DE3100661A1 - Process for the thermal treatment of fine granular material, especially for producing cement clinker - Google Patents

Process for the thermal treatment of fine granular material, especially for producing cement clinker

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Abstract

The proposed process for the thermal treatment of fine granular material, especially for producing cement clinker from raw material is carried out in stages, by means of a preheating stage, a calcining stage, a sintering stage and a cooling stage, heat being supplied from any type of fuel, i.e. heat is supplied from gaseous, liquid or solid fuels both in the calcining stage and in the sintering stage. In a process of this type it is proposed to subdivide the calcining stage into a precalcining stage and into an after-calcining stage, the precalcining stage being heated by the off-gases of the sintering stage and the after-calcining stage being heated by fuel combustion of the gaseous, liquid or solid fuels by means of air. The hot off-gases of the sintering stage are admixed with a reductant and/or a catalyst for the thermal-chemical reaction with nitrose constituents contained in the off-gases, the admixture of the reductant and/or the catalyst being effected between the sintering stage and the precalcining stage. By means of thermal equilibrium decomposition, the nitrogen oxides contained in the off-gases of the sintering stage are considerably reduced, and at the same time said off-gases can be employed, in order to utilise their full exergy, in the preheating and precalcination of the finely granular material employed, for example of the cement raw materials.

Description

Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Process for the thermal treatment of fine-grained

Gut, insbesondere zur Herstellung von Zementklinker ie Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmaterial, durch dessen stufenweise thermische Behandlung mittels Vorwärmstufe, Kalzinierstufe, Sinterstufe und Kühlstufe, wobei Wärme aus Brennstoff jeglicher Art sowohl in der Kalzinierstufe, als auch in der Sinterstufe zugeführt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Good, especially for the production of cement clinker ie invention relates to a method for the thermal treatment of fine-grained material, in particular for the production of cement clinker from raw material, through its gradual thermal Treatment by means of preheating stage, calcining stage, sintering stage and cooling stage, whereby Heat from fuel of any kind both in the calcining stage and in the Sinter stage is supplied. The invention also relates to a device for implementation of the method according to the invention.

Die Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmaterialien erfolgt nach wärmewirtschaftlichen Gesichtspunkten heute in der Regel nach dem Trockenverfahren, wobei das feinmehlige trockene Rohmaterial nach dem Schwebegasprinzip mit heißen Gasen vorgewärmt und anschließend zu Klinker gebrannt wird. So erfolgt beispielsweise die Vorwärmung der Rohmaterialien in einem Schwebegas-lVärmetauscller, die Sinterung der Materialien zu Z mz klillker in einem Drehrohrofen, und die anschließende lung der Erebrannten Zementklinker in einem Rostkühler.The production of cement clinker from cement raw materials takes place from a thermal economic point of view today usually by the dry process, whereby the fine-powdered dry raw material is hot according to the floating gas principle Gases are preheated and then burned into clinker. For example the preheating of the raw materials in a suspended gas / heat exchanger, the sintering the materials to Z mz klillker in a rotary kiln, and the subsequent lung the burnt cement clinker in a grate cooler.

Zur Opti.l.iel ng der thermischen Behandlung der Zementrohmaterialien werden diese nach der Vorwärmung und vor Einführung in den Dre@rohrofen in einem Kalzinierreaktor thermisch gesondert behandelt. Zur Sinterung der kalzinierten Materialien werden diese in dem Drehrohrofen einer Temperatur von etwa 1.1400 bis 1.500 Grad Celsius ausgesetzt, wobei im Ofen selbst bei. der Verbrennung der dort eingeführten Brennstoffe Flammtemperaturen von ca. 2.000 Grad Celsius erreicht werden. Bei diesen hohen bJanimtemperaturen entstehen in den Ofenheißgasen in einem relativ hohen Prozentsatz flüchtige nitrose Bestandteile sowie flüchtige alkali-, schwefel- und chlorhaltige Verbindungen. Diese schädlichen Gasbestandteile, insbesondere die in den Ofenheißgasen enthaltenen nitrosen Bestandteile (NOx) sind in hohem Maße umweltgefährdend und müssen deshalb auf das durch gesetzliche Bestimmungen geforderte Maß vermindert werden.To optimize the thermal treatment of cement raw materials After preheating and before they are introduced into the rotary kiln, these are combined in one Calcining reactor separately treated thermally. For sintering the calcined materials these are placed in the rotary kiln at a temperature of about 1.1400 to 1.500 degrees Celsius exposed, being in the oven itself at. the burning of those imported there Fuels flame temperatures of approx. 2,000 degrees Celsius can be reached. With these high bJanim temperatures arise in the furnace hot gases in a relatively high percentage volatile nitrous components as well as volatile alkali, sulfur and chlorine-containing Links. These harmful gas components, especially those in the furnace hot gases The nitrous components (NOx) contained therein are highly hazardous to the environment and must therefore be reduced to the extent required by statutory provisions will.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bei der Herstellung von Zement in einem Sinterofen bei den dort herrschenden hohen Temperaturen entstehenden insbesondere nitrosen Bestandteilen auf das durch Umweltschutzbestimmungen zulässige Naß zu reduzieren, gleichwohl die technische Arbeitsfähigkeit der Abgase der Sinterstufe zur Vorwärmung und Kalzinierung der Zementrohmaterialien möglichst effektiv zu nutzen; dies soll mit Hilfe einer Vorrichtung geschehen, die unter anlagentechnischen Gesichtspunkten möglichst geringe zusätzliche Aggregate benötigt, so daß zusätzliche Investitionskosten weitgehend vermieden werden.The object of the present invention is that in the production of cement in a sintering furnace at the high temperatures prevailing there in particular nitrous components to what is permitted by environmental protection regulations To reduce wet, at the same time the technical working capacity of the exhaust gases from the sintering stage for preheating and calcining the Cement raw materials if possible to use effectively; this is to be done with the help of a device that is under plant engineering Point of view as little additional units as possible required, so that additional Investment costs can be largely avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß Anspruch 1 mit einem Zementherstellungsverfahren, bei dem die Kalzinierstufe in eine Stufe zur Vorkalzinierung und in eine Stufe zur Nachkalzinierung unterteilt ist, und die Vorkalzinierstufe durch die Abgase der Sinterstufe und die Nachkalzinierstufe mit Heißgasen aus der Brennstoffverbrennung mittels Luft beheizt wird und in die heißen Abgase der Sinterstufe ein Reduktionsmittel und/oder ein Katalysator zur thermisch-chemischen Reaktion mit in den Abgasen enthaltenen nitrosen Bestandteilen eingeführt wird, und die Einführung des Reduktionsmittels und/oder des Katalysators zwischen Sinterstufe und Vorkalzinierstufe erfolgt.The solution to this problem is achieved according to claim 1 with a cement production process, in which the calcining stage in a stage for pre-calcining and in a stage for Post calcination is divided, and the precalcination stage by the exhaust gases Sintering stage and the post-calcining stage with hot gases from the fuel combustion is heated by means of air and a reducing agent is added to the hot exhaust gases from the sintering stage and / or a catalyst for the thermal-chemical reaction with contained in the exhaust gases nitrous components is introduced, and the introduction of the reducing agent and / or the catalyst takes place between the sintering stage and the precalcining stage.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, in die stickoxidhaltigen Abgase Reduktionsmittel und/oder Katalysatoren in einem solchen Temperaturbereich einzuführen, wo die Dissoziationstemperatur der Stickoxide liegt. Die thermische Gleichgewichtszersetzung der Stickoxide kann so unmittelbar hinter der Sinterstufe einsetzte, da dort die Gastemperaturen bei etwa 1000 bis 12000 C liegen. Anschließend können die auf das geforderte Maß an Stickoxiden gereinigten heißen Abgase praktisch ohne Verlust ihrer technischen Arbeitsfähigkeit zur Vorkalzinierung der Rohmaterialien eingesetzt werden.This measure makes it possible to get into the nitrogen oxide-containing exhaust gases To introduce reducing agents and / or catalysts in such a temperature range, where the dissociation temperature of the nitrogen oxides is. The thermal equilibrium decomposition the nitrogen oxides can so directly behind the sintering stage started, because there the gas temperatures are around 1000 to 12000 C. Then you can the hot exhaust gases cleaned to the required level of nitrogen oxides practically without Loss of their technical ability to pre-calcine the raw materials can be used.

