DD224311A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CRUDE MILK FOR THE GIPSSCHWEFELSAEUREPROZESS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CRUDE MILK FOR THE GIPSSCHWEFELSAEUREPROZESS Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Rohmehl fuer den Gipsschwefelsaeureprozess, bei dem als Reduktionskomponente fuer Kalziumsulfat kohlenstoffhaltige Substanzen verwendet werden, deren Zuendtemperatur durch adsorbiertes SO2 erhoeht ist. Der Kohlenstoff dieser Substanzen brennt unter den Bedingungen des Ofenprozesses in der Vorwaermzone nicht aus und wird bei Temperaturen von 700C bis 1 050C zur Reduktion von Kalziumsulfat zu Kalziumsulfid genutzt. Als kohlenstoffhaltige Substanzen werden Aschexylitsorten eingesetzt, die im Rauchgas von Kraftwerken getrocknet wurden.Process for the production of raw meal for the gypsum sulfuric acid process, in which carbonaceous substances are used as a reduction component for calcium sulphate, the ignition temperature of which is increased by adsorbed SO2. The carbon of these substances does not burn out under the conditions of the furnace process in the preheating zone and is used at temperatures of 700C to 1 050C for the reduction of calcium sulphate to calcium sulphide. Ash-containing carbonates are used as carbonaceous substances which have been dried by power plants in the flue gas.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohmehl für den Gipsschwefelsäureprozeß.The invention relates to a process for the production of raw meal for the gypsum sulfuric acid process.
Unter dem Gipsschwefelsäureprozeß ist dabei die gleichzeitige Herstellung von Zement und Schwefelsäure durch reduktive Zersetzung von Kalziumsulfat zu Schwefeldioxid und die anschließende Verklinkerung des resultierenden Kalziumoxids mit zementbildenden Zuschlagstoffen, in der Fachliteratur auch als Zement-Schwefelsäure-Prozeß oder Müller-Kühne-Verfahren bezeichnet, zu verstehen.Under the gypsum sulfuric acid process is the simultaneous production of cement and sulfuric acid by reductive decomposition of calcium sulfate to sulfur dioxide and the subsequent Verklinkerung the resulting calcium oxide with cementitious aggregates, referred to in the literature as cement-sulfuric acid process or Müller-Kühne process ,
Zur Herstellung eines Rohmehles für den Gipsschwefelsäureprozeß ist es notwendig, Kalziumsulfat und die Zuschlagstoffe, wie Ton oder Sand, mit der notwendigen Menge an Kohlenstoff in Form von Koks zu vermählen. Die Menge des Kokszusatzes ist dabei von besonderer Bedeutung für einen störungsfreien Ablauf des Verfahrens, welches im allgemeinen in einem Drehrohrofen unter Temperaturbedingungen betrieben wird, die der Portlandzementherstellung entsprechen. (Mach Untersuchungen von Kühne ist dabei ein Molverhältnis C:CaSO4 von 0,5 notwendig, um die Reaktion im Drehrohrofen entsprechend den ReaktionsgleichungenTo produce a raw slurry for the gypsum sulfuric acid process, it is necessary to grind calcium sulfate and the aggregates, such as clay or sand, with the necessary amount of carbon in the form of coke. The amount of coke additive is of particular importance for trouble-free operation of the process, which is generally operated in a rotary kiln under temperature conditions corresponding to the Portlandzementherstellung. (According to Kühne's investigations, a molar ratio C: CaSO 4 of 0.5 is necessary in order to determine the reaction in the rotary kiln in accordance with the reaction equations
CaSO4 + 2 C · > CaS + 2 CO2 (I)CaSO 4 + 2 C · > CaS + 2 CO 2 (I)
3. CaSO4 + CaS » 4 CaO + 4 SO2 (2)3. CaSO 4 + CaS 4 CaO + 4 SO 2 (2)
4 CaSO4 + 2 C > 4 CaO + 4 50£ + 2 CO2 4 CaSO 4 + 2 C > 4 CaO + 4 50 £ + 2 CO 2
ablaufen zu lassen (DD-PS 122511, DD-PS 153675)to expire (DD-PS 122511, DD-PS 153675)
Reaktion 1 verläuft im Temperaturbereich von 7000C bis 1 0500C, Reaktion 2 im Temperaturbereich von 700°C bis 1 250°C.Reaction 1 runs in the temperature range from 700 0 C to 1 050 0 C, reaction 2 in the temperature range from 700 ° C to 1 250 ° C.
Der Abschnitt des Drehofens, in dem die Reaktionen (1) und (2) ablaufen, wird als Reduktionszone bezeichnet.The section of the rotary kiln in which reactions (1) and (2) proceed is referred to as the reduction zone.
