Método de tratamiento de gases de escape de un horno por derivación de cloro y aparato para el mismo.

METODO DE PROCESAMIENTO DE GASES DE ESCAPE DE UN HORNO, MEDIANTE UN SISTEMA DE DERIVACION DE CLORO,

CONSISTENTE EN EXTRAER UNA PORCION DE LOS GASES DE ESCAPE G DE UN HORNO 1, ENFRIAR INSTANTANEAMENTE LOS GASES EXTRAIDOS HASTA UNA TEMPERATURA ENTRE 600 (GRADOS) C Y 700 (GRADOS) C, TRATAR EL POLVO W, PRESENTE EN LOS GASES DE ESCAPE ENFRIADOS, SEPARANDOLO EN POLVO FINO Y GRUESO, MEDIANTE UN SEPARADOR. EL POLVO GRUESO, SE RECICLA AL HORNO 1 Y EL POLVO FINO, SE DESCARGA A UNA PREPARACION DE CEMENTO. LOS MEDIOS DE EXTRACCION, EXTRAEN LOS GASES DE ESCAPE, A UNA VELOCIDAD COMPRENDIDA ENTRE EL 0 % Y EL 5 % Y EL PUNTO DE SEPARACION DEL SEPARADOR ESTA FIJADO ENTRE 5 Y 7 {MI}M.

Método de tratamiento de gases de escape de un horno por derivación de cloro y aparato para el mismo.

Campo Técnico El presente invento se refiere a un método de tratamiento de gases de escape de un horno por un sistema de derivación de cloro y a un aparato para llevarlo a la práctica.

Técnica Antecedente En general, cuando el clínker de cemento es calcinado en un horno con sistema SP (con precalentador de la suspensión) o un horno con sistema NSP (con un nuevo precalentador de la suspensión) , los componentes volátiles, tales como el cloro, los álcalis, el azufre, etc, arrastrados desde la materia prima del cemento y del combustible son secuencialmente concentrados cuando se hacen circular en el precalentador del horno.

Sin embargo, es conocido que la circulación alcanza el equilibrio en unas pocas horas de modo que la cantidad de los componentes volátiles arrastrados en un sistema desde la materia prima del cemento y del combustible llega a igualarse con la cantidad de los componentes volátiles llevados fuera del sistema por el clínker de cemento.

En este caso, cuando se arrastra una gran cantidad de componentes volátiles desde la materia prima del cemento y el combustible, la cantidad de componentes volátiles en el clínker aumenta, por lo que la calidad del cemento resulta afectada de modo adverso.

Además, cuando aumenta la cantidad de componentes volátiles en el sistema, como se forman compuestos de bajo punto de fusión, el precalentador a menudo se atasca, por lo que se obstruye la operación estable del horno.

En estos tiempos, en los que se promueve en particular la utilización eficaz de los residuos industriales, el uso de una materia prima que contiene una gran cantidad de cloro no ayuda, por lo que se desea eliminar de manera eficaz los componentes volátiles.

Para responder a este problema, se emplea un sistema denominado conducto de derivación de álcalis para reducir la cantidad de los componentes volátiles en el sistema precalentador de horno. Este es un método de extracción de los gases de escape del horno que contienen componentes volátiles muy concentrados al exterior del sistema mediante un sistema de derivación de álcalis. A continuación, se describirá brevemente el sistema de derivación de álcalis.

Los gases de escape del horno que se encuentran a aproximadamente 1100ºC, extraídos de un horno a través de un conducto de extracción, se introducen en una cámara de enfriamiento y se mezclan en ella con aire refrigerante procedente de un ventilador de modo que la temperatura de los gases se reduce a 400 - 450ºC. En ese instante, el compuesto de los componentes volátiles se condensa en la superficie del polvo por la caída de la temperatura del gas.

Además, una vez que la temperatura de los gases ha descendido a aproximadamente 150ºC al pulverizarles agua en una torre de acondicionamiento, el polvo en los gases se recoge por medio de un precipitador electrostático y los gases restantes se evacuan a la atmósfera a través de un ventilador.

Aunque el polvo es recogido por la torre de acondicionamiento y el precipitador electrostático, ese polvo contiene los componentes volátiles concentrados en él, por lo que se desecha.