Da die Kalzinierung, daß heißt die Austreibung des Kohlendioxids aus den kalziumkarbonathaltigen Rohmaterialien ein wärmeverbrauchender Chemismus ist, werden die heißen Gase infolge der Vorkalzinierung lediglich auf etwa 800 bis 9000 C heruntergekühlt. Die heißen Gase behalten dabei einen so hohen Wärmeinhalt, daß sie zur optimalen Vorwärmung der Rohmaterialien ausgenutzt werden können. Da bei der weiteren thermischen Behandlung der Zementrohmaterialien mit den heißen Gasen keine nitrosen Gasbestandteile entstehen, können die Abgase nach Ausnutzung ihrer technischen Arbeitsfähigkeit bei der Vorwärmung und Vorkalzinierung der Rohmaterialien aus dem Wärmebehandlungssystem in die umgebende Atmosphäre unschädlich abströmen. Da die Nachkalzinierstufe mit Heißgasen aus der Brennstoffverbrennung mittels Luft beheizt wird, die bei Temperaturen deutlich unter 20000 erzeugt werden, entstehen keine umweltschädigenden nitrosen Gasbestandteile oder andere schädliche flüchtige Verbindungen, so daß die Nachkalzinierung der Rohmaterialien ausschließlich unter thermischen Gesichtspunkten optimiert werden kann.Since the calcination, that means the expulsion of the carbon dioxide from the calcium carbonate raw materials are a heat consuming chemical, the hot gases are only about 800 to 9000 as a result of the pre-calcination C cooled down. The hot gases retain such a high heat content that they can be used to optimally preheat the raw materials. Included the further thermal treatment of the cement raw materials with the hot gases No nitrous gas components arise, the exhaust gases can after their use technical ability to work in preheating and pre-calcining of raw materials out of the heat treatment system into the surrounding atmosphere harmlessly. Since the post-calcining stage with hot gases from the fuel combustion by means of air is heated, which are generated at temperatures well below 20,000 no environmentally harmful nitrous gas components or other harmful volatile substances Compounds so that the post calcination of the raw materials exclusively under thermal aspects can be optimized.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Reduktionsmittel ein Brennstoff in die Abgase der Sinterstufe eingeführt wird. Die Verwendung von Brennstoff als Reduktionsmittel ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in den heißen Abgasen der Sinterstufe ein relativ hoher Sauerstoffgehalt vorhanden ist. Der Sauerstoffanteil wird durch den Brennstoff als Reduktionsmittel gebunden, so daß bei der thermischen Gleichgewichtszersetzung der Stickoxide der Stickstoff keine freien Sauerstoffmoleküle binden kann. Zweckmäßig ist hierbei, daß als Katalysator Zementrohmaterial in die Abgase der Sinterstufe eingeführt wird, so daß die im Rohmaterial sowieso enthaltenen Eisen-und Eisenoxidbestandteile die thermische Zersetzung der Stickoxide beschleunigen. Die Zugabe der Rohmaterialien als Katalysator geschieht vorteilhafterweise in Abhängigkeit von den nitrosen Bestandteilen in den Abgasen.In an embodiment of the invention it is provided that as a reducing agent a fuel is introduced into the exhaust gases of the sintering stage. The usage of Fuel as a reducing agent is particularly advantageous when in the hot Exhaust gases from the sintering stage have a relatively high oxygen content. The percentage of oxygen is bound by the fuel as a reducing agent, so that with the thermal Equilibrium decomposition of nitrogen oxides the nitrogen no free oxygen molecules can bind. It is useful here that cement raw material as a catalyst in the Exhaust gases from the sintering stage are introduced, so that those contained in the raw material anyway Iron and iron oxide components accelerate the thermal decomposition of nitrogen oxides. The addition of the raw materials as a catalyst is advantageously carried out as a function of the nitrous components in the exhaust gases.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Brennstoff im Bereich einer Stelle in die Ofenabgase eingeführt wird, wo Rohmaterial aus der Vorwärmstufe den Ofenabgasen zugemischt wird, so daß die reduzierende Zersetzung der Stickoxide in gleichzeitiger Anwesenheit von die Zersetzung beschleunigenden Katalysatoren erfolgt. Der Einsatz von vorgewärmtem Rohmaterial und damit von vorgewärmten Katalysatoren hat den Vorteil, daß die für die Zersetzung erforderliche Dissoziationstemperatur aufrechterhalten bleibt.In a further embodiment of the invention it is proposed that that the fuel is introduced into the furnace exhaust gases in the region of a point where Raw material from the preheating stage is mixed with the furnace exhaust gases, so that the reducing Decomposition of nitrogen oxides in the simultaneous presence of accelerators Catalysts takes place. The use of preheated raw material and thus preheated Has catalysts the advantage that that required for the decomposition Dissociation temperature is maintained.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Brennstoff als Reduktionsmittel -bezogen auf den Sauerstoffgehalt der Ofenabgase - im ueberschuß in die Ofenabgase eingeführt wird. Dies hat zum einen den Vorteil, daß mit Sichrheit der in den Abgasen enthaltene Sauerstoff gänzlich vom Reduktionsmittel gebunden wird, andererseits wird durch die Verbrennung des Brennstoffs der mögliche Wärmeverlust ausgeglichen, der durch die Einführung von Katalysatoren entstehen kann, so daß die optimale Dissoziationstemperatur für die Stickoxide eingestellt werden k;lnn. Zweckmäßig ist hierbei, daß im Anschluß an die thermisch-chemische Reaktion des Brennstoffs mit den nitrosen Bestandteilen der Abgase Sauerstoff, vorzugsweise Heißluft aus der Kühlstufe eingeführt wird, so daß gegebenenfalls unvollständig verbrannter Brennstoff nachverbrannt werden kann, während die Abgase zur Vorkalzinierung der Rohmaterialien genutzt werden. Vorzugsweise wird die mit dem Reduktionsmittel Brennstoff in die Abgase aus der Sinterstufe eingeführte Wärmemenge der für die thermische Endbehandlung des Rohmaterials erforderlichen Gesamt-Wärmemenge zugerechnet, so daß beispielsweise die in der Nachkalzinierstufe einzuführende Wärmemenge verringert werden kann. Der geforderte hohe thermische Wirkungsgrad bei der Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmaterial wird deshalb trotz Beseitigung der Stickoxide aus den Abgasen nicht negativ beeinträchtigt.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the fuel as a reducing agent - based on the oxygen content of the furnace exhaust gases - Is introduced into the furnace exhaust gases in excess. On the one hand, this has the advantage that with certainty the oxygen contained in the exhaust gases entirely from the reducing agent is bound, on the other hand, the burning of the fuel makes the possible Compensates for heat loss caused by the introduction of catalysts can, so that the optimal dissociation temperature for the nitrogen oxides is set can be; lnn. It is useful here that following the thermal-chemical Reaction of the fuel with the nitrous components of the exhaust gases, preferably oxygen Hot air is introduced from the cooling stage, so that possibly incomplete Burned fuel can be post-burned while the exhaust gases are pre-calcined the raw materials are used. Preferably the one with the reducing agent The amount of heat introduced into the exhaust gases from the sintering stage for the fuel thermal final treatment of the raw material added to the required total amount of heat, so that, for example, the amount of heat to be introduced in the post-calcining stage decreased can be. The required high thermal efficiency in the production of Cement clinker is therefore made from cement raw material despite the elimination of nitrogen oxides from the exhaust gases not adversely affected.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorwärmstufe - bezogen auf die Rohmaterialführung - zweistrangig ausgebildet ist, wobei der eine Vorwärmstrang ausschließlich mit den Heißgasen der Nachkalzinierstufe beaufschlagt wird. Die hier vorgeschlagene thermische Nutzung der von Stickoxid befreiten Abgase ist insbesondere bei Zementherstellungsanlagen von Vorteil, die tagliche Durchsatzleistungen von mehr als 3.000 bis 4.000 t Zementklinker ausweisen. Zweckmäßig bei einer solchen Rohmaterialführung und thermischen Nutzung von heißen Gasen ist es, daß Rohmaterial aus dem mit den Heißgasen aus der Nachkalzinierstufe beaufschlagten Vorwärmstrang in die NOx-Reaktionszone zwischen Sinterstufe und Vorkalzinierstufe eingeführt wird, wobei das in die NOx -Reaktionszone eingeführte Rohmaterial insgesamt als erhitzter Katalysator wirkt und mit dem in die Reaktionszone eingeführten Brennstoff in eine innige Dispersion eingehen kann, wobei freier Sauerstoff in den Gasen gebunden und die Zersetzung der Stickoxide bei hohen Temperaturen katalytisch beschleunigt wird.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the preheating stage - based on the raw material guide - is two-stranded is, with the one preheating strand exclusively with the hot gases of the post-calcining stage is applied. The thermal use proposed here is that of nitric oxide Exempted exhaust gases is particularly advantageous in cement production plants that show daily throughputs of more than 3,000 to 4,000 t of cement clinker. Appropriate for such a raw material management and thermal use of hot It is the raw material from the gases with the hot gases from the post-calcining stage loaded preheating line into the NOx reaction zone between the sintering stage and the precalcining stage is introduced, with the raw material introduced into the NOx reaction zone as a whole acts as a heated catalyst and with the fuel introduced into the reaction zone can enter into an intimate dispersion, with free oxygen bound in the gases and catalytically accelerates the decomposition of nitrogen oxides at high temperatures will.

