Способ термической переработки многозольного твердого топлива

Способ термической переработки многозольного твердого топлива

Реферат

Изобретение относится к области термической переработки высокозольных топлив, в частности горючего сланца, с одновременным получением жидких, газообразных и твердых продуктов, используемых в качестве топлива и цементного клинкера.

Известен способ, включающий полукоксование сланца с твердым теплоносителем и пиролиз парогазовых продуктов полукоксования на катализаторе при 550-575°С (RU 2094447, 1997).

Недостатки способа - низкая степень использования тепла твердых продуктов терморазложения сланцев и наличие твердых отходов переработки.

Известен способ переработки горючих сланцев, согласно которому топливо сушат дымовыми газами, нагревают твердым теплоносителем с образованием парогазовой смеси и коксозольного остатка, сжигают образовавшийся остаток с помощью воздушного дутья, из образовавшейся газовой взвеси выделяют твердую фазу и возвращают ее в процесс в качестве твердого теплоносителя, оставшуюся взвесь разделяют на золу и дымовые газы, возвращаемые на стадию сушки, а золу охлаждают до 250-600°С и подают на стадию сжигания (RU 2088633,1997).

Недостатки способа - относительно низкая степень использования тепла твердых продуктов терморазложения сланцев и наличие твердых отходов переработки.

Известен способ термической переработки горючего сланца, который включает полукоксование на твердом теплоносителе, сепарацию продуктов полукоксования с выделением парогазовой фазы и твердого продукта полукоксования, окислительное разложение твердого продукта полукоксования при 870-950°С, разделение продуктов окислительного разложения с получением газовой фазы и возвращением ее в процесс, и твердого остатка, отвечающего требованиям, предъявляемым к цементному клинкеру (SU 596612, 1978).

Недостатками способа являются относительно низкая степень использования тепла твердых продуктов терморазложения топлив, а также наличие твердых отходов переработки.

Наиболее близким к предложенному способу является способ термической переработки горючего сланца с получением цементного клинкера, включающий смешивание горючего сланца с добавкой, гранулирование смеси с добавкой жидкого связующего, сушку гранул, их обработку нагретой сланцевой смолой или углеводородной фракцией с температурой кипения 360-430°С, полукоксование при 450-650°С с выделением газообразных продуктов, смолы и твердого остатка, который можно использовать при производстве цементного клинкера (SU 1458372, 1989).

Недостатками способа являются следующие: производство углеводородных продуктов и производство цементного клинкера рассматриваются как два аппаратурно и технологически независимых процесса, объединенных лишь общим сырьевым компонентом - твердым остатком, который можно использовать при производстве цементного клинкера.

Задачей настоящего изобретения является повышение степени использования тепловой энергии, снижение количества отходов и получение дополнительных продуктов при переработке сланцев.

Поставленная задача решается способом термической переработки многозольного твердого топлива с получением цементного клинкера, включающим смешивание измельченного подсушенного и подогретого горючего сланца с предварительно подготовленной смесью сырьевых компонентов, полукоксование полученной смеси с выделением парогазовой фазы и твердого продукта полукоксования и их сепарацию, отличающимся тем, что в качестве твердого топлива используют горючий сланец состава (на сухое), мас.%: СаО 1,89-30,47, SiO₂ 17,12-38,52, Аl₂О₃ 4,75-12,16, Fе₂О₃ 3,9-6,55, MgO 0,1-2,11, SO₃ 0,76-4,8, п.п.п. 28,0-49,6 или его смесь с сырьевыми компонентами, причем последнюю получают из известняка и/или мела, и/или гипса, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема и глины, взятых в количествах, обеспечивающих получение смеси состава (на сухое), мас.%: СаО 43,11-49,42, SiO₂ 5,52-8,73, Аl₂O₃ 0,44-3,22, Fe₂O₃ 0,22-3,83, MgO 0,1-2,0, SO₃ 0,1-9,97, п.п.п. 34,52-41,0, твердый продукт после полукоксования подвергают окислительному разложению при температурах 800-1100°С с последующей сепарацией полученных газообразных и твердых продуктов, твердые продукты окислительного разложения направляют непосредственно или после смешения их со смесью сырьевых компонентов и декарбонизации полученной смеси на обжиг при температуре 1300-1500°С с последующим охлаждением получаемого в результате обжига цементного клинкера, при этом твердое топливо и указанную смесь берут в количествах, обеспечивающих в результате переработки получение портландцементного клинкера состава, мас.%: СаО 61,8-71,0, SiO₂ 19,8-24,6, Аl₂О₃ 4,4-7,7, Fе₂О₃ 3,4-7,7, MgO 0,6-5,4, SO₃ 0,7-4,6, причем предварительная подготовка указанной смеси сырьевых компонентов включает измельчение, сушку, подогрев, а также возможно декарбонизацию всей смеси сырьевых компонентов или части ее при температурах 750-1100°С, причем указанную декарбонизацию осуществляют с использованием тепла газообразных продуктов обжига, и/или полукоксования, и/или окислительного разложения, и/или тепла твердых продуктов последнего.

