DD203041A2 - PROCESS FOR PRODUCING SULFUR DIOXIDE AND CEMENT LINKER - Google Patents
PROCESS FOR PRODUCING SULFUR DIOXIDE AND CEMENT LINKERInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Schwefeldioxid und Zementklinker aus kalziumsulfat- und sulfidhaltigen Rohmaterialien sowie Elementarschwefel nach Patent 152122. Ziel der Erfindung ist es, die Schwefeldioxid-Konzentration im Abgas der Zementbrennanlage zu erhoehen und gleichzeitig den Verbrauch hochwertiger Brennstoffe zu senken. Gemaesz der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dasz in an sich bekannten Brennanlagen fuer Zementklinker und Schwefeldioxid Elementarschwefel in vorbestimmter Menge verbrannt wird und sulfidhaltige Rohmaterialien eingesetzt werden. Der Vorteil des erfindungsgemaeszen Verfahrens ist eine wesentliche Erhoehung der SO&ind2!-Konzentration in dem fuer die Schwefelsaeureproduktion erzeugten Synthesegas.Ferner werden die Reaktionswaerme der Schwefelverbrennung und beispielsweise des Pyritroestens fuer die Zementklinkerherstellung genutzt, wodurch Brennstoffe substituiert werden.The invention relates to the improvement of the method for the production of sulfur dioxide and cement clinker from calcium sulfate and sulfide raw materials and elemental sulfur according to patent 152122. The aim of the invention is to increase the sulfur dioxide concentration in the exhaust gas of the cement kiln and at the same time to reduce the consumption of high quality fuels. Gemaesz the invention, this is achieved by the fact that in known burners for cement clinker and sulfur dioxide elemental sulfur is burned in a predetermined amount and sulfide-containing raw materials are used. The advantage of the process according to the invention is a substantial increase in the concentration of SO 2 in the synthesis gas produced for sulfuric acid production. Further, the heat of reaction of the sulfur combustion and, for example, the pyrite residue are used for cement clinker production, whereby fuels are substituted.
Description
Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxid und ZementklinkerProcess for the production of sulfur dioxide and cement clinker
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft die Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung von Schwefeldioxid für die Schwefelsäurege— winnung und. Zementklinker aus kalziumsulfat- und sulf idhaltigen Rohmaterialien nach Patent; >^5"«2·-sf<2£ ·The invention relates to the improvement of the process for the production of sulfur dioxide for the sulfuric acid and. Cement clinker of calcium sulphate and sulphide-containing raw materials according to patent; > ^ 5 "« 2 · -sf <2 £ ·
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bs ist bekannt Schwefeldioxid zur Schwefelsäureherstellung durch Rösten sulfidischer Erze, Verbrennen von Slementarschwefel oder Eeduzieren von kalziumsulfathaltigen Materialien bei gleichseitiger Herstellung von Zementklinker nach dem Müller-Kühne-Verfahren zu erzeugen.It is known to produce sulfur dioxide for the production of sulfuric acid by roasting sulphidic ores, burning cement sulphide or reducing calcium sulphate-containing materials in the case of equilateral production of cement clinker according to the Müller-Kuehne method.
Bei der Verbrennung von Schwefel bzw. beim Abrösten sulfidischer Erze treten beträchtliche AbgaswärmeVerluste auf. Nachteil bei der Produktion von Zementklinker und Schwefeldioxid nach dem Müller-Kühne-Verfahren ist ein gleichfalls noch hoher Wärmebedarf und eine relativ geringe Schwefeldioxidkonzentration im AbgasThe combustion of sulfur or the roasting of sulfidic ores result in considerable exhaust heat losses. Disadvantage in the production of cement clinker and sulfur dioxide according to the Müller-Kühne process is also a still high heat demand and a relatively low concentration of sulfur dioxide in the exhaust gas
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren gemäß Patent With the proposed method according to patent
' wird Zementklinker und Schwefeldioxid ' becomes cement clinker and sulfur dioxide
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in einem Drehofen mit vorgeschaltetes doppeIflutigen Vorwärmer gewonnen. In einer Vorwärmerflut ist dabei ein KaI-zinierreaktor angeordnet. Duron diesen wird das gesamte kalziumsulfathaltige Ofenmshl geleitet. In ihm erfolgt der Snt3äuerungsprozeß durch Verbrennen üblicher fossiler Brennstoffe bzw. heizwertgeminderter Industrieabfallprodukte frei vom Bauchgas der Drehofenfeuerung. Durch die zweite Vorwärmerflut wird das Rauchgas des Drehofens geleitet und das Ofenmehl vorgewärmt. Obwohl durch diese Verfahrensweise die Schwefeldioxid-Konzentration gegenüber dem bisherigen MUIler-Kühne-Verfahren erhöht wird, ist sie verbesserungs-Q fähig.obtained in a rotary kiln with upstream dual-flow preheater. In this case, a quenching reactor is arranged in a preheater flood. Duron this is the entire calcium sulphate Ofenmshl passed. In it, the Sntääuerungsprozeß takes place by burning conventional fossil fuels or reduced-calorific industrial waste products free of the gas belly of the rotary kiln. The flue gas of the rotary kiln is passed through the second preheater flood and the kiln meal is preheated. Although this procedure increases the sulfur dioxide concentration compared to the previous MUIler-Kühne process, it is capable of improvement-Q.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die Schwefeldioxid-Konzentration im Abgas der Zementbrennanlagen zu erhöhen und gleichzeitig den Brennstoffverbrauch zu senken.The aim of the invention is to increase the sulfur dioxide concentration in the exhaust gas of the cement kilns and at the same time to reduce fuel consumption.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erhöhung des Schwefeldioxids im Abgas der Zementbrennanlage unter wärmetechnisch vorteilhaften Bedingungen zu erwirken.The invention has for its object to obtain an increase in the sulfur dioxide in the exhaust gas of the cement kiln under thermally advantageous conditions.