In einer weiteren verfahrenstechnischen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Teil der hei#en Ofenabgase unmittelbar hinter der Sinterstufe, jedoch vor Einführung des Reduktionsmittels und/oder Katalysators in die restlichen Ofenabgase, aus dem Wärmebehandlungssystem abgezogen wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in den heißen Abgasen der Sinterstufe neben nitrosen Bestandteilen andere schädliche gasförmige Bestandteile, wie Schwefel-, Alkali- und Chlorverbindungen enthalten sind, die aus dem Wärmebehandlungssystem abgeführt werden müssen. Dies sollte vorteilhafterweise vor der Beseitigung der Stickoxide erfolgen, um den mengenmäßigen Einsatz von Reduktionsmitteln und/oder Katalysatoren auf das verfahrenstechnisch notwendige Maß zu beschränken.In a further procedural embodiment of the invention it is provided that part of the hot furnace exhaust gases immediately downstream of the sintering stage, but before introducing the reducing agent and / or catalyst into the remainder Furnace exhaust from the heat treatment system. This is particular then advantageous when in the hot exhaust gases of the sintering stage in addition to nitrous components other harmful gaseous components such as sulfur, alkali and chlorine compounds that must be removed from the heat treatment system. this should advantageously be carried out before the elimination of nitrogen oxides in order to reduce the quantity Use of reducing agents and / or catalysts on the process engineering to restrict necessary degree.

Zu einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gehört auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich auszeichnet durch eine Einrichtung zur Vorwärmung, Kalzinierung, Sinterung und Kühlung von Zementrohmaterial bzw. Zementklinker, wobei die Kalziniereinrichtung in voneinander getrennte Vor- und Nachkalziniereinrichtungen dergestalt unterteilt ist, daß die Vorkalziniereinrichtung mit der Abgasseite der Sintereinrichtung und die Nachkalziniereinrichtung mit einem Heißgaserzeuger in Verbindung steht, und wobei zwischen der Vorkalziniereinrichtung und der Sintereinrichtung eine Reaktionskamrner mit Zufuhreinrichtungen für Reduktionsmittel und/oder Katalysatoren zur Beseitigung nitroser Bestandteile aus den Abgasen der Sintereinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise kann ohne nennenswerten Investitionsaufwand, also unter Beibehaltung der in der Zementtechnologie bewährten Anlagentechnik die Beseitigung der Stickoxide aus den Gasen der Sinterstufe noch vor der thermischen Nutzung der Gase in der Vorwärm- bzw. Kalziniereinrichtung durchgeführt werden.A preferred embodiment of the invention also includes one Device for carrying out the method according to the invention, which is characterized by a device for preheating, calcining, sintering and cooling of cement raw material or cement clinker, with the calcining device in separate front and post-calcining means is subdivided such that the pre-calcining means with the exhaust side of the sintering device and the post-calcining device with a Hot gas generator is in connection, and wherein between the precalciner and the sintering device a reaction chamber with supply devices for reducing agents and / or catalysts to remove nitrous components from the exhaust gases Sintering device is arranged. In this way, without significant investment, that is, while retaining the system technology that has proven itself in cement technology, the Elimination of nitrogen oxides from the gases of the sintering stage before the thermal one Use of the gases in the preheating or calcining device can be carried out.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß in der Reaktionskammer, in Strömungsrichtung der Abgase der Sintereinrichtung gesehen, die Zufuhreinrichtung für ein brennbares Reduktionsmittel und vorgewärmtes Zementrohmaterial als Katalysator auf etwa gleicher Höhe, während die Zufuhreinrichtung für Luft/Sauerstoff stromabwärts angeordnet ist.In an embodiment of the device it is provided that in the reaction chamber, Seen in the flow direction of the exhaust gases from the sintering device, the feed device for a combustible reducing agent and preheated cement raw material as a catalyst at approximately the same height, while the air / oxygen supply device is downstream is arranged.

