[发明专利]无预热器废气再循环的氧燃料熟料生产

说明书

本发明涉及用于在没有预热器废气再循环的情况下生产水泥熟料的方法和设备，其中在所述预热器中，供应的固体与废气的比率被设定为大于1.0kg固体对气体之比。

本发明涉及用于生产水泥熟料的方法和设备，其中不发生预热器废气的再循环。

现有技术公开了这样的方法和设备：其中将空气引入熟料冷却机中并预热，其中部分该空气能够流到炉中。此外，已知可以将CO₂和O₂的混合物代替空气引入到冷却机中。为了分离碳氧化物，水泥熟料通常要在不包含氮气的情况下烧制。出于该目的，于是在煅烧炉区域中使用纯氧气代替燃烧空气。于是，废气主要由CO₂和水蒸气组成，并且仅包含少量的氧气和氮气。可以比较简单地对这种废气进行处理以得到纯CO₂。与现有技术相比，出于该目的的所有可用构思总是规定预热器废气的再循环，以几乎不引起过程温度和体积流量的变化。

现有技术的实例为EP 1 037 005 B1、JP 2007-126328 A、WO 2010/046345 A1、WO2011/001044 A1、EP 1923367 A1、US 2017/267582、WO 2010/067223 A1或EP 295224 A1。

由于在经济和生态学方面的需求不断增加，仍然需要改进的用于生产水泥熟料的设备和方法。

因此，本发明的一个目的是特别提供改进的用于生产水泥熟料的设备和方法，所述设备和方法没有现有技术的缺点或者与现有技术的设备和方法相比就经济和生态学而言得到改善。此外，本发明的一个目的是以使得可以大幅免除废气再循环的方式改善现有方法。

该目的根据本发明通过所附权利要求的主题来实现，其中从属权利要求代表优选的实施方案。

本发明另外的实施方案可以从以下描述中得到。

在一个实施方案中，本发明提供了用于生产水泥熟料的回转炉设备，所述回转炉设备包括用于将含氧气体引入到煅烧炉中以及任选地还引入到旋转管式炉中的装置，所述含氧气体具有15体积％或更小比例的氮气和50体积％或更大比例的氧气。

在另一个实施方案中，本发明相应地提供了用于生产水泥熟料的方法，其中将具有15体积％或更小比例的氮气和50体积％或更大比例的氧气的含氧气体供给到煅烧炉中，以及任选地还供给到旋转管式炉中。

因此，本发明的设备和本发明的方法可以与氧燃料(oxyfuel)过程的方式相比较。

在本发明的实施方案中，回转炉设备包括旋风预热器、不具有三次风管道的直列(in-line)煅烧炉、回转炉和冷却机。用于中间空气的管道从冷却机延伸到预热器中的中间旋风器级，并且随后延伸到生料磨机。

在本发明的一些实施方案中，旋风预热器包括多级旋风器级联，所述旋风预热器使用相当少量的气体运行。预热器下游的废气体积流量为约0.50标准m³/kg熟料至0.70标准m³/kg熟料。因此，应用于废气的量的比率可以比迄今为止的更高，并且在一个变型中，所述比率为1kg/kg至2kg/kg的固体对气体之比，优选1.3kg/kg至1.9kg/kg的固体对气体之比。与旋风器级联平行，设置至少一个另外的旋风器级，并且向两者供应来自冷却机的热空气。在一个优选实施方案中，基于料流，这些另外的级位于旋风器级联内部的中心。

在本发明的另一些实施方案中，预热器可以被配置为流化床反应器，尤其是已知为气泡形成流化床(bubble-forming fluidized bed)的形式。

因此，根据本发明，将预热步骤中的引入的固体与废气的比率设定为每1kg气体大于1.0kg固体，优选大于1.3kg固体，优选1kg/kg至2kg/kg的固体对气体之比，特别优选1.3kg/kg至1.9kg/kg的固体对气体之比，或者所述设备被相应地配置为用于在预热器中设定这样的比率(应用于废气流的量)。