longo é de cerca de 40 a 60 segundos. Como tal, umacarga de uréia moderada pode ser introduzida através de umtubo inclinado no vaso giratório 12 em uma forma que quandoela cai no vaso 12 ela fica pelo menos tanto quanto uma re-volução para que ela se decomponha completamente. Em tal ca-so, a redução de NOx pode ser realizada, particularmente seos voláteis liberados são bem misturados pelo uso de, porexemplo, os métodos de ar injetado descritos aqui (por exem-pio, pelo uso do ventilador 34 e o(s) tubo(s) de injeção dear 32 associado(s).

Logo, para expor o volume do gás do forno (em umabase continua) aos produtos de dissociação da uréia (ou ou-tro agente redutor de SNCR), a taxa de volatilização da car-ga pode ser moderada de modo que a liberação dos voláteisdure pelo menos o período entre as cargas. A moderação dosvoláteis pode ser realizada pelo processamento da uréia deuma forma a reduzir a transferência de calor da uréia. Talprocessamento pode envolver, por exemplo, (i) colocar emcontêineres ou acondicionar a uréia (por exemplo, latas de 1litro ou recipientes de papelão ou sacos), (ii) briquetar oude outra forma aglomerar a uréia para reduzir a razão de á-rea de superfície para massa (por exemplo, formação de blo-cos ou tijolos de uréia), (iii) misturar uréia com materialcomo poeira de forno ou combustível sólido alternativo, e/ou(iv) colocar em contêineres ou aglomerar uma mistura de u-réia e um outro material para moderar a liberação de volá-teis. Outros métodos para moderar a liberação dos voláteisque podem ser usados com os conceitos da presente exposiçãosão os métodos para moderar a liberação de voláteis de umelemento de combustível adicionado descritos na Patente US5.122.189, do aqui também titular, em que a totalidade damesma é aqui incorporada a título de referência.Um exemplo de método para aglomerar uréia incluiformar 1 kg de cargas de pelotas umedecidas em contêineresde papelão. Um outro exemplo de método inclui misturar 1parte de uréia com 10 partes de poeira do forno, em que amistura resultante é colocada em uma panela de 18,93 litros(5 galões). Um outro método envolve o leve umedecimento ecompressão das pelotas de uréia. Além disso, o processo defabricação de pelotas pode produzir um subproduto indesejá-vel de aglomerados que pode ser adequado para uso, propor-cionando, assim, uma fonte de remoção benéfica para tal des-pejo de fabricação.

Além dos desenhos de tubo inclinado simples, deveser apreciado que tubos inclinados múltiplos podem ser usa-dos para introduzir uréia no vaso giratório. Por exemplo, umvaso giratório 12 pode ser equipado com dois a seis tubosinclinados (ou talvez até mais). Com um aumento do número detubos inclinados, a continuidade de introdução de uréia seintensifica. Além disso, uma caçamba pode estar na posiçãode 9 horas da rotação do vaso, então conforme a caçamba so-bre a extremidade do tubo inclinado alcança a posição de10:30, as pelotas começam a cair no tubo inclinado. Essaqueda continuará até que o tubo inclinado fique posicionadoem cerca da posição 1:30. Então, assumindo que o forno estáequipado com quatro de tais tubos, um outro tubo recente-mente carregado alcança a posição 10:30 e começa a cair u-réia no tubo inclinado resultando em uma alimentação maisou menos continua de uréia granular no forno. 0 grau de uni-formidade para obter os resultados desejados pode ser ajus-tado pelo uso de mais, ou menos, tubos inclinados. Como cadaum dos tubos descritos aqui, no caso do uso de tubos incli-nados múltiplos, a redução de NOx pode ser realizada parti-cularmente se os voláteis liberados estiverem bem misturadospelo uso de, por exemplo, métodos de ar injetado (por exem-plo, pelo uso do ventilador 34 e do(s) tubo(s) de injeção dear associado(s)).

É também possível injetar uréia aquosa nos tubosinclinados através de múltiplas válvulas e bocais em uma tu-bulação em torno do forno nas posições de 10 horas a 2 ho-ras. Conforme um tubo inclinado gira sob a válvula e o bo-cal, uma alíquota de líquido é injetada no tubo inclinado. 0líquido invade principalmente a superfície do tubo inclinadoquente onde a umidade rapidamente evapora e a uréia sólidasofre pirólise em seus produtos de decomposição gasosa, emque tais produtos da decomposição são então dragados para ovaso giratório 12, já que ele está sob pressão negativa comrelação à atmosfera. Como acontece com cada um dos métodosdescritos aqui, no caso de introdução de uréia aquosa em umou mais tubos inclinados, a redução de NOx pode ser realiza-da, particularmente se os voláteis liberados estão bem mis-turados pelo uso de, por exemplo, os métodos de ar injetadodescritos aqui (por exemplo, pelo uso do ventilador 34 edo(s) tubo)s) de injeção de ar (32) associado(s)).

Conforme descrito acima, os produtos da decomposi-ção gasosa da uréia podem ser introduzidos no vaso giratório12 pelo uso do ventilador 34 e o(s) tubo(s) de injeção de ar32 associado(s). Deve ser apreciado que a uréia sólida podeser também introduzida no vaso giratório 12 pelo uso do ven-tilador 34 e o(s) tubo(s) de injeção de ar 32 associado(s) .Para isso, as pelotas de uréia, pelotas de uréia pulveriza-da, pó de uréia, ou similar, podem ser introduzidos nos con-dutos entre o ventilador 34 e o(s) tubo(s) de injeção de ar32 associado(s) (i.e., em uma local a jusante do ventilador34). Alternativamente, pelotas de uréia pulverizadas ou póde uréia podem ser sugados para o ventilador 34 e depoisdisso descarregadas no vaso giratório 12 através do(s) tu-bo(s) de injeção de ar 32 associado(s). Em tal caso, o tama-nho de grão do pó é selecionado pare ser passado de modo e-ficaz através do ventilador 34. Ao longo dessa linha, se umdado desenho do ventilador 34 passar as pelotas de uréia,não é necessário pulverizar a uréia.

Além disso, os produtos de decomposição gasosa deuréia ou amônia poderiam ser introduzidos nos gases de saidade um forno com pré-aquecedor/pré-calcinador no jato de arde alta velocidade para misturar os gases. Muitos fornos compré-aquecedor/pré-calcinador são configurados para injetaremuréia aquosa nos gases de saida do forno. Essas aplicaçõesse confrontam com a necessidade de se alcançar uma distribu-ição mais uniforme da solução de uréia através dos gases,requerendo assim vários bocais. De acordo com os conceitosda presente exposição, o agente redutor pode ser introduzidono jato de alta pressão, resultando assim em melhor distri-buição do agente redutor.