iTach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das dadurch erreicht, daß ein Teii des Brennstoffes durch Elementarschwefel oder / uud eine sulfidische Bohmehlkoniponente, beispielsweise Pyrit, ersetzt wird. Der Slementarschwefel wird bei dem Verfahren, bestehend aus den Stufen Rohmehlvorwärmung, Kalzinierung, Sinterung und Klinkerkühlung, in einer Menge bis zu 0,5 t Schwefel / t Klinker, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 t Schwefel/t Klinker der Kalzinierstufe im Gemisch mit Brennstoff zugeführt und verbrannt.It is achieved by the process according to the invention that a part of the fuel is replaced by elemental sulfur or a sulfidic flour component, for example pyrite. The Slementarschwefel is in the process consisting of the stages raw meal preheating, calcination, sintering and clinker cooling, in an amount up to 0.5 t sulfur / t clinker, preferably 0.1 to 0.3 t sulfur / t clinker calcine in the mixture fueled and burned.
Uach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schwefel bei einer Anordnung Rohmehlvorwärmung, SinterungAccording to a variant of the method according to the invention, the sulfur in an arrangement raw meal preheating, sintering
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Klinkerktüilung der Vorwärmerstufe, vorzugsweise im Bereich der hohen Temperaturen, zugeführt und verbrannt«·Klinkerktüilung the preheater, preferably in the range of high temperatures, fed and burned «·
Sine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die JFutzung der Heaktionswärme von lisensulfid, wie Pyrit, "beim Zementklinkerherstellungsprozsß. Das dabei· entstehende Sisenoxid dient als Korrekturkomponente für die Zementrohmischung. Dabei kann das Eisensulfid sowohl mit der Rohmisehung als auch separat in die Vorwärmstufe oder in die Kalzinierstufe unter Beimischung von vorgewärmter Luft aufgegeben werden.A further variant of the process according to the invention is the use of the heat of lisensulfide, such as pyrite, in the cement clinker production process The resulting iron oxide serves as a correction component for the cement raw mixture In this case, the iron sulphide can be used either in the raw solution or separately in the preheating stage or in the preheating stage Calcination be added with the addition of preheated air.
Ausführungsbeispie1Ausführungsbeispie1
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained below with reference to exemplary embodiments.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden beispielsweise 50 # des Wärmeaufwändes im Kalzinierreaktor durch eine Schwefelverbrennung gedeckt« Ss werden dabei 0,225 t Schwefel pro t Klinker verbrannt. Durch die Schwefelverbrennung wird ein Wärmebetrag von 2081 kJ/kg Klinker (497 kcal/kg) aufgebracht. Die Schwefeldioxidkonzentration im Abgas der Kalzinierreaktorflut wird dadurch um 4 % absolut bzw. 28 $ relativ erhöht.According to the method according to the invention, for example, 50 # of the heat expenditure in the calcining reactor is covered by a sulfur combustion. In this case, 0.225 t of sulfur per t of clinker are burned. Due to the sulfur burning a heat amount of 2081 kJ / kg clinker (497 kcal / kg) is applied. The sulfur dioxide concentration in the exhaust of the calciner reactor flood is thereby increased by 4 % absolute or $ 28 relative.
In einem anderen Beispiel wird als eisenhaltige Korrekturkomponente eines sulfatresistenten Portlandzementes für das Ofenmehl eine Pyritmenge von 0,06 t pro t Klinker in den Kalzinierreaktor eingetragen. Obwohl die Schwefeldioxidkonzentration nicht ansteigt, wird dennoch ein Wärmebetrag von 200 kJ/kg Klinker (47 kcal/kg) aus der Pyritverbrennung nutzbar.In another example, an iron-containing correction component of a sulfate-resistant Portland cement for the kiln meal is a pyrite amount of 0.06 t per ton of clinker added to the calcining reactor. Although the sulfur dioxide concentration does not increase, a heat amount of 200 kJ / kg clinker (47 kcal / kg) from the pyrite combustion still becomes available.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren wird in einer anderen Variante Schwefel an der Hauptfeuerung des Drehrohrofens verbrannt. Ss werden 30 % des Wärmeaufwändes durch die Schwefelverbrennung gedeckt. Das sind bei einem gesamten spez. Wärmeverbrauch von 6070 kJ/kg Klinker (1450 kcal/kg) 1820 kJ/kg Klinker (435 kcal/kg) aus derIn an embodiment of the method according to the invention, in another variant sulfur is burned at the main furnace of the rotary kiln. Ss 30 % of the heat expenditure is covered by the sulfur burning. These are at an entire spec. Heat consumption of 6070 kJ / kg clinker (1450 kcal / kg) 1820 kJ / kg clinker (435 kcal / kg) from the
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Schwefeloxidation. Die Schwefeldioxidkonzentration erhöht sich dabei um ca. 1 Prozent absolut, bzw* 7 % relativ.Sulfur oxidation. The sulfur dioxide concentration increases by about 1 percent absolute, or * 7 % relative.
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine wesentliche Erhöhung der S02-Konzentration in dem für die Schwefelsäureproduktion erzeugten Synthesegas. Perner werden die Seaktionswärme der Schwefelverbrennung und beispielsweise des Pyritröstens für die Zementklinkerherstellung genutzt wodurch Brennstoffe substituiert werden.Advantage of the method according to the invention is a substantial increase in the S0 2 concentration in the synthesis gas produced for the production of sulfuric acid. Perner uses the heat of combustion of the sulfur combustion and, for example, pyrite roasting for the cement clinker production whereby fuels are substituted.
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