DE3817356A1

DE3817356A1 - Process and apparatus for the heat treatment of fine-grained material

Info

Publication number: DE3817356A1
Application number: DE19883817356
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Schuette; Wolfgang Dipl Ing Rother
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-07-27
Also published as: CH678401A5

Abstract

The invention relates to a process and an apparatus for the heat treatment of fine-grained material, a fine-grained basic additive being introduced into the gas stream in the preheating zone, which additive for the most part infiltrates the preheating zone in the gas stream. In this manner, a significant reduction of the SO2 content of the exhaust gas can be achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie eine Vor richtung (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 21) zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut.The invention relates to a method (corresponding the preamble of claim 1) and a pre direction (according to the generic term of the claim 21) for the heat treatment of fine-grained material.

Bei Verwendung schwefelhaltiger Brennstoffe und/ oder Rohmaterialien weisen die Abgase von Brenn anlagen mit Wärmetauschern, wie sie zur Wärmebe handlung, insbesondere zur Trocknung, Vorwärmung, Calcinierung und Sinterung, von feinkörnigem Gut benutzt werden, einen mehr oder weniger hohen Schwefeldioxid (SO₂)-Gehalt auf, der im Hinblick auf die immer schärfer werdenden Vorschriften zur Reinhaltung der Luft ein zunehmendes Problem dar stellt.When using sulfur-containing fuels and / or raw materials, the exhaust gases from combustion plants with heat exchangers, such as those used for heat treatment, in particular for drying, preheating, calcining and sintering, of fine-grained material have a more or less high sulfur dioxide (SO ₂ ) - Content that is an increasing problem in view of the increasingly strict regulations for keeping the air clean.

Auf anderen Gebieten sind schon verschiedene Vor schläge zur Abgasreinigung gemacht worden. So ist bei Kraftwerken eine Naß- oder Trockenreinigung der Rauchgase zur Entschwefelung bekannt. Bei der Pyrolyse von Abfallstoffen in indirekt beheizten Drehrohröfen ist ferner die Zugabe von basisch wirkenden Stoffen bekannt. Diese Vorschläge sind jedoch für Brennanlagen mit vorgeschalteten Wär metauschern (in denen das Rohmaterial mit den heißen Abgasen der Brennanlage vorgewärmt wird) aus den verschiedensten Gründen nicht ohne weite res realisierbar.In other areas there are already different plans exhaust gas cleaning. So is wet or dry cleaning in power plants of flue gases known for desulfurization. In the Pyrolysis of waste in indirectly heated Rotary tube furnaces are also basic known substances. These suggestions are however for combustion plants with upstream heat exchangers (in which the raw material with the hot exhaust gases from the combustion system is preheated) for a variety of reasons not without wide res realizable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostensparendes Verfahren zu entwickeln, das bei der Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut in Brennanlagen mit vorgeschaltetem Wärmetauscher eine deutliche Verringerung des SO₂-Gehaltes im Abgas ermöglicht.The invention is therefore based on the object of developing a cost-saving method which enables a significant reduction in the SO ₂ content in the exhaust gas in the heat treatment of fine-grained material in combustion plants with an upstream heat exchanger.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 21 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 21 solved. Useful embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß wird in der Vorwärmzone ein fein körniges basisches Additiv in den Gasstrom einge führt.According to the invention, a fine is in the preheating zone granular basic additive into the gas stream leads.

Die Feinkörnigkeit des Additivs wird hierbei so gewählt, daß zumindest der überwiegende Teil des zugegebenen Additivs die Vorwärmzone im Gasstrom durchsetzt und aus den Abgasen der Vorwärmzone ab geschieden wird.The fine grain of the additive is so chosen that at least the majority of the added additive the preheating zone in the gas stream interspersed and from the exhaust gases of the preheating zone is divorced.

Auf diese Weise ergibt sich eine verhältnismäßig lange Verweilzeit des basischen Additivs im Gas strom, was die Reaktion mit dem SO₂ begünstigt.In this way, there is a relatively long residence time of the basic additive in the gas stream, which favors the reaction with the SO ₂ .

Vorzugsweise wird zumindest ein Teil des Additivs an derjenigen Stelle der Vorwärmzone zugegeben, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem SO₂ optimale Temperatur auf weist.At least part of the additive is preferably added at that point in the preheating zone at which the gas stream has an optimum temperature for the reaction between the additive and the SO ₂ .

Das eingesetzte basische Additiv kann beispiels weise durch Calciumhydroxid Ca(OH)₂ oder hydrau lischen Kalk gebildet werden.The basic additive used can be formed, for example, by calcium hydroxide Ca (OH) ₂ or hydraulic lime.

Bei Verwendung von Ca(OH)₂ erfolgt die Zugabe des Additivs zweckmäßig an der Stelle, an der der Gas strom eine Temperatur zwischen 300 und 600°C be sitzt. When using Ca (OH) ₂ , the addition of the additive is advantageously carried out at the point at which the gas stream sits at a temperature between 300 and 600 ° C.

