由原料的含水料浆生产熟料的设备和方法 本发明涉及制备熟料的设备和方法,这里大多数的原料以含水料浆的形式加入。该设备包括一个在其中干燥原料料浆的气体悬浮干燥器和在其中煅烧和球化原料的窑。
关于根据湿法制备水泥熟料的常规方法,在粉磨的原料中添加水并以料浆的形式输送到窑中以便在窑头和冷却部分有效地进行料浆的干燥。
另一种可能性包括在原料进入窑之前从原料中除去水分。这样的方法描述在美国专利号5,173,044中,其中在原料进入窑之前将它们加入气体悬浮干燥器(GSD)中。在该文献中,GSD单元同时可作为除尘器进行操作,结果几乎所有的在窑中产生的SO2从废气中排出。在该设备中可以在GSD单元中将干燥的原料和含水的原料混合而不会造成所有地原料混合物变得不均匀。
然而,已经显示出在该过程期间经验温度分布图将提高窑头中从原料中蒸发出的易挥发有机化合物的危险性,这样它们被废气输送通过GSD单元而不会被吸收或破坏,因为GSD单元中的温度相对较低。
因此,本发明的目的是提供一种制备熟料的方法,借助于该方法可以避免在废气中夹带的易挥发有机化合物排放到大气中。
本发明的目的是这样实现的,即使来自于窑的废气穿过一个热单元,在该单元中温度刹那间升高到足以使易挥发的有机化合物被破坏的水平。
原料的温度大约是120~200℃,在从GSD单元卸出时和鉴于水泥的制备这种温度必须刹那间升高到750℃以上。
当制备水泥熟料时,因此有利的是将原料喂入温度一般在800~900℃以上的分解炉中。
在附图1中所示的是水泥窑设备,其包括回转窑1、其后装设旋风分离器9的气体悬浮干燥器(GSD)4和其后装设旋风分离器5的分解炉3。原料料浆通过输料管6喂入GSD单元中,用于雾化料浆的空气通过通风管8加入,通过输料管7可以喂入干的原料。
在上面提到的设备中制备水泥是这样进行的,即原料料浆通过输料管6喂入GSD单元中并借助于压缩空气在GSD单元的喷嘴中被雾化。来自于窑的热废气同样喂入GSD单元中以保证GSD单元的温度提高到接近150℃的水平。在GSD单元中被干燥之后,气体/原料料浆输送到旋风分离器9中,在这里从干燥的原料中分离出废气并通过管道10废气传到用于除尘的除尘器(未示出)中。干燥的原料通过管道12输送到分解炉中,在分解炉3中它被刹那间加热到接近800℃的水平。来自于窑的热废气喂入该分解炉中,同时通过二个位于分解炉较低部分的喷嘴向分解炉中喂入燃料。在煅烧之后,将原料输送到旋风分离器5中,来自于旋风分离器5的废气转移到GSD单元中和煅烧的原料通过管道11向下进入回转窑1的窑尾2中。
在原料进入回转窑之前不通过单独的热单元的情况下,在原料达回转窑高温带中的最终温度约1500℃之前,在窑第一部分原料的温度将从GSD单元出口处的约150℃升高至800℃。
相对低的温度升高将造成在回转窑中和在窑尾中从原料中蒸发出有机化合物,同时原料处于小于200℃~接近750℃的温度下,GSD单元的温度将不够高而不能保证这些化合物的随后破坏。
如果使用根据权利要求1的设备,那么窑尾中的温度大约是800~900℃。在热单元中释放的有机化合物将被燃烧并因此被立即破坏。当所有的来自于回转窑的废气穿过热单元时,同样在热单元之后释放的有机化合物在原料混合物进入回转窑时将因为废气穿过热单元而被破坏。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1、一种制备熟料的设备,其中大多数的原料以含水料浆的形式加入,该设备包括一个在其中干燥原料料浆并使料浆加热到低于200℃的温度的气体悬浮干燥器(4)、在其中煅烧和球化原料的窑和装设在气体悬浮干燥器(4)和在窑(1)之间的热单元(3),其特征在于原料穿过热单元(3),为了刹那间将原料的温度提高到750℃以上热单元(3)中供有燃料。
2、根据权利要求1的设备,其特征在于热单元(3)是温度超过800℃的分解炉。
3、一种制备熟料的方法,根据该方法大多数的原料以料浆的形式加入,原料的含水料浆喂入气体悬浮干燥器(4)中干燥并加热到低于200℃的温度,之后干燥的原料喂入热单元中,然后在窑(1)中煅烧,其特征在于原料在气体悬浮干燥器中干燥之后和进入窑(1)之前刹那间被加热到750℃以上的温度。
4、根据权利要求3的方法,其特征在于原料在气体悬浮干燥器中干燥之后和进入窑(1)之前被加入分解炉中,在分解炉中其被加热到800~900℃的温度。
19条修改声明
在PCT/DK95/00320的国际检索报告中,下面两篇对比文件被认为是相关的,
D1=US-A-3986886
D2=DE-B2-2221937
其中D2被认为是对本发明现有技术的一般描叙,并且不会对本申请权利要求书和说明书产生影响。
D1被认为是特别相关的,本申请权利要求4和5被认为缺乏创造性。
根据D1所述方法,在物料被输送进入窑炉之前,首先被干燥并预热。本发明的一个基本特征在于,进行原料料浆的初始热处理,使得从回转窑排出的热气首先释放热量用于预热至少一部分通过喷雾干燥制造的原料。其次,热气体还有助于原料料浆的喷雾干燥。喷雾干燥所需的其它热量由另外的炉子产生。通过这样的由附加的热源提供额外的热量用来喷雾干燥,可以实现本发明期望的改进的工作条件,(第2栏,21-34行)。本发明在于通过调整由回转窑排出气体释放的热量和由另外的热源产生的热量,使得用于喷雾干燥原料的气体的温度处于900-1100℃。(第3栏,10-15行)。
从本申请可知,本发明的特征在于由废气中除去挥发性有机化合物(VOC)。在温度低于约200℃时,VOC会附着在原料中。当原料温度增加到高于200℃时,挥发性化合物将从原料中蒸发出来并携带于废气中,只有当温度高于700℃时,VOC才会被破坏。
为了保证VOC的分解,要求保证原料处于低于200℃的温度,直到它突然进入700℃以上的区域。当原料经过200-700℃的温度区域时,VOC从原料中蒸发出来并分解,随后与废气一起排入大气。
如果使用修改后的新权项3中所述的方法,废气中将没有VOC。