SU1655932A1 - Method for obtaining lime and carbon dioxide - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии производства неорганических продуктов и может быть использовано в производстве кальцинированной соды, сухого льда, строительных материалов, Цель изобретени  - интенсификаци  процесса, уменьшение расхода топлива при кальцинации карбонатного сырь , повышени  качества извести и диоксида углерода, снижени  содержани  оксида углерода в газовой фазе Способ получени  извести и диоксида углерода включает кальцинацию карбонатного сырь  в смеси с твердым топливом с последующей очисткой выдел ющейс  газовой смеси, перед кальцинацией осуществл ют термическую обработку карбонатного сырь  при 50-200°С, скорости нагрева 0,5-5°С в минуту и коэффициенте избытка воздуха 1,15- 1,25 Термическую обработку карбонатного сырь  осуществл ют путем контакта его с 5-75%-ной неочищенной газовой смесью, выдел ющейс  при его кальцинации, которую ведут при 980-1080°С, 30-60% отход щих топочных газов при термической обработке смешивают с топочными газами вводимыми в качестве теплоносител  3 з.п. ф-лы. . сл СThe invention relates to the production technology of inorganic products and can be used in the production of soda ash, dry ice, building materials. The purpose of the invention is to intensify the process, reduce fuel consumption during calcination of carbonate raw materials, improve the quality of lime and carbon dioxide, reduce the content of carbon monoxide in the gas phase. The method of producing lime and carbon dioxide involves calcination of the carbonate raw material in a mixture with solid fuel, followed by purification of the released the gas mixture, before calcination, heat treatment of carbonate raw material at 50–200 ° C, heating rate 0.5–5 ° C per minute and air excess factor of 1.15-1.25 is carried out. Heat treatment of the carbonate raw material is carried out by contact with 5-75% unpurified gas mixture released during its calcination, which is carried out at 980-1080 ° C, 30-60% of the waste flue gases during heat treatment are mixed with flue gases introduced as a heat carrier 3 hp f-ly. . sl C

Description

Изобретение относитс  к технологии производства неорганических продуктов и может быть использовано в производстве кальцинированной соды, сухого льда, строительных материалов.The invention relates to the production technology of inorganic products and can be used in the production of soda ash, dry ice, building materials.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса, уменьшение расхода топлива при кальцинации карбонатного сырь , повышение качества извести и диоксида углерода, снижение содержани  оксида углерода в газовой смеси.The purpose of the invention is to intensify the process, reduce fuel consumption during the calcination of carbonate raw materials, improve the quality of lime and carbon dioxide, reduce the content of carbon monoxide in the gas mixture.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Влажное карбонатное сырье (влажность до 25%), например мел, загружают в шахтную или туннельную печь и подают в нее продукт сгорани  топлива (топочные газы) иWet carbonate raw materials (moisture content up to 25%), for example, chalk, are loaded into a shaft or tunnel kiln and are fed into it with a combustion product of fuel (flue gases) and

часть неочищенной газовой смеси со стадии кальцинации карбонатного сырь  При контакте топочных газов и неочищенной газовой смеси с карбонатным сырьем осуществл ют его предварительную термическую обработку, поддержива  температуру в печи в интервале 50-200°С и регулиру  скорость нагрева сырь  в пределах 0.5-5°С Коэффициент избытка воздуха на сжигание топлива на этой стадии поддерживают в пределах 1,15-1,25 Частично или полностью обезвоженное карбонатное сырье смешивают с твердым топливом (антрацитом или коксом) и подвергают кальцинации в шахтной известковой печи при 980-1080°С Выдел ющуюс  газовую смесь содержащую диоксид углерода предпочтительно вpart of the unpurified gas mixture from the calcination stage of the carbonate raw material When the flue gases and the unpurified gas mixture come into contact with the carbonate raw material, it is preheated, maintaining the furnace temperature in the range of 50-200 ° C and adjusting the heating rate of the raw material to 0.5-5 ° C The coefficient of excess air for fuel combustion at this stage is maintained within the range of 1.15-1.25. Partly or completely dehydrated carbonate feedstock is mixed with solid fuel (anthracite or coke) and is subjected to calcination in ahtnoy lime kiln at 980-1080 ° C were isolated yuschuyus gas mixture containing carbon dioxide is preferably in the