При этом многозольное топливо смешивают с твердым теплоносителем в соотношении 1:(1,0-2,9).

Твердый теплоноситель используют с температурой 600-950°С.

При полукоксовании и/или после него твердые продукты подвергают дополнительному измельчению до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 5%.

Окислительное разложение продукта полукоксования осуществляют при избыточном давлении до 3,5 МПа.

Предварительно подготовленная смесь сырьевых компонентов выполняет функцию не сепарируемого твердого теплоносителя или его части, и/или корректирующего сырьевого компонента, обеспечивающего требования к составу сырья для производства цементного клинкера.

При использовании в функции корректирующего сырьевого компонента смесь сырьевых компонентов подают на смешение с горючим сланцем до стадии полукоксования твердого топлива и/или после него, и/или после стадии окислительного разложения твердых продуктов полукоксования.

В качестве не сепарируемого теплоносителя используют часть твердого продукта окислительного разложения и/или декарбонизированную смесь части твердого продукта окислительного разложения со смесью сырьевых компонентов.

В качестве твердого не сепарируемого теплоносителя используют смесь сырьевых компонентов в смеси с частью твердого продукта окислительного разложения твердых продуктов полукоксования.

Полукоксование осуществляют с использованием сепарируемого теплоносителя или его смеси с не сепарируемым теплоносителем.

В качестве сепарируемого теплоносителя используют охлажденный цементный клинкер с температурой 600-950°С.

Твердый сепарируемый теплоноситель после стадии полукоксования возвращают на стадию охлаждения клинкера или после выжигания из него органических продуктов подают на стадию полукоксования

