CH678401A5

CH678401A5 - METHOD AND DEVICE FOR Heat Treatment of fine-grained.

Info

Publication number: CH678401A5
Application number: CH10889A
Authority: CH
Inventors: Rainer Dipl-Ing Schuette; Wolfgang Dipl-Ing Rother
Original assignee: Krupp Polysius Ag
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1991-09-13
Also published as: DE3817356A1

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung gemäss dem Gattungsbegriff des Anspruches 21 zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 21 for the heat treatment of fine-grained material

Bei Verwendung schwefelhaltiger Brennstoffe und/oder Rohmaterialien weisen die Abgase von Brennanlagen mit Wärmetauschern, wie sie zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Trocknen, Vorwärmen, Calcinieren und Brennen bzw. Sintern, von feinkörnigem Gut benutzt werden, einen mehr oder weniger hohen Schwefeldioxid (S02)-Gehalt auf, der im Hinblick auf die immer schärfer werdenden Vorschriften zur Reinhaltung der Luft ein zunehmendes Problem darstellt. 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 burning or sintering, of fine-grained material have a more or less high sulfur dioxide (S02) - Content that is an increasing problem in view of the increasingly stringent regulations for keeping the air clean.

Auf anderen Gebieten sind schon verschiedene Vorschläge 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 Wärmetauschern (in denen das Rohmaterial mit den heissen Abgasen der Brennanlage vorgewärmt wird) aus den verschiedensten Gründen nicht ohne weiteres realisierbar. Various proposals for exhaust gas purification have already been made in other areas. In power plants, wet or dry cleaning of the flue gases for desulfurization is known. In the pyrolysis of waste materials in indirectly heated rotary kilns, the addition of substances with a basic effect is also known. However, these suggestions are for combustion plants with upstream heat exchangers (in which the raw material with the hot exhaust gases the firing system is preheated) for a variety of reasons cannot be easily implemented.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostensparendes Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art sowie eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruches 2t in der Weise zu entwickeln, dass bei der Wärmebehandlung des feinkörnigen Gutes eine deutliche Verringerung des SOg-Gehaltes im Abgas von Brennzone und Vorwärmzone ermöglicht ist. The invention is therefore based on the object of developing a cost-saving method of the type required in the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 2t in such a way that a significant reduction in the SOg content in the exhaust gas from the heat treatment of the fine-grained material Firing zone and preheating zone is enabled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 21 gelöst Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claims 1 and 21. Appropriate embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäss wird in der Vorwärmzone ein feinkörniges basisches Additiv in den Gasstrom eingeführt. According to the invention, a fine-grained basic additive is introduced into the gas stream in the preheating zone.

Die Feinkörnigkeit des Additivs wird hierbei so gewählt, dass zumindest der überwiegende Teil des zugegebenen Additivs die Vorwärmzone im Gas-strom durchsetzt und aus den Abgasen der Vorwärmzone abgeschieden wird. The fine grain size of the additive is chosen so that at least the majority of the additive added passes through the preheating zone in the gas stream and is separated from the exhaust gases of the preheating zone.

Auf diese Weise ergibt sich eine verhältnismässig lange Verweilzeit des basischen Additivs im Gasstrom, was die Reaktion mit dem SO2 begünstigt. This results in a relatively long residence time of the basic additive in the gas stream, which favors the reaction with the SO2.

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 Temperaturaufweist. Preferably, at least part of the additive is 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 SO2.

Das eingesetzte basische Additiv kann beispielsweise durch Calciumhydroxid Ca(OH)2 oder hydraulischen 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 Gasstrom eine Temperatur zwischen 30Û und 600°C besitzt. When using Ca (OH) 2, the additive is expediently added at the point at which the gas stream has a temperature between 30 ° and 600 ° C.

Das Additiv wird zweckmässig in einem über- The additive is expediently

stöchiometrischen Verhältnis (bezogen auf den S02-Gehalt der Abgase der Brennzone) zugegeben, vorzugsweise mit einem zwei- bis sechsfachen Überschuss. stoichiometric ratio (based on the S02 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 (im auf, so dass er mit dem Gasstrom den gesamten Vorwärmer durchsetzt und im Elektrofilter abgeschieden wird. At least the majority of the additive expediently has a grain size smaller than 10 (im, so that it passes through the entire preheater with the gas stream and is separated in the electrostatic filter.