,о,about

(Я СЛ Ю СО |Ю(I SL You Soo | S

количестве 5-75% направл ют без очистки на стадию предварительной термической обработки карбонатного сырь . Оставшуюс  часть газовой смеси подвергают очистке от пыли известными способами и направл - юг в производство кальцинированной соды или сухого льда. Известь, образующуюс  при кальцинации, выгружают из нижней ча- cfn шахтной печи и используют по назначе- .an amount of 5-75% is sent without purification to the preliminary thermal treatment stage of the carbonate raw material. The remaining part of the gas mixture is cleaned from dust by known methods and directed south to the production of soda ash or dry ice. The lime formed during calcination is discharged from the lower part of the shaft furnace and used for its intended purpose.

П р и м е р 1.1650 кг мела, содержащего 25% влаги, обрабатывают продуктами сго- рйни  твердого или газообразного топлива дО содержани  влаги 1% со скоростью нагрева кусков 3°С/мин в шахтной печи, при этом коэффициент избытка воздуха против стехиометрии составл ет 1,25. Продукты сгорани  после очистки от пыли выбрасываютс  в атмосферу. Обезвоженный до содержани  влаги 1 % мел подают в шахтную известково-обжигательную печь, где после смешени  с 130 кг твердого топлива (антрацита , кокса) происходит его кальцинаци  при температуре в зоне обжига 1050°С. После обжига получают известь с содержани- ем СаОакт. 86%, а на выходе образуетс  газова  смесь, содержаща  1234 кг двуокиси углерода, 37 кг окиси углерода, 12 кг влаги. 891 кг образующейс  газовой смеси и вс  образующа с  известь направл етс  в производство соды.EXAMPLE 1.1650 kg of chalk containing 25% moisture is treated with products of solid or gaseous fuel combustion and a moisture content of 1% with a heating rate of 3 ° C / min in a shaft furnace, while the ratio of air excess versus stoichiometry is em 1.25. Combustion products after cleaning from dust are released into the atmosphere. Dehydrated to a moisture content of 1% chalk is fed to the shaft lime kiln, where, after mixing with 130 kg of solid fuel (anthracite, coke), it is calcined at a temperature in the burning zone of 1050 ° C. After firing, lime is obtained with a CaOact content. 86%, and a gas mixture containing 1234 kg of carbon dioxide, 37 kg of carbon monoxide, 12 kg of moisture is formed at the outlet. 891 kg of the resulting gas mixture and all the lime that is formed is sent to soda production.

П р и м е р 2. 1650 кг мела с размером кусков 30-120 мм, содержащего 10% впаги, подвергают термической обработке продук- тйми сгорани  твердого или газообразного топлива до остаточной влаги 0,5%. Скорость н|агрева кусков 4°С в минуту в шахтной или туннельной печи при коэффициенте избытка воздуха 1,20 против стехиометрии. Продукты сгорани  после очистки от пыли выбрасываютс  в атмосферу. После термообработки мел смешивают с 140 кг антрацита и подают в шахтную печь кальцинации, где при температуре в зоне обжига 1010°С образуетс  870 кг извести с содержанием активной окиси кальци  86%; 860 кг диоксида углерода с содержанием 40 об. % и 1,6 % окиси углерода. Из этого количества диоксида углерода 602 кг после очистки направл ют в производство соды, а остальное количество выбрасываетс  в атмосферу или поступает в производство сухого льда.PRI mme R 2. 1650 kg of chalk with a size of pieces of 30–120 mm, containing 10% of resin, is subjected to heat treatment of the combustion products of solid or gaseous fuel to a residual moisture of 0.5%. The rate of heating of pieces is 4 ° C per minute in a shaft or tunnel kiln with an excess air ratio of 1.20 versus stoichiometry. Combustion products after cleaning from dust are released into the atmosphere. After heat treatment, the chalk is mixed with 140 kg of anthracite and fed into the shaft calcination furnace, where, at a temperature in the burning zone of 1010 ° C, 870 kg of lime are formed with an active calcium oxide content of 86%; 860 kg of carbon dioxide with a content of 40 vol. % and 1.6% carbon monoxide. Of this amount of carbon dioxide, 602 kg after purification is sent to soda production, and the rest is emitted to the atmosphere or enters the production of dry ice.