Das Additiv wird zweckmäßig in einem überstöchio metrischen Verhältnis (bezogen auf den SO₂-Gehalt der Abgase der Brennzone) zugegeben, vorzugsweise mit einem zwei- bis sechsfachen Überschuß.The additive is expediently added in a superstoichiometric ratio (based on the SO ₂ content of the exhaust gases from the combustion zone), preferably with a two to six-fold excess.

Zumindest der überwiegende Teil des Additivs weist zweckmäßig eine Korngröße kleiner als 10 µm auf, so daß er mit dem Gasstrom den gesamten Vorwärmer durchsetzt und im Elektrofilter abgeschieden wird.At least the majority of the additive points expediently a grain size smaller than 10 µm, so that it uses the gas flow to heat the entire preheater is penetrated and deposited in the electrostatic filter.

Zumindest ein Teil des aus den Abgasen der Vor wärmzone abgeschiedenen Additivs kann erfindungs gemäß wieder in den Gasstrom der Vorwärmzone zu rückgeführt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine erhebliche Kostenersparnis.At least part of the exhaust gases from the front heating zone deposited additive can fiction according to again in the gas flow of the preheating zone be returned. This way a considerable cost saving.

Es ist dabei möglich, das Additiv in unterschied lichen Teilfraktionen aus den Abgasen der Vorwärm zone abzuscheiden und nur Teilmengen (beispiels weise die gröbere Kornfraktion) des abgeschiedenen Additivs in den Gasstrom der Vorwärmzone zurückzu führen, während andere Teilmengen des Staubes (Restanteil des Staubes) einer beliebigen Verwendung zugeführt werden.It is possible to differentiate the additive Lichen sub-fractions from the preheating exhaust gases zone and only partial quantities (e.g. the coarser grain fraction) of the separated Additive back into the gas flow of the preheating zone lead while other subsets of the Dust (residual proportion of dust) of any Use are fed.

Erfindungsgemäß werden ferner zweckmäßig Additive gewählt, die prozeß- und umweltfreundlich reagie ren und Bestandteil des Produkts werden.According to the invention, additives are also useful elected, the process and environmentally friendly response and become part of the product.

Das in die Vorwärmzone zurückgeführte Additiv kann vor der erneuten Aufgabe in den Gasstrom einer mechanischen Beanspruchung unterworfen werden, ins besondere einer reibenden und/oder stoßenden Bean spruchung der Oberfläche. Hierbei wird eine an der Oberfläche des Additiv-Teilchens gebildete Reak tionsschicht abgelöst und das Additiv-Teilchen für eine erneute Verwendung reaktiviert.The additive returned to the preheating zone can before re-entering the gas stream one subjected to mechanical stress, ins especially a rubbing and / or bumping bean stress on the surface. Here is one at the Surface of the additive particle tion layer and the additive particle for reactivated re-use.

Die Menge des zugeführten Additivs wird zweckmäßig in Abhängigkeit von dem SO₂-Gehalt der Abgase der Vorwärmzone geregelt, um mit minimaler Additiv- Menge zu gewährleisten, daß der SO₂-Gehalt der Ab gase den zulässigen Höchstgehalt nicht übersteigt.The amount of the supplied additive is suitably regulated ₂ content of the exhaust gases from the preheating zone as a function of the SO so as not to exceed, with minimal additive amount to ensure that the SO ₂ content of the gases from the maximum permitted level.

Um eine gleichmäßige Verteilung des Additivs im Gasstrom zu erreichen und die Reaktion des Addi tivs mit dem SO₂ zu begünstigen, wird das Additiv zweckmäßig an einer Stelle in den Gasstrom einge führt, an der die Gutbeladung des Gasstromes mini mal ist. Wird insbesondere bei Verwendung eines mehrstufigen Zyklonvorwärmers das Gut wiederholt aus dem Gas abgeschieden und in der nächsttiefe ren Stufe des Zyklonvorwärmers erneut in den Gas strom eingeführt, so erfolgt die Zugabe des Addi tivs in den Gasstrom am besten nach Abscheidung des Gutes aus diesem Gasstrom und vor Einführung des Gutstromes der nächsten Stufe.In order to achieve a uniform distribution of the additive in the gas stream and to favor the reaction of the additive with the SO ₂ , the additive is expediently introduced into the gas stream at a point where the good loading of the gas stream is minimal. If, in particular when using a multi-stage cyclone preheater, the material is repeatedly separated from the gas and reintroduced into the gas stream in the next deep stage of the cyclone preheater, the addition of the additive to the gas stream is best carried out after the product has been separated from this gas stream and before Introduction of the next-stage crop flow.

Die Zuführung des Additivs in den Gasstrom ge schieht vorzugsweise pneumatisch über Feststoff- Verteilerdüsen. Dabei können im Bedarfsfalle meh rere Zugabestellen vorgesehen werden, die auch in verschiedenen Temperaturzonen liegen können.The supply of the additive into the gas stream preferably shoots pneumatically over solid Distribution nozzles. If necessary, meh rere addition points are provided, which also in different temperature zones.