Zumindest ein Teil des aus den Abgasen der Vorwärmzone abgeschiedenen Additivs kann erfindungsgemäss wieder in den Gasstrom der Vorwärmzone zurückgeführt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine erhebliche Kostenersparnis. According to the invention, at least part of the additive separated from the exhaust gases of the preheating zone can be returned to the gas stream of the preheating zone. This results in considerable cost savings.

Es ist dabei möglich, das Additiv in unterschiedlichen Teilfraktionen aus den Abgasen der Vorwärmzone abzuscheiden und nur Teilmengen (beispielsweise die gröbere Kornfraktion) des abgeschiedenen Additivs in den Gasstrom der Vorwärmzone zurückzuführen, während andere Teilmengen des Staubes (Restanteil des Staubes) einer beliebigen Verwendung zugeführt werden, It is possible to separate the additive in different partial fractions from the exhaust gases from the preheating zone and to only return partial quantities (e.g. the coarser grain fraction) of the separated additive to the gas flow of the preheating zone, while other partial quantities of the dust (remaining part of the dust) are used for any purpose ,

Erfindungsgemäss werden ferner zweckmässig Additive gewählt, die prozess- und umweltfreundlich reagieren und Bestandteil des Produkts werden. According to the invention, additives are also expediently selected which react in a process-friendly and environmentally friendly manner and become a component of the product.

Das in die Vorwärmzone zurückgeführte Additiv kann vor der erneuten Aufgabe in den Gasstrom einer mechanischen Beanspruchung unterworfen werden, insbesondere einer reibenden und/oder stossenden Beanspruchung der Oberfläche- Hierbei wird eine an der Oberfläche des Additiv-Teilchens gebildete Reaktionsschicht abgelöst und das Additiv-Teilchen für eine erneute Verwendung reaktiviert. The additive returned to the preheating zone can be subjected to mechanical stress, in particular to a rubbing and / or impact stress on the surface, before being re-introduced into the gas stream. Here, a reaction layer formed on the surface of the additive particle is detached and the additive particle for reactivated re-use.

Die Menge des zugeführten Additivs wird zweckmässig in Abhängigkeit von dem S02-Gehalt der Abgase der Vorwärmzone geregelt, um mit minimaler Additiv-Menge zu gewährleisten, dass der SO2-Gehalt der Abgase den zulässigen Höchstgehalt nicht übersteigt. The amount of additive added is expediently regulated depending on the S02 content of the exhaust gases from the preheating zone, in order to ensure with a minimal amount of additive that the SO2 content of the exhaust gases does not exceed the permissible maximum content.

Um eine gleichmässige Verteilung des Additivs im Gasstrom zu erreichen und die Reaktion des Additivs mit dem SO2 zu begünstigen, wird das Additiv zweckmässig an einer Stelle in den Gasstrom eingeführt, an der die Gutbeladung des Gasstromes minimal ist. Wird insbesondere bei Verwendung eines mehrstufigen Zyklonvorwärmers das Gut wiederholt aus dem Gas abgeschieden und in der nächsttieferen Stufe des Zyklonvorwärmers erneut in den Gasstrom eingeführt, so erfolgt die Zugabe des Additivs in den Gasstrom am besten nach Abschei-dung 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 promote the reaction of the additive with the SO2, the additive is expediently introduced into the gas stream at a point where the good loading of the gas stream is minimal. If, particularly when using a multi-stage cyclone preheater, the product is repeatedly separated from the gas and reintroduced into the gas stream in the next lower 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 the next-stage crop flow,

Die Zuführung des Additivs in den Gasstrom geschieht vorzugsweise pneumatisch über Feststoff-Verteilerdüsen. Dabei können im Bedarfsfalle mehrere Zugabestellen vorgesehen werden, die auch in verschiedenen Temperaturzonen liegen können. The additive is preferably fed into the gas stream pneumatically via solids distributor nozzles. If necessary, several addition points can be provided, which can also be in different temperature zones.

Nun wird die Emission von SO2 durch das Wärmetauscherabgas nachweislich durch den Gehalt des Rohmaterials an leicht flüchtigen Schwefelverbindungen verursacht. Durch zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung lässt sich erreichen, dass die Freisetzung des Schwefels aus dem Rohmaterial weitgehend in dem Temperaturbereich Now the emission of SO2 by the heat exchanger exhaust gas is demonstrably caused by the content of the volatile sulfur compounds in the raw material. Appropriate embodiments of the invention make it possible to largely release the sulfur from the raw material in the temperature range

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erfolgt, wo durch Zugabe des Additives ein schneller und effektiver Reaktionsumsatz stattfinden kann. takes place where a quick and effective reaction conversion can take place by adding the additive.