П р и м е р 3. 1650 кг мела, содержащего 18% влаги, подвергают первичной термообработке до остаточной влажности 1,5% со скоростью нагрева кусков мела 4,2°С в мин, после чего смешивают с 133 кг условного топлива и подают в шахтную печь дл  последующей кальцинации, где при температуре обжига 1010°С образуетс  870 кг извести иPRI me R 3. 1650 kg of chalk, containing 18% moisture, is subjected to primary heat treatment to a residual moisture content of 1.5% at a heating rate of pieces of chalk 4.2 ° C per minute, then mixed with 133 kg of standard fuel and served into a shaft kiln for subsequent calcination, where, at a calcining temperature of 1010 ° C, 870 kg of lime is formed and

850 кг диоксида углерода с содержанием двуокиси углерода 39.боб. % и 1,2 % (30 кг на 1 т СаО) оксида углерода. Полученна  известь направл етс  в производство соды. Из 850 кг диоксида углерода 602 кг после очистки направл ют в производство соды, а 242 кг неочищенного от пыли диоксида углерода направл ют на предварительную термическую обработку сырь .850 kg of carbon dioxide with a carbon dioxide content of 39. bob. % and 1.2% (30 kg per 1 ton of CaO) carbon monoxide. The resulting lime is sent to soda production. Of the 850 kg of carbon dioxide, 602 kg after purification is sent to the production of soda, and 242 kg of raw carbon dioxide dust is sent to the preliminary thermal treatment of the raw material.

П р и м е р 4.1720 кг карбонатного сырь  с влажностью 20% подвергают предварительной термообработке в туннельной или шахтной сушилке, использу  дл  этих целей 17 кг условного топлива дл  сжигани  (пара или электроэнергии в пересчете на условное топливо). В результате сгорани  топлива образуетс  500 м топочных газов с температурой 1200°С (при коэффициенте избытка воздуха 1,2). По услови м нагрева кусков мела (2°С в минуту) температура начала сушки не должна превышать 200°С, дл  снижени  температуры с 1200 до 200°С в цел х снижени  энергозатрат на подогрев холодного воздуха 330 м топочных газов возвращаетс  на разбавление топочных газов. После снижени  влажности мела до 3% его смешивают с 120 кг трердого топлива и смесь направл ют в шахтную известково-обжигательную печь, где обжигают при 1010°С с коэффициентом избытка воздуха 1,17. Образуетс  940 кг диоксида углерода с концентрацией 39об.% С02 и оксида углерода 1,3%. Из этого количества 602 кг очищаютс  от пыли и направл ютс  в производство соды , остальное количество (338 кг) на предварительную термическую обработку сырь . Из образующейс  при этом 960 кг извести, содержащей СаО акт. 86%. 870 кг направл етс  в производство соды, остальное (90 кг) - на другие нужды (в производство кирпича, строительные нужды, производство каустической соды и другие).Example 4.1720 kg of carbonate raw material with a moisture content of 20% is subjected to preliminary heat treatment in a tunnel or shaft dryer, using for this purpose 17 kg of equivalent fuel for combustion (steam or electricity in terms of equivalent fuel). As a result of the combustion of fuel, 500 m of flue gases are formed with a temperature of 1200 ° C (with an air excess factor of 1.2). Under conditions of heating pieces of chalk (2 ° C per minute), the start temperature of drying should not exceed 200 ° C, in order to reduce the temperature from 1200 to 200 ° C in order to reduce the energy consumption for heating cold air, 330 m of flue gases are returned for dilution of flue gases . After the moisture content of the chalk is reduced to 3%, it is mixed with 120 kg of hard fuel and the mixture is sent to the shaft lime kiln, where it is calcined at 1010 ° C with an air excess factor of 1.17. Formed 940 kg of carbon dioxide with a concentration of 39%. CO2 and carbon monoxide 1.3%. Of this amount, 602 kg is cleared of dust and sent to soda production, the remaining amount (338 kg) of the preliminary thermal treatment of the raw material. Of this, 960 kg of lime containing CaO act is produced. 86%. 870 kg is sent to soda production, the rest (90 kg) is for other needs (brick production, construction needs, caustic soda production and others).