Com referência às Figuras 9-12, é mostrado um ou-tro sistema de SNCR que pode ser usado para injetar um agen-te redutor de SNCR aquoso 80 (por exemplo, amônia ou uréiaaquosa) no vaso giratório 12. A modalidade das Figuras 9-12permite a injeção do liquido a ser escolhida através 100% darotação do vaso. O número e o tamanho dos injetores 82 podemser projetados para satisfazer as necessidades de um dadodesenho de forno. Em operação, a velocidade do forno (RPM) ea posição (P1) são detectadas e inseridas em um controlador84, que entram em um controlador 84, que então calcula otempo desejado para abrir a válvula solenóide 86 de um dadoinjetor 82 para permitir que o liquido na câmara de ligação88 entre no tubo inclinado 90. O liquido é acelerado atravésdo bocal 92 e passa através do tubo inclinado 90 e na posi-ção central dos gases do forno. O controlador 84 calcula otempo de injeção apropriado para a próxima estação de inje-ção e abre a válvula solenóide correta 86 naquele tempo. Es-se processo continua até que o ciclo de todas as seis esta-ções mostradas tenha sido percorrido (embora o sistema possaser concretizado com qualquer número de injetores). Nessaocasião, o seguinte tubo inclinado 90 é alinhado e o contro-lador 84 começa a abrir a válvula solenóide guia 86 para re-começar o ciclo. Uma revolução completa do vaso giratório 12requer três ciclos dos injetores 82 para um total de dezoitoinjeções, nesse exemplo de modalidade. A taxa de energizaçãode cada uma das válvulas solenóides 8 6 é dependente da velo-cidade do vaso e, portanto, aumentará quando a velocidade dovaso aumentar, e diminuirá quando a velocidade do vaso dimi-nuir.

Como mostrado nas Figuras 11 e 12, a placa de co-bertura do tubo inclinado 90 pode incluir uma abertura quepermite que o jato de solução aquosa entre no vaso giratório12. Essa abertura na placa de cobertura pode agir como umsepto 96 que separa a área de entrada em dois vasos de con-tenção 98. Os vasos de contenção 98 podem ser usados paracapturar qualquer liquido não fazendo que não esteja efetu-ando, com sucesso, o trânsito do bocal 92 para o lado dedentro do vaso giratório 12. 0 liquido será então levado emdireção ao topo do vaso 12 com a rotação do vaso e despeja-do dentro do vaso 12 conforme ele passa através dos 120graus superiores de sua rotação .

Em um exemplo de construção da modalidade das Fi-guras 9-12, os seguintes parâmetros físicos podem ser usa-dos :

DIÂMETRO DO VASO (12'-0")

VELOCIDADE DO VASO 90 RPH

DIAM. DO TUBO INCLINADO 45,72 cm (18 pol)

DIÂMETRO DO BOCAL 3,81 cm (1,5 pol)

Espera-se que o sistema de injeção para essa con-figuração injete 17.000 a 23.000 kg (17-23 toneladas) de lí-quido por hora. Contudo, deve ser apreciado que a capacidadese alterará com qualquer alteração das propriedades físicas.

Um outro sistema de SNCR que pode ser usado parainjetar um agente redutor de SNCR (por exemplo, amônia ouuréia aquosa) no vaso giratório 12 é mostrado nas Figuras 13e 14. 0 sistema das Figuras 13 e 14 é similar ao dos outrossistemas descritos aqui em que o agente redutor de SNCR éintroduzido no local do forno com uma temperatura desejável(por exemplo, de 927°C a 982°C (1.700 a 1.800°F), com o usoda junta giratória para proporcionar um fornecimento cons-tante do agente redutor gasoso ou liquido. O sistema das Fi-guras 13 e 14 também facilita o misturamento dentro do forno(i.e., desestratificação). Como mostrado na Figura 14, uminjetor de suprimento redundante 110 é incorporado dentroflange dos tubos de injeção 32 de modo que o gás e/ou liqui-do redutor de SNCR é introduzido no tubo de injeção 32. Adescarga do injetor 100 termina sobre a linha central do tu-bo de injeção 32 e introduz o agente redutor de SNCR na cor-rente de ar pressurizada. O injetor 100 pode ser equipadocom um bocal atomizador para aumentar as capacidades de mis-turamento. O agente redutor de SNCR é então acelerado junta-mente com o ar de misturamento através do orifício do bocaldo tubo de injeção e misturado homogeneamente com o gás doforno. Deve ser apreciado que tal arranjo pode ser tambémusado para introduzir componentes que não um agente redutorde SNCR no forno. Por exemplo, o combustível líquido e/ougasoso ou água de despejo podem ser introduzidos pelo inje-tor 100 e distribuídos ao forno pelo corrente de ar de altapressão proveniente do tubo de injeção.

Um outro sistema de SNCR que pode ser usado paraintroduzir um agente redutor de SNCR (por exemplo, amôniaaquosa ou uréia aquosa) no vaso giratório 12 é mostrado naFigura 15. Nessa modalidade, uma tubulação de suprimento 144é disposta ao longo do eixo giratório do forno e entra naextremidade superior 18 do forno de processamento de minério10. Uma primeira extremidade da tubulação de suprimento 144é acoplada à fonte 48 do agente redutor de SNCR, nesse casoexemplificativo, um tanque de amônia aquosa ou uréia aquosa.

Uma segunda extremidade da tubulação de suprimento 144 é a-coplada a uma segunda tubulação de suprimento 14 6 via aco-plamento giratório 148. A tubulação de suprimento 146 saiatravés da parede 14 do vaso giratório 12 e corre ao longodo comprimento do vaso. A tubulação de suprimento 14 6 é aco-plada à saida do ventilador 34. Por exemplo, a tubulação desuprimento 14 6 é acoplada em um ponto entre o ventilador 34e a ramificação dos tubos de injeção 32, conforme mostradona Figura 15. De tal modo, um agente redutor de SNCR liquido(por exemplo, amônia aquosa ou uréia aquosa) pode ser supri-do ao lado pressurizado do ventilador a partir de uma fonteremota de agente redutor de SNCR.

Além disso, deve ser apreciado que na modalidadeexemplar da Figura 15, assim como com várias outras modali-dades descritas aqui, o agente redutor de SNCR pode ser in-troduzido na corrente de ar de alta pressão a partir do ven-tilador 34 de um local dentro do vaso giratório 12. Por e-xemplo, no caso da modalidade da Figura 15, em vez de aco-plar a extremidade terminal da tubulação de suprimento 14 6 àsaida do ventilador 34, a extremidade terminal pode ser in-serida no vaso giratório 12 no local que está a montante doventilador 34 (com relação ao fluxo dos gases do forno com ovaso giratório 12). Em outras palavras, a extremidade termi-nal da tubulação de suprimento 146 pode se estender no vasogiratório 12 em um local entre a extremidade inferior 16 doforno de processamento de minério 10 e os bocais 36. De talmodo, o agente redutor de SNCR é introduzido no vaso girató-rio 12 em uma local a montante onde ele é carreado a jusantepelos gases do forno e para contato com a corrente de ar dealta pressão proveniente dos bocais 36 onde ele é misturado,juntamente com os gases do forno, por toda a seção transver-sal do vaso giratório 12.

Conforme descrito acima, amônia anidra, amônia a-quosa vaporizada, ou outros gases redutores de SNCR, taiscomo os produtos da pirólise da uréia, podem ser misturadosem uma tubulação na entrada do ventilador e, subseqüentemen-te, introduzidos no vaso giratório 12 do forno. Um outro e-xemplo de implementação desse conceito está mostrado nas Fi-guras 6-20. Diferente do arranjo das Figuras 1-8, onde opleno 50 é estacionário, no exemplo de implementação das Fi-guras 16-20, um pleno 102 é fixado à parede 14 do vaso gira-tório 12 e, logo, gira com o vaso 12. Uma saida 104 do pleno102 é fluidamente acoplada a uma entrada do ventilador 34pelo conduto 58. Assim, o pleno 102, o ventilador 34, e oconduto 58 giram com o vaso giratório 12. Como mostrado naFigura 18, o pleno 102 tem uma fenda anular 106 formado ne-le. No exemplo de implementação das Figuras 16-20, a fendaanular 106 é formada no lado do pleno 102 em oposição à sai-da 104, embora seja contemplado formar a fenda no mesmo ladoque a saida 104.