So kann mit Vorteil gegebenenfalls im Ueberschuß in die Reaktionskammer eingeführtes brennbares Reduktionsmittel wie z.B. Brenngase oder Schweröle nach Ausnutzung des Reduktionspotentials zur Beseitigung der Stickoxide nachverbrannt werden, so daß der Wärmeinhalt der Reduktiensmittel zur Vorkalzinierung bzw. Vorwärmung der Rohmaterialien verwendet wird.Thus, if necessary, an excess can advantageously be introduced into the reaction chamber introduced flammable reducing agents such as fuel gases or heavy oils Utilization of the reduction potential to remove the nitrogen oxides after-burned so that the heat content of the Reducing agent for pre-calcining or preheating of the raw materials is used.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Reaktionskammer Verwirbelungseinbauten eingesetzt sind, so daß hierdurch mit Vorteil Reduktionsmittel und Katalysator in gleichmäßiger Dispersion in die Abgase eingemischt werden und die thermische Zersetzung der Stickoxide in einer sehr kurzen Reaktionsstrecke durchgeführt werden kann. Dies bedeutet, daß die Reaktionskammer kein aufwendig gestaltetes Anlagenbauteil ist. Eine weitere anlagentechnische Vereinfachung läßt sich dadurch erzielen, daß die Zufuhreinrichtungen für Luft/Sauerstoff über eine Verbindungsleitung an die Heißluftseite der Kühleinrichtung angeschlossen ist, so daß in thermodynamisch besonders vorteilhafter Weise Heißluft zur Verbrennung des Brennstoffs zur Verfügung steht.In a preferred embodiment of the invention it is provided that Vortex internals are used in the reaction chamber, so that this with advantage reducing agent and catalyst in uniform dispersion in the Exhaust gases are mixed in and the thermal decomposition of nitrogen oxides in one very short reaction distance can be carried out. This means that the reaction chamber is not an elaborately designed system component. Another technical simplification can be achieved in that the supply devices for air / oxygen over a connection line is connected to the hot air side of the cooling device, so that in a thermodynamically particularly advantageous manner hot air for combustion of the fuel is available.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß in der Gasleitung zwischen Reduktionskammer und Vorkalziniereinrichtung ein Drosselorgan angeordnet ist, und daß in die Gasleitung stromab hinter dem Drosselorgan die Heißluftleitung einmündet. Diese Ausgestaltung der Reaktionskammer erlaubt in besonders vorteilhafter Weise die Förderung der eilut aus der Kühleinrichtung ohne Zwischenschaltung eines Gebläses. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ausgestaltung der Reaktionskammer in der Weise, daß Reaktionskammer und Vorkalziniereinrichtung aus einem an die Sintereinrichtung angeschlossenen rohrförnigen, ebenfalls Verwirbelungseinbauten enthaltenden Reaktor mit nachfolgendem Abscheidezyklon bestehen, so daß ohne anlagentechnischen Mehraufwand die Reaktionskammer und die Vorkalziniereinrichtung zu einer baulichen Einheit integriert werden können. Besonders hervorzuheben ist, daß hierzu die zwischen Sintereinrichtung und Kalziniereinrichtung verlaufende Gasleitung als ein in der Zementherstellungsanlage sowieso schon vorhandenes Bauteil verwendet werden kann.In a further embodiment of the device according to the invention it is provided that in the gas line between the reduction chamber and precalciner a throttle element is arranged, and that in the gas line downstream behind the throttle element the hot air line opens. This configuration of the reaction chamber allows in particularly advantageous way of promoting the eilut from the cooling device without the interposition of a fan. The design is particularly advantageous the reaction chamber in such a way that the reaction chamber and precalciner from a tubular, also turbulence internals connected to the sintering device containing reactor with subsequent separation cyclone exist, so that without plant engineering Overhead the reaction chamber and the precalciner to a structural one Unit can be integrated. It should be particularly emphasized that the between Sintering device and calcining device running gas line as one in the Cement manufacturing plant already existing component can be used anyway.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorwärmeinrichtung aus mindestens zwei separaten Vorwärmeinheiten für das Zementrohmaterial besteht, wobei gasseitig die eine Vorwärmeinheit an die Vorkalziniereinrichtung und die andere Vorwärmeinheit an die Nachkalziniereinheit angeschlossen ist. Dies bringt auch bei Zementherstellungsanlagen mit Durchsatzleistungen von mehr als 3.000 bis 4.000 tato den Vorteil, daß die Abgase aus der Sinterstufe von schädlichen Gasbestandteilen gereinigt werden, bevor der Wärmeinhalt dieser heißen Abgase zur Vorkalzinierung und Vorwärmung der Rohmaterialien dient. Da in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vor der Reduktionskamner eine Bypassnbl.eitung für Abgase der Sintereinrichtung besteht, können ebenso flüchtige Schadstoffe wie Alkali-, Chlor- und Schwefelverbindungen aus den Abgasen der Sinterstufe entfernt werden.In a particular embodiment of the invention it is provided that the Preheating device consisting of at least two separate preheating units for the cement raw material consists, with the one preheating unit connected to the pre-calcining device on the gas side and the other preheating unit is connected to the post-calcining unit. this also brings in cement production plants with throughputs of more than 3,000 up to 4,000 tpd the advantage that the exhaust gases from the sintering stage contain harmful gas components cleaned before the heat content of these hot exhaust gases is pre-calcined and preheating which serves raw materials. As in further development According to the invention, upstream of the reduction chamber, a bypass line for exhaust gases from the sintering device there can also be volatile pollutants such as alkali, chlorine and sulfur compounds be removed from the exhaust gases of the sintering stage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles, dem weitere Merkmale der Erfindung zu entnehmen sind, näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Rohmaterial-und Gasführung während der thermischen Behandlung der Rohmaterialien zu Zementklinker, Fig. 2 eine Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmaterialien, bestehend aus Drehrohrofen und einem einstrangigen Wärmetauscher mit Vor-und Nachkalzinierung und Stickoxidreduktion, Fig. 3 eine Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmaterialien, wobei der Wärmetauscher gegenüber der Herstellungsanlage gemäß Fig. 2 zweistrangig ausgebildet ist.The invention is explained below using an exemplary embodiment, further features of the invention can be found in more detail. Show it: Fig. 1 is a schematic representation of the raw material and gas flow during the thermal treatment of the raw materials to cement clinker, Fig. 2 shows a system for Manufacture of cement clinker from cement raw materials, consisting of rotary kilns and a single-line heat exchanger with pre- and post-calcination and nitrogen oxide reduction, 3 shows a plant for the production of cement clinker from cement raw materials, wherein the heat exchanger is designed in two lines compared to the manufacturing plant according to FIG. 2 is.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung des Ablaufs des erfindung.#genä.ßen Verfahrens ohne Angabe spezieller Bauteile für die einzelnen Verfahrensstufen.Fig. 1 shows the schematic representation of the sequence of the invention. # Genä.ßen Process without specifying special components for the individual process stages.

Von dem gesamten Rohmaterial wird eine Teilmenge 1 in einer eigenen, nur mit den Abgasen einer Vorkalzinierstufe 5 beaufschlagten Vorwärmstufe 2 vorgewärmt. Die andere Teilmenge 3 der Rohmaterialien wird parallel dazu in mindestens einer, nur mit den Abgasen einer Nachkalzinierstufe 14 beaufschlagten Vorwärmstufe 4 vorgewärmt. Der Vorkalzinierstufe ist in Strömungsrichtung der Gase eine Reaktionszone 6 vorgeschaltet, die ausschließlich mit den Abgasen der Sinterstufe 7 beaufschlagt wird. In der Reaktionszone 6 wird ein Brennstoff 8 als Reduktionsmittel verbrannt, so daß reduzierende Gasanteile entstehen, welche die Stickoxide in den heißen Abgasen aus der Sinterstufe 7 aufspalten.A subset 1 of the entire raw material is stored in its own only preheated with the exhaust gases of a pre-calcining stage 5 preheating stage 2. The other subset 3 of the raw materials is in parallel in at least one, only preheated with the exhaust gases of a post-calcining stage 14 preheating stage 4. The precalcination stage is preceded by a reaction zone 6 in the direction of flow of the gases, which is only exposed to the exhaust gases from the sintering stage 7. In the reaction zone 6 a fuel 8 is burned as a reducing agent, so that reducing gas components arise, which split the nitrogen oxides in the hot exhaust gases from the sintering stage 7.

Die Abgase der Reaktionszone 6 werden in die Vorkalzinierstufe 5 unter gleichzeitiger Zuführung von aus der Kühlstufe 9 stammender heißer Luft für die Nachverbrennung des überschüssigen Brennstoffanteils eingeleitet.The exhaust gases from the reaction zone 6 are taken into the precalcination stage 5 simultaneous supply of hot air coming from the cooling stage 9 for the Afterburning of the excess fuel is initiated.

Der Teil 3 des vorgewärmten Rohmaterials aus der Vorwärmstufe 4, die mit der Nachkalzinierstufe 14 gasseitig verbunden ist, wird als Katalysator 11 in die Reaktion zone 6 eingeführt, so daß dort die Aufspaltung der Stickoxide beschleunigt wird. Der aus der Vorwärmstufe 2 kommende Rohmehlanteil 12 wird direkt in die Vorkalzinierstufe 5 geleitet.Part 3 of the preheated raw material from preheating stage 4, the with post-calcining stage 14 is connected on the gas side is called Catalyst 11 introduced into the reaction zone 6, so that there is the splitting of the Nitrogen oxides is accelerated. The raw meal portion coming from preheating stage 2 12 is fed directly into the pre-calcining stage 5.