Nun wird die Emission von SO₂ durch das Wärmetau scherabgas nachweislich durch den Gehalt des Roh materials an leicht flüchtigen Schwefelverbindun gen verursacht. Durch zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung läßt sich erreichen, daß die Frei setzung des Schwefels aus dem Rohmaterial weitge hend in dem Temperaturbereich erfolgt, wo durch Zugabe des Additivs ein schneller und effektiver Reaktionsumsatz stattfinden kann.Now the emission of SO ₂ by the heat exchanger exhaust gas is demonstrably caused by the content of the raw material in volatile sulfur compounds. By expedient embodiments of the invention can be achieved that the release of the sulfur from the raw material takes place largely in the temperature range where a quick and effective reaction conversion can take place by adding the additive.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfah rens wird zu diesem Zweck ein Teilstrom des Gutes an einer Stelle der Vorwärmzone zugegeben, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem Schwefeldioxid optimale Tempera tur aufweist.According to a variant of the method according to the invention For this purpose, a partial flow of the good becomes added at a point in the preheating zone where the gas flow one for the reaction between the Additive and the sulfur dioxide optimal tempera has.

Dieser Teilstrom des Gutes kann eine schwefelhal tige Materialkomponente sein, beispielsweise eine Tonkomponente oder ein pyrithaltiges Korrektiv. Bei gleichzeitiger Zugabe eines Additivs erfolgt eine nahezu vollständige Schwefelverbindung und damit eine ausgezeichnete Minderung der SO₂-Emis sion.This partial flow of the material can be a sulfur-containing material component, for example a clay component or a pyrite-containing corrective. If an additive is added at the same time, the sulfur compound is almost complete and thus an excellent reduction in SO ₂ emissions.

Eine Aufteilung des Gutes in zwei oder mehrere Teilströme kann jedoch auch dann erfolgen, wenn es im Rohmaterial keine signifikante schwefelhal tige Einzelkomponente gibt. In einem solchen Falle schafft man für einen oder mehrere Teilströme temperaturmäßig optimale Entschwefelungsbedingun gen, während die anderen Teilströme aus wirtschaft lichen Gründen in einer weniger effektiven Tempe raturzone aufgegeben werden, in der eine Nachent schwefelung erfolgt. Gleichzeitig wird an einer oder mehreren in der Temperatur unterschiedlichen Stellen ein Additiv aufgegeben. Der Entschwefelungs grad liegt hierbei für beide Reaktionszonen ins gesamt deutlich unter dem geforderten Emissions limit. Durch das Verhältnis der Aufteilung beider Gutströme läßt sich ein passender Arbeitspunkt für den geforderten Entschwefelungsgrad bei minimiertem Additiv-Einsatz und minimiertem Wärmemehrverbrauch einstellen.A division of the good into two or more However, partial flows can also take place if there is no significant sulfur content in the raw material there individual components. In such a case one creates for one or more partial flows optimal desulfurization conditions conditions, while the other partial flows are economically reasons in a less effective temp raturzone be abandoned in which a Nachent sulfurization takes place. At the same time or more different in temperature Place an additive abandoned. The desulfurization degree is ins for both reaction zones overall significantly below the required emissions limit. By the ratio of the division of both Good flows can be a suitable working point for the required level of desulfurization with minimized Additive use and minimized additional heat consumption to adjust.

Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Ver fahrens sieht vor, wenigstens einen Teilstrom des Gutes zunächst einer schonenden Erwärmung bei einer Temperatur zu unterwerfen, bei der noch kein Schwefeldioxid freigesetzt wird, vorzugsweise bei einer Temperatur von maximal etwa 250°C, und so dann diesen vorgewärmten Teilstrom des Gutes an wenigstens einer Stelle in die Vorwärmzone einzu führen, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem SO₂ optimale Tempera tur aufweist. Durch die Vorwärmung wird hierbei der Wärmehaushalt des Verfahrens verbessert.Another variant of the method according to the invention provides that at least a partial flow of the goods is first subjected to gentle heating at a temperature at which no sulfur dioxide is released, preferably at a temperature of at most about 250 ° C., and then this preheated partial flow to introduce the goods at at least one point into the preheating zone, at which the gas flow has an optimal temperature for the reaction between the additive and the SO ₂ . The preheating improves the heat balance of the process.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, den Gasstrom der Vorwärmzone in wenigstens zwei Teil ströme aufzuteilen und die Gesamtmenge des Addi tivs nacheinander in beide Teilströme einzuführen. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, daß durch Er höhung des Molverhältnisses, z. B. von Ca/S, eine höhere Schwefelverbindung, d. h. eine Emissionsminderung, erreicht werden kann.Another variant of the invention provides that Gas flow of the preheating zone in at least two parts currents to split and the total amount of Addi tivs to be introduced one after the other into both partial flows. The fact that He Increase in the molar ratio, e.g. B. from Ca / S, a higher sulfur compound, d. H. an emission reduction, can be reached.