Die in der großtechnischen Praxis des Gipsschwefelsäureverfahrens benötigten Mengen an Koks stellen eine erhebliche Kostenbelästung des Verfahrens dar, und es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, den hochwertigen Koks durch billigere C-Träger zu ersetzen.The amounts of coke required in the industrial practice of the gypsum sulfuric acid process represent a considerable cost burden for the process, and there has been no shortage of attempts in the past to replace the high-quality coke with cheaper C-carriers.
Es stellte sich heraus, daß solche C-Träger wie Stein- oder Braunkohle infolge ihres hohen Gehaltes an Kohlenwasserstoffen zu Schwierigkeiten im nachgeschalteten Schwefelsäureprozeß führen und deshalb nicht verwendet werden können (DD-It has been found that such C-carriers such as hard coal or lignite, due to their high content of hydrocarbons, lead to difficulties in the downstream sulfuric acid process and therefore can not be used (DD).
Darüber hinaus werden auch an den Koks hinsichtlich der Zündfähigkeit, die möglichst gering sein soll, hohe Ansprüche gestellt, um ein Ausbrennen des C-Gehaltes vor Erreichen der Reduktionszone in der Vorwärmzone des Drehrohrofens bei Guttemperaturen bis 700°C weitgehend zu vermeiden.In addition, high demands are placed on the coke in terms of ignitability, which should be as low as possible, to largely avoid burning out of the carbon content before reaching the reduction zone in the preheating of the rotary kiln at temperatures of up to 700 ° C.
Ziel der Erfindung ist der Ersatz von hochwertigem Koks durch preisgünstigere geeignete Kohlenstoffträger. Darlegung des Wesens der ErfindungThe aim of the invention is the replacement of high quality coke by cheaper suitable carbon carriers. Explanation of the essence of the invention
Es wurde gefunden, daß mit Schwefeldioxid beladens kohlenstoffhaltige Substanzen, wie zum Beispiel getrockneter Aschexylit, als Reduktionsmittel für Kalziumsulfat im Gipsschwefelsäureprozeß geeignet sind, wenn man diese kohlenstoffhaltigen Substanzen in einem Molverhältnis C:CaSO4 von 0,5-0,7 allein oder im Gemisch mit Koks dem Rohmehl als Reduktionskomponente zumischt.It has been found that sulfur-containing carbonaceous substances, such as dried ash xylitol, are useful as reducing agents for calcium sulfate in the gypsum sulfuric acid process when these carbonaceous substances are in a molar ratio C: CaSO 4 of 0.5-0.7, alone or in admixture mixed with coke the raw meal as a reduction component.
Die Eignung dieser Substanzen ist insofern überraschend, als es sich dabei um Produkte handelt, die als relativ leicht entzündlich gelten und, wie bereits erwähnt, wegen der damit verbundenen Gefahr eines vorzeitigen Ausbrennens aus dem Rohmehl vor Erreichen der Reduktionszone bisher nicht verwendet wurden. Die Beladung der Substanzen mit Schwefeldioxid übt dabei offensichtlich eine Schutzfunktion gegen eine Entzündung bzw. Ausbrennung von Kohlenstoff in der Vorwärmzone des OfensThe suitability of these substances is surprising insofar as they are products which are considered to be relatively flammable and, as already mentioned, have not hitherto been used before reaching the reduction zone because of the associated risk of premature burnout from the raw meal. The loading of the substances with sulfur dioxide evidently exerts a protective function against an ignition or combustion of carbon in the preheating zone of the furnace
Aschexylit ist ein thermisch beeinflußter Stoff, der bei der Verbrennung xylithaltiger Rohbraunkohle in Kohlenkraftwerken als Rückstand entsteht. Aschexylit wird in den Sorten Aschebeckenxylit, Ascheschwemmxylit und Aschemischxylit hergestellt.Ash xylitol is a thermally-affected substance that is produced as a residue when xylitol-containing lignite coal is burned in coal-fired power plants. Ash xylitol is produced in the varieties ash pool xylitol, ash sulphate xylem and ash mixed xylitol.
Aufgrund seiner Herstellung enthält Aschexylit bis zu 60Ma.-% H2O und bis zu 3Ma.-%SO2. Bei der Zwischenlagerung von Aschexylit vermindert sich der H20-Gehalt bis auf 40Ma.-%. Bei der Trocknung mit den Rauchgasen der Kraftwerke entsteht ein kohlenstoff- und schwefeldioxidreiches Produkt.As a result of its production, ash xylitol contains up to 60% by mass H 2 O and up to 3% by mass SO 2 . In the intermediate storage of ash xylitol, the H 2 0 content is reduced to 40Ma .-%. Drying with the flue gases of the power plants produces a product rich in carbon and sulfur dioxide.