Das gesamte vorkalzinierte Rohmaterial 13 wird in die Nachkalzinierstufe 14 eingeführt, die ausschließlich durch Verbrennung eines Brennstoffanteils 15 in heißer, aus der Kühlstufe 9 stammender Luft 16 beheizt wird. Das nach- und damit hochgradig fertig kalzinierte Material 17 wird aus der Nachkalzinierstufe 14 in die Sinterstufe 7 eingeleitet, die durch Verbrennung des Brennstoffanteils 18 in heißer, aus der Kühlstufe 9 stammender Luft 19 beheizt wird. Der in der Sinterstufe 7 erbrannte Klinker 21 wird in die Kühlstufe 9 eingeführt und dort mittels Luft 20 abgekühlt und als Fertiggut aus dem Wärmebehandlungssystem abgezogen. Zwischen der Sinterstufe 7 und der Reaktionszone 6 wird bei Bedarf eine Teilgasmenge 22 zur Unterbindung von Schadstoffkreisläufen abgezogen, die insbesondere durch in den heißen Abgasen der Sinterstufe 7 enthaltene flüchtige Alkali-, Chlor- und Schwefelverbindungen verursacht werden.All of the precalcined raw material 13 goes to the post-calcining stage 14 introduced, which exclusively by burning a fuel fraction 15 in hot air 16 originating from the cooling stage 9 is heated. That after and with it Highly finished calcined material 17 is extracted from the post-calcining stage 14 in the sintering stage 7 initiated, which is achieved by burning the fuel portion 18 in hot air 19 originating from the cooling stage 9 is heated. The one in the sintering stage 7 burnt clinker 21 is introduced into the cooling stage 9 and there by means of air 20 cooled and withdrawn as finished goods from the heat treatment system. Between the sintering stage 7 and the reaction zone 6 is a partial amount of gas 22 to the Prevention of pollutant cycles deducted, in particular by in the volatile alkali, chlorine and sulfur compounds contained in hot exhaust gases from the sintering stage 7 caused.

Fig. 2 zeigt eine apparative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die dargestellte Zementherstellungsanlage besteht aus einem Schwebegas-Wärmetauscher 23 der Zyklonbauart, einem Drehrohrofen 24 und einem nicht näher dargestellten Kühler, beispielsweise einem Rostkühler. Der Wärmetauscher enthält Zyklone 25 bis 29, die mit Gasleitungen untereinander verbunden sind. Der Drehrohrofen 24 ist mit dem Zyklon 29 über eine Gassteigleitung 31 verbunden. Zu dem Zyklon 28 führt eine Heißgasleitung 32, die in ihrem unteren Bereich einen Brenner 33 und eine Heißluftleitung 34 aufweist, die gegebenenfalls mit dem nicht näher dargestellten Rostkühler verbunden ist. In die Gassteigleitung 31 sind im Bereich der Reaktionszone Wirbeleinbauten eingesetzt; oberhalb dieser Wirbeleinbauten befindet sich ein Drosselorgan 36; unterhalb dieses Drosselorgans ist ein Brenner 37 zur Zuführung von Reduktionsmitteln und auf gleicher Höhe ein Fallrohr 38 zur Zuführung von Rohmaterialien als Katalysator angeordnet. Oberhalb des Drosselorgans 36 mündet in die ebenfalls mit Verwirbelungseinbauten versehene Gassteigleitung 31 eine Heißluftleitung 39 ein, die gegebenenfalls mit dem nicht näher dargestellten Rostkühler verbunden ist. Austragsseitig sind die Zyklone 25 bis 29 über Fallrohre mit den Gasleitungen bzw. mit der Gassteigleitung 31 und der Heißgasleitung 32 verbunden.Fig. 2 shows an embodiment of the apparatus of the method according to the invention. The one shown The cement production plant consists of a suspended gas heat exchanger 23 of the cyclone type, a rotary kiln 24 and a cooler not shown in detail, for example a grate cooler. The heat exchanger contains cyclones 25-29, the are interconnected with gas pipes. The rotary kiln 24 is with the cyclone 29 connected via a gas riser pipe 31. A hot gas line leads to the cyclone 28 32, which has a burner 33 and a hot air line 34 in its lower area, which is optionally connected to the grate cooler, not shown in detail. In the gas riser pipe 31 are installed in the area of the reaction zone vortex internals; A throttle member 36 is located above these vortex internals; below this Throttle member is a burner 37 for supplying reducing agents and on the same Height a downpipe 38 arranged for the supply of raw materials as a catalyst. Above the throttle member 36 opens into the also with turbulence internals provided gas riser pipe 31 a hot air pipe 39, which may be with is connected to the grate cooler not shown in detail. They are on the discharge side Cyclones 25 to 29 via downpipes with the gas pipes or with the gas riser pipe 31 and the hot gas line 32 connected.

Im Betrieb) wird das zu behandelnde Zementrohmaterial 1 in die Gasleitung 30 eingeführt, die den Zyklon 26 mit dem Doppelzyklon 25 verbindet. Von den hei(#en Gasen aus dem Zyklon 26 wird das kalte Rohmehl mitgenommen, aufgewärmt und in dem Zyklon 25 abgeschieden, von dort über Fallrohre 40, 41 ausgetragen, in die gasführende Leitung 42 eingeleitet, dort aufgeheizt, im Zyklon 26 abgeschieden und von dort mittels der Fallrohre 43, 44 gleichmäßig auf die Gasleitung 45 und 46 aufgeteilt. Die Gasleitung 45 führt dabei die Abgase aus dem Zyklon 29 und die Gasleitung 46 die Heißgase aus dem Zyklon 28 in den mittleren Zyklon 27. Die in die Gasleitungen 45 und 46 eingeführten Rohmaterialteilmengen werden weiter vorerhitzt, im Zyklon 27 abgeschieden und über das Fallrohr 38 in die Abgasleitung 31 eingeführt. In der Abgasleitung 31 wird das vorgewärmte Rohmaterial mit Hilfe der heißen Abgase aus dem Drehrohrofen 24 vorkalziniert, im Zyklon 29 abgeschieden und mittels der Fall-Leitung 47 in die mit Verwirbelungseinbauten versehene eigasleitung 32 übergeleitet, in der dieses Material unter Zuführung von Brennstoff durch den Brenner 33 und Heißluft aus der Leitung 34 nachkalziniert wird. Das engültig kalzinierte Material wird in dem Zyklon 28 abgeschieden und durch die Fall-Leitung 48 in den Drehrohrofen 24 zur Sinterung eingeleitet. In die Fall-Leitung 48 mündet eine mit einem Absperrorg#an versehene Byl,aß-Austrlgzsleitung 71.In operation) the cement raw material 1 to be treated is in the gas line 30 introduced, which connects the cyclone 26 with the double cyclone 25. From the hot (# Gases from the cyclone 26, the cold raw meal is taken along, warmed up and in the Cyclone 25 deposited, discharged from there via downpipes 40, 41 into the gas-carrying Line 42 initiated, heated there, deposited in cyclone 26 and from there evenly distributed over the gas line 45 and 46 by means of the downpipes 43, 44. The gas line 45 guides the exhaust gases from the cyclone 29 and the gas line 46 the hot gases from the cyclone 28 into the middle cyclone 27. Those into the gas lines Raw material aliquots introduced in 45 and 46 are further preheated in the cyclone 27 deposited and introduced into the exhaust pipe 31 via the downpipe 38. In the Exhaust pipe 31 is the preheated raw material with the help of the hot exhaust gases the rotary kiln 24 precalcined, separated in the cyclone 29 and by means of the fall line 47 transferred into the gas line 32 provided with turbulence internals, in of this material with the supply of fuel through the burner 33 and hot air is post-calcined from line 34. The final calcined material is in deposited in the cyclone 28 and through the fall line 48 into the rotary kiln 24 initiated for sintering. In the case line 48 opens one with one Shut-off org # on provided byl, aß discharge line 71.