Als Additive zur Schwefelverbindung können nicht nur prozeßfremde, basische Stoffe, sondern auch prozeßinternes mehlförmiges Gut verwendet werden. Zweckmäßig wird dabei ein Teilstrom gewählt, der einen hohen Anteil an aktiver basischer Komponen te besitzt.As additives to the sulfur compound can not only non-process, basic substances, but also internal flour-like material can be used. A partial flow is expediently selected, which a high proportion of active basic components te owns.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Some embodiments of the invention are in the drawing illustrates. It shows

Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung von Zement nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ge mäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 shows a plant for manufacturing cement by the inventive process accelerator as a first embodiment,

Fig. 2 bis 5 Schemadarstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen. Fig. 2 to 5 schematic illustrations of further exemplary embodiments.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Anlage enthält einen mehrstufigen Zyklonvorwärmer 1, bestehend aus den Zyklonen 2, 3, 4 und 5 sowie einen Dreh rohrofen 6. Die Zyklone 2 bis 5 des Zyklonvorwär mers 1 sind untereinander in bekannter Weise über ihre Gasleitungen 2 a bis 5 a und ihre Gutleitungen 2 b bis 5 b verbunden.The system illustrated in Fig. 1 contains a multi-stage cyclone preheater 1 , consisting of the cyclones 2, 3, 4 and 5 and a rotary tube furnace 6th The cyclones 2 to 5 of the Zyklonvorwär mers 1 are interconnected in a known manner via their gas lines 2 a to 5 a and their good lines 2 b to 5 b .

Zur zusätzlichen Erhitzung und Calcinierung des im Zyklonvorwärmer 1 vorgewärmten Gutes (vor Eintritt in den Drehrohrofen 6) dient eine Calciniereinrich tung 7, die schematisch als ein in der Gasleitung 2 a (zwischen Drehrohrofen 6 und unterstem Zyklon 2) angeordneter Brenner veranschaulicht ist.For additional heating and calcination of the preheated material in the cyclone preheater 1 (before entering the rotary kiln 6 ), a calciner device 7 is used , which is illustrated schematically as a burner in the gas line 2 a (between the rotary kiln 6 and the bottom cyclone 2 ).

Der Drehrohrofen 6 wird in bekannter Weise am Gut austragsende über einen Brenner 8 beheizt. Die Ab gase des Drehrohrofens 6 sowie der Calcinierein richtung 7 durchsetzen den Zyklonvorwärmer 1 und werden in einem nachgeschalteten Elektrofilter 9 entstaubt.The rotary kiln 6 is heated in a known manner at the material discharge end via a burner 8 . The gases from the rotary kiln 6 and the Calcinierein device 7 pass through the cyclone preheater 1 and are dedusted in a downstream electrostatic filter 9 .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird in den Abgasstrom des Zyklons 2 bei 10 ein feinkörni ges, trockenes, basisches Additiv eingeführt, und zwar deutlich unterhalb der Stelle, an der das im Zyklon 4 abgeschiedene Gut über die Gutleitung 4 b in diesen Gasstrom eintritt (um anschließend in bekannter Weise nach Umlenkung durch den Gasstrom dem Zyklon 3 zugeführt zu werden).In the illustrated embodiment, a fine-grained, dry, basic additive is introduced into the exhaust gas stream of the cyclone 2 at 10 , and clearly below the point at which the material separated in the cyclone 4 enters the gas stream via the good line 4 b (in order subsequently to be fed to the cyclone 3 in a known manner after deflection by the gas stream).

Durch das bei 10 in den Gasstrom eingeführte Addi tiv wird das im Gasstrom enthaltene SO₂ chemisch gebunden. Da das Additiv zum ganz überwiegenden Teil sehr feinkörnig ist (Korngröße unter 10 µm), wird es im Zyklon 3 und in den folgenden, vom Gas strom durchsetzten Zyklonen 4 und 5 nur teilweise abgeschieden. Der überwiegende Teil des Additivs durchsetzt den Zyklonvorwärmer 1 und wird erst im Elektrofilter 9 zusammen mit dem im Abgas enthal tenen Staub entfernt. Ein Teil (Pfeil 11) des im Elektrofilter abgeschiedenen Staubes kann verwor fen, mit dem Rohmaterial zurückgeführt oder einer anderen Verwendung zugeleitet werden.By the 10 introduced into the gas stream additive, the SO ₂ contained in the gas stream is chemically bound. Since the additive is for the most part very fine-grained (grain size less than 10 µm), it is only partially separated in cyclone 3 and in the following cyclones 4 and 5 through which gas flows. The majority of the additive passes through the cyclone preheater 1 and is only removed in the electrostatic filter 9 together with the dust contained in the exhaust gas. Part (arrow 11 ) of the dust separated in the electrostatic precipitator can be discarded, returned with the raw material or used for other purposes.