Gemäss einer Variante des erfindungsgemässen Verfahrens 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 Temperatur aufweist. According to a variant of the method according to the invention, for this purpose a partial flow of the material is added at a point in the preheating zone at which the gas flow has an optimum temperature for the reaction between the additive and the sulfur dioxide.

Dieser Teilstrom des Gutes kann eine schwefelhaltige Materialkomponente sein, beispielsweise eine Tonkomponente oder ein pyrlthaltiges Korrektiv. Bei gleichzeitiger Zugabe eines Additivs erfolgt eine nahezu vollständige Schwefeleinbindung und damit eine ausgezeichnete Minderung der SÖ2-Emis-sion. This partial flow of the material can be a sulfur-containing material component, for example a clay component or a pyrl-containing corrective. When an additive is added at the same time, the sulfur is almost completely bound in and thus an excellent reduction in the SÖ2 emission.

Eine Aufteilung des Gutes in zwei oder mehrere Teilströme kann jedoch auch dann erfolgen, wenn es im Rohmaterial keine signifikante schwefelhaltige Einzelkomponente gibt. In einem solchen Falle schafft man für einen oder mehrere Teilströme tem-peraturmässig optimale Entschwefelungsbedingungen, während die anderen Teilströme aus wirtschaftlichen Gründen in einer weniger effektiven Temperaturzone aufgegeben werden, in der eine Nachentschwefelung erfolgt. Gleichzeitig wird an einer oder mehreren in der Temperatur unterschiedlichen Stellen ein Additiv aufgegeben. Der Entschwefelungsgrad liegt hierbei für beide Reaktionszonen insgesamt deutlich unter dem geforderten Emissionslimit. Durch das Verhältnis der Aufteilung beider Gutströme lässt sich ein passender Arbeitspunkt für den geforderten Entschwefelungsgrad bei minimiertem Additiv-Einsatz und minimiertem Wärmemehrverbrauch einstellen. However, the material can also be divided into two or more partial streams if there is no significant sulfur-containing individual component in the raw material. In such a case, temperature-optimal desulfurization conditions are created for one or more sub-streams, while the other sub-streams are fed in for economic reasons in a less effective temperature zone in which post-desulfurization takes place. At the same time, an additive is added to one or more points with different temperatures. The degree of desulfurization for both reaction zones is well below the required emission limit. The ratio of the distribution of the two material flows allows a suitable operating point to be set for the required level of desulfurization with minimized use of additives and minimized additional heat consumption.

Eine weitere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens 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 sodann diesen vorgewärmten Teilstrom des Gutes an wenigstens einer Stelle in die Vorwärmzone einzuführen, an der der Gasstrom eine für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem SO2 optimale Temperatur 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 of the goods to be introduced into the preheating zone at at least one point at which the gas stream has an optimum temperature for the reaction between the additive and the SO2. The preheating improves the heat balance of the process.

Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, den Gasstrom der Vorwärmzone in wenigstens zwei Teitströme aufzuteilen und die Gesamtmenge des Additivs nacheinander in beide Teilströme einzuführen. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, dass durch Erhöhung des Molverhältnisses, z.B. von Ca/S, eine höhere Schwefeleinbindung, d.h. eine Emissionsminderung, erreicht werden kann. Another variant of the invention provides for the gas flow of the preheating zone to be divided into at least two streams and for the total amount of the additive to be introduced successively into both partial flows. This takes advantage of the fact that by increasing the molar ratio, e.g. of Ca / S, a higher sulfur incorporation, i.e. an emission reduction can be achieved.

Als Additive zur Schwefeleinbindung 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 Komponente besitzt. Not only non-process basic substances, but also in-process flour-like material can be used as additives for sulfur incorporation. A partial stream which has a high proportion of active basic component is expediently chosen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Some embodiments of the invention are illustrated in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung von Zement nach dem erfindungsgemässen Verfahren gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 is a plant for the production of cement according to the inventive method according to a first embodiment,

Fig. 2 bis 5 Schemadarstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen. 2 to 5 schematic representations 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 Drehrohrofen 6. Die Zyklone 2 bis 5 des Zyklonvorwärmers 1 sind untereinander in bekannter Weise über ihre Gasleitungen 2a bis 5a und ihre Gutleitungen 2b bis 5b 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 kiln 6. The cyclones 2 to 5 of the cyclone preheater 1 are among themselves in a known manner via their gas lines 2a to 5a and their Good lines 2b to 5b connected.

