Aparato de combustión de cemento y procedimiento de secado de residuos orgánicos altamente acuosos.

Un aparato de combustión de cemento (1) que comprende un secador (6,

23) para secar residuosorgánicos de alto contenido en agua (W) de los cuales el contenido en agua es el 40 por ciento en masa o más, enel que el gas de combustión (G) extraído de una de una parte de salida y una parte de techo de un ciclón deprecalentador (3A) de un horno de cemento (2) distinto de un ciclón superior (3D) de los ciclones de precalentador(3A, 3B, 3C, 3D) del horno de cemento (2) se suministra a dicho secador (6, 23).

Aparato de combustión de cemento y procedimiento de secado de residuos orgánicos altamente acuosos.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un aparato de combustión de cemento capaz de secar con seguridad y eficiencia residuos orgánicos de alto contenido en agua tal como lodo orgánico de alto contenido en agua y un procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua que utiliza el aparato.

TÉCNICA ANTERIOR

Convencionalmente, se ha propuesto una diversidad de aparatos y procedimientos para tratar residuos tales como basura urbana en aparatos de combustión de cemento. Por ejemplo, en el documento de patente 1 se desvela una tecnología, en la cual una parte de aire caliente procedente de un enfriador de escoria se introduce en un secador para secar residuos tales como basura urbana; el gas expulsado del secador es reenviado al enfriador de escoria; y el aire caliente, con el cual se mezcla el gas de escape, procedente del enfriador de escoria se usa como aire para combustión en un horno de cemento o un calcinador.

Además, en el documento de patente 2, se desvela una tecnología para quemar residuos combustibles en un aparato de combustión de cemento. En esta tecnología, los residuos combustibles se queman con una parte de aire caliente procedente de un enfriador de escoria; el gas de escape generado en un proceso de combustión de residuos es ventilado hacia un precalentador para calentar material de cemento sin tratar; y el lodo generado en el proceso de combustión de residuos es extraído.

Sin embargo, tal como se describe en los documentos de patente anteriores, el aire caliente extraído del enfriador de escoria puede utilizarse para secar residuos tales como basura urbana, residuos combustibles y similares sin causar ningún problema, pero cuando el aire caliente se utiliza para secar residuos orgánicos de alto contenido en agua tales como lodo orgánico de alto contenido en agua, la concentración de oxígeno del aire caliente es elevada, de manera que existe peligro de explosión.

Además, aunque se intentó que se utilizara el gas de escape de combustión aguas abajo de la salida de un precalentador de un aparato de combustión de cemento, como la temperatura del gas de escape de combustión en el fogón era baja, es decir, 450ºC o menos, el gas no sería adecuado para secar el lodo de alto contenido en agua. Por otra parte, el gas extraído del extremo de entrada de un horno de cemento es de baja concentración de oxígeno y alta temperatura, es decir, aproximadamente 1000ºC, de manera que es adecuado para secar los residuos orgánicos de alto contenido en agua, pero la extracción del gas de combustión procedente del extremo de entrada causa un problema de que la eficiencia térmica del horno de cemento disminuye.

En consideración a los problemas anteriores, el presente solicitante ha investigado con empeño y descubierto que la concentración de oxígeno del gas de combustión extraído del paso de gas de escape, que corre desde el conducto de salida del calcinador hasta el conducto de salida del precalentador del horno de cemento es bajo, es decir, del 2 al 8 por ciento, de manera que no existe peligro de explosión, y como la temperatura del gas de combustión es de 450 a 900ºC, los residuos orgánicos de alto contenido en agua pueden secarse suficientemente y el gas de combustión no es extraído del extremo de entrada o similar del horno de cemento, lo cual no reduce la eficiencia térmica del horno de cemento. Documento de patente 1: gaceta 63-151650 de Showa de publicación de patente japonesa. Documento de patente 2: gaceta 2003-506299 de publicación de patente japonesa.

El documento JP2005097063A describe un procedimiento para tratar residuos orgánicos que contienen gran cantidad de agua. En este procedimiento está provisto un aparato para secar o carbonizar los residuos orgánicos mediante un gas a alta temperatura descargado de un proceso de cocción de cemento y el material secado o el material carbonizado, después de ser tratado en el aparato, se utiliza en el proceso de cocción de cemento. El gas a alta temperatura es extraído preferentemente de un gas residual de salida de un horno rotatorio en el proceso de cocción de cemento.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS QUE DEBE SOLUCIONAR LA INVENCIÓN

Tal como se describió anteriormente, para secar lodo de alto contenido en agua, etc., puede usarse el gas de combustión extraído del paso de gas de escape, que corre desde el conducto de salida del calcinador hasta el conducto de salida del precalentador del horno de cemento. Pero el gas expulsado del horno de cemento como gas de fuente de calor para secado contiene polvo incombustible proveniente del material de cemento sin tratar, y la mayoría del polvo es recuperado en lodo secado. Además, la concentración de polvo del gas de escape del horno de cemento es entre aproximadamente 0, 05 kg/Nm3 (en una parte de salida del ciclón superior) y aproximadamente 1, 0 kg/Nm3 (en una parte de entrada de cada ciclón) , lo cual significa que la concentración varía considerablemente con el área de la cual se extrae el gas de combustión.

