RS55603B1 - Postupak i uređaj za izdvajanje isparljive komponente - Google Patents

Description

POSTUPAK I UREĐAJ ZA

IZDVAJANJE ISPARLJIVE

KOMPONENTE

Opis pronalaska

[0001]Pronalazak se odnosi na postupak za izdvajanje najmanje jedne isparljive komponente, na primer, žive, talijuma, organskih jedinjenja, sumpornih ili azotnih jedinjenja, iz dimnih gasova pri proizvodnji cementnog klinkera, pri čemu sirovine za proizvodnju cementnog klinkera prolaze kroz pregrejač uz izmenu toplote sa dimnim gasovima, a onda sagorevaju u rotacionoj peći, pri čemu, zahvaljujući zagrevanju sirovine u pregrejaču, isparljiva komponenta koja je vezana u sirovinama isparava i izdvaja se iz dimnih gasova.

[0002]Pored toga, pronalazak se odnosi na uređaj za izdvajanje najmanje jedne isparljive komponente, na primer, žive, talijuma, organskih jedinjenja, sumpornih ili azotnih jedinjenja, iz dimnih gasova pri proizvodnji cementnog klinkera, sa pregrejačem, dovodom za sirovine koje su potrebne za proizvodnju cementnog klinkera po principu suprotnosmernog strujanja u odnosu na smer dimnih gasova u pregrejaču, i sa rotacionom peći za sagorevanje sirovina.

[0003]Jedan takav postupak i uređaj su poznati iz US 2009/019368 A1.

[0004]Različite sirovine, kao što su, na primer, krečnjak i glina, sagorevaju u rotacionoj peći pri proizvodnji cementnog klinkera. Isparljive komponente, kao što su živa, talijum, organska jedinjenja, sumporna ili azotna jedinjenja su sadržane u mnogim sirovinama, pri čemu isparljive komponente isparavaju tokom zagrevanja u stupnju za pregrevanje i ponovo se vezuju za prašinu tokom hlađenja dimnih gasova. Na primer, na ovaj način se najveći deo žive dovodi nazad u proces za proizvodnju cementnog klinkera sa prašinom generisanom u mlinu za sirovine, pa zatim izdvojenom u filterskom stadijumu, a samo mali deo se izbacuje sa dimnim gasovima u atmosferu. Opterećenje živom se najvećim delom unosi u postupak putem sirovina, dok se mali deo žive doprema putem goriva.

[0005]Predmetna prijava patenta je usmerena primarno na proizvodnju cementnog klinkera, ali se takođe može primeniti u drugim termičkim proizvodnim procesima u kojima je uočeno izraženo cirkulišuće ponašanje nekih štetnih materija u dimnim gasovima.

[0006]U principu postoji mogućnost uklanjanja ili odstranjivanja žive koja se pojavljuje u sirovinama pre primene za proizvodnju cementnog klinkera. Ovo se izvodi, na primer, tretiranjem sirovina vrelim gasovima, što rezultuje time da sadržana živa može bar delimično da ispari, a zatim da se izdvoji u koncentrovanom obliku. Međutim, zbog neophodnog zagrevanja sirovina, potrebna je relativno velika količina energije, koja povećava celokupne troškove i, uz visoki utrošak materijala, čini ovaj postupak neekonomičnim.

[0007]Rešenja prema kojima se cela struja dimnog gasa iz rotacione peći pri proizvodnji cementnog klinkera prečišćava pomoću izvesnih postupaka za prečišćavanje dimnih gasova za izdvajanje žive, kao što su, na primer, filteri sa aktivnim ugljem, su takođe ekonomski neprihvatljivi zbog velikih količina vazduha i sledstvene velike veličine postrojenja.

[0008]Sledeći postupak za izdvajanje žive iz dimnih gasova pri postupku proizvodnje cementa je poznat iz EP 2 437 866 A1, pri čemu je reaktor za izdvajanje postavljen odvojeno od pregrejača. Živa je vezana za sorbent, a naročito prašinu, i dovodi se do ekspulzivnog reaktora koji radi sa nosećim gasom, gde se sorbent onda zagreva do temperatura viših od 250° C, tako da se živa oslobađa iz sorbenta i transformiše u gasovitu fazu. Ekspulzivni reaktor za gas obogaćen živom se onda otprašuje u sistemu za preliminarnu ekstrakciju prašine. U ekspulzivnom reaktoru se samo podstruja tako obogaćenog i otprašenog gasa izvlači na većim temperaturama i prečišćava u sledećem sorpcionom stupnju, dok se preostala podstruja u sistemu za prenos toplote dovodi do temperature koja je potrebna za oslobađanje žive u ekspulzivnom reaktoru, pa se ponovo dovodi kao noseći gas u ekspulzivni reaktor. Struja vrelog dimnog gasa iz postupka proizvodnje cementa se može pomešati sa delimično cirkulišućom strujom gasa u sistemu za prenos toplote ekspulzivnog reaktora.

[0009]Međutim, nedostatak postrojenja sa ekspulzivnim reaktorom je činjenica da se prašina koja se pojavljuje u sistemu za preliminarnu ekstrakciju prašine dovodi u silos pre nego što se prašina dovede nazad u pregrejač. Zbog toga je neophodno ponovno zagrevanje prašine u pregrejaču, koje je praćeno neželjeno visokim utroškom energije.