Схема способа переработки многозольных горючих топлив представлена на чертеже, где блок 1 приемки, кондиционирования (дробление, измельчение, усреднение, подсушка, подогрев) и хранения исходного зольного топлива; блок 2 приемки, кондиционирования (дробление, измельчение, смешение, усреднение, подсушка, подогрев) и хранения дополнительных минеральных сырьевых компонентов с получением смеси дополнительных компонентов; блок 3 дополнительного измельчения, подсушки и подогрева смеси дополнительных сырьевых компонентов; блок 4 смешения кондиционированного исходного зольного топлива с кондиционированной смесью дополнительных сырьевых компонентов и измельчения смеси; блок 5 подготовки смеси для полукоксования (подогрев и подсушка); блок 6 смешения смеси с не сепарируемым твердым теплоносителем; блок 7 полукоксования смеси сырьевых компонентов; блок 8 вывода из реактора газообразных и твердых продуктов полукоксования и сепарируемого твердого теплоносителя, отделения твердых продуктов полукоксования и сепарируемого твердого теплоносителя от углеводородной газовой фазы; блок 9 смешения твердых продуктов полукоксования с дополнительными сырьевыми компонентами, измельчения и гомогенизации смеси; блок 10 окислительного разложения смеси; блок 11 выделения твердых продуктов окислительного терморазложения (золы); блок 12 горячей газовой фазы окислительного разложения на использование в процессе; блок 13 смешения части твердых продуктов окислительного разложения (золы) с дополнительными сырьевыми компонентами с получением кондиционной смеси; блок 14 декарбонизации смеси части твердых продуктов окислительного разложения (золы) с дополнительными сырьевыми компонентами, либо смеси дополнительных сырьевых компонентов (карбонатно-глинистого сырья); блок 15 горячих отходящих газов декарбонизации; блок 16 кондиционной смеси для получения клинкера - на обжиг; блок 17 высокотемпературного обжига кондиционной смеси для получения клинкера; блок 18 горячих отходящих газов высокотемпературного обжига на использование в процессе; блок 19 охлаждения цементного клинкера; блок 20 складирования охлажденного цементного клинкера; блок 21 сепарируемого твердого теплоносителя; блок 22 не сепарируемого твердого теплоносителя - декарбонизированная смесь твердого зольного остатка со стадии окислительного разложения, с дополнительными сырьевыми компонентами; блок 23 не сепарируемого твердого теплоносителя - карбонатно-глинистое сырье, подвергнутое декарбонизации; блок 24 не сепарируемого твердого теплоносителя - твердый зольный остаток со стадии декарбонизации; блок 25 подогрева сепарируемого твердого теплоносителя; блок 26 горячих отходящих газов подогрева сепарируемого теплоносителя на использование в процессе; блок 27 конденсации и фракционирования углеводородных продуктов полукоксования.

Ниже приведены примеры осуществления предложенного изобретения.

Пример 1.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 1.1, подается на дополнительное измельчение до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, после чего направляется на сушку и подогрев. Высушенный и подогретый до 110±10°С сланец в количестве 100 тонн горючего сланца в час, непрерывно направляют на смешение с не сепарируемым твердым теплоносителем.

Таблица 1.1Химический состав горючего сланца, мас.% (на сухую пробу)
СаО	SiO2	Аl2О3	Fе2O3	МgО	SO3	п.п.п.
12,5	25,1	7,9	4,4	1,1	1,0	48,0

В качестве не сепарируемого твердого теплоносителя используется продукт декарбонизации смеси дополнительных сырьевых компонентов, химический состав смеси приведен в таблице 1.2.

Таблица 1.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% (на сухую пробу)
п.п.п.	SiO2	Al2O3	Fе2O3	CaO	МgО	SO3
38,0	8,7	2,4	1,3	47,8	1,5	0,3

Несепарируемый твердый теплоноситель готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси сырьевых компонентов. Состав смеси приведен в таблице 1.2. Смесь дополнительно размалывается до остатка на сите с ячейкой 200 микрон не более 3-5%, подсушивается и подогревается до температуры 110°С, после чего поступает на декарбонизацию в количестве 322,5 тонны в час. Декарбонизация производится с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи получения клинкера высокотемпературным обжигом и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива. Декарбонизация проводится в «батарее» из 5 последовательно вертикально расположенных циклонных теплообменников-декарбонизаторов, с противоточным движением твердой - декарбонизируемой и горячей газовой фаз. Максимальной температурой декарбонизации является температура горячей газовой фазы на входе в нижний циклонный теплообменник - первый - по ходу горячего газа, и последний - по ходу декарбонизируемого материала. Горячая газовая фаза подается на вход нижнего теплообменника с температурой 1100°С (максимальная температура декарбонизации 1100°С). Количество поступающей горячей газовой фазы регулируется по температуре твердого декарбонизированного материала на выходе из последнего циклона батареи теплообменников - 940±15°С. В случае превышения температуры декарбонизированного твердого материала, выходящего из последнего декарбонизированного твердого материала, выходящего из последнего циклонного теплообменника-декарбонизатора, производится байпасирование части входящего потока горячей газовой фазы на теплообменник подогрева воздуха для горелки печи высокотемпературного обжига. После декарбонизации не сепарируемый твердый теплоноситель с температурой 940°С в количестве 200 тонн в час непрерывно подают на смешение со сланцем в смеситель полочного типа. По выходе из смесителя полученная смесь непрерывно поступает на вход вращающегося реактора полукоксования барабанного типа.