Infolge der Zuführung von Brennstoff als Reduktionsmittel und Rohmaterial als Kstalysator in den Bereich der Ausmündung der Abgasleitung 3 aus dem Drehrohrofen 24 werden dort bei hohen Gasternperaturen von 1.000 bis 1.200 Grad Celsius die in den heißen Abgasen enthaltenen nitrosen Bestandteilen aufgespalten und damit für die Umwelt unschädlich beseitigt. Um die katalytische und reduzierende Dissoziation der Stickoxide in den heißen Ofenabgasen weiter zu beschleunigen, werden die Heißgase mit den eingeführten Reduktionsmitteln und Katalysatoren mit Hilfe der Wirbeleinbauten intensiv verwirbelt. Da der reduzierende Brennstoff - bezogen auf den Sauerstoffgehalt der Abgase - im Überschuß eingeführt wird, wird der also nur voroxidierte Brennstoff nach Ausnutzung seines Reduktionspotentials durch Zugabe von Luft/Sauerstoff aus der Leitung 39 anschließend vollständig verbrannt. Das Drosselorgan 36 bewirkt nicht nur eine zusätzlich starke Verwirbelung der Abgase mit den eingeführten Reduktionsmitteln und Katalysatoren, sondern ermöglicht darüber hinaus hinter der Drosselstelle einen genügenden Unterdruck, um ohne Zwischenschaltung eines Gebläses Heißluft aus dem Rostkühler zur Nachverbrennung der eingeführten Reduktionsmittel einzuleiten. Die in den Abscheider 29 ei ns#t #~önenden Ofenabgase enthalten aufgrund dieser Maßnahmen lediglich so geringe Stickoxiiknzentratioen, daß diese den JJ:we#tsehutibe#timmungen genügen. Falls die heißen Abgase in Drehrohrofen andere schädliche gasförmige Bestandteile enthalten, wie z.B. flüchtige Schwefel-, Chlor- oder Alkaliverbindungen, so können diese vor Einführung der RohmaterialIen und des reduzierenden Brennstoffs mittels der Bypassleitung 49 aus dem System abgezogen werden.As a result of the supply of fuel as a reducing agent and raw material as a Kstalysator in the area of the outlet of the exhaust pipe 3 from the rotary kiln 24 are there at high gas temperatures of 1,000 to 1,200 degrees Celsius, the in the nitrous components contained in the hot exhaust gases and thus for destroys the environment harmlessly. About catalytic and reducing dissociation To further accelerate the nitrogen oxides in the hot furnace exhaust, the hot gases with the introduced reducing agents and catalysts with the help of the vortex internals intensely swirled. Because the reducing fuel - based on the oxygen content the exhaust gases - is introduced in excess, so the only pre-oxidized fuel after utilizing its reduction potential by adding air / oxygen the line 39 then completely burned. The throttle member 36 does not have any effect only an additional strong turbulence of the exhaust gases with the introduced reducing agents and catalytic converters, but also enables one behind the throttle point Sufficient negative pressure to remove hot air from the Initiate grate cooler for afterburning the introduced reducing agent. the contained in the separator 29 a # t # ~ ringing furnace exhaust gases due to this Measures only so low nitrogen oxiiknzentratioen that they make the YY: we # tsehutibe #tim suffice. If the hot exhaust gases in the rotary kiln other harmful gaseous components contain, such as volatile sulfur, chlorine or alkali compounds, so can this before the introduction of the raw materials and the reducing fuel the bypass line 49 can be withdrawn from the system.

Fig. 3 zeigt eine Zementherstellungsanlage, die gegenüber der Anlage gemäß Fig. 2 zwei separate Vorwärmstränge enthält, wobei der eine Vorwärmstrang 50 mit den Abgasen der Nachkalziniereinrichtung 51 und der andere Vorwärmstrang 52 mit den Abgasen der Vorkalzinieceinrichtung 53 beaufschlagt ist. Die Vorwärmstränge bestehen dabei jeweils aus einzelnen Zyklonen, die untereinander mit Gasleitungen verbunden sind. Diese Zementherstellungsanlage eignet sich besonders für große Durchsatzleistungen von mehr als 3.000 bis 4.000 tato.Fig. 3 shows a cement production plant, which is opposite to the plant 2 contains two separate preheating strands, one preheating strand 50 with the exhaust gases from the post-calcining device 51 and the other preheating line 52 is acted upon by the exhaust gases of the precalciner 53. The preheating strands each consist of individual cyclones, which are connected to each other with gas pipes are connected. This cement production plant is particularly suitable for large throughputs from more than 3,000 to 4,000 tpd.

Die Vorkalziniereinrichtung 53 besteht aus einer rohrförmig ausgebildeten, Verwirbelungseinbauten enthaltende Gassteigleitung 35, die mit einem Abscheider (54) verbunden ist; die Reaktionskammer 55 ist als Reaktorrohr ausgebildet tnd geht direkt in die Vorka1zinie#'einrichtung über; die T4.3chkalziniereinrichtung 51 ist ebenfalls als rohrförmige Heißgasleitung 56 mit Abscheider 57 ausgebildet und mit einem Brenner 58 und einer Heißluftzuleitung 59 versehen; die Sintereinrichtung 60 ist als Drehrohrofen und die Kühleinrichtung 61 als Rostkühler ausgebildet. In die Reaktionskammer 55 werden zur Beseitigung der Stickoxidanteile in den Ofenabgasen vorgewärmte Rohmaterialien als Katalysatoren aus dem mit der Nachkalziniereinrichtung 51 verbundenen Vorwärmstrang 50 mit Hilfe der Zufuhreinrichutng 62 eingeleitet, auf etwa gleicher Höhe wird Brennstoff als Reduktionsmittel mit Hilfe der Zufuhreinrichtung 63 eingeführt. Zur Beseitigung anderer gasförmiger Schadstoffanteile, wie flüchtige Alkali-, Schwefel- oder Chlorverbindungen, wird ein Teil der heißen Ofenabgase über die Bypassleitung 65 aus dem System entfernt.The precalciner 53 consists of a tubular, Gas riser pipe 35 containing turbulence internals, with a separator (54) is connected; the reaction chamber 55 is designed as a reactor tube and goes directly into the Preca1zinie # 'establishment via; the T4.3ch calciner 51 is also designed as a tubular hot gas line 56 with a separator 57 and provided with a burner 58 and a hot air duct 59; the sintering device 60 is designed as a rotary kiln and the cooling device 61 as a grate cooler. In the reaction chamber 55 is used to remove the nitrogen oxide components in the furnace exhaust gases preheated raw materials as catalysts from the with the post calcining device 51 connected preheating strand 50 initiated with the help of feed device 62, At about the same level, fuel is used as a reducing agent with the help of the feed device 63 introduced. To remove other gaseous pollutants such as volatile ones Alkali, sulfur or chlorine compounds, some of the hot furnace exhaust gases are over the bypass line 65 is removed from the system.