[0010]U WO 2007/128619 A1 je opisana drugačija vrsta uređaja za proizvodnju cementnog klinkera, u kome su predviđeni pregrejač sa četiri ciklonska stupnja i kalcinator sa jednim ciklonom. U primeru izvođenja sa FIG. 3, postavljen je drugi kalcinator, koji je povezan sa ciklonskim stupnjevima.

[0011]U DE 10 2008 023 899 A1 je opisana drugačija vrsta postrojenja sa prvim pregrejačem za pregrevanje kalcijumom bogate komponente materijala i sa drugim pregrejačem za pregrevanje komponente materijala siromašne kalcijumom, kalcinatorom i peći za sagorevanje kalcinirane sirovine da bi se formirao cementni klinker. Prvi pregrejač je povezan sa vodom kalcinatora za dimne gasove, dok je drugi pregrejač povezan vodom peći za dimne gasove.

[0012]U EP 0 845 443 A1 se radi o drugačijoj vrsti postupka za odstranjivanje sumpor dioksida iz dimnih gasova sistema peći, pri čemu se sirovo mlivo koje se dovodi do pregrejača dovodi iz postrojenja za mlevenje sirovine, a ohlađeni cementni klinker se melje u postrojenju za mlevenje cementa. Najmanje jedna podstruja dimnih gasova iz pregrejača za sirovo mlivo prolazi kroz postrojenje za mlevenje cementa, pri čemu čestice cementa apsorbuju sumpor dioksid iz dimnih gasova.

[0013]Zbog toga je zadatak predmetnog pronalaska da se realizuju gore navedeni postupak i gore navedeni uređaj za izdvajanje žive iz dimnih gasova pri proizvodnji cementnog klinkera, koji bi omogućili dovoljno veliko smanjenje emisija žive, pri čemu bi bili potrebni što je moguće manja dodatna energija, kao i zapreminski protok gasa koji treba prečistiti, a da zato rad i instalacija budu što je moguće jeftiniji.

[0014]Ovaj zadatak je rešen postupkom gore navedene vrste tako što se prva struja sirovine koja ima veću koncentraciju isparljive komponente dovodi u prvi vod pregrejača i druga struja sirovine koja ima manju koncentraciju isparljive komponente se dovodi u drugi vod pregrejača, pri čemu prvi vod pregrejača radi sa prvom podstrujom dimnih gasova rotacione peći i drugi vod pregrejača radi sa drugom podstrujom dimnih gasova rotacione peći, pri čemu se isparljiva komponenta izdvaja iz prve podstruje dimnih gasova koja prolazi kroz prvi vod pregrejača, pri čemu se prva struja sirovine koja se zagreva do temperature od najmanje 250° C izmenom toplote sa prvom podstrujom dimnih gasova u prvom vodu pregrejača sjedinjava, u suštini na konstantnoj temperaturi od najmanje 250° C, sa drugom strujom sirovine drugog voda pregrejača.

[0015]Zbog toga se prema pronalasku sirovine koje imaju veću koncentraciju isparljive komponente dovode u prvi vod pregrejača, a sirovine koje imaju manju koncentraciju isparljive komponente se dovode u drugi vod pregrejača. Za izdvajanje isparljive komponente se primenjuje isključivo prva podstruja dimnih gasova, sa kojom se sirovine koje imaju veću koncentraciju isparljive komponente tretiraju u prvom vodu pregrejača. Zahvaljujući odvojenom dovođenju sirovina koje imaju veću i manju koncentraciju isparljive komponente u prvi i odgovarajući drugi vod pregrejača, izdvajanje isparljive komponente iz prve podstruje dimnih gasova koja je obogaćena isparljivom komponentom se može izvesti posebno efikasno, pošto se za prečišćavanje gasa koriste samo sirovine koje imaju visok udeo štetnih materijala. Posle pripreme prve struje sirovine uz pomoć prve podstruje dimnih gasova u prvom vodu pregrejača, prva struja sirovine prolazi u drugi vod pregrejača i sjedinjava se sa drugom strujom sirovina. Sirovine se konačno transportuju zajedno u smeru peći i sagorevaju u peći. Prvi vod pregrejača je povezan sa drugim vodom pregrejača tako da se sirovine iz prvog voda, koje su tretirane i pripremljene sa prvom podstrujom dimnih gasova, onda sjedinjavaju, u suštini na konstantnoj temperaturi, tj. bez hlađenja struje sirovina u srednjoj jedinici za skladištenje, sa sirovinama iz drugog voda. Temperatura prve struje sirovina ovde iznosi najmanje 250° C, a naročito između 300° C i 500° C. Na ovaj način se u suštini prvenstveno može povećati energetska efikasnost u poređenju sa primerima izvođenja sa odvojenim ekspulzivnim reaktorom, pri čemu se struja sirovina koja se koristi za izdvajanje štetnog materijala privremeno skladišti pre nego što se vrati u pregrejač i zbog toga se ohladi.

[0016]Za efikasno izdvajanje isparljivih komponenata iz struje dimnih gasova je korisno kada prva struja sirovine sadrži prašinu iz proizvodnje cementnog klinkera. Prašina koja se dovodi u prvi vod pregrejača potiče naročito izfiltera peći, kojim se dimni gasovi otprašuju pre ispuštanja u atmosferu. U poželjnom postupku se pojavljuje veliki maseni protok prašine koja ima relativno malu koncentraciju žive u mlinu za sirovine na većim temperaturama i manji maseni protok prašine koja ima veću koncentraciju žive u filteru peći, pri čemu se zadnje pomenuti maseni protok prašine dovodi u prvi vod pregrejača.