Sin embargo, en el método anterior, como los gases de escape del horno a aproximadamente 1100ºC son evacuados al exterior del sistema, la pérdida de calor aumenta mucho.

Además, como una gran cantidad del polvo se descarga al exterior del sistema y se desecha, su eliminación es más difícil cada año debido a la escasez de lugares en los que se puede desechar el polvo y al cambio de actitud de los habitantes que viven en la proximidad de los lugares donde el polvo es desechado.

A fin de resolver tales problemas, la patente japonesa nº 1.835.995 y la patente japonesa nº 1.702.995 describen métodos para reducir pérdidas de calor y la cantidad de polvo que ha de ser desechado.

Estas patentes describen un método para ajustar la temperatura de enfriamiento de los gases a 600ºC -700ºC, recogiendo el polvo de los gases mediante un colector de polvo y devolviendo los gases de escape a un sistema de gases de escape con precalentador para recoger de este modo el calor de los mismos mediante una caldera de calor residual con lo que se reduce la pérdida de calor de los gases de escape, y un método para enfriar a 600ºC a 700ºC los gases extraídos, recogiendo el calor de los gases mediante una caldera dedicada, recogiendo a continuación el polvo de los gases mediante un colector de polvo y evacuando los gases de escape al exterior de un sistema. Además, estas patentes logran reducir la cantidad absoluta del polvo que ha de tratarse haciendo que los gases extraídos, cuya temperatura es de 600ºC a 700ºC pasen a través de un separador para devolver el polvo que tiene un tamaño de 10 μm o más a un horno tal cual está. Resumiendo, un objetivo de las anteriores patentes es reducir la pérdida de calor y disminuir el coste de un aparato por el hallazgo de que la temperatura de los gases extraídos puede elevarse desde los tradicionales 400ºC - 450ºC a 600ºC - 700ºC.

Otro objeto de las patentes es reducir la cantidad del polvo que hay que desechar mediante separación del polvo cuyo tamaño es mayor de 10 μm por el separador y su devolución al horno una vez sabido que el álcali está omnipresente al lado de las partículas finas.

Es decir, el invento se lleva a cabo mediante el control correcto de la temperatura de condensación de los componentes volátiles, el hallazgo de que se distribuye una mayor cantidad de álcali al lado de las partículas finas del polvo, y llevando a la práctica dicho hallazgo .

La técnica anterior pretende separar principalmente álcalis y, para conseguir este objetivo, debe extraerse del horno una gran cantidad de gases de escape. Incluso si las dos patentes descritas anteriormente son puestas en práctica, las pérdidas de calor de un sistema de horno con precalentador serán de aproximadamente 140 a 180 J/kg de clínker en un horno con precalentador de la suspensión y de aproximadamente 50 a 70 J/kg de clínker en un horno con nuevo precalentador de suspensión cuando se extrae el 10% de los gases de escape del horno. El factor que más influye en la pérdida de calor es que los gases de escape del horno son extraídos en una gran cantidad.

Además como la cantidad del polvo descargado aumenta a medida que aumenta la cantidad de los gases extraídos, emplear un método adecuado de tratamiento del polvo es también un gran problema.

El documento DE 3621170 A1 describe que el tratamiento del polvo derivado en la producción de cemento se efectúa añadiendo combustibles en un sistema de lecho fluidificado circulante que consiste en un reactor de lecho fluidificado, un separador y una tubería de recirculación que funciona con un gas oxigénico como medio fluidificante, de donde se sacan las impurezas alcalinas evaporadas con los gases de desecho y un polvo reutilizable para la producción de cementos.

El documento DE 3326935 A1 describe un proceso así como una instalación para eliminar contaminantes de los gases residuales de un horno giratorio cilíndrico, un residuo sólido que tiene la finura de la materia prima que es puesto en contacto con un flujo parcial de gas desviado en una zona de reacción conformada como una capa de corrientes. La gran carga con residuos sólidos da como resultado una gran superficie de condensación, tal que la mezcla de residuos sólidos y gases solamente ha de enfriarse justo por debajo de su temperatura de solidificación para la precipitación de los contaminantes.