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

Der Drehrohrofen 6 wird in bekannter Weise am Gutaustragsende über einen Brenner 8 beheizt. Die Abgase des Drehrohrofens 6 sowie der Calcinier-einrichtung 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 exhaust gases from the rotary kiln 6 and the calcining 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 feinkörniges, trockenes, basisches Additiv eingeführt, und zwar deutlich unterhalb der Stelle, an der das im Zyklon 4 abgeschiedene Gut über die Gutleitung 4b 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 this gas stream via the good line 4b (in order then to be known Way to be fed to the cyclone 3 after deflection by the gas stream).

Durch das bei 10 in den Gasstrom eingeführte Additiv wird das im Gasstrom enthaltene SO2 chemisch gebunden. Da das Additiv zum ganz überwiegenden Teil sehr feinkörnig ist (Korngrösse unter 10 um), wird es im Zyklon 3 und in den folgenden, vom Gasstrom 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 enthaltenen Staub entfernt. Ein Teil (Pfeil 11) des im Elektrofilter abgeschiedenen Staubes kann verworfen, mit dem Rohmaterial zurückgeführt oder einer anderen Verwendung zugeleitet werden. The SO2 contained in the gas stream is chemically bound by the additive introduced into the gas stream at 10. Since the additive is for the most part very fine-grained (grain size below 10 μm), it is only partially separated in cyclone 3 and in the following cyclones 4 and 5, through which the gas flow passes. 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 filter 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 Staubes, kann in den Zyklonvorwärmer 1 gezielt rezirkuliert werden. Dieses im Elektrofilter 9 abgeschiedene Additiv wird vor erneuter Einführung in den Zyklonvorwärmer 1 zweckmässig zunächst einer Einrichtung 13 zugeführt, in der es einer reibenden und/oder stossenden Beanspruchung der Oberfläche ausgesetzt und auf diese Weise reaktiviert wird. Another part (arrow 12), in particular the part of the dust predominantly containing the additive, can be specifically recirculated into the cyclone preheater 1. This additive deposited in the electrostatic precipitator 9 is expediently first fed to a device 13 before it is re-introduced 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 zusammen mit dem frisch zugeführten Additiv (Pfeil 10) in die Gasleitung 3a eingeführt werden. Ein weiterer Teil des rezirkulierten Additivs (Pfeil 15) wird unterhalb der Rohmaterialzufuhr (Pfeil 16) in die Gasleitung 5a des obersten Zyklons 5 eingeführt. The reactivated additive can then be introduced at 14 together with the freshly added additive (arrow 10) into the gas line 3a. Another part of the recirculated additive (arrow 15) is introduced into the gas line 5a of the top cyclone 5 below the raw material supply (arrow 16).

Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind gleiche Bauteile mit denselben In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the same components are the same

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BezugszeiGhen wie in Fig. 1 versehen. Bei dieser Variante werden mehrere Teilströme des Gutes an unterschiedlichen Steilen des Zyklonvorwärmers 1 zugegeben, und zwar werden an den Stellen 16a, 16b, 16c in die Gasleitungen 2a, 3a bzw. 4a Teilströme des Gutes eingeführt, die eine schwefelhaltige Rohmaterialkomponente bilden, beispielsweise eine Tonkomponente oder ein pyrithaitiges Korrektiv. Der übrige Teil des Gutes wird in die zum obersten Zyklon führende Gasleitung 5a aufgegeben (Pfeil 16). Reference numerals as in Fig. 1 provided. In this variant, several partial streams of the material are added at different points of the cyclone preheater 1, namely at points 16a, 16b, 16c, partial streams of the material are introduced into the gas lines 2a, 3a and 4a, which form a sulfur-containing raw material component, for example a clay component or a pyrithaite corrective. The remaining part of the goods is fed into the gas line 5a leading to the top cyclone (arrow 16).