Como mostrado nas Figuras 17 e 20, um bocal inje-tor 108, ou outro dispositivo de entrada de gás/ou liquido,se estende na fenda 106. O bocal injetor 108 é estacionárioe logo corre dentro da fenda 106 durante a rotação do vasogiratório 12. Amônia anidra, produtos de decomposição gasosade uréia, ou algum outro gás redutor de SNCR é introduzidono pleno 102 via o bocal injetor 108. Do lado de fora, o arambiente é também dragado para o pleno 102 através da fenda106, onde ele é misturado com a amônia anidra (ou outro gásredutor de SNCR) . O ar misto e amônia anidra (ou outro gásredutor de SNCR) são dragados através da saida 104 do pleno102 e o conduto 58 pelo ventilador 34, e, depois disso, in-jetados no vaso giratório 12 através dos tubos de injeção 32.

O bocal injetor 108 pode se estender no pleno 102em quaisquer de numerosos locais. Por exemplo, como mostradona Figura 17, o bocal injetor 108 se estende no pleno 102proximamente ao fundo do pleno (por exemplo, na posição de 6horas). Contudo, outros locais podem ser usados para satis-fazerem as necessidades de um dado desenho de forno.

Deve ser apreciado que um ou ambos de o ventilador34 e a fenda 10 podem ser configurados para manter a pressãonegativa dentro do pleno 102. Ao se fazer isso, a amônia a-nidra (ou outro gás redutor de SNCR) é impedida de escapardo pleno 102 através da fenda 10 6. Em uma modalidade exem-plar, a fenda 106 é configurada com uma largura de 1,27 cm(1/2 pol) e diâmetro de 14' . Em tal configuração, velocida-des de ar geradas por ventiladores, sopradores, ou compres-sores típicos são mais que suficientes para gerar a pressãonegativa necessária para impedir que a amônia anidra (ou ou-tro gás redutor de SNCR) escape do pleno 102 através da fen-da 106. Em uma modalidade exemplar, o ventilador 34 pode serusado para gerar uma velocidade de entrada de ar de 5,18-12,19 m/s (17-40 pés/segundo).

Deve ser também apreciado que o tamanho da fenda106 pode ser configurado para permitir que o fluxo de massade ar desejado seja suprido ao ventilador 34. Em outras pa-lavras, uma configuração de sistema pode ser desenhada quesatisfaça o fluxo de massa de ar requerido para a operaçãodo forno, enquanto a pressão negativa é também mantida den-tro do pleno 102. Contudo, se um dado desenho de forno re-querer um fluxo de massa de ar acima do que pode ser sugadoatravés de um dado desenho de fenda, uma entrada de ar su-plementar pode ser acoplada à entrada do ventilador 34.

Como aludido acima, além dos gases redutores deSNCR, agentes redutores de SNCR aquosos podem ser também in-troduzidos via o bocal injetor 108. Além disso, outras con-figurações podem ser usadas para facilitarem o uso de agen-tes redutores de SNCR aquosos. Por exemplo, como mostradonas Figuras 21-28, o pleno 102 pode ser configurado com vá-rios levantadores 110 que se estendem de uma superfície in-terna 112 da parede lateral do pleno 114. Nesse arranjo, a-mônia aquosa (ou outro agente redutor de SNCR) é introduzidano pleno 102 em um local próximo à extremidade superior dele(por exemplo, 11 horas), embora outros locais possam ser u-sados para satisfazer as necessidades de um dado desenho deforno. A amônia aquosa é direcionada sobre uma superfícieinterna 116 da parede interna do pleno 118, onde ela é aque-cida por energia térmica proveniente da parede 14 do vasogiratório 12. Deve ser apreciado, que em algumas configura-ções, a superfície externa da parede 14 do vaso giratório 12pode definir a parede interna do pleno 102, em cujo caso aamônia aquosa seria direcionada sobre a parede 14. Em qual-quer dos casos, a combinação do calor proveniente da super-fície da parede 14 do vaso giratório 12 e do fluxo de ar queestá sendo sugado através do pleno 102 pelo ventilador 34facilita a evaporação da amônia aquosa com os produtos daevaporação dela sendo aspirados para o vaso giratório 12 domodo descrito acima. Os levantadores 110 proporcionam movi-mento constante da amônia aquosa para aumentar sua exposiçãode área para a superfície de parede aquecida e o fluxo de ar.

Como mostrados nas Figuras 23-28, numerosos arran-jos diferentes podem ser usados para administrar o excessode amônia aquosa, se alguma, no pleno 102. Em uma implemen-tação, um simples dreno 120 pode ser usado para drenar opleno 102. Como mostrado nas Figuras 26 e 27, o dreno 120pode ser estacionário de modo que o líquido em excesso podeser drenado para o coletor de dreno 122. Uma vez capturadopelo coletor 122, o líquido drenado pode ser então recircu-Iado no pleno 102, se desejado. Alternativamente, conformemostrado na Figura 28, o dreno 120 pode ser integrado aopleno 102 e plugado com um plugue de dreno 124. Em tal caso,o excesso de líquido pode ser periodicamente drenado por re-moção do plugue 124. Conforme mostrado nas Figuras 24 e 25,excesso de líquido pode avançar para uma câmara de aqueci-mento suplementar 126 via, por exemplo, uma barreira aquosa128 onde ele é aquecido e subseqüentemente evaporado por umelemento aquecedor 130 (por exemplo, um elemento aquecedorcom resistência elétrica). Os produtos de evaporação prove-nientes da câmara de aquecimento 12 6 são sugados de voltapara o pleno 102 e subseqüentemente introduzidos no vaso gi-ratório 12. Qualquer excesso de liquido na câmara de aqueci-mento suplementar 126 é drenado via um dreno 132.

Uma outra implementação utilizando amônia aquosa émostrada na Figura 29. Nesse caso, a amônia aquosa é intro-duzida em uma unidade de evaporação 134 que é externa aoforno. A unidade de evaporação 134 evapora a amônia aquosacom os produtos de evaporação dela que são introduzidos nopleno 102 via o bocal injetor 108 e subseqüentemente draga-dos para o vaso giratório 12 no modo descrito acima.

Deve ser entendido que além dos agentes redutoresde SNCR aquosos e líquidos, agentes redutores secos e/ou só-lidos podem ser também introduzidos através da fenda 106 elogo no vaso giratório do pleno 102. Por exemplo, pelotas deuréia pulverizada, pó de uréia, ou outros sólidos podem serintroduzidos no pleno 102 por meio de um dispositivo de in-jeção de sólido ou pó que se estende através da fenda 106.Além disso, como mostrado nas Figuras 30 e 31, o pleno 102pode ser incorporado com uma fenda 136 definida em sua su-perfície anular externa 138. Um de um par de flanges angula-dos 140 está posicionado em cada lado da fenda 136. Um ali-mentador, tal como um alimentador em parafuso 142, alimentaas pelotas de uréia, pelotas de uréia pulverizadas, pó deuréia, ou outro agente redutor de SNCR sólido através dafenda 106 e para o pleno 102. Daí, as pelotas de uréia, pe-lotas de uréia pulverizadas, pó de uréia ou outro agente re-dutor de SNCR sólido são sugados para a entrada dos ventila-dores 34 e depois disso descarregados no vaso giratório 12através do(s) tubo(s) de injeção de ar 32. Em tal caso, otamanho de grão do pó ou o tamanho das pelotas podem ser se-lecionados para serem eficazmente passadas através dos ven-tiladores 34.