[0017]Za efikasnost postupka je podesno kada prva struja sirovine sadrži veći udeo ugljeničnih jedinjenja, sumpornih jedinjenja, na primer, pirita, ili amonijumskih jedinjenja od druge struje sirovina.

[0018]Za performanse postupka prema pronalasku je prvenstveni uslov da se prva podstruja dimnih gasova koja prolazi kroz prvi vod pregrejača prvo otprašuje, a da se posle toga izdvaja njena isparljiva komponenta, pri čemu se prašina izdvojena iz prve podstruje vraća u drugi vod pregrejača. Prva podstruja dimnih gasova se ovde dovodi do ekstraktora prašine iz vrelog gasa, koji deluje na opterećenje čvrstim materijama, na primer, manje od 200 g/Nm<3>(grama po normalnom kubnom metru) i koji prečišćava dimne gasove od sadržaja prašine < 1 g/Nm<3>. Na ovaj način se prašina koja se dovede u prvi vod pregrejača na podesan način skoro kompletno vraća nazad u proces proizvodnje cementa.

[0019]Efikasnost izdvajanja isparljivih komponenata se može još povećati kada prvi vod pregrejača radi sa manjom količinom dimnog gasa, a prvenstveno i sa onim koji ima veće opterećenje prašinom od dimnog gasa u drugom vodu pregrejača. Na taj način se proizvodi uporedivo veća koncentracija isparljive komponente u dimnim gasovima u prvom vodu pregrejača, tako da se prateće izdvajanje isparljivih komponenata iz dimnih gasova prve podstruje može izvesti posebno efikasno.

[0020]Prva struja sirovine može prvenstveno prolaziti sukcesivno kroz najmanje dva ciklona prvog voda pregrejača. Prva struja sirovine se time zagreva po principu suprotnosmernog strujanja sa prvom podstrujom dimnih gasova, a ovo rezultuje time da se isparljiva komponenta oslobađa i da se onda izdvaja iz prve podstruje dimnih gasova, dok se prva struja sirovine transportuje u smeru peći.

[0021]Da bi se ostvarila strukturno jednostavnija i zato jeftinija konstrukcija pregrejača, podesno je da se prva struja sirovine koja se dovodi u uzlaznu cev, tamo meša sa prvom podstrujom dimnih gasova i da se onda dovede u ciklon. Prva podstruja dimnih gasova se transportuje, posle uzlazne cevi u smeru strujanja dimnih gasova, u ekstraktor prašine iz vrelog gasa, pomoću koga se dalje izdvaja deo prve struje sirovine i vraća u pregrejač.

[0022]Radi pripreme prve podstruje iz koje se izdvaja isparljiva komponenta je korisno kada se prva podstruja dimnih gasova od dimnih gasova grana od drugog voda pregrejača.

[0023]Za izdvajanje srednje isparljivih do visoko isparljivih komponenata, a naročito žive ili amonijaka, je podesno kada se prva podstruja dimnih gasova grana između dva ciklona drugog voda pregrejača, pri čemu je temperatura dimnih gasova prvenstveno viša od 600° C. Prema poželjnom primeru izvođenja, drugi vod pregrejača sadrži četiri ili pet ciklona, pri čemu se grananje prve podstruje dimnih gasova prvenstveno vrši između drugog i trećeg ciklona, posmatrano u smeru strujanja sirovina.

[0024]Za izdvajanje nisko isparljivih komponenata, a naročito organskih jedinjenja je korisno kada se prva podstruja dimnih gasova grana, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova, neposredno pre dovoda druge struje sirovina, pri čemu temperatura dimnih gasova prvenstveno iznosi između 450° C i 500° C.

[0025]Kada se prva podstruja dimnih gasova grana na temperaturi dimnih gasova između 750° C i 800° C od druge podstruje dimnih gasova, onda visoko isparljive komponente, na primer, sumporna jedinjenja, mogu da se, sa jedne strane, oslobode i izdvoje efikasno iz prve struje sirovina. Pored toga, efikasnost prečišćavanja dimnih gasova se može povećati, pošto se odgovarajući veći izlaz prve struje sirovine može ostvariti sa istom količinom dimnog gasa u prvom vodu pregrejača.

[0026]Da bi se povećao protok prve struje sirovina i da bi se povećala energetska efikasnost prečišćavanja dimnih gasova, korisno je da se deo prve podstruje vrati nazad pre izdvajanja isparljivih komponenata, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova, u prvi vod pregrejača. Shodno tome, deo prve podstruje dimnih gasova se reciklira funkcijom recirkulacije vazduha u prvom vodu pregrejača. Između 50 i 90% dimnih gasova prve podstruje se prvenstveno dovodi nazad u prvi vod pregrejača, tako da se, odgovarajuće tome, samo između 50% i 10% dimnih gasova prve podstruje izvlači iz pregrejača i koristi za izdvajanje isparljive komponente. Poželjno je da se temperatura podstruje smanji pre izdvajanja isparljivih komponenata. Smanjenje temperature se može izvesti, na primer, hlađenjem putem injektiranja vode. Smanjenje temperature se takođe može kombinovati istovremeno sa izdvajanjem isparljive komponente. Izmenjivači toplote ili evaporacioni hladnjaci su posebno podesni za smanjenje temperature na 60° C do 140° C, a prvenstveno na 60° C do 120° C. Kao rezultat smanjenog pritiska pare, izdvajanje žive u najmanje jednom filterskom stupnju se može povećati.