Die erfindungsgemäße Verwendung von mit SO2 beladenen kohlenstoffhaltigen Substanzen im Gipsschwefelsäureprozeß bewirkt erhebliche wirtschaftliche Vorteile, da SO2 aus Rauchgasen der Produktion von Schwefelsäure zugeführt und wertvoller BHT-Koks durch Sekundärrohstoffe, wie die genannten Aschexylitsorten, ersetzt wird. Bei teilweiser Substitution von BHT-Koks kann auch ungetrockneter Aschexylit im Gemisch mit BHT-Koks für die Rohmehlherstellüng eingesetzt werden.The use according to the invention of SO 2 -containing carbonaceous substances in the gypsum sulfuric acid process brings considerable economic advantages, since SO 2 is supplied from flue gases to the production of sulfuric acid and valuable BHT coke is replaced by secondary raw materials, such as the mentioned ashxylite varieties. In the case of partial substitution of BHT coke, undried ash can be used mixed with BHT coke for raw meal production.
1. Vergleichsbeispiel:1st comparative example
In bekannterWeise wird aus den Rohstoffen Anhydrit, Sand, Ton, Fe2O3-KOmponente (Abbrand aus der FeS2-Röstung) mit BHT-Koks Rohmehl als feinkörniges, homogenes Rohstoffgemisch hergestellt.In known manner, raw materials such as anhydrite, sand, clay, Fe 2 O 3 components (burn-up from FeS 2 roasting) are produced with BHT coke raw meal as a fine-grained, homogeneous mixture of raw materials.
Jmjtohmehl sind 5,9 Ma.-% BHT-Koks enthalten. ' '_ · ^ Jmjtoo flour contains 5.9% by weight of BHT coke. '' _ · ^
Der eingesetzte BHT-Koks weist die folgende Zusammensetzung auf:The BHT coke used has the following composition:
C : 65,0Ma.-% , . -C: 65.0Ma .-%,. -
H2O : 20,0 Ma.-%H 2 O: 20.0% by mass
AschejSumme 'Ash sum '
VOnSiO2(Fe2O3/VOnSiO 2 (Fe 2 O 3 /
AI2O3 und ,Al 2 O 3 and,
weiteren Oxiden) : 12,0 Ma.-%further oxides): 12.0% by mass
SO2 : 0,5Ma.-%SO 2 : 0.5% by mass
CJV - : 3,0Ma.-% ' , .CJV -: 3.0Ma .-% ',.
Aus 2000 kg Rohmehl werden 1000kg'H2SO4 produziert, davon 0,8kg H2SO4 aus dem im BHT-Koks enthaltenen SO2.From 2000 kg of raw meal 1000kg'H 2 SO 4 are produced, of which 0.8kg H 2 SO 4 from the SO 2 contained in the BHT coke.
2. Bei der Rohmehlherstellung wird BHT-Koks aus Beispiel 1 durch getrockneten Aschexylit ersetzt. Im Rohmehl sind 6,35 Ma.-% an getrocknetem Aschexylit enthalten.2. In raw meal production, BHT coke from Example 1 is replaced by dried ash xylitol. The raw meal contains 6.35% by weight of dried ash xylitol.
Der eingesetzte Aschexylit weist die folgende Zusammensetzung auf: · The ash xylitol used has the following composition:
60,0 Ma.-% 5,0 Ma.-% 7,0Ma.-% 5,0Ma.-% 2,5 Ma.-%60.0 mass% 5.0 mass% 7.0 mass% 5.0 mass% 2.5 mass%
20,5 Ma.-%20.5 mass%
Aus 2000kg Rohmehl werden 1 013kg H2SO4 hergestellt, davon 13kg H2SO4 aus dem im Aschexylit enthaltenen SO2.From 1 000 kg raw meal, 1 013 kg H 2 SO 4 is produced, of which 13 kg H 2 SO 4 are from the SO 2 contained in the ash xylitol.
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| DD26386184A DD224311A1 (en) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CRUDE MILK FOR THE GIPSSCHWEFELSAEUREPROZESS |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991009809A1 (en) * | 1990-01-05 | 1991-07-11 | Chemie Ag Bitterfeld-Wolfen | Raw meals for hydrated sulphate of gypsum processing |
| CN109809456A (en) * | 2019-03-13 | 2019-05-28 | 山东大学 | A kind of system and method for coal gasification collaboration gypsum calcining coproduction calcium oxide and sulphur |
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1984
- 1984-06-06 DD DD26386184A patent/DD224311A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1991009809A1 (en) * | 1990-01-05 | 1991-07-11 | Chemie Ag Bitterfeld-Wolfen | Raw meals for hydrated sulphate of gypsum processing |
| CN109809456A (en) * | 2019-03-13 | 2019-05-28 | 山东大学 | A kind of system and method for coal gasification collaboration gypsum calcining coproduction calcium oxide and sulphur |
| CN109809456B (en) * | 2019-03-13 | 2021-02-26 | 山东大学 | System and method for co-producing calcium oxide and sulfur by coal gasification and gypsum calcination |
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