[发明专利]用于将废纸料转化成矿物产品的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将废纸料转化成矿物产品的方法和设备。

背景技术

这样的方法和设备从实践中已知并由W096/06057给出教导。这里使用的术语废纸料(paper residue)包括工业造纸产生的纸浆和诸如平均具有太短纤维的纸等的废纸两者。废纸料还可以包括脱墨纸浆。通过该方法和设备获得的矿物产品能够用作例如水泥的替代品或用作从(热)气流除去金属的吸附剂。

该已知的方法采用了形成设备一部分的流化床装置，位于流化床装置下方的是分布板，用于确保至少燃烧空气均匀分布地供给至用于转化成所述矿物产品的引入流化床装置中的废纸料和床料。

风箱设置在分布板下方，用于将燃烧空气供给至位于分布板上方的床料和废纸料。在某些情况下，除了燃烧空气外，风箱还可以供给净化的循环烟气。

尽管不是必须的，但是从能源效率的观点来看，可能优选的是采用换热部，该换热部在其第一部分中接收可能补充有循环烟气的(环境)空气，以及在与第一部分分开的第二部分中接收来自流化床装置的烟气，用于在所述烟气和所述(环境)空气之间进行换热以加热后者。然后换热部进一步连接至风箱，用于将加热的(环境)空气供给至风箱以用作燃烧空气。

当采用该方法和设备连续地将废纸料转化成矿物产品时，遇到的问题是，床料的量以及其颗粒的尺寸变化，导致设备的不间断或未打断的操作持续时间受到限制。在现有技术中已知的问题是，床料的量以及其颗粒的直径增大至必须进行测量的量值。有时，在设备的操作期间可以除去劣化的床料，并替换为具有合适特性的床料。其它时候这是不可以的，在该情况下需要打断设备的操作，以将床料替换为具有所需规格的材料。

用于转化废纸料的设备的正常操作需要将床料以及其颗粒的直径保持在规定的量值。该规定的量值在不同设备之间变化很小。因此，适用于特定设备的最佳量值可能需要根据适度的反复试验确定。通常来说，期望用于能够在大于每秒0.5米的流化速度下适应流化床中期望的流化条件的床料以及其颗粒直径的参数为：颗粒直径保持在0.7至4mm之间，优选地在1.2至1.8mm之间。流化床的高度应当保持在一定的水平，使得直接位于分布板上方的部位和自由空域之间的压差位于40-200cm水柱的范围内。床料进一步优选地保持在其球形系数为大约0.8的水平。

以上提及的球形系数或球度在有关流化床料燃烧的一般文献中已经被引入，以说明与理想球形颗粒的偏差。习惯上球度定义为理想球的表面面积与所考虑的颗粒的表面面积的比值，而两个颗粒具有相同的体积：

球度=As/Ap                      以及0<球度<1,

其中，As表示理想球的表面面积，而Ap表示所考虑的颗粒的表面面积，其中两个颗粒具有相同的体积。

关于理想球的表面面积和体积的基础数学的应用得到：

球度=((4*pi*(3/(4*pi))^(2/3))*Vp^(2/3))/Ap，

其中，Vp为所考虑的颗粒的体积，而Ap为该颗粒的表面面积。

发明内容

不用说，替换床料牺牲了产量，而在床料劣化的情况下维持转化过程也将牺牲产量。两者都对经济性有影响，因此本发明现在旨在将该流化床中使用的床料保持在技术要求范围内，以避免打断或间断将废纸料转化为矿物产品的连续过程，并保持生产率和产量尽可能的高。

特别是GB-A-l 474711和JP 58069314的现有技术公开了流化床装置，其中可以获知控制燃烧空气的给送率。

根据本发明，通过实现具有控制系统的设备解决了上述问题，其中控制系统满足以下限制：

A1.控制系统用以控制风箱中的燃烧空气的温度处于所述工艺参数的范围内，所述工艺参数的范围选定为所述温度的预定目标值加和减25℃，优选地加和减15℃，其中

A2.控制系统还具体表现为使得以摄氏度表示的风箱中燃烧空气的温度的目标值由等式T_target=-500*热值+1400确定，其中以MJ/kg表示的热值涉及包括引入流化床装置中的任何外加物质的废纸料，和/或

Bl.控制系统用以将供给至风箱的、相应于每平方米分布板面积的燃烧空气的量控制为预定目标值加和减15%，其中