Ein weiterer Teil (Pfeil 12), insbesondere der vorwiegend das Additiv enthaltende Teil des Stau bes, kann in den Zyklonvorwärmer 1 gezielt re zirkuliert werden. Dieses im Elektrofilter 9 ab geschiedene Additiv wird vor erneuter Einführung in den Zyklonvorwärmer 1 zweckmäßig zunächst einer Einrichtung 13 zugeführt, in der es einer reiben den und/oder stoßenden Beanspruchung der Oberflä che ausgesetzt und auf diese Weise reaktiviert wird.Another part (arrow 12 ), in particular the part of the traffic jam which predominantly contains the additive, can be specifically circulated in the cyclone preheater 1 . This in the electrostatic precipitator 9 from additive is expediently first fed to a device 13 before reintroducing it into the cyclone preheater 1 , in which it is subjected to a rubbing and / or impacting stress on the surface and is reactivated in this way.

Das reaktivierte Additiv kann dann bei 14 zusam men mit dem frisch zugeführten Additiv (Pfeil 10) in die Gasleitung 3 a eingeführt werden. Ein wei terer Teil des rezirkulierten Additivs (Pfeil 15) wird unterhalb der Rohmaterialzufuhr (Pfeil 16) in die Gasleitung 5 a des obersten Zyklons 5 einge führt. The reactivated additive can then be introduced at 14 together with the freshly added additive (arrow 10 ) into the gas line 3 a . Another part of the recirculated additive (arrow 15 ) is below the raw material supply (arrow 16 ) into the gas line 5 a of the top cyclone 5 leads.

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungs beispiel sind gleiche Bauteile mit denselben Be zugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Bei dieser Variante werden mehrere Teilströme des Gutes an unterschiedlichen Stellen des Zyklonvorwärmers 1 zugegeben, und zwar werden an den Stellen 16 a, 16 b, 16 c in die Gasleitungen 2 a, 3 a bzw. 4 a Teilströme des Gutes eingeführt, die eine schwefelhaltige Rohmaterialkomponente bilden, beispielsweise eine Tonkomponente oder ein pyrithaltiges Korrektiv. Der übrige Teil des Gutes wird in die zum obersten Zyklon führende Gasleitung 5 a aufgegeben (Pfeil 16).In the embodiment illustrated in FIG. 2, the same components are provided with the same reference numerals as in FIG. 1. In this variant, several partial flows of the material are added at different points in the cyclone preheater 1 , specifically at points 16 a , 16 b , 16 c into the gas lines 2 a , 3 a and 4 a, partial flows of the material are introduced which contain a sulfur Form raw material component, for example a clay component or a pyrite-containing corrective. The rest of the material is placed in the gas line 5 a leading to the top cyclone (arrow 16 ).

Das Additiv wird gleichfalls an mehreren Stellen in den Zyklonvorwärmer 1 eingeführt, und zwar an den Stellen 10 a, 10 b, 10 c, 10 d in den Gasleitungen 3 a, 4 a, 5 a, 26. Hierbei liegen die Stellen 10 a und 10 b dicht bei den Stellen 16 b, 16 c, an denen eine schwefelhaltige Rohmaterialkomponente in den Gasstrom eingeführt wird.The additive is also introduced into the cyclone preheater 1 at several points, specifically at the points 10 a , 10 b , 10 c , 10 d in the gas lines 3 a , 4 a , 5 a , 26 . The locations 10 a and 10 b are close to the locations 16 b , 16 c , at which a sulfur-containing raw material component is introduced into the gas stream.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Art der Gut- und Additivzuführung kann auch dann Anwendung finden, wenn es keine signifikante, schwefelhaltige Ein zelkomponente gibt. In diesem Falle wird die ge samte Gutmenge in mehrere Teilströme aufgeteilt, wobei die an den Stellen 16 a, 16 b und 16 c zuge führten Teilströme temperaturmäßig optimale Ent schwefelungsbedingungen aufweisen, während der in die Gasleitung 5 a eingeführte Teilstrom des Gutes (Pfeil 16) aus wärmewirtschaftlichen Gründen kei ne so günstigen Entschwefelungsbedingungen vor findet. Insgesamt läßt sich jedoch der geforderte Entschwefelungsgrad bei minimiertem Additiv-Ein satz und minimiertem Wärmemehrverbrauch erzielen. The type of good and additive feed illustrated in FIG. 2 can also be used when there is no significant sulfur-containing individual component. In this case, the entire quantity of material is divided into several partial streams, the partial streams supplied at points 16 a , 16 b and 16 c having optimal temperature desulfurization conditions, while the partial stream of the material introduced into gas line 5 a (arrow 16 ) due to heat-economic reasons there are no such favorable desulfurization conditions. Overall, however, the required level of desulfurization can be achieved with minimized use of additives and minimized additional heat consumption.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten weiteren Ausfüh rungsbeispiel sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 versehen.In the further exemplary embodiment shown in FIG. 3, the same components are provided with the same reference numerals as in FIG. 2.