Aquí, el lodo secado que contiene polvo proveniente del material de cemento sin tratar tiene ventajas y desventajas. Una ventaja es que el lodo secado que contiene polvo incombustible reduce el peligro de explosión en una instalación para secado. Por el contrario, una desventaja es que el lodo secado que contiene polvo incombustible reduce el valor del lodo secado como combustible.

Además de lo anterior, el lodo orgánico de alto contenido en agua forma terrones que incluyen un porcentaje de agua igual o superior al 40 por ciento en masa como la arcilla y su área superficial específica es pequeña, lo cual hace difícil secar eficientemente el lodo orgánico.

La presente invención se ha realizado en consideración a los problemas anteriores de la técnica convencional, y el objeto de la misma es proporcionar un aparato de combustión de cemento y un procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua reduciendo el peligro de explosión en la instalación para secado; no causar disminución del valor del lodo secado como combustible; y secar eficientemente residuos orgánicos de alto contenido en agua.

MEDIOS PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS

Para lograr el objeto anterior, la presente invención proporciona un aparato de combustión de cemento con las características de la reivindicación 1 y un procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua con las características de la reivindicación 4.

En esta invención, desde uno de un paso de gas de escape de una salida de gas a la parte inmediatamente anterior a una parte de alimentación de material y una parte de techo de un ciclón de precalentador de un horno de cemento distinto de un ciclón superior se extrae una parte de gas de combustión con baja concentración de polvo, y en un secador se secan residuos orgánicos de alto contenido en agua de los cuales el contenido en agua es el 40 por ciento en masa o más usando la parte de gas de combustión de bajo contenido en polvo, de manera que el contenido en polvo de los residuos orgánicos después de secarlos se vuelve bajo, lo cual previene la disminución del valor de los residuos orgánicos secados como combustible.

El aparato de combustión de cemento anterior además puede comprender un separador de polvo grueso para separar el polvo grueso del gas de combustión extraído de una de la parte de escape y la parte de techo, en el que el gas de combustión del cual es separado el polvo grueso por el separador de polvo grueso se suministra al secador. Con esta construcción, el contenido en polvo de los residuos orgánicos después de secarlos puede ser más bajo, lo cual además aumenta el valor de los residuos orgánicos secados como combustible.

En el aparato de combustión de cemento anterior, el secador puede ser un secador instantáneo de tipo molturador, al cual se suministra el gas de combustión para que entre en contacto directamente con los residuos orgánicos de alto contenido en agua, para secar los residuos orgánicos mientras los muele. Con esto, la eficiencia de secado mejorada por la mayor área superficial específica de los residuos orgánicos de alto contenido en agua y la eficiencia de molturación mejorada por el secado superficial de los residuos orgánicos de alto contenido en agua pueden, entre ellas, mejorar exponencialmente la eficiencia de secado global.

Con esta invención, como los residuos orgánicos de alto contenido en agua son secados con un gas de combustión del cual la concentración de polvo está dentro de un intervalo predeterminado,... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de combustión de cemento (1) que comprende un secador (6, 23) para secar residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) de los cuales el contenido en agua es el 40 por ciento en masa o más, en el que el gas de combustión (G) extraído de una de una parte de salida y una parte de techo de un ciclón de precalentador (3A) de un horno de cemento (2) distinto de un ciclón superior (3D) de los ciclones de precalentador (3A, 3B, 3C, 3D) del horno de cemento (2) se suministra a dicho secador (6, 23) .

2. El aparato de combustión de cemento (1) según la reivindicación 1, que además comprende un separador de polvo grueso (12) para separar el polvo grueso de dicho gas de combustión (G) extraído de una de la parte de salida y la parte de techo, en el que el gas de combustión (G) del cual es separado dicho polvo grueso por el separador de polvo grueso (12) se suministra al secador (6, 23) .

3. El aparato de combustión de cemento (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho secador (23) es un secador instantáneo de tipo molturador (23) , al cual se suministra el gas de combustión (G) para que entre en contacto directamente con los residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) , para secar los residuos orgánicos

(W) mientras los muele.

4. Un procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) que comprende las etapas de:

extraer una parte de gas de combustión (G) del cual la concentración de polvo está dentro de un intervalo predeterminado de un paso de gas de escape, que corre desde un conducto de salida de un calcinador (4) hasta un conducto de salida de un precalentador (3) de un horno de cemento (2) , en el que el gas de combustión (G) es extraído de una de una parte de salida y una parte de techo de un ciclón de precalentador (3A) de un horno de cemento (2) distinto de un ciclón superior (3D) de los ciclones de precalentador (3A, 3B, 3C, 3D) del horno de cemento (2) ; y secar los residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) de los cuales el contenido en agua es el 40 por ciento en masa o más usando dicha parte de gas de combustión extraído (G) .

5. El procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) según la reivindicación 4 que comprende las etapas de:

ajustar la concentración de polvo contenido en el gas de combustión extraído (G) a un intervalo predeterminado.

6. El procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) según la reivindicación 4 o 5, en el que dicha parte de gas de combustión (G) entra en contacto directamente con los residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) , y dichos residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) son secados mientras que son molidos.

7. El procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) según la reivindicación 4, 5 o 6, en el que la concentración de polvo de dicho gas (G) usado para secar los residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) es 0, 05 kg/Nm3 o más y 0, 35 kg/Nm3 o menos.

8. El procedimiento de secado de residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) según una de las reivindicaciones 4 a 7, en el que dichos residuos orgánicos de alto contenido en agua (W) son lodo orgánico de alto contenido en agua.