Com referência às Figuras 32-41, várias configura-ções de porções estacionárias 150 de um forno com pré-aquecedor/pré-calcinador são ilustradas tendo pontos parainjeção de ar de alta pressão para as porções estacionárias150 para criar misturamento nas correntes gasosas do fornoque fluem através das porções estacionárias 150. Assim, arpode ser injetado sob alta pressão, por exemplo, de um ven-tilador, soprador, ou compressor através de um ou mais pon-tos localizados nas paredes da porção estacionária 150 dequalquer forno com pré-aquecedor/pré-calcinador para propor-cionar momento de misturamento do gás com conseqüente redu-ção de poluentes associados à estratificação e heterogenei-dade de combustão localizada em tal equipamento com pré-aquecedor/pré-calcinador.

Referindo-se à Figura 32, a porção estacionária150 inclui um vaso estacionário ou duto de levantador 152,que é posicionado próximo à extremidade superior 18 do vasogiratório 12. Como tal, o vaso estacionário 152 é acopladoao vaso giratório 12 de modo que a corrente gasosa do forno154 flui para fora do vaso giratório 12 e para o vaso esta-cionário 152. A corrente gasosa do forno 154 flui de uma ex-tremidade inferior 156 para uma extremidade superior 158 dovaso estacionário 152.

A porção estacionária 150 pode incluir uma zona decombustão secundária 160 que introduz ar de combustão pré-aquecido tal como ar terciário 162 via uma entrada 164. Azona de combustão secundária 160 inclui o fluxo de ar terci-ário aquecido 162 em uma faixa de temperatura de cerca de760°C a 1.093°C (1.400°F a 2.000°F). Nesse local, o fluxo dear terciário aquecido 162 é introduzido na porção estacioná-ria 150 para auxiliar a combustão dentro da porção estacio-nária 150. A porção estacionária 150 pode incluir também umaentrada de combustível 166 e montagem de alimentação 168. Aentrada de combustível 166 se abre para a porção estacioná-ria 150 através da qual combustível, tal como carvão, podeser introduzido na porção estacionária 150. A montagem dealimentação 168 se abre para a porção estacionária 150 atra-vés da qual alimentação, tal como minério 20, pode ser in-troduzida na porção estacionária 150. Para o forno com pré-aquecedor/pré-calcinador, a porção estacionária 150 pode in-cluir também bocais para proporcionar gás contendo oxigênio,tipicamente ar de combustão pré-aquecido, adjacente à entra-da de combustível 166 para promover a distribuição do com-bustível que flui através da entrada de combustível 166 e aalimentação que flui para a porção estacionária 150 via amontagem de alimentação 168.

A porção estacionária 150 pode incluir também uminjetor 170 para introduzir uma corrente de ar de alta pres-são 172 no vaso estacionário 152 conforme mostrado na Figura32. O injetor 170 pode ser concretizado como uma peça de tu-bulação de aço carbono 80 regular conectada a um ventilador,soprador, ou compressor (daqui por diante, para facilidadede descrição, compressor 174), que gera a quantidade de arde alta pressão 172. Tal peça de tubulação pode ser configu-rada com um ou mais orifícios através dos quais o ar de altapressão flui para a porção estacionária. Em uma modalidade,o injetor 170 é posicionado em uma metade superior do vasoestacionário 152. A quantidade de ar de alta pressão 172 éar não aquecido tal como ar ambiente. Em outras palavras,esse ar de alta pressão 172 está não aquecido pelo processodo forno antes da entrada na porção estacionária 150. Aquantidade de ar de alta pressão 172 emitida dos injetores170 confere momento às correntes gasosas do forno 154 paradissipar quaisquer camadas estratifiçadas das correntes ga-sosas do forno 154 que fluem da extremidade inferior 156 pa-ra a extremidade superior 158 do vaso estacionário 152. Comotal, a quantidade de ar de alta pressão 172 confere momentoàs correntes gasosas do forno 154, que estão saindo do vasogiratório e fluindo através da porção estacionária 150. Deveser apreciado que embora somente um injetor simples 170 sejamostrado na Figura 32, qualquer número de injetores pode serusado.

Em uma modalidade, o injetor 170 pode ser posicio-nado para introduzir a quantidade de ar de alta pressão 172que confere momento em uma direção que é perpendicular comrelação à direção do fluxo das correntes gasosas do forno154. Tal momento pode ser quantificado com relação à massade gás e sólidos a serem misturados. Deve ser apreciado quequando maior a razão do momento induzido para a massa de gása ser misturada, mais rápida será o misturamento. Por exem-plo, um vaso ou duto pré-calcinador operado em uma capacida-de 2.300 χ IO3 kg (2.300 toneladas) por dia terá uma vazãode massa de 78 kg/s de sólido e gás. Um injetor simples 170injeta 1.66 kg/s de ar 172 em uma velocidade de 248 m/s,conferindo assim um vetor adicional de momento de 412kg*m/s. O momento adicional conferido à razão de massa novaso é de 5,28*m/s por kg de fluxo de calcinador (i.e., porkg de gás e sólidos que entram no vaso calcinador).

De acordo com uma modalidade exemplar, o injetor170 pode ser operado para introduzir uma quantidade de ar dealta pressão 172 de modo que o momento para razão de massaresultante está entre 2,0 e 20,0 kg*m/s por kg de gás e só-lidos que entram no vaso calcinador. Em uma modalidade exem-plar mais especifica, o injetor 170 pode ser operado paraintroduzir uma quantidade de ar de alta pressão 172 de modoque o momento resultante para a razão de massa está entre4,0 e 10,0 kg*m/s por kg de gás e sólidos que entram no vasocalcinador.

Em uma modalidade, os injetores 170 podem introdu-zir a quantidade de ar de alta pressão 172 em uma pressão decerca de 41,37 kPa (6 psi). Em uma outra modalidade, os in-jetores 170 podem introduzir a quantidade de ar de altapressão 172 em uma pressão de cerca de 41,37 kPa a 82,74 kPa(6 psi a 12 psi). Em ainda uma outra modalidade, os injeto-res 170 podem introduzir a quantidade de ar de alta pressão172 em uma pressão de cerca de 13,79 kPa a 103,42 kPa (2 psia 15 psi). Ainda, também em uma outra modalidade, os injeto-res 170 podem introduzir a quantidade de ar de alta pressão172 em uma pressão de cerca de 13,79 kPa a 689,48 kPa (2 psia 100 psi).

Em uma modalidade, os injetores 170 podem introdu-zir a quantidade de ar de alta pressão 172 em uma vazão más-sica de cerca de 1% a cerca de 5% da vazão mássica da porçãoestacionária 150 (i.e. a vazão mássica total de sólidos egases que entram no vaso calcinador). Em uma outra modalida-de, os injetores 170 podem introduzir a quantidade de ar dealta pressão 172 em uma vazão mássica de cerca de 2% da va-zão mássica total da porção estacionária 150.