[0027]Prema prvom poželjnom primeru izvođenja, isparljiva komponenta, a naročito živa, se izdvaja pomoću vrećastog filtera iz dimnih gasova prve podstruje. Isparljiva komponenta, koja je najvećim delom originalno prisutna u gasovitom obliku, se kondenzuje odgovarajućim smanjenjem temperature, tako da se čestice koje se pojave mogu izdvojiti iz filterskog materijala vrećastog filtera. Čestice u kojima je vezana isparljiva komponenta se odstranjuju iz vrećastog filtera i odlažu u pravilnim intervalima. Dodatni aditivi, kao što je aktivni ugalj, se prvenstveno uvode da bi se izdvojila živa iz gasovite faze, kao i da bi se izdvojila iz dimnih gasova prve podstruje.

[0028]Kao alternativa vrećastom filteru, isparljiva komponenta, a naročito živa, se može izdvojiti pomoću skrabera iz dimnih gasova prva podstruje. Kao skraberska tečnost se naročito mogu primeniti rastvori metal sulfida, suspenzije krečnjaka ili kiseli skraberi u kombinaciji sa organosulfidnim agensima za taloženje, tako da se isparljiva komponenta koncentriše posle tretiranja otpadne vode iz skrabera. Posebno onda kada izdvojena isparljiva komponenta treba da se odloži je poželjno da zadnje pomenuta bude koncentrovana do podesno visokog stepena postupkom izdvajanja.

[0029]Kao alternativa gore opisanim postupcima, isparljiva komponenta, a naročito živa, se može izdvojiti pomoću adsorbera sa nepokretnim ili pokretnim fluidizovanim slojem iz dimnih gasova prve podstruje. Veći stepeni izdvajanja se u principu mogu ostvariti sa adsorberom sa pokretnim fluidizovanim slojem i iskorišćenje primenjenog sorpcionog agensa je veće u slučaju procesa sa ejektorskim strujanjem.

[0030]Prema sledećem varijantnom primeru izvođenja, isparljiva komponenta, a naročito amonijak, se može izdvojiti pomoću selektivnog katalitičkog reaktora.

[0031]Konačno, isparljiva komponenta, a naročito organska jedinjenja, se mogu izdvojiti pomoću termičkog postrojenja za naknadno sagorevanje.

[0032]Zadatak na kome je zasnovan pronalazak je takođe rešen uređajem tipa navedenog u uvodu, pri čemu pregrejač sadrži prvi vod koji može da radi sa prvom podstrujom dimnih gasova i drugi vod koji može da radi sa drugom podstrujom dimnih gasova, pri čemu prvi vod pregrejača sadrži prvi dovod za prvu struju sirovine koja ima veliku koncentraciju isparljive komponente i drugi vod pregrejača sadrži drugi dovod za drugu struju sirovine koja ima manju koncentraciju isparljive komponente, pri čemu je prvi vod pregrejača povezan sa stupnjem za izdvajanje isparljive komponente iz prve podstruje dimnih gasova, pri čemu je spojni vod postavljen između prvog i drugog voda pregrejača, tako da se prva struja sirovine koja se zagreva do temperature od najmanje 250° C izmenom toplote sa prvom podstrujom dimnih gasova u prvom vodu pregrejača može sjediniti, u suštini na konstantnoj temperaturi od najmanje 250° C, sa drugom strujom sirovine drugog voda pregrejača.

[0033]Što se tiče prednosti uređaja prema pronalasku, vrši se poziv na gornji opis postupka.

[0034]Za preradu sirovina koje imaju veću koncentraciju isparljive komponente je poželjno da u prvom vodu pregrejača dovod za prvu struju sirovine bude povezan sa jedinicom za skladištenje prašine radi skladištenja prašine, a prvenstveno za filtriranje prašine iz filtera peći radi otprašivanja dimnih gasova pre ispuštanja u atmosferu.

[0035]Da bi se upotrebile sirovine koje imaju manju koncentraciju isparljive komponente u drugom vodu pregrejača na ciljani način, korisno je kada je dovod za drugu struju povezan sa jedinicom za skladištenje sirovog mliva radi skladištenja sirovog mliva iz mlina za sirovo mlivo.

[0036]Efikasnost prečišćavanja dimnih gasova se može znatno povećati kada je jedinica za skladištenje prašine postavljena odvojeno od jedinice za skladištenje sirovog mliva. Shodno tome, sirovine koje se razlikuju u pogledu koncentracija isparljive komponente se skladište i dovode u odgovarajući vod pregrejača odvojeno jedna od druge.

[0037]U pogledu energetski efikasnog rada, poželjno je kada prvi vod pregrejača sadrži ekstraktor prašine iz vrelog gasa radi otprašivanja dimnih gasova prve podstruje, pri čemu je ekstraktor prašine iz vrelog gasa povezan sa drugim vodom pregrejača preko voda kojim se vraća izdvojena prašina

[0038]Radi koncentrisanja isparljivih komponenata u prvoj podstruji dimnih gasova, poželjno je da bude postavljen cirkulacioni vod za vraćanje dela prve podstruje dimnih gasova u prvi vod pregrejača, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova, ispred stupnja za izdvajanje isparljive komponente.