Oberhalb der Drosselstelle 66 im Rohrreaktor wird heiße Kühlerabluft mittels der Heißluftleitung 64 zur Verbrennung des im Überschuß eingeführten brennbaren Reduktionsmittels eingeführt. Oberhalb der Reaktionskammer 55 wird vorgewärmtes Rohmaterial aus dem mit der Vorkalziniereinrichtung 53 verbundenen Vorwärmstrang 52 eingeführt, welches in den von Schadstoffen befreiten heißen Ofenabgasen vorkalziniert wird, und aus dem Abscheider 54 der Vorkalziniereinrichtung 53 in die leißgasleitung 56 der Nahkalziniereinrichtung 51 eingeleitet wird. Unter Zuführung ron Brennstoff und Sauerstoff in die Heißgasleitung werden die vorkalzinierten Materialien in den hierdurch entstehenden heißen Gasen nachkalziniert und schließlich aus dem Abscheider 57 der Nachkalziniereinrichtung in den Drehrohrofen 60 zur Sinterung geleitet. Im unteren Bereich der Heißgasleitung 56 ist eine mit einem Absperrorgan versehene Bypaß-Austragsleitung 72 angeordnet, die - wie in Fig. 2 dargestellt - in den Drehrorhofan geführt sein kann. Zur besseren Aufteilung der Heißluft auf die Reaktionskammer 55 und die Nachkalziniereinrichtung 51 sind in der Heißluftleitung 59, 64 Absperrorgane 68 angeordnet.Hot cooler exhaust air is above the throttle point 66 in the tubular reactor by means of the hot air duct 64 for the combustion of the combustible introduced in excess Reducing agent introduced. Above the reaction chamber 55 is preheated Raw material from the preheating strand connected to the precalciner 53 52 introduced, which precalcines in the polluted hot furnace exhaust gases is, and from the separator 54 of the precalciner 53 into the piping gas line 56 the Local calcining device 51 is initiated. Under feed The precalcined materials are ron fuel and oxygen in the hot gas pipe post-calcined in the resulting hot gases and finally out of the Separator 57 of the post-calcining device in the rotary kiln 60 for sintering directed. In the lower region of the hot gas line 56 is one with a shut-off device provided bypass discharge line 72 is arranged, which - as shown in Fig. 2 - can be led into the revolving hallway. For better distribution of the hot air the reaction chamber 55 and the post calcining device 51 are in the hot air line 59, 64 shut-off elements 68 are arranged.

Um die Anlage auch mit vollständig außer Betrieb befindlicher Nachkalziniereinrichtung 51 betreiben zu können, sind in der Fall-Leitung 69 des Abscheiders 54 der Vorkalziniereinrichtung 53 eine Umgehungsleitung 70 sowie nicht näher bezeichnete Absperrorgane angeordnet, so daß gegebenenfalls die Zementanlage nur mit der Hälfte der vorgesehenen Durchsatzleistung betrieben werden kann, gleichwohl Stickoxide und weitere gasförmige Schadstoffanteile in den Ofenabgasen beseitigt werden können, bevor die heißen Ofenabgase zur thermischen Vorbehandlung der der Anlage aufgegebenen Zementrohmaterialien genutzt werden.Around the plant even with the post-calcining device completely out of order 51 are in the fall line 69 of the separator 54 of the precalciner 53 a bypass line 70 and unspecified shut-off devices are arranged, so that, if necessary, the cement plant can only operate at half the intended throughput can be operated, nevertheless nitrogen oxides and other gaseous pollutants in the furnace exhaust gases can be eliminated before the hot furnace exhaust gases to thermal Pretreatment of the cement raw materials sent to the plant can be used.

Die Erfindung i:t nicht nur auf die beschriebenen Ausführun1',sbeisj#iele beschränkt. So kann zum Beispiel der zweistufige Zyklonvorwärmstrang durch einen Schachtvorwärlner nach dem Schwebegasprinzip ausgebildet sein. Als Katalysatoren können anstatt oder in Ergänzung zu den im Rohmaterial enthaltenen Katalysatoren weitere Katalysatoren zum Beispiel Eisen oder Eisenoxide eingesetzt werden. Als Reduktionslnittel können Brenngase, Leichtöle oder auch feinkörnige bis staubförmige Kohle verwendet werden.The invention not only applies to the described embodiments limited. For example, the two-stage cyclone preheater can be equipped with a Shaft preheaters can be designed according to the floating gas principle. As catalysts can be used instead of or in addition to the catalysts contained in the raw material further catalysts, for example iron or iron oxides, can be used. as Reducing agents can be fuel gases, light oils or fine-grained to dusty Coal can be used.

Claims (24)