Em uma modalidade, os injetores 170 podem ser po-sicionados para introduzir o ar de alta pressão 172 que con-fere momento em um ângulo não perpendicular com relação àdireção de fluxo da corrente gasosa do forno 154, conformemostrado na Figura 33. Além disso, embora dois injetores 170sejam mostrados na Figura 33, deve ser apreciado que somenteum injetor simples 170 pode ser usado. Inversamente, maisque dois injetores podem ser também usados.

Com referência à Figura 34, os injetores 170 podemser também posicionados, com respeito à direção de fluxo dacorrente gasosa do forno 154, a jusante da entrada de com-bustivel 166 e montagem de alimentação 168. Como tal, os in-jetores 170 são posicionados acima de a entrada de fluxo 166e a montagem de alimentação 168. Os injetores 170 podem in-troduzir o ar de alta pressão 172 em uma posição a jusanteda entrada de combustível 166 e a montagem de alimentação168. Embora dois injetores 170 sejam mostrados na Figura 34,deve ser apreciado que somente um simples injetor 170 podeser usado. Inversamente, mais que dois injetores podem serusados também.

Como mostrado na Figura 35, com respeito à direçãode fluxo da corrente gasosa 154 através do vaso estacionário152, o injetor 170 pode ser posicionado a jusante da entrada164 do ar terciário 162 do vaso estacionário 152. Como tal,o injetor 170 está posicionado acima da entrada 164. De talmodo, o injetor 170 introduz o ar de alta pressão 172 em umaposição a jusante da entrada 164 do ar terciário 162. Comomostrado nas Figuras 36 e 37, o injetor 170 pode ser posi-cionado em oposição à entrada 164 do ar terciário 162 de mo-do a introduzir o ar de alta pressão 172 para conferir mo-mento ao ar terciário 162. Deve ser apreciado que embora so-mente um simples injetor 170 seja mostrado nas modalidadesdas Figuras 35-37, qualquer número de injetores pode ser u-sado.

Com referência à Figura 38, a montagem de alimen-tação 168 é acoplada à porção estacionária 150 para avançara alimentação 20, tal como minério, da porção estacionária150 através do vaso estacionário 152 e para a extremidadesuperior 18 do vaso giratório 12. Com respeito à direção defluxo da alimentação 20 através do vaso estacionário 152, oinjetor 170 pode ser posicionado a jusante da montagem dealimentação 168. Nessa modalidade, o injetor 170 introduz aquantidade de ar de alta pressão 172 para conferir momento àalimentação 20 para facilitar o misturamento da alimentação20 com a corrente gasosa do forno conforme a alimentação 20sai da montagem de alimentação 168. Por conseguinte, o inje-tor 170 introduz a quantidade de ar de alta pressão 172 ajusante da alimentação 20 conforme a alimentação 20 avançada porção estacionária 150 para a extremidade superior 18 dovaso giratório 12. Deve ser apreciado que embora somente uminjetor simples 170 seja mostrado na Figura 38, qualquer nú-mero de injetores pode ser usado.

Conforme mostrado na Figura 39, o injetor 170 podeser posicionado dentro da montagem de alimentação 168 paraconferir momento via o ar de alta pressão 172 para a alimen-tação 20 conforme a alimentação 20 percorre através da mon-tagem de alimentação 168 e para o vaso estacionário 152. De-ve ser apreciado que embora somente um injetor simples 170seja mostrado na Figura 39, qualquer número de injetores po-de ser usado.

Com respeito às Figuras 40 e 41, o injetor 170 po-de ser posicionado em oposição à entrada de combustível 166.Nessa modalidade, o injetor 170 introduz ar de alta pressão172 para conferir momento ao combustível para facilitar mis-turamento do combustível conforme ele sai da entrada de com-bustível 166. Embora somente um injetor simples 170 sejamostrado na Figura 40, qualquer número de injetores pode serusado.

Independentemente da configuração da porção esta-cionária 150 e da colocação dos injetores 170, o injetores170 introduzem a quantidade de ar de alta pressão 172 no va-so estacionário 152 para facilitar o misturamento em seçãotransversal das correntes gasosas do forno 154 e/ou a ali-mentação 20. Como tais, os injetores 170 introduzem a quan-tidade de ar de alta pressão 172 para promover fluxo de mis-turamento tal como fluxo turbulento, rotacional ou ciclôni-co, no vaso estacionário 152.

SNCR pode ser também implementada nas porções es-tacionárias 150 dos fornos com pré-aquecedor/pré-calcinadortal como nos locais ilustrados nas Figuras 32-41, dentre ou-tros locais. Uma maneira de efetuar isso é introduzir amôniaanidra no fluxo de ar de alta pressão injetado para tantomisturar os gases que fluem através daquelas porções esta-cionárias 150 como para reduzir as emissões de NOx por SNCR.Assim, ar pode ser injetado sob alta pressão, por exemplo,do compressor 174, e amônia anidra através de um ou maispontos localizados nas paredes da porção estacionária 150 dequalquer forno pré-aquecedor/pré-calcinador para proporcio-nar momento de misturamento do gás com conseqüente reduçãode poluentes associados à estratificação e heterogeneidadede combustão localizada em tal equipamento com pré-aquecedor/pré-calcinador e SNCR. A amônia anidra pode seravançada através do compressor 174 juntamente com o ar, oupode ser introduzida a jusante do compressor.

Conforme descrito acima com respeito às Figuras32-41, o misturamento dentro do duto estacionário de um for-no com pré-aquecedor/pré-calcinador pode ser obtido pelo usode ar de alta pressão. SNCR com amônia anidra pode ser obti-da colocando-se um pouco de gás amônia na corrente de ar dealta pressão. Para fazer isso, o gás amônia pode ser intro-duzido era um processo de forno (por exemplo, fornos com pré-aquecedor/pré-calcinador) em um corrente de ar de alto mo-mento de modo a misturar a amônia através de toda a correntegasosa a ser tratada. Em modalidades exemplares, ar é intro-duzido em uma quantidade que é maior que 1% do fluxo de mas-sa no duto e em um momento suficiente para misturar a amôniana seção transversal do duto. Tal arranjo está em completocontraste com as técnicas convencionais de introduzir amôniaaquosa nos fornos com pré-aquecedor/pré-calcinador onde so-mente ar incidental é introduzido com o borrifador aquoso.Além disso, o custo de SNCR pode ser significantemente redu-zido através do uso de amônia anidra. Por exemplo, um fornocom pré-calcinador de 1.000.000.000 (1.000.000 toneladas)quilogramas por ano pode usar tanto quanto três mil quilo-gramas (três toneladas) por dia de amônia distribuídos em umcusto de cerca de #700/1.000 kg ($700/tonelada), ou cerca de$700.000 por ano. Amônia anidra é muito menos dispendiosa,correntemente $400/1.000 kg (tonelada). Como tal, pelo usode amônia anidra, o forno de os mesmos três mil quilogramaspor dia usando amônia anidra a $400/1.000 kg (tonelada) cus-taria cerca de $400.000 por ano para amônia, produzindo as-sim uma economia de $300.000 ao ano.

O ar pressurizado e a amônia anidra podem ser in-troduzidos no forno em uma velocidade de cerca de 30% da ve-locidade do som até a velocidade do som. Esse jato de velo-cidade sônica ou próxima da sônica tem momento suficientepara distribuir a amônia por todo o duto e misturar a seçãotransversal inteira no duto. De tal modo, a amônia é mistu-rada no gás no duto e o gás comumente estratifiçado no dutoé misturado (i.e. desestratifiçado). Em outras palavras, acombinação de ambos o misturamento de amônia nos gases doforno e o misturamento dos próprios gases do forno é obtidano duto.