[0039]Za rad prvog voda pregrejača je vod za grananje prve podstruje dimnih gasova od druge podstruja dimnih gasova postavljen prvenstveno između prvog i drugog voda pregrejača. Na taj način se dimni gasovi za rad prvog voda pregrejača dobijaju od druge podstruje dimnih gasova u drugom vodu pregrejača.

[0040]U zavisnosti od prirode isparljivih komponenata mogu se primeniti različiti separatori koji su kao takvi poznati iz stanja tehnike.

[0041]Stupanj za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji dimnih gasova može sadržati vrećasti filter. Sa druge strane, stupanj za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji dimnih gasova može sadržati skraber. Sledeći poželjni primeri izvođenja sadrže adsorber sa nepokretnim ili pokretnim fluidizovanim slojem za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji dimnih gasova. Pored toga, stupanj za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji dimnih gasova može sadržati selektivni katalitički reaktor. Konačno, u mnogim slučajevima je poželjno kada stupanj za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji dimnih gasova sadrži termičko postrojenje za naknadno sagorevanje.

[0042]Predmetni pronalazak će biti opisan znatno detaljnije pomoću priloženog nacrta.

[0043]Na slikama nacrta: FIG. 1 prikazuje blok dijagram uređaja za proizvodnju cementnog klinkera iz stanja tehnike; FIG. 2 prikazuje blok dijagram uređaja prema pronalasku za izdvajanje isparljivih komponenata pri proizvodnji cementnog klinkera; FIG. 3 prikazuje blok dijagrama sledećeg primera uređaja za izdvajanje isparljivih komponenata; i

FIG. 4 prikazuje blok dijagram prvog voda za pregrevanje uređaja sa FIG. 3.

[0044]FIG. 1 prikazuje blok dijagram uređaja za proizvodnju cementnog klinkera iz stanja tehnike. Sirovina 10 koja je potrebna za proizvodnju cementnog klinkera se dovodi po principu suprotnosmernog strujanja, tj. u odnosu na smer A dimnih gasova 1, u pregrejač 2, koji obično sadrži mnoštvo ciklona postavljenih jedan iznad drugog. Podesno pregrejana sirovina 10 prolazi iz pregrejača 2 u rotacionu peć 3, gde materijal sagoreva da bi se formirao cementni klinker. Cementni klinker se odstranjuje pomoću odgovarajućeg uređaja 4 za hlađenje i odvođenje i transportuje se u silos (nije prikazan). Pre izlaska dimnih gasova u atmosferu, zadnje pomenuti se bar delimično dopremaju u deo za sušenje mliva u mlinu 6 za mlivo ili se hlade u rashladnom uređaju 5, kao što je, na primer, evaporacioni hladnjak, i otprašuju u filteru 8 peći. Dimni gasovi 1 onda prolaze preko dimnjaka 9 u atmosferu. Prašina 12 izdvojena iz filtera 8 peći i samlevena sirovina 11 iz mlina 6 za mlivo se mešaju u silosu 7

i onda se dovode zajedno kao sirovina 10 u pregrejač 2. Zahvaljujući prirodi

suprotnosmernog strujanja materijala i dimnog gasa, formira se kolo za živu koja je sadržana u dimnim gasovima 1 između pregrejača 2 i mlina 6 za sirovine ili najmanje jednog filterskog stupnja 8 zbog vraćanja materijala. Maseni protok žive, koja se transportuje u kolu, je jednak ulaznom masenom protoku žive iz svežih sirovina i iz goriva.

[0045]FIG. 2 prikazuje blok dijagram primera izvođenja prema pronalasku postupka i uređaja za izdvajanje isparljive komponente, a naročito žive u prikazanom primeru izvođenja, iz dimnih gasova pri proizvodnji cementnog klinkera. Struje dimnih gasova su ovde označene punim linijama, a struje materijala sa isprekidanim linijama.

[0046]Kao što se može videti sa FIG. 2, pregrejač 2 prikazanog postrojenja sadrži prvi vod 14 koji može raditi sa prvom podstrujom 13 dimnih gasova i drugi vod 16 koji može raditi sa drugom podstrujom 15 dimnih gasova 1. Prva struja 18 sirovine koja ima veću koncentraciju isparljive komponente se putem dovoda 17 vodi u prvi vod 14. Druga struja 20 sirovine, koja ima manju koncentraciju isparljivih komponenata, se putem dovoda 19 vodi u drugi vod 16. Sirovine za proizvodnju cementnog klinkera prolaze, uz izmenu toplote sa dimnim gasovima 1, kroz pregrejač 2 i onda sagorevaju u rotacionoj peći 3. Isparljiva komponenta koja je vezana u sirovinama isparava pri zagrevanju sirovina u pregrejaču 2. Prva struja 18 sirovine u prvom vodu 14 pregrejača se zagreva za ovu svrhu pomoću dimnih gasova 1 do temperature od najmanje 250° C, koja je dovoljna da se oslobodi živa.