Teniendo en cuenta las anteriores circunstancias, un objeto del presente invento es hacer funcionar económica y establemente un horno con menor cantidad de pérdida de calor. Otro objeto del presente invento es simplemente desechar polvo en partículas finas.

Descripción del invento Un método de tratamiento de los gases de escape de un horno mediante un sistema de derivación de cloro de acuerdo con el presente invento comprende las operaciones de extraer de un horno una parte de los gases de escape del horno, enfriar los gases de escape extraídos a una temperatura igual o menor que la temperatura de fusión de un compuesto de cloro, separar el polvo que hay en los gases de escape en polvo grueso y polvo fino mediante un separador, y devolver el polvo grueso separado al horno y alimentar el polvo fino en una zona aguas abajo del separador, en donde el porcentaje de la cantidad extraída de los gases de escape del horno es de más de 0% a un porcentaje igual o menor que 5% y el punto de separación del separador es de 5 μm a 7 μm.

Un método de tratamiento de los gases de escape de un horno...

1. Un método de tratamiento de los gases de escape de un horno mediante un sistema de derivación de cloro, que comprende las operaciones de:

extraer de un horno una parte de los gases de escape del horno; enfriar los gases de escape extraídos a una temperatura igual o inferior a la temperatura de fusión de un compuesto de cloro;

separar el polvo en los gases de escape mediante un separador en polvo grueso y polvo fino; y devolver el polvo grueso separado al horno y alimentar el polvo fino aguas abajo del separador, en donde la cantidad porcentual extraída de gases de escape del horno es mayor que 0% e igual o menor que 5% y el punto de separación del separador es de 5μm a 7 μm.

2. Un método de tratamiento de los gases de escape de un horno mediante un sistema de derivación de cloro, que comprende las operaciones de:

extraer de un horno una parte de los gases de escape del horno; enfriar los gases de escape extraídos a una temperatura igual o inferior a la temperatura de fusión de un compuesto de cloro;

separar el polvo en los gases de escape mediante un separador en polvo grueso y polvo fino; y devolver el polvo grueso separado al horno y alimentar el polvo fino aguas abajo del separador, en donde la cantidad porcentual extraída de gases de escape del horno es mayor que 0% e igual o menor que 5%, el punto de separación del separador es de 5μm a 7 μm, y todo el polvo fino se mezcla con clínker o cemento.

3. Un aparato para el tratamiento de gases de escape de un horno mediante un sistema de derivación de cloro, que comprende:

medios de extracción para extraer de un horno una parte de los gases de escape del horno;

medios de refrigeración para enfriar los gases de escape extraídos a una temperatura de 600 a 700 ºC o menos;

un separador para separar el polvo contenido en los gases de escape enfriados en polvo grueso y polvo fino; y

medios de transporte de polvo grueso/polvo fino para devolver el polvo grueso separado al horno y alimentar el polvo fino separado aguas abajo de dicho separador,

en el que dichos medios de extracción extraen los gases de escape del horno en un porcentaje mayor que 0% e igual o menor que 5%, el punto de separación de dicho separador es de 5 μm a 7 μm y dichos medios de transporte de polvo grueso/polvo fino transportan todo el polvo fino a un depósito de clínker o a un molino de acabado.

4. Un aparato para el tratamiento de gases de escape de un horno mediante un sistema de derivación de cloro según la reivindicación 3, en el que dicho separador es un separador centrífugo.

5. Un aparato para el tratamiento de gases de escape del horno mediante un sistema de derivación de cloro según la reivindicación 4, en el que dicho separador centrífugo tiene partes cilíndricas de centrifugadora cuyo área en sección transversal se ajusta a @ x 7, 55 x 10-3 m2 o menos suponiendo que el horno tiene una capacidad de calcinación del clínker de @ kg/minuto.

6. Un aparato para el tratamiento de gases de escape del horno mediante un sistema de derivación de cloro según la reivindicación 3, en el que dicho separador comunica con un colector de polvo a través de un refrigerador de aire de tipo indirecto.

7. Un aparato para el tratamiento de gases de escape del horno mediante un sistema de derivación de cloro según la reivindicación 3, en el que dicho separador comunica con un colector de polvo a través de un refrigerador de aire del tipo de mezcla del aire de refrigeración.