Das Additiv wird gleichfalls an mehreren Stellen in den Zyklonvorwärmer 1 eingeführt, und zwar an den Stellen 10a, 10b, 10c, 10d in den Gasleitungen 3a, 4a, 5a, 26. Hierbei liegen die Stellen 10a und 10b dicht bei den Stellen 16b, 16c, 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 points 10a, 10b, 10c, 10d in the gas lines 3a, 4a, 5a, 26. Here, points 10a and 10b are close to points 16b, 16c 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 Einzelkomponente gibt. In diesem Falle wird die gesamte Gutmenge in mehrere Teilströme aufgeteilt, wobei die an den Stellen 16a, 16b und 16c zugeführten Teilströme temperaturmässig optimale Entschwefelungsbedingungen aufweisen, während der in die Gasleitung 5a eingeführte Teilstrom des Gutes (Pfeil 16) aus wärmewirtschaftlichen Gründen keine so günstigen Entschwefelungsbedingungen vorfindet. insgesamt lässt sich jedoch der geforderte Entschwefelungsgrad bei minimiertem Additiv-Einsatz und minimiertem Wärmemehrverbrauch erzielen. The type of material 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 good is divided into several partial flows, the partial flows supplied at points 16a, 16b and 16c having optimal desulfurization conditions in terms of temperature, while the partial flow of the goods (arrow 16) introduced into gas line 5a does not have such favorable desulfurization conditions for reasons of heat economy finds. 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 Ausführungsbeispiel 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 17a an den Zyklon 5 angeschlossen ist. Eine weitere, mit einem Drosselorgan 18 versehene Gasleitung 19 führt zu dem (nicht dargestellten) Elektrofilter, dem auch über eine Gasleitung 20 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 17a. Another gas line 19 provided with a throttle element 18 leads to the electrostatic filter (not shown), to which the exhaust gas from the cyclone 17 is also supplied via a gas line 20.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teilstrom des Gutes, der in die Gasleitung 17a aufgegeben wird (Pfeil 16d), zunächst einer schonenden Erwärmung bei einer Temperatur unterworfen, bei der noch kein Schwefeldioxid freigesetzt wird (d.h. bei einer Temperatur von etwa 200 bis 250°C). Dieser im Zyklon 17 dann wieder abgeschiedene Teilstrom des Gutes wird an den Stellen 16a, 16b und 16c in die Gasleitungen 2a, 3a bzw. 5a des Vorwärmers 1 eingeführt. Ein nicht vorgewärmter weiterer Teilstrom des Gutes wird direkt in die Gasleitung 5a eingeführt (Pfeil 16). In this exemplary embodiment, a partial flow of the material which is fed into the gas line 17a (arrow 16d) is first subjected to gentle heating at a temperature at which no sulfur dioxide is yet released (ie at a temperature of approximately 200 to 250 ° C.) . This partial stream of the material then separated off again in the cyclone 17 is introduced into the gas lines 2a, 3a and 5a of the preheater 1 at the points 16a, 16b and 16c. A non-preheated further partial flow of the material is introduced directly into the gas line 5a (arrow 16).

Additiv wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Rg. 3 an den Stellen 10a, 10b und 10c in die Gasleitungen 3a, 4a bzw. 5a eingeführt. Der vorgewärmte Teilstrom des Gutes gelangt bei der Aufgabe an den Stellen 16a, 16b, 16c in Temperaturzonen des Vorwärmers, die für die Reaktion zwischen dem Additiv und dem SO2 optimal sind. Durch die Vorwärmung wird hierbei der Wärmehaushalt der Anlage im Vergleich zu der anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführung weiter verbessert. In the exemplary embodiment according to marg. 3, additive is introduced into the gas lines 3a, 4a and 5a at points 10a, 10b and 10c. The preheated partial flow of the material arrives at points 16a, 16b, 16c in temperature zones of the preheater that are optimal for the reaction between the additive and the SO2. As a result of the preheating, the heat balance of the system is further improved in comparison to the embodiment described with reference to FIG. 2.

Bei dem in Rg. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel 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 Rg. 4, the exhaust pipe of the top cyclone 5 of the preheater 1 is divided into two gas pipes 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 nacheinander in die beiden Teilströme des Abgases des Zyklonvorwärmers 1 eingeführt. Durch die Erhöhung des Molverhältnisses, z.B. von Ca/S ergibt sich eine höhere Schwefeleinbindung und damit eine weitere Emissionsminderung. The additive is added to the gas line 22 at the point 10. The additive deposited in the separator 24 then passes into the gas line 21 and is subsequently separated off in the separator 23. In this exemplary embodiment, the total amount of the additive is thus introduced into the two partial flows of the exhaust gas of the cyclone preheater 1 one after the other. By increasing the molar ratio, e.g. Ca / S results in higher sulfur incorporation 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 Rg. 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 Rg. 1 to 3.

Während bei den bisherigen Beispielen als Additiv ein prozessfremder, basischer Stoff Verwendung fand, veranschaulicht Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, 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 embodiment in which in-process flour-like material is used to bind in sulfur.