A amônia anidra pode ser misturada no ar comprimi-do antes ou depois do compressor ou do ventilador. Em outraspalavras, o gás de amônia pode ser introduzido na entrada docompressor ou ventilador (por exemplo, o compressor 174 dasFiguras 32-41). Alternativamente, como mostrado esquematica-mente na Figura 32, a amônia anidra pode ser introduzida nacorrente de ar de alta pressão em um local a jusante do com-pressor ou do ventilador tal como em um local entre o com-pressor 174 e os bocais 170 das Figuras 32-41. Como tambémmostrado esquematicamente na Figura 32, o agente redutor deSNCR pode ser também introduzido na corrente de ar de altapressão dentro do vaso em um local onde é direcionado para oar de alta pressão 172. De tal modo, o agente redutor deSNCR é introduzido no vaso 152 em um local a montante (comrelação à direção de fluxo dos gases do forno) onde ele écarreado a jusante pelos gases do forno e entra em contadocom a corrente de ar de alta pressão 172 proveniente dos bo-cais 150, onde ele é misturado, juntamente com os gases doforno, através de toda a seção transversal do vaso 152. Deveser apreciado que resultados similares podem ser obtidos porintrodução do agente redutor de SNCR no mesmo ponto dentrodo vaso 152 como o injetor 170, ou mesmo em um ponto ligei-ramente a jusante do injetor 170, desde que o ar de altapressão 172 criado pelo injetor 170 aja sobre o agente redu-tor de SNCR para misturá-lo através de toda a seção trans-versal do vaso estacionário 152. Em um arranjo exemplar, aamônia anidra é introduzida em um local a jusante do com-pressor, pois o gás de amônia já está pressurizado. Se im-plementado na construção de um forno longo, o gás amônia po-de ser misturado em uma tubulação na entrada do ventilador.

Além da amônia anidra, outros gases redutores deSNCR podem ser também usados. Por exemplo, os produtos depirólise da uréia podem ser misturados em uma corrente de arde alta pressão e subseqüentemente introduzidos no forno.

Em uma implementação exemplar, um forno com pré-aquecedor de 1.600.000 kg por dia (1.600 toneladas por dia)(66.000 kg por hora (66 toneladas por hora)) tem cerca de150.000 kg por hora (150 toneladas por hora) de gases decombustão para tratar. A quantidade típica de amônia usada éde 0,45 kg (1,0 libra) a 0,90 kg (2 libras) por 1.000 kg (1tonelada) de clínquer. Para esse forno, em 0,68 kg (1,5 Ii-bra) de amônia por 1.000 kg (1 tonelada) de clínquer, é ne-cessário que se misturem 45, 35 kg (100 libras) por hora deamônia em 136,08 kg (3.000 libras) por hora (150.000 kg porhora (150 toneladas por hora)) de produtos de combustão. Es-se misturamento deve ser feito rapidamente já que o gás doforno fica na zona de temperatura requerida por somente cer-ca de um segundo. Misturando-se rapidamente tão grande massagasosa consume uma quantidade significante de energia. A a-mônia pode ser misturada na grande quantidade de gás mistu-rando-se inicialmente a amônia anidra em uma corrente gasosade alta pressão (14 kPa a 689 kPa (2 psi a 100 psi) ou 103kPa (15 psi) para este exemplo). Para esse exemplo, os 45,35kg (100 libras) por hora de amônia (cerca de 40 pés cúbicospor minuto) são misturados em uma corrente de ar comprimidocom uma vazão de cerca de 2.250 kg (2,25 toneladas por hora)(1.000 pés cúbicos por minuto). Essa corrente de ar compri-mido a 103 kPs (15 psi), agora contendo 4% de gás amônia emvolume, é então injetada no duto estacionário do forno emuma velocidade de cerca de 50% da velocidade do som até avelocidade do som. Esse jato de velocidade sônica ou próximada sônica tem momento suficiente para distribuir gás amôniaatravés de todo o duto e misturar a inteira seção transver-sal no duto.

Embora a exposição seja suscetível de várias modi-ficações e formas alternativas, modalidades exemplares destaforam mostradas a título de exemplo nos desenhos e foram a-qui descritas em detalhes. Contudo, deve ser entendido quenão há intenção de se limitar a exposição às formas particu-lares descritas, mas ao contrário, a intenção é abranger to-das as modificações, equivalentes, e alternativas que se en-quadram no espírito e escopo da invenção, conforme definidaaqui pelas reivindicações apensas.

Há uma pluralidade de vantagens da presente des-crição que se origina das várias características do aparelhoe métodos descritos aqui. Será observado que embora as moda-lidades alternativas do aparelho e dos métodos da presenteexposição possam não incluir todas as características des-critas ainda se beneficiam de pelo menos algumas das vanta-gens de tais características. Aqueles de conhecimento ordi-nário podem prontamente visualizar suas próprias implementa-ções de um aparelho e método que incorporam uma ou mais dascaracterísticas da presente exposição e se enquadram dentrodo espírito e do escopo da presente exposição.

Claims (56)

1. Método para operar um forno de processamento deminério que tem um recipiente giratório inclinado,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:girar o recipiente giratório para avançar o miné-rio de uma extremidade superior do recipiente giratório in-clinado para uma extremidade inferior do recipiente girató-rio inclinado,introduzir uma corrente de ar de alta pressão a-través de uma abertura em uma parede do recipiente giratórioem um local entre a extremidade superior do recipiente gira-tório e a extremidade inferior do recipiente giratório,avançar, durante a rotação do recipiente girató-rio, um agente redutor de SNCR de uma fonte que está distan-te do recipiente giratório, eintroduzir o agente redutor de SNCR na corrente dear de alta pressão.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão inclui introduzir uma vazão demassa de cerca de 1% a cerca de 15% da taxa de consumo demassa de ar de combustão pelo forno de processamento de mi-nério.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forno de processamento de minério tem ainda umbocal de ar que se estende para o recipiente giratório atra-vés da abertura na parede do recipiente, ea etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui introduzir ar de alta pressão através do bo-cal de ar.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADO pelo fato de queo bocal de ar tem um pressurizador de ar acopladoao mesmo, ea etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui introduzir ar de alta pressão do pressuriza-dor de ar através do bocal de ar.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forno de processamento de minério tem ainda (i)um bocal de ar que se estende para o recipiente giratórioatravés da abertura na parede do recipiente, (ii) um pressu-rizador de ar que tem uma saida acoplada ao bocal de ar, e(iii) um plenum acoplado a uma entrada do pressurizador dear,a etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão retirar ar do plenum e introduzir ar de alta pressãoatravés do bocal com pressurizador de ar, ea etapa de introduzir o agente redutor de SNCR in-clui (i) introduzir o agente redutor de SNCR no plenum, e(ii) retirar o agente redutor de SNCR do plenum com o pres-surizador de ar.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR gasoso no plenum.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR liquido no plenum.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui ainda:pirolisar o agente redutor de SNCR liquido no plenum, eretirar o agente redutor de SNCR pirolisado doplenum e introduzir o agente redutor de SNCR pirolisado a-través do bocal com o pressurizador de ar.

9. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR sólido no plenum.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui ainda:pirolisar o agente redutor de SNCR no plenum, eretirar o agente redutor de SNCR pirolisado doplenum e introduzir o agente redutor de SNCR pirolisado a-través do bocal com o pressurizador de ar.

11. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa giratória inclui gi-rar o recipiente giratório relativo ao plenum.

12. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa giratória inclui gi-rar o recipiente giratório e o plenum.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forno de processamento de minério tem ainda (i)um bocal de ar que se estende para o recipiente giratórioatravés da abertura na parede do recipiente, e (ii) um pres-surizador de ar que tem (a) uma entrada, e (b) uma saidafluidamente acoplada ao bocal de ar,a etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui retirar ar da entrada do pressurizador de aro introduzir o ar de alta pressão através do bocal de ar como pressurizador de ar, ea etapa de introduzir o agente redutor de SNCR nacorrente de ar de alta pressão inclui introduzir o agenteredutor de SNCR na corrente de ar de alta pressão em um lo-cal entre a saida do pressurizador de ar e o bocal de ar.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato deo forno de processamento de minério tem ainda (i)um bocal de ar que se estende para o recipiente giratórioatravés da abertura na parede do recipiente, e (ii) um pres-surizador de ar que tem (a) uma entrada, e (b) uma saidafluidamente acoplada ao bocal de ar,a etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui retirar ar da entrada do pressurizador de are introduzir ar de alta pressão através do bocal de ar com opressurizador de ar, ea etapa de introduzir o agente redutor de SNCR nacorrente de ar de alta pressão inclui introduzir o agenteredutor de SNCR em um local a montante da entrada do pressu-rizador de ar, de modo que o agente redutor de SNCR é puxadopara a entrada do pressurizador de ar.

15. Forno de processamento de minério,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um recipiente giratório inclinado que tem uma ex-tremidade superior e uma extremidade inferior,um queimador posicionado próximo à extremidade in-ferior do recipiente giratório inclinado,um bocal de ar que é operável para introduzir umacorrente de ar de alta pressão em um local entre a extremi-dade superior do recipiente giratório e a extremidade infe-rior do recipiente giratório,um plenum que tem uma saida fluidamente acopladaao bocal de ar, euma fonte de agente redutor de SNCR acoplado aoplenum para introduzir o agente redutor de SNCR no plenum.

16. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que com-preende, adicionalmente, um pressurizador de ar que tem umaentrada fluidamente acoplada ao plenum e uma saida fluida-mente acoplada ao bocal de ar, em que:o plenum tem uma entrada acoplada à fonte do agen-te redutor de SNCR, eo pressurizador de ar é operável para retirar are o agente redutor de SNCR do plenum e introduzir os mesmosno recipiente giratório através do bocal de ar.

17. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a en-trada o plenum compreende uma fenda radial definida em umaface do plenum.

18. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a en-trada do plenum compreende uma entrada de gás.

19. Forno de processamento de minério,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um recipiente giratório inclinado que tem uma ex-tremidade superior e uma extremidade inferior,um queimador posicionado próximo à extremidade in-ferior do vaso giratório inclinado,um bocal de ar que é operável para introduzir umacorrente de ar de alta pressão em um local entre a extremi-dade superior do recipiente giratório e a extremidade infe-rior do recipiente giratório,uma fonte de um agente redutor de SNCR que é dis-tante do recipiente giratório inclinado, edispositivos para introduzir o agente redutor deSNCR proveniente da fonte e na corrente de ar de alta pres-são .

20. Método para operar um forno pré-aquecedor/pré-calcinador, que tem um recipiente giratório inclinado e umaporção estacionária acoplada ao recipiente giratório incli-nado, em que uma corrente de gás de forno flui em direção dorecipiente rotatório inclinado e através da porção girató-ria, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:avançar minério da porção estacionária para umaextremidade superior do recipiente giratório inclinado,avançar o minério da extremidade superior do reci-piente giratório inclinado para uma extremidade inferior dorecipiente rotatório inclinado,introduzir uma quantidade de ar de combustão ecombustível carburante através do recipiente giratório in-clinado,introduzir uma corrente de ar de alta pressão naporção estacionária, em que a corrente de ar de alta pressãoconfere momento à corrente de gás de forno, eintroduzir amônia anidra na corrente de ar de altapressão.

21. Método, de acordo com a reivindicação 21,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir umacorrente de ar de alta pressão inclui introduzir uma corren-te de ar de alta pressão não aquecida.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão na porção estacionária incluiintroduzir a corrente de ar de alta pressão em uma vazão demassa de cerca de 1% a cerca de 5% da vazão de massa totalde gás e sólidos que entram na porção estacionária.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão na porção estacionária incluiintroduzir o ar de alta pressão em uma pressão de cerca de-13,79 kPa a cerca de 689,476 kPa.

24. Método de operar um forno pré-aquecedor/pré-calcinador que tem um recipiente giratório inclinado e umaporção estacionária acoplada ao recipiente giratório incli-nado, em que uma corrente de gás de forno flui em uma dire-ção do recipiente giratório inclinado e através da porçãoestacionária, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:avançar o minério da porção estacionária para umaextremidade superior do recipiente giratório inclinado,avançar o minério da extremidade superior do reci-piente giratório inclinado para uma extremidade inferior dorecipiente giratório inclinado,introduzir uma quantidade de ar de combustão ecombustível carburante através da extremidade inferior dorecipiente giratório inclinado,introduzir uma corrente de ar de alta pressão naporção estacionária, em que a corrente de ar de alta pressãoconfere momento à corrente de gás de forno em uma razão en-tre 2 e 20 kg*m/s por quilograma de gás e sólidos que entramna porção estacionária, eintroduzir um agente redutor de SNCR na correntede ar de alta pressão.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão inclui introduzir uma correntede ar de alta pressão não aquecida.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão na porção estacionária incluiintroduzir uma corrente de ar de alta pressão em uma vazãode massa de cerca de 1% a cerca de 5% da vazão de massa to-tal de gás e sólidos que entram na porção estacionária.

27. Método, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão na porção estacionária incluiintroduzir uma corrente de ar de alta pressão em uma pressãode cerca de 13,79 kPa a cerca de 689,476 kPa.

28. Método, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR liquido.

29. Método, de acordo com a reivindicação 24,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR gasoso.

30. Método para operar um forno que tem um recipi-ente giratório inclinado e uma porção estacionária acopladaao recipiente giratório inclinado, em que uma corrente degás do forno flui em uma direção do recipiente giratório in-clinado e através da porção estacionária, CARACTERIZADO pelofato de que compreende:avançar minério da porção estacionária para umaextremidade superior do recipiente giratório inclinado,avançar o minério da extremidade superior do reci-piente giratório inclinado para uma extremidade inferior dorecipiente giratório inclinado,introduzir ar de combustão e combustível carburan-te através da extremidade inferior do recipiente giratórioinclinado,introduzir uma corrente de ar de alta pressão naporção estacionária em uma vazão de massa de cerca de 1% acerca de 5% da vazão de massa total de gás e sólidos que en-tram na porção estacionária para conferir momento à correntede gás de forno que flui através da porção estacionária, eintroduzir um agente redutor de SNCR na correntede ar de alta pressão.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão inclui introduzir uma correntede ar de alta pressão não aquecida.