[0047]Kao što se takođe može videti sa FIG. 2, spojni vod 26 je postavljen između prvog voda 14 i drugog voda 16 pregrejača 2. Prva struja 18 sirovine u prvom vodu 14 pregrejača 2, koja ima temperaturu od najmanje 250° C zbog kontakta sa prvom podstrujom 13 dimnih gasova 1, se transportuje preko spojnog voda 26 direktno, tj. bez među-skladištenja, u drugi vod 16 pregrejača 2, tako da se temperatura prve struje 18 sirovine ne menja ili se menja samo neznatno tokom transporta u drugi vod 16. Na taj način se prva struja 18 sirovine sjedinjava, u suštini na konstantnoj temperaturi od najmanje 250° C, sa drugom strujom 20 sirovine drugog voda 16 pregrejača 2. Ponovno zagrevanje prve struje 18 sirovine, iz koje se izdvaja isparljiva komponenta, se zbog toga može izostaviti, tako da se može povećati energetska efikasnost postupka.

[0048]Kao što se takođe može videti sa FIG. 2, dovod 17 za prvu struju 18 sirovine je povezan sa jedinicom 23 za skladištenje prašine radi skladištenja prašine koja sadrži relativno veliki udeo isparljive komponente. Jedinica 23 za skladištenje prašine je povezana sa filterom 8 peći radi otprašivanja dimnih gasova pre ispuštanja u atmosferu. Prašina 12 koja se pojavljuje u filteru 8 peći se na taj način transportuje preko jedinice 23 za skladištenje prašine do dovoda 17, kojim se prva struja 18 sirovine dovodi u obliku prašine 12 u prvi vod 14 pregrejača 2. Sa druge strane, dovod 19 za drugu struju 20 sirovine je povezan sa jedinicom 24 za skladištenje sirovog mliva radi skladištenja sirovog mliva, koje se dobija od mlina 6 za mlevenje sirovina od sirovina 10, pri čemu je pomenuta jedinica 24 za skladištenje sirovog mliva odvojena od jedinice 23 za skladištenje prašine. Zbog toga se u prikazanom postrojenju vrši razdvajanje sirovina na prvu struju 18 sirovina koja ima veću koncentraciju isparljivih komponenata i na drugu struju 20 sirovina koja ima manju koncentraciju isparljivih komponenata.

[0049]FIG. 3 prikazuje blok dijagram sledećeg primera izvođenja uređaja prema pronalasku.

[0050]Kao što se može videti sa FIG. 3, drugi vod 16 pregrejača 2 u prikazanom primeru izvođenja sadrži pet ciklona 27. Druga struja 20 sirovina (prikazana isprekidanim linijama na

FIG. 3) prolazi po principu suprotnosmernog strujanja do druge podstruje 15 dimnih gasova 1 (prikazana na FIG. 3 punim linijama) kroz ciklone 27 drugog voda 16.

[0051]Kao što se takođe može videti sa FIG. 3, prvi vod 14 pregrejača 2 u prikazanom primeru izvođenja sadrži dvostepenu ciklonsku kaskadu 29, koja je povezana sa dovodom 17 i u kojoj se prva struja 18 sirovina meša sa prvom podstrujom 13 dimnih gasova 1 i onda se transportuje u smeru ekstraktora 25 prašine iz vrelog gasa, pomoću koga se otprašuju dimni gasovi 1. Ekstraktor 25 prašine iz vrelog gasa je povezan preko voda 26, za vraćanje izdvojene prašine, sa drugim vodom 16 pregrejača 2.

[0052]Kao što se takođe može videti sa FIG. 3, najmanje jedan vod 30 za grananje prve podstruje 13 dimnih gasova 1 od druge podstruja 15 dimnih gasova 1 je postavljen između prvog voda 14 i drugog voda 16 pregrejača 2.

[0053]Na FIG. 3 su prikazana tri različita voda 30', 30", 30"' za grananje prve podstruje 13 dimnih gasova 1 iz drugog voda 16 pregrejača 2, pri čemu je naravno moguće da se primeni samo jedna od prikazanih varijanti.

[0054]Kao što se može videti sa FIG. 3, vod 30' se uliva između dva ciklona 27 u drugi vod 16 pregrejača 2. Temperatura dimnih gasova ovde u suštini iznosi do 600° C.

[0055]Sa druge strane, prva podstruja 13 dimnih gasova 1 se može granati preko voda 30" koji se uliva neposredno u drugi vod 16 pregrejača, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova, ispred dovoda 19 za drugu struju 20 sirovina. Temperatura dimnih gasova ovde iznosi između 450° C i 500° C.

[0056]Konačno, prva podstruja 13 dimnih gasova 1 se može granati na temperaturi dimnih gasova između 750° C i 800° C od druge podstruje 15 dimnih gasova 1. Za ove svrhe, u prikazanom primeru izvođenja vod 30"' je povezan sa petim ciklonom 27, posmatrano u smeru strujanja materijala. Alternativno tome, vod 30"' može takođe napuštati drugi vod 16 pregrejača 2 u oblasti kalcinatora 31 ili četvrtog ciklona 27 (nije prikazano).