Die Anlage gemäss Fig. 5 enthält eine pneumatische Fördereinrichtung 25, durch die ein aus der Gutleitung 2b des untersten Zyklons 2 abgezogener Teilstrom von heissem mehlförmigem Gut pneumatisch hochgefördert und an vier Stellen 10a, 10b, 10c und 10d in die Gasleitungen 3a, 4a, 5a und 26 aufgegeben wird. The system according to FIG. 5 contains a pneumatic conveying device 25, by means of which a partial flow of hot flour-like material withdrawn from the good line 2b of the lowermost cyclone 2 is pneumatically conveyed up and into the gas lines 3a, 4a, 5a at four points 10a, 10b, 10c and 10d and 26 is abandoned.

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

Claims

1. A method for heat treatment, in particular for successive drying, preheating, calcining and firing fine-grained material, wherein a) the material is preheated in a preheating zone with the hot exhaust gases from a combustion zone and b) the preheated material is finish-burned in a combustion zone, characterized by the following Characteristics:

c) in the preheating zone, at least one fine-grained basic additive reacting with sulfur dioxide is introduced into the gas stream containing sulfur dioxide;

d) the fine grain size of the additive is selected such that at least the major part of the additive added passes through the preheating zone in the gas stream and is separated from the exhaust gases of the preheating zone.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least part of the additive is added at that point in the preheating zone at which the gas stream has an optimum temperature for a reaction between the additive and the sulfur dioxide.

3. The method according to claim 2, characterized in that the addition of the additive takes place at the point at which the gas flow has a temperature between

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CH 678 401 AS

8th

see 250 and 1000 ° C, preferably between 300 and 600 ° C.

4. The method according to claim 1, characterized in that at least the major part of the additive has its grain size smaller than 10 (in.

5. The method according to claim 1, characterized in that at least part of the additive discharged with the exhaust gases of the preheating zone and not reacted is returned to the gas stream of the preheating zone.

6. The method according to claim 5, characterized in that the additive is separated in different fractions from the exhaust gases of the preheating zone and only partial amounts of the deposited additive are returned to the gas stream of the preheating zone.

7. The method according to claim 1, characterized in that an additive is used which reacts in a process-friendly and environmentally friendly manner and becomes part of the end product.

8. The method according to claim 5, characterized in that the additive returned to the preheating zone is subjected to a mechanical stress, in particular a rubbing and / or impact stress on the surface, before being re-introduced into the gas stream.

9. The method according to claim 1, characterized in that the amount of additive supplied is regulated depending on the sulfur dioxide content of the exhaust gases of the preheating zone.

10. The method according to claim 1, characterized in that the additive is added in a superstoichiometric ratio, based on the sulfur dioxide content of the exhaust gases of the combustion and / or preheating zone, preferably with a two to six-fold excess.

11. The method according to claim 1, characterized in that the additive is introduced into the gas stream at a point at which the good loading of the gas stream is minimal.

12. The method according to claim 1, characterized in that the additive is introduced simultaneously in several places.

13. The method according to claim 1, characterized in that the additive is pneumatically introduced into the gas stream of the preheating zone.

14. The method according to claim 1, characterized in that at least a partial stream of the material is added at a point in the preheating zone at which the gas stream has an optimum temperature for a reaction between the additive and the sulfur dioxide.

15. The method according to claim 14, characterized in that said partial flow of the goods is formed by a sulfur-containing material component.

16. The method according to claim 14, characterized in that the partial streams of the material introduced into the preheating zone at different points have approximately the same composition and the distribution of the entire product over these partial streams is selected such that the required degree of desulfurization is achieved with minimized use of additives and minimized additional heat consumption.

17. The method according to claims 12 and 14, characterized in that several substreams of the material are added at different points in the preheating zone and at the same time the additive is introduced into the gas stream of the preheating zone at a number of points, preferably close to the points of addition of the material.

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., before it is introduced into the actual preheating zone;

b) this preheated partial flow of the material is then 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. The method according to claim 1, characterized in that the gas flow of the preheating zone is divided into at least two partial flows and the total amount of the additive is introduced in succession in both partial flows.

20. The method according to claim 1, characterized in that a small partial flow of the preheated and calcined fine-grained material, preferably with a high proportion of active basic component, is used as the additive.

21. Device for the heat treatment of fine-grained material, comprising a) a preheater (1) for preheating the material with hot exhaust gases,

b) a rotary kiln (6) for the final burning of the material, characterized 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. The apparatus according to claim 21, characterized by e) a device for introducing partial flows of the material at different points in the preheater.

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