Преимущества предлагаемого способа состо т в повышении содержани  в извести активного оксида кальци  до 87% против 70% в прототипе, увеличении концентрации диоксида углерода в газовой смеси с 34об. % до 38-41об.%. снижении энергозатрат с 188 кгу.т. на 1 т СаО 85%-ного до 130-150 кг, снижении содержани  оксида углерода в газовой смеси с 57 кг на 1 т СаО 85%-ного . до 35-46 кг и, соответственно снижении токсичных газовых выбросов (загр знение атмосферы ), интенсификации процесса, характеризуемой увеличением сьема извести с квадратного метра пода печи с 9,2 т/сут до 10-15т/сут.The advantages of the proposed method consist in increasing the content of active calcium oxide in lime to 87% against 70% in the prototype, increasing the concentration of carbon dioxide in the gas mixture from 34ob. % up to 38-41%. decrease in energy consumption from 188 kgu.t. per 1 ton of CaO 85% up to 130-150 kg, reducing the content of carbon monoxide in the gas mixture from 57 kg per 1 ton of CaO 85%. up to 35-46 kg and, accordingly, reduction of toxic gas emissions (pollution of the atmosphere), process intensification, characterized by an increase in lime consumption per square meter of the kiln from 9.2 t / day to 10-15t / day.

Claims (4)

Формула изобретени  1. Способ получени  извести и диоксида углерода из карбонатного сырь  путем егоClaim 1. Investigation of lime and carbon dioxide from carbonate raw materials кальцинации в смеси с твердым топливом с последующей очисткой выдел ющейс  газовой смеси, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса, уменьшени  расхода топлива при кальцинации карбонатного сырь  и повышени  качества извести и диоксида углерода, снижени  содержани  оксида углерода в газовой смеси, перед кальцинацией осуществл ют термическую обработку карбонатного сырь  при 50-200°С, скорости нагрева 0,5-5°С в минуту и коэффициенте избытка воздуха 1,15- 1,25.calcination mixed with solid fuel followed by purification of the evolved gas mixture, characterized in that, in order to intensify the process, reduce fuel consumption during calcination of carbonate raw materials and improve the quality of lime and carbon dioxide, reduce the carbon monoxide content in the gas mixture Heat treatment of carbonate raw materials at 50–200 ° C, heating rates of 0.5–5 ° C per minute and air excess factor of 1.15–1.25. 00 2 Способ по п 1 отличающийс  тем. что термическую обработку карбонатного сырь  осуществл ют путем контакта его с 5-75% неочищенной газовой смесью, выдел ющейс  при его кальцинации2 The method according to claim 1, wherein that the heat treatment of the carbonate feedstock is carried out by contacting it with 5-75% crude gas mixture released during its calcination 3.Способ поп 1,отличающийс  тем, что кальцинацию карбонатного сырь  ведут при 980-1080°С3. Method of pop 1, characterized in that the calcination of carbonate raw materials is carried out at 980-1080 ° C 4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что 30-60% отход щих топочных газов при термической обработке смешивают с топочными газами, вводимыми в качестве теплоносител .4. A method according to claim 1, characterized in that during heat treatment 30-60% of the waste flue gases are mixed with flue gases introduced as a heat carrier.