Die Anlage enthält einen weiteren Zyklon 17, der über eine Gasleitung 17 a an den Zyklon 5 ange schlossen ist. Eine weitere, mit einem Drosselor gan 18 versehene Gasleitung 19 führt zu dem (nicht dargestellten) Elektrofilter, dem auch über eine Gasleitung 10 das Abgas des Zyklons 17 zugeführt wird.The system contains a further cyclone 17 , which is connected to the cyclone 5 via a gas line 17 a . Another, with a Drosselor gan 18 gas line 19 leads to the (not shown) electrostatic precipitator, to which the exhaust gas of the cyclone 17 is also supplied via a gas line 10 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teilstrom des Gutes, der in die Gasleitung 17 a aufgegeben wird (Pfeil 16 d), zunächst einer schonenden Erwär mung bei einer Temperatur unterworfen, bei der noch kein Schwefeldioxid freigesetzt wird (d. h. bei einer Temperatur von etwa 200 bis 250°C). Die ser im Zyklon 17 dann wieder abgeschiedene Teil strom des Gutes wird an den Stellen 16 a, 16 b und 16 c in die Gasleitungen 2 a, 3 a bzw. 5 a des Vor wärmers 1 eingeführt. Ein nicht vorgewärmter wei terer Teilstrom des Gutes wird direkt in die Gas leitung 5 a eingeführt (Pfeil 16).In this embodiment, a partial flow of the material that is fed into the gas line 17 a (arrow 16 d) is first subjected to gentle heating at a temperature at which no sulfur dioxide is released (ie at a temperature of about 200 to 250 ° C). The water in the cyclone 17 then separated part of the stream is introduced at points 16 a , 16 b and 16 c into the gas lines 2 a , 3 a and 5 a of the pre-heater 1 . A non-preheated white sub-stream of the material is introduced directly into the gas line 5 a (arrow 16 ).

Additiv wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 an den Stellen 10 a, 10 b und 10 c in die Gasleitungen 3 a, 4 a bzw. 5 a eingeführt. Der vor gewärmte Teilstrom des Gutes gelangt bei der Auf gabe an den Stellen 16 a, 16 b, 16 c in Temperatur zonen des Vorwärmers, die für die Reaktion zwi schen dem Additiv und dem SO₂ optimal sind. Durch die Vorwärmung wird hierbei der Wärmehaushalt der Anlage im Vergleich zu der anhand von Fig. 2 be schriebenen Ausführung weiter verbessert. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, additive is introduced into the gas lines 3 a , 4 a and 5 a at the locations 10 a , 10 b and 10 c . The pre-heated partial flow of the material reaches the task at points 16 a , 16 b , 16 c in temperature zones of the preheater, which are optimal for the reaction between the additive and the SO ₂ . By preheating, the heat balance of the system is further improved compared to the embodiment described with reference to FIG. 2.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei spiel teilt sich die Abgasleitung des obersten Zyklons 5 des Vorwärmers 1 in zwei Gasleitungen 21, 22, die zu Abscheidern 23, 24 führen.In the embodiment shown in Fig. 4 game divides the exhaust pipe of the top cyclone 5 of the preheater 1 in two gas lines 21, 22 , which lead to separators 23, 24 .

Die Zugabe des Additivs erfolgt hierbei an der Stelle 10 in die Gasleitung 22. Das im Abscheider 24 abgeschiedene Additiv gelangt sodann in die Gasleitung 21 und wird anschließend im Abscheider 23 abgeschieden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit die Gesamtmenge des Additivs nachein ander in die beiden Teilströme des Abgases des Zyklonvorwärmers 1 eingeführt. Durch die Erhöhung des Molverhältnisses, z. B. von Ca/S ergibt sich eine hö here Schwefeleinbindung und damit eine weitere Emissionsminderung.The additive is added at point 10 into the gas line 22 . The additive deposited in the separator 24 then passes into the gas line 21 and is subsequently separated in the separator 23 . In this embodiment, the total amount of the additive is thus introduced one after the other into the two partial flows of the exhaust gas of the cyclone preheater 1 . By increasing the molar ratio, e.g. B. Ca / S results in a higher sulfur binding and thus a further reduction in emissions.

Es versteht sich, daß man die anhand von Fig. 4 veranschaulichte Maßnahme auch in verschiedener Form mit den Verfahrensweisen gemäß den Fig. 1 bis 3 kombinieren kann.It goes without saying that the measure illustrated with reference to FIG. 4 can also be combined in various forms with the procedures according to FIGS. 1 to 3.

Während bei den bisherigen Beispielen als Additiv ein prozeßfremder, basischer Stoff Verwendung fand, veranschaulicht Fig. 5 ein Ausführungsbei spiel, bei dem prozeßinternes mehlförmiges Gut zur Schwefeleinbindung verwendet wird.While in the previous examples an alien basic substance was used as an additive, Fig. 5 illustrates an exemplary embodiment in which in-process flour-like material is used for sulfur incorporation.

Die Anlage gemäß Fig. 5 enthält eine pneumatische Fördereinrichtung 25, durch die ein aus der Gut leitung 2 b des untersten Zyklons 2 abgezogener Teilstrom von heißem mehrlförmigen Gut pneumatisch hochgefördert und an vier Stellen 10 a, 10 b, 10 c und 10 d in die Gasleitungen 3 a, 4 a, 5 a und 26 auf gegeben wird. The system of FIG. 5 includes a pneumatic conveyor 25, through which a line from the good 2 b of the lowermost cyclone 2 withdrawn partial current of hot mehrlförmigen Good pneumatically conveyed upwards and at four locations 10 a, 10 b, 10 c and 10 d in the Gas lines 3 a , 4 a , 5 a and 26 is given.