Patentansprüche Verfahren zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Gut, insbesondere zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmaterial, durch dessen stufenweise thermische Behandlung mittels Vorwärmstufe, Kalzinierstufe, Sinterstufe und Kühlstufe, wobei Wärme aus Brennstoff jeglicher Art sowohl in der Kalzinierstufe als auch in der Sinterstufe zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalzinierstufe in eine Stufe zur Vorkalzinierung und in eine Stufe zur Nachkalzinierung unterteilt ist und daß die Vorkalzinierstufe durch die Abgase der Sinterstufe und die Nachkalzinierstufe durch Brennstoffverbrennung mittels Luft beheizt wird, daß in die heißen Abgase der Sinterstufe ein Reduktionsmittel und/oder ein Katalysator zur thermisch-chemischen Reaktion mit in den Abgasen enthaltenen nitrosen estandteilen eingeführt wird und daß die Einführung des Reduktionsmittels und/oder des Katalysators zwischen Sinterstufe und Vorkalzinierstufe erfolgt. Claims method for the thermal treatment of fine-grained Good, especially for making cement clinker from raw material, through its Gradual thermal treatment by means of a preheating stage, calcining stage, sintering stage and cooling stage, taking heat from fuel of any kind both in the calcining stage as well as in the sintering stage, characterized in that the calcining stage divided into a stage for pre-calcining and a stage for post-calcining and that the pre-calcining stage is through the exhaust gases from the sintering stage and the post-calcining stage is heated by fuel combustion by means of air that in the hot exhaust gases the sintering stage a reducing agent and / or a catalyst for thermal-chemical Reaction with nitrous components contained in the exhaust gases is introduced and that the introduction of the reducing agent and / or the catalyst between the sintering stage and precalcination takes place. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel ein Brennstoff in die Abgase der Sinterstufe eingeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reducing agent a fuel is introduced into the exhaust gases of the sintering stage. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Zementrohmaterial in die Abgase der Sinterstufe eingeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that as a catalyst Cement raw material is introduced into the exhaust gases of the sintering stage. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff im Bereich einer Stelle in die Ofenabgasleitung eingeführt wird, wo Rohmaterial aus der Vorwärmstufe den Ofenabgasen zugemischt wird.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the fuel is introduced into the furnace exhaust pipe at one point, where raw material from the preheating stage is mixed with the furnace exhaust gases. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt der Ofenabgase mit der Maßgabe eingeführt wird, daß vom Brennstoff aller Sauerstoff der Ofenabgase gebunden wird.5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that the fuel depends on the oxygen content of the furnace exhaust gases with the proviso is introduced that all oxygen of the furnace exhaust gases is bound by the fuel. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rohmaterial als Katalysator in Abhängigkeit von den nitrosen Bestandteilen in den Abgasen eingeführt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that raw material as a catalyst depending on the nitrous components in is introduced into the exhaust gases. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff - bezogen auf den Sauerstoffgehalt der Ofenabgase - im Uberschuß in die Ofenabgase eingeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the fuel - based on the Oxygen content of the furnace exhaust gases - Is introduced into the furnace exhaust gases in excess. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die thermisch-chemische Reaktion des Brennstoffs mit den nitrosen Bestandteilen der Ofenabgase Sauerstoff, vorzugsweise Heißluft aus der Kühlstufe eingeführt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that following the thermal-chemical reaction of the fuel with the nitrous Components of the furnace exhaust gases are oxygen, preferably hot air from the cooling stage is introduced. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmemenge aus dem als Reduktionsmittel zugeführten Brennstoff zusammen mit den in die Nachkalzinierstufe und die Sinterstufe eingeführten Brennstoff-Wärmemengen die zur thermischen Endbehandlung des Rohmaterials erforderliche Gesamtwärmemenge ergibt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the amount of heat from the fuel supplied as a reducing agent together with the fuel heat quantities introduced into the post-calcining stage and the sintering stage the total amount of heat required for the final thermal treatment of the raw material results. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmstufe, bezogen auf die Rohmaterialführung, zweistrangig ausgebildet ist, wobei der eine Vorwärmstrang ausschließlich mit den Abgasen der Vorkalzinierstufe beaufschlagt wird und der andere Vorwärmstrang ausschließlich mit den Heißgasen der Nachkalzinierstufe beaufschlagt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the preheating stage, based on the raw material guide, is two-stranded is, with the one preheating section exclusively with the exhaust gases of the precalcining stage is acted upon and the other preheating line exclusively with the hot gases the post-calcining stage is applied. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Rohmaterials aus den beiden Vorwärmsträngen in die Reaktionszone zwischen Sinterstufe und Vorkalzinierstufe eingeführt wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that at least part of the Raw material from the two preheating strands is introduced into the reaction zone between the sintering stage and precalcining stage. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohmaterial aus dem mit den Heißgasen aus der Nachkalzinierstufe beaufschlagten Vorwärmstrang in die Reaktionszone zwischen Sinterstufe und Vorkalzinierstufe eingeführt wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that raw material from the acted upon with the hot gases from the post-calcining stage Preheating strand introduced into the reaction zone between the sintering stage and the precalcining stage will. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das insgesamt in der Vorkalzinierstufe thermisch behandelte Rohmaterial nachfolgend in die Nachkalzinierstufe eingeleitet wird und aus dieser in die Sinterstufe geführt wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the raw material thermally treated in total in the pre-calcining stage follows is introduced into the post-calcining stage and out of this into the sintering stage will. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der heißen Abgase unmittelbar hinter der Sinterstufe, jedoch vor Einführung der Reduktionsmittel und/oder Katalysatoren, aus dem Wärmebehandlungssystem abgezogen wird.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that part of the hot exhaust gases immediately after the sintering stage, but before introduction the reducing agents and / or catalysts are withdrawn from the heat treatment system will. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Vorwärmung (23); (50, 52), Kalzinierung (31, 32); (51, 53), Sinterung (24); (60) und Kühlung (61) von /u.itntro1,miL#riil bzw. Zerncntk]inker, wobei die Kalziniereinriclltung dergestalt unterteilt ist, d die Vorkalziniereinrichtung (31); (53) mit der Abgasseite der Sintereinrichtung (zu); (60) und die Nachkalziniereinrichtung (32); (51) mit einem Heißgaserzeuger (33, 34); (58, 59) in Verbindung steht und wobei ferner zwischen der Vorkalziniereinrichtung (31); (53) und der Sintereinrichtung (24); (60) eine Reaktionskammer (55) mit Zufuhreinrichtungen (37, 38); (62, 63) für Reduktionsmittel und/oder Katalysatoren zur Beseitigung nitroser Bestandteile aus den Abgasen der Sintereinrichtung (24); (60) angeordnet ist.15. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 14, characterized by devices for preheating (23); (50, 52), calcination (31, 32); (51, 53), sintering (24); (60) and cooling (61) of /u.itntro1,miL#riil or Zerncntk] inker, whereby the calcination device is subdivided in this way is, d the precalciner (31); (53) with the exhaust side of the sintering device (to); (60) and the post calcining device (32); (51) with a hot gas generator (33, 34); (58, 59) in communication and wherein further between the precalciner (31); (53) and the sintering device (24); (60) a reaction chamber (55) with feed devices (37, 38); (62, 63) for reducing agents and / or catalysts to eliminate nitrous Components from the exhaust gases of the sintering device (24); (60) is arranged. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an der Reaktionskammer (55) eine Zufuhreinrichtung (39); (64) für Luft/Sauerstoff angeordnet ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that on the Reaction chamber (55) a feed device (39); (64) arranged for air / oxygen is. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktionskammer (55), in Strömungsrichtung der Abgase der Sintereinrichtung (24); (60) gesehen, die Zufuhreinrichtung (37); (63) für das brennbare Reduktionsmittel und die Zufuhreinrichtung (38); (62) für vorgewärmtes Zementrohmaterial als Katalysator auf etwa gleicher Höhe liegen, während die Zufuhreinrichtung (39); (64) für Luft/Sauerstoff stromabwärts angeordnet ist.17. Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that that in the reaction chamber (55), in the flow direction of the exhaust gases from the sintering device (24); (60) seen, the feed device (37); (63) for the combustible reducing agent and the feeder (38); (62) for preheated cement raw material as a catalyst lie at approximately the same height, while the feed device (39); (64) for air / oxygen is arranged downstream. 18. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktionskammer (55) Verwirbelungseinbauten eingesetzt sind.18. The device according to claim 15, 16 or 17, characterized in that that in the reaction chamber (55) turbulence internals are used. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtung (64) für Luft/Sauerstoff über eine Verbindungsleitung (67) an die HeiI#luftseite der Kühleinichtung (61) angeschlossen ist.19. Device according to one of claims 15 to 18, characterized in that that the supply device (64) for air / oxygen via a connecting line (67) is connected to the hot air side of the cooling device (61). 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktionskammer (55) ein Drosselorgan (36); (66) angeordnet ist, und daß stromab hinter dem Drosselorgan die Heißluftleitung (39); (64) einmündet.20. Device according to one of claims 15 to 19, characterized in that that in the reaction chamber (55) a throttle member (36); (66) is arranged, and that downstream behind the throttle element, the hot air line (39); (64) joins. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Reaktionskammer (55) ein Bypass-Leitung (49); (65) für Abgase der Sintereinrichtung (24); (60) angeordnet ist.21. Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that that in front of the reaction chamber (55) a bypass line (49); (65) for exhaust gases from the sintering facility (24); (60) is arranged. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung aus mindestens zwei separaten Vorwärmeinheiten (50, 52) für das Zemenrohmaterial besteht, wobei gasseitig die eine Vorwärmeinheit (52) an die Vorkalziniereinrichtung (53) und die ?herde Vorwärmeinheit (50) an die Nachkalziniereinrichtung (51) angeschlossen ist.22. Device according to one of claims 15 to 21, characterized in that that the preheating device consists of at least two separate preheating units (50, 52) for the cement raw material, with the one preheating unit (52) on the gas side the precalciner (53) and the stove preheating unit (50) is connected to the post-calcining device (51). 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die gasseitig an die Nachkalziniereinrichtung angeschlossene Vorwärmeinheit (50) materialaustragsseitig mit der Reaktionskammer (55) in Verbindung steht und daß die gasseitig an die Vorkalziniereinrichtung (53) angeschlossene Vorwärmeinheit (52) mater ia laustragsseitig mit der Vorkalziniereinrichtung (53) in Verbindung steht.23. Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that that the preheating unit connected to the post-calcining device on the gas side (50) is in communication on the material discharge side with the reaction chamber (55) and that the preheating unit connected to the pre-calcining device (53) on the gas side (52) on the material discharge side in connection with the pre-calcining device (53) stands. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskammer (55) und die Vorkalziniereinrichtung (31); (53) aus einer an die Sintereinrichtung (24); (60) angeschlossenen rohrförmigen, vorzugsweise Verwirbelungseinbauten enthaltende Gassteigleitung (31, 35) mit nachfolgendem Abscheidezyklon (29); (54) besteht.24. Device according to one of claims 15 to 23, characterized in that that the reaction chamber (55) and the precalciner (31); (53) from a to the sintering device (24); (60) connected tubular, preferably turbulence internals containing gas riser pipe (31, 35) with subsequent separating cyclone (29); (54) consists.
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