[0057]Kao što se takođe može videti sa FIG. 3, prvi vod 14 pregrejača 2 je povezan sa stupnjem 21 za izdvajanje isparljive komponente (ili različitih isparljivih komponenata) iz prve podstruje 13 dimnih gasova 1, pri čemu pomenuti stupanj sadrži, na primer, vrećasti filter. Hladnjak 34 za hlađenje prve podstruje 13 do temperature, na primer, od 120° C, je takođe postavljen ispred stupnja 21. Sorpcioni agens 35, kao što su, na primer, aktivni ugalj ili rastvori metal sulfida, se dovodi do prve podstruje 13, posle strujanja kroz hladnjak 34, pre nego što se isparljiva komponenta izdvoji u stupnju 21 za izdvajanje. Opasne materije koje se izdvoje na stupnju 21 za izdvajanje se odstranjuju iz sistema preko jednog voda (nije prikazan). Isparljiva komponenta koja je ovako izdvojena iz prve podstruje 13 dimnih gasova 1 prolazi kroz prvi vod 14 pregrejača 2, pri čemu je ova podstruja bila prethodno obogaćena sa isparljivom komponentom iz prve struje 18 sirovine. Isparljive komponente su sadržane u velikim koncentracijama u prvoj podstruji 13 dimnih gasova 1, zbog čega se efikasnost prečišćavanja dimnih gasova može znatno povećati u sledećem stupnju 21. Radi daljeg povećanja efikasnosti, prvi vod 14 pregrejača 2 radi sa manjom količinom dimnog gasa od drugog voda 16 pregrejača. Pored toga, prva podstruja 13 dimnih gasova 1 se sjedinjava, u smeru strujanja posle stupnja 21 za izdvajanje isparljive komponente, preko voda 33 sa drugom podstrujom 15 dimnih gasova. Dimni gasovi 1 se onda mogu dovesti do mlina 6 za sirovo mlivo. Pri direktnom radu, dimni gasovi 1 se dovode preko voda 33' filtera 8 peći neposredno posle sjedinjavanja sa podstrujama 13, 15.

[0058]FIG. 4 prikazuje poželjni primer izvođenja uređaja, pri čemu se deo prve podstruje 13 dovodi nazad u prvi vod 14 pregrejača 2 između prvog voda 14 pregrejača 2 i ekstraktora 25 prašine iz vrelog gasa. Za ove svrhe je postavljen cirkulacioni vod 32 kojim se deo prve podstruje 13 dimnih gasova 1 grana, u smeru strujanja, posle ciklona 29 i reciklira, u smeru strujanja, pre uzlazne cevi 28 u prvom vodu 14 pregrejača 2. Deo prve podstruje 13 dimnih gasova 1 na taj način cirkuliše u prvom vodu 14 pregrejača 2, dok se preostali deo prve podstruje 13 transportuje u stupanj 21, kojim se izdvaja isparljiva komponenta.

Claims (15)

1. Postupak za izdvajanje najmanje jedne isparljive komponente, na primer, žive, talijuma, organskih jedinjenja, sumpornih ili azotnih jedinjenja, iz dimnih gasova (1) pri proizvodnji cementnog klinkera, pri čemu sirovine (10) za proizvodnju cementnog klinkera prolaze kroz pregrejač (2) uz izmenu toplote sa dimnim gasovima (1) i onda sagorevaju u rotacionoj peći (3), pri čemu zbog zagrevanja sirovina (10) u pregrejaču (2), isparljiva komponenta vezana u sirovinama (10) isparava i izdvaja se iz dimnih gasova (1),naznačen time štose prva struja (18) sirovine koja ima veću koncentraciju isparljive komponente dovodi u prvi vod (14) pregrejača (2) i druga struja (20) sirovine koja ima manju koncentraciju isparljive komponente se dovodi u drugi vod (16) pregrejača (2), pri čemu prvi vod (14) pregrejača (2) radi sa prvom podstrujom (13) dimnih gasova (1) rotacione peći (3) i drugi vod (16) pregrejača (2) radi sa drugom podstrujom (15) dimnih gasova (1) rotacione peći (3), pri čemu se isparljiva komponenta izdvaja iz prve podstruje (13) dimnih gasova (1) koja prolazi kroz prvi vod (14) pregrejača (2), pri čemu se prva struja (18) sirovine koja se zagreva do temperature od najmanje 250°C razmenom toplote sa prvom podstrujom (13) dimnih gasova (1) u prvom vodu (14) pregrejača (2) sjedinjava, u suštini na konstantnoj temperaturi od najmanje 250°C, preko spojnog voda (26) između prvog (14) i drugog voda (16) pregrejača (2), sa drugom strujom (20) sirovine drugog voda (16) pregrejača (2).

2. Postupak prema zahtevu 1,naznačen time štoprva struja (18) sirovine sadrži prašinu iz proizvodnje cementnog klinkera ili prva struja (18) sirovine sadrži veći udeo ugljeničnih jedinjenja, sumpornih jedinjenja, na primer, pirita, ili amonijumskih jedinjenja od druge struje (20) sirovine.

3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2,naznačen time štose prva podstruja (13) dimnih gasova (1) koja prolazi kroz prvi vod (14) pregrejača (2) prvo otprašuje i posle toga se izdvaja njena isparljiva komponenta, pri čemu se prašina izdvojena iz prve podstruje (13) vraća u drugi vod (16) pregrejača (2).

4. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 3,naznačen time štoprvi vod (14) pregrejača (2) radi sa manjom količinom dimnog gasa, a takođe prvenstveno sa većom sadržinom prašine od drugog voda (16) pregrejača (2).

5. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 4,naznačen time štoprva struja (18) sirovine prolazi sukcesivno kroz najmanje dva ciklona (29) prvog voda (14) pregrejača (2) ili što se prva struja (18) sirovine koja se dovodi u uzlaznu cev (28), tamo meša sa prvom podstrujom (13) dimnih gasova (1) i onda se dovodi u ciklon (29).

6. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 5,naznačen time štose prva podstruja (13) dimnih gasova (1) grana od dimnih gasova (1) drugog voda (16) pregrejača (2), pri čemu se prva podstruja (13) dimnih gasova (1) grana prvenstveno između dva ciklona (27) drugog voda (16) pregrejača (2), pri čemu temperatura dimnih gasova prvenstveno iznosi više od 600°C, ili što se prva podstruja (13) dimnih gasova (1) grana, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova (1), neposredno pre dovoda (19) za drugu struju (20) sirovine, pri čemu temperatura dimnih gasova prvenstveno iznosi između 450°C i 500°C, ili što se prva podstruja (13) dimnih gasova (1) grana na temperaturi dimnih gasova između 750°C i 800°C od druge podstruje (15) dimnih gasova (1).

7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 6,naznačen time štose deo prve podstruje (13) dovodi nazad pre izdvajanja isparljivih komponenata, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova (1), u prvi vod (14) pregrejača (2).

8. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 7,naznačen time štose temperatura dimnih gasova prve podstruje (13) smanjuje pre izdvajanja isparljive komponente.

9. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva 1 do 8,naznačen time štose isparljiva komponenta, a naročito živa, izdvaja pomoću vrećastog filtera ili pomoću skrabera ili pomoću adsorbera sa nepokretnim ili pokretnim fluidizovanim slojem iz dimnih gasova (1) prve podstruje (13), ili što se isparljiva komponenta, a naročito amonijak, izdvaja pomoću selektivnog katalitičkog reaktora, ili što se isparljiva komponenta, a naročito organska jedinjenja, izdvajaju pomoću termičkog postrojenja za naknadno sagorevanje.

10. Uređaj za izdvajanje najmanje jedne isparljive komponente, na primer, žive, talijuma, organskih jedinjenja, sumpornih ili azotnih jedinjenja, iz dimnih gasova (1) pri proizvodnji cementnog klinkera, sa pregrejačem (2), dovodom za sirovine potrebne za proizvodnju cementnog klinkera po principu suprotnosmernog strujanja u odnosu na smer dimnih gasova (1) u pregrejač (2), i sa rotacionom peći (3) za sagorevanje sirovina (10),naznačen time štopregrejač (2) sadrži prvi vod (14) koji može da radi sa prvom podstrujom (13) dimnih gasova (1) i drugi vod (16) koji može da radi sa drugom podstrujom (15) dimnih gasova (1), pri čemu prvi vod (14) pregrejača (2) sadrži prvi dovod (17) za prvu struju (18) sirovine koja ima veću koncentraciju isparljive komponente i drugi vod (16) pregrejača (2) sadrži drugi dovod (19) za drugu struju (20) sirovine koja ima manju koncentraciju isparljive komponente, pri čemu je prvi vod (14) pregrejača (2) povezan sa stupnjem (21) za izdvajanje isparljive komponente iz prve podstruje (13) dimnih gasova (1), pri čemu je spojni vod (26) postavljen između prvog i drugog voda (14, 16) pregrejača (2), tako da se prva struja (18) sirovine koja se zagreva do temperature od najmanje 250°C izmenom toplote sa prvom podstrujom (13) dimnih gasova (1) u prvom vodu (14) pregrejača (2) može sjediniti, u suštini na konstantnoj temperaturi od najmanje 250°C, sa drugom strujom (20) sirovine drugog voda (16) pregrejača (2).

11. Uređaj prema zahtevu 10,naznačen time štoje dovod (17) za prvu struju (18) sirovine povezan sa jedinicom (23) za skladištenje prašine radi skladištenja prašine, a prvenstveno za filtriranje prašine iz filtera (8) peći radi otprašivanja dimnih gasova (1) pre ispuštanja u atmosferu, i/ili je dovod (19) za drugu struju (20) sirovine povezan sa jedinicom (24) za skladištenje sirovog mliva radi skladištenja sirovog mliva i mlinom (6) za sirovo mlivo, pri čemu je jedinica (23) za skladištenje prašine prvenstveno postavljena odvojeno od jedinice (24) za skladištenje sirovog mliva.

12. Uređaj prema zahtevu 10 ili 11,naznačen time štoprvi vod (14) pregrejača (2) sadrži ekstraktor (25) prašine iz vrelog gasa radi otprašivanja dimnih gasova (1) prve podstruje (13), koji ekstraktor (25) prašine iz vrelog gasa je povezan sa drugim vodom (16) pregrejača (2) preko voda (26) kojim se vraća izdvojena prašina.

13. Uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva 10 do 12,naznačen time što jecirkulacioni vod za vraćanje dela prve podstruje (13) dimnih gasova (1) u prvi vod (14) pregrejača (2) postavljen, posmatrano u smeru strujanja dimnih gasova (1), ispred strupnja (21) za izdvajanje isparljive komponente.

14. Uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva 10 do 13,naznačen time što jevod (30) za grananje prve podstruje (13) dimnih gasova (1) od druge podstruje (15) dimnih gasova (1) postavljen između prvog i drugog voda (14, 16) pregrejača (2).

15. Uređaj prema bilo kom od prethodnih zahteva 10 do 14,naznačen time štostupanj (21) za izdvajanje isparljive komponente u prvoj podstruji (13) dimnih gasova (1) sadrži vrecasti filter ili skraber ili adsorber sa nepokretnim ili pokretnim fluidizovanim slojem ili selektivni katalitički reaktor ili termičko postrojenje za naknadno sagorevanje.