Teilströme des Gutes werden an den Stellen 16 a und 16 b in die Gasleitungen 3 a, 4 a eingeführt, während ein weiterer Teilstrom (im allgemeinen die Haupt menge des Gutes) in die Gasleitung 5 a eingeführt wird (Pfeil 16).Partial flows of the goods are introduced into the gas lines 3 a , 4 a at points 16 a and 16 b , while a further partial flow (generally the main amount of the goods) is introduced into the gas line 5 a (arrow 16 ).

Claims

1. Verfahren zur Wärmebehandlung, insbesondere zur Trocknung, Vorwärmung, Calcinierung und Sinterung von feinkörnigem Gut, wobei

a) das Gut in einer Vorwärmzone mit den heißen Abgasen einer Brennzone vorgewärmt und
b) das vorgewärmte Gut in einer Brennzone fer tiggebrannt wird,

1. Process for heat treatment, in particular for drying, preheating, calcining and sintering fine-grained material, wherein

a) the goods are preheated in a preheating zone with the hot exhaust gases from a combustion zone and
b) the preheated material is finished burned in a burning zone,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

c) in der Vorwärmzone wird in den Gasstrom ein feinkörniges basisches Additiv eingeführt;
d) die Feinkörnigkeit des Additivs wird so ge wählt, daß zumindest der überwiegende Teil des zugegebenen Additivs die Vorwärmzone im Gasstrom durchsetzt und aus den Abgasen der Vorwärmzone abgeschieden wird.

characterized by the following features:

c) in the preheating zone, a fine-grained basic additive is introduced into the gas stream;
d) the fine granularity of the additive is selected so that at least the majority of the added additive passes through the preheating zone in the gas stream and is separated from the exhaust gases from the preheating zone.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zumindest ein Teil des Additivs an der jenigen Stelle der Vorwärmzone zugegeben wird, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwi schen dem Additiv und dem Schwefeldioxid opti male Temperatur aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in net that at least part of the additive on the that point of the preheating zone is added, where the gas flow is one for the reaction between additive and sulfur dioxide opti male temperature.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Zugabe des Additivs an der Stelle erfolgt, an der der Gasstrom eine Temperatur zwischen 250 und 1000°C, vorzugsweise zwischen 300 und 600°C, besitzt. 3. The method according to claim 2, characterized in net that the addition of the additive at the point takes place at which the gas flow reaches a temperature between 250 and 1000 ° C, preferably between 300 and 600 ° C.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zumindest der überwiegende Teil des Additivs eine Korngröße kleiner als 10 µm auf weist.4. The method according to claim 1, characterized in net that at least the majority of the Additive a grain size smaller than 10 microns points.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zumindest ein Teil des mit den Abgasen der Vorwärmzone ausgetragenen und nicht umge setzten Additivs wieder in den Gasstrom der Vor wärmzone zurückgeführt wird.5. The method according to claim 1, characterized in net that at least part of the with the exhaust gases the preheating zone and not vice versa put additives back into the gas stream of the Vor heating zone is returned.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das Additiv in unterschiedlichen Teil fraktionen aus den Abgasen der Vorwärmzone ab geschieden wird und nur Teilmengen des abge schiedenen Additivs in den Gasstrom der Vor wärmzone zurückgeführt werden.6. The method according to claim 5, characterized in net that the additive in different part fractions from the exhaust gases of the preheating zone is divorced and only subsets of the abge various additives in the gas stream of the pre heat zone can be returned.