32. Método, de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão na porção estacionária incluiintroduzir a corrente de ar de alta pressão em uma pressãode cerca de 13,79 kPA a cerca de 689,476 kPa.

33. Método, de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR líquido.

34. Método, de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR inclui introduzir um agente redutor deSNCR gasoso.

35. Forno de processamento de minério,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um recipiente giratório inclinado que tem uma ex-tremidade inferior e uma extremidade superior,um pré-aquecedor/pré-calcinador posicionado próxi-mo à extremidade superior do recipiente rotatório, em que opré-aquecedor/pré-calcinador inclui (i) um recipiente esta-cionário, (ii) um injetor que é operável para introduzir umacorrente de ar de alta pressão, em uma pressão de cerca de- 13,79 kPa a cerca de 689,476 kPa no recipiente estacionário,e (iii) uma fonte de agente redutor de SNCR que tem uma saí-da posicionada para introduzir uma quantidade do agente re-dutor de SNCR no corrente de ar de alta pressão, euma montagem de alimentação operável para avançaro minério para a extremidade superior do recipiente girató-rio de modo que o minério passa através do recipiente esta-cionário antes do avanço para o recipiente giratório incli-nado.

36. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que o in-jetor é posicionado para introduzir a corrente de ar de altapressão em uma direção que é perpendicular ao recipiente es-tacionário.

37. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que:o recipiente estacionário tem uma entrada de arterciária, eo injetor é posicionado para introduzir a correntede ar de alta pressão em um local sobre o recipiente esta-cionário acima da entrada de ar terciária.

38. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que o in-jetor é posicionado para introduzir a corrente de ar de altapressão em um local sobre o recipiente estacionário abaixoda montagem de alimentação.

39. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que o in-jetor é posicionado para introduzir a corrente de ar de altapressão em um local sobre o recipiente estacionário acima damontagem de alimentação.

40. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que o in-jetor é posicionado dentro da montagem de alimentação.

41. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que:o recipiente estacionário tem uma entrada de com-bustível, eo injetor é posicionado para introduzir a correntede ar de alta pressão, em uma local sobre o recipiente esta-cionário acima da entrada de combustível ar.

42. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que afonte de agente redutor de SNCR compreende uma fonte de a-gente redutor de SNCR gasoso.

43. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 42, CARACTERIZADO pelo fato de que o a-gente redutor de SNCR gasoso compreende amônia anidra.

44. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 35, CARACTERIZADO pelo fato de que afonte de agente redutor de SNCR compreende uma fonte de umagente redutor de SNCR liquido.

45. Método para operar um forno de processamentode minério que tem um recipiente giratório inclinado,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:girar o recipiente giratório para avançar o miné-rio de uma extremidade superior do recipiente giratório in-clinado para uma extremidade inferior do recipiente girató-rio inclinado,introduzir uma corrente de ar de alta pressão a-través de uma abertura em uma parede do recipiente girató-rio, em um local entre a extremidade superior do recipientegiratório e a extremidade inferior do recipiente giratório,eintroduzir um agente redutor de SNCR gasoso nacorrente de ar de alta pressão.

46. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir a cor-rente de ar de alta pressão inclui introduzir uma vazão demassa de cerca de 1% a cerca de 15% da taxa de consumo demassa de ar de combustão pelo forno de processamento de mi-nério .

47. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forro de processamento de minério tem um bocalde ar que se estende para o recipiente giratório através daabertura na parede de recipiente, ea etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui introduzir a corrente ar de alta de pressãoatravés do bocal de ar.

48. Método, de acordo com a reivindicação 47,CARACTERIZADO pelo fato de que:o bocal de ar tem um pressurizador de ar acopladoao mesmo, ea etapa de introduzir a corrente de ar de alta pressão inclui introduzir ar de alta pressão do pressuriza-dor de ar através do bocal de ar.

49. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te de SNCR gasoso inclui ainda:pirolisar um agente redutor de SNCR em um plenum,retirar o agente redutor de SNCR pirolisado doplenum e introduzir o agente redutor de SNCR pirolisado nacorrente de ar de alta pressão.

50. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de introduzir o agen-te redutor de SNCR gasoso inclui ainda:pirolisar um agente redutor de SNCR sólido em umplenum, eretirar o agente redutor de SNCR pirolisado doplenum e introduzir o agente redutor de SNCR pirolisado nacorrente de ar de alta pressão.

51. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forno de processamento de minério tem ainda (i)um bocal de ar que se estende para o recipiente giratórioatravés da abertura na parede do recipiente, e (ii) um pres-surizador de ar que tem (a) uma entrada, e (b) uma saida a-coplada ao bocal de ar,a etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui retirar ar da entrada do pressurizador de are introduzir o ar de alta pressão através do bocal de ar como pressurizador de ar, ea etapa de introduzir o agente redutor de SNCR ga-soso na corrente de ar de alta pressão inclui introduzir oagente redutor de SNCR gasoso na corrente de ar de altapressão em um local entre a saida do pressurizador de ar e obocal de ar.

52. Método, de acordo com a reivindicação 45,CARACTERIZADO pelo fato de que:o forno de processamento de minério tem ainda (i)um bocal de ar que estende para o recipiente giratório atra-vés da abertura na parede do recipiente, e (ii) um pressuri-zador de ar que tem (a) uma entrada, e (b) uma saida fluida-mente acoplada ao bocal de ar,a etapa de introduzir a corrente de ar de altapressão inclui retirar ar da entrada do pressurizador de are introduzir ar de alta pressão através do bocal de ar com opressurizador de ar, ea etapa de introduzir o agente redutor de SNCR ga-soso na corrente de ar de alta pressão inclui introduzir oagente redutor de SNCR gasoso em um local a montante da en-trada do pressurizador de ar de modo que o agente redutor deSNCR gasoso é puxado para a entrada do pressurizador de ar.

53. Forno de processamento de minério,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um recipiente giratório inclinado tendo uma extre-midade superior e uma extremidade inferior,um queimador posicionado próximo à extremidade in-ferior do recipiente giratório inclinado,um bocal de ar que é operável para introduzir umacorrente de ar de alta pressão em um local entre a extremi-dade superior do recipiente giratório e a extremidade infe-rior do recipiente giratório, euma fonte de um agente redutor de SNCR em comuni-cação fluida com o bocal de ar durante a operação do fornode processamento de minério, em que a fonte do agente redu-tor de SNCR está distante do recipiente giratório inclinado.

54. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 53, CARACTERIZADO pelo fato de que com-preende ainda:um pressurizador de ar que tem uma saida em comu-nicação fluida com o bocal de ar,uma tubulação de suprimento estacionária em comu-nicação fluida com a fonte do agente redutor de SNCR,uma tubulação de suprimento giratória em comunica-ção fluida com o bocal de ar, eum acoplamento giratório que acopla a tubulaçãoestacionária à tubulação giratória.

55. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 53, CARACTERIZADO pelo fato de que com-preende ainda um plenum que tem (i) uma saida acoplada aobocal de ar, e (ii) uma entrada acoplada à fonte do agenteredutor de SNCR, em que o pressurizador de ar é operável pa-ra retirar ar e o agente redutor de SNCR do plenum e intro-duzir os mesmos no recipiente rotatório através do bocal de ar.

56. Forno de processamento de minério, de acordocom a reivindicação 53, CARACTERIZADO pelo fato de que afonte do agente redutor de SNCR compreende uma fonte de a-gente redutor de SNCR liquido.