7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung eines Additivs, das prozeß- und um weltfreundlich reagiert und Bestandteil des End produkts wird.7. The method according to claim 1, characterized by Use of an additive that is process and order responsive to the world and part of the end product.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das in die Vorwärmzone zurückgeführte Additiv vor der erneuten Aufgabe in den Gas strom einer mechanischen Beanspruchung, insbe sondere einer reibenden und/oder stoßenden Beanspruchung der Oberfläche, unterworfen wird.8. The method according to claim 5, characterized in net that that returned to the preheating zone Additive before reloading into the gas current of a mechanical stress, esp especially a rubbing and / or bumping Stress on the surface.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Menge des zugeführten Additivs in Abhängigkeit von dem Schwefeldioxid-Gehalt der Abgase der Vorwärmzone geregelt wird. 9. The method according to claim 1, characterized in net that the amount of additive supplied in Dependence on the sulfur dioxide content of the Exhaust gases from the preheating zone is regulated.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Additiv in einem überstöchio metrischen Verhältnis (bezogen auf den Schwe feldioxid-Gehalt der Abgase der Brenn- und/oder Vorwärmzone) zugegeben wird, vorzugsweise mit einem zwei- bis sechsfachen Überschuß.10. The method according to claim 1, characterized records that the additive in an overstoichio metric ratio (based on the weld Field dioxide content of the exhaust gases from the fuel and / or Preheating zone) is added, preferably with a two to six-fold excess.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Additiv an einer Stelle in den Gasstrom eingeführt wird, an der die Gutbela dung des Gasstromes minimal ist.11. The method according to claim 1, characterized in net that the additive at one point in the Gas flow is introduced at which the Gutbela gas flow is minimal.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Additiv gleichzeitig an mehreren Stellen eingeführt wird.12. The method according to claim 1, characterized in net that the additive at several at the same time Posts is introduced.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Additiv pneumatisch in den Gas strom der Vorwärmzone eingeführt wird.13. The method according to claim 1, characterized in net that the additive pneumatically in the gas current of the preheating zone is introduced.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß wenigstens ein Teilstrom des Gutes an einer Stelle der Vorwärmzone zugegeben wird, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwi schen dem Additiv und dem Schwefeldioxid opti male Temperatur aufweist.14. The method according to claim 1, characterized in net that at least a partial flow of the good is added to a point in the preheating zone, where the gas flow is one for the reaction between additive and sulfur dioxide opti male temperature.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß der genannte Teilstrom des Gu tes durch eine schwefelhaltige Materialkompo nente gebildet wird.15. The method according to claim 14, characterized records that the partial stream of Gu tes through a sulfur-containing material nente is formed.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die an unterschiedlichen Stellen in die Vorwärmzone eingeführten Teilströme des Materiales eine annähernd gleiche Zusammensetzung besit zen und die Aufteilung des gesamten Gutes auf die beiden Teilströme so gewählt wird, daß sich der geforderte Entschwefelungsgrad bei minimiertem Additiv-Einsatz und minimiertem Wärmemehrverbrauch ergibt.16. The method according to claim 14, characterized in records that in different places partial flows of the Material have approximately the same composition zen and the distribution of the entire good the two sub-streams are chosen so that the required level of desulfurization minimized use of additives and minimized Additional heat consumption results.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 14, da durch gekennzeichnet, daß mehrere Teilströme des Gutes an unterschiedlichen Stellen der Vor wärmzone zugegeben werden und gleichzeitig das Additiv an mehreren, vorzugsweise nahe an den Zugabestellen des Gutes gelegenen Stellen in den Gasstrom der Vorwärmzone eingeführt wird.17. The method according to claims 12 and 14, since characterized in that several substreams of the goods at different points in the front warm zone are added and at the same time the Additive to several, preferably close to Addition points of the goods located in the gas flow of the preheating zone is introduced.

18. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) wenigstens ein Teilstrom des Gutes wird zunächst einer schonenden Erwärmung bei einer Temperatur unterworfen, bei der noch kein Schwefeldioxid freigesetzt wird, vor zugsweise bei einer Temperatur von maximal 250°C;
b) sodann wird dieser vorgewärmte Teilstrom des Gutes an wenigstens einer Stelle in die Vorwärmzone eingeführt, an der der Gas strom eine für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem Schwefeldioxid optimale Temperatur aufweist.

18. The method according to claim 1, characterized by the following method steps:

a) at least a partial flow of the material is first subjected to gentle heating at a temperature at which no sulfur dioxide is released yet, preferably at a temperature of at most 250 ° C .;
b) then this preheated partial flow of the material is introduced into the preheating zone at at least one point at which the gas flow has an optimum temperature for the reaction between the additive and the sulfur dioxide.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Gasstrom der Vorwärmzone in wenigstens zwei Teilströme aufgeteilt und die Gesamtmenge des Additivs nacheinander in beide Teilströme eingeführt wird.19. The method according to claim 1, characterized records that the gas flow of the preheating zone divided into at least two sub-streams and the total amount of additive one by one in both partial flows is introduced.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Additiv ein kleiner Teil strom des in der Vorwärmzone vorgewärmten und calcinierten feinkörnigen Gutes, vorzugsweise mit hohem Anteil an aktiver basischer Kompo nente, verwendet wird.20. The method according to claim 1, characterized records that a small part as an additive current of the preheated and in the preheating zone calcined fine-grained goods, preferably with a high proportion of active basic compo nente is used.

21. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von feinkörni gem Gut, enthaltend

a) einen Vorwärmer (1) zur Vorwärmung des Gu tes mit heißen Abgasen,
b) einen Drehrohrofen (6) zum Fertigbrennen des Gutes,

21. Device for the heat treatment of fine-grained material, containing

a) a preheater ( 1 ) for preheating the product with hot exhaust gases,
b) a rotary kiln ( 6 ) for final burning of the material,

gekennzeichnet durch

c) eine Einrichtung zur Einführung eines fein körnigen basischen Additivs in den Gasstrom des Vorwärmers,
d) eine Einrichtung zur Abscheidung des Addi tivs aus den Abgasen des Vorwärmers.

marked by

c) a device for introducing a fine-grained basic additive into the gas flow of the preheater,
d) a device for separating the additive from the exhaust gases of the preheater.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch

e) eine Einrichtung zur Einführung von Teil strömen des Gutes an unterschiedlichen Stel len in den Vorwärmer.

22. The apparatus according to claim 21, characterized by

e) a device for introducing part of the flow of goods at different points in the preheater.