Газообразные продукты со стадии полукоксования, после очистки в циклонах пылевой камеры реактора полукоксования, поступают на конденсацию и фракционирование жидких углеводородных составляющих, проводимую в стандартных аппаратах колонного типа путем «ступенчатого» охлаждения с отводом жидких конденсирующихся продуктов на каждой ступени конденсации. Твердые продукты полукоксования выводятся из нижней бункерной части пылевой камеры, расположенной на выходе из реактора полукоксования, проходят стадию измельчения и подаются на стадию окислительного разложения, осуществляемого при температуре 1100°С в аппарате со взвешенным слоем твердого вещества, с использованием воздуха в качестве окислительного и одновременно транспортного агента. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования.

Смесь продуктов окислительного разложения подвергают центробежно-гравитационной сепарации с использованием циклонов. Отсепарированные горячие отходящие газы со стадии окислительного разложения вместе с горячими отходящими газами печи высокотемпературного обжига подаются на стадию декарбонизации. При необходимости увеличения температуры декарбонизации производится дополнительное сжигание углеводородных продуктов полукоксования с подачей образующихся горячих дымовых газов на декарбонизацию. Твердый остаток со стадии окислительного разложения непрерывно подают на обжиг во вращающуюся печь. Обжиг производится при температуре 1400±100°С, с получением цементного клинкера с составом, указанным в таблице 1.3. Охлажденный цементный клинкер поступает на склад.

Таблица 1.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%
СаО	SiO2	Аl2О3	Fе2O3	MgO	SO3	Z
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 2.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 2.1, в количестве 100 тонн горючего сланца в час, подается на дополнительное смешение и измельчение со смесью сырьевых компонентов, с целью получения сырья для полукоксования.

Таблица 2.1Химический состав горючего сланца, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Аl2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
1,89	38,52	12,16	6,55	1,28	1,49	38,20

Смесь сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Состав смеси сырьевых компонентов приведен в таблице 2.2.

Таблица 2.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Аl2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
49,24	7,29	1,90	1,13	1,49	0,26	38,69

Первая часть смеси сырьевых компонентов подается на смешение и совместное измельчение с горючим сланцем в количестве 29 тонн в час (0,29 килограмма смеси на 1 кг горючего сланца), с получением сырья для полукоксования. Измельчение сырья для полукоксования производится до остатка на сите с ячейкой 200 мкм. не более 3-5%. Сырье для полукоксования дополнительно подсушивается и подогревается до температуры 110±10°С, и поступает на смешение с не сепарируемым твердым теплоносителем.

В качестве несепарируемого твердого теплоносителя используется продукт декарбонизации второй части смеси сырьевых компонентов. На декарбонизацию поступает 421,7 тонны в час смеси дополнительных сырьевых компонентов, дополнительно измельченной до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, подсушенной и подогретой до температуры 100-120°С. Декарбонизация производится при максимальной температуре 1025±75°С, с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи высокотемпературного обжига и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива.

Несепарируемый твердый теплоноситель, с температурой 775±175°С, в количестве 258,55±0,5 тонны в час непрерывно подается на смешение с сырьем, поступающим на полукоксование. Твердые продукты полукоксования измельчаются и поступают на стадию окислительного разложения, которое проводится при температуре 1025±75°С. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования. Твердые продукты окислительного разложения подаются на обжиг во вращающуюся печь с получением клинкера. Обжиг производится при температуре 1500±100°С, с получением цементного клинкера, с составом, указанным в таблице 2.3. Охлажденный портландцементный клинкер поступает на склад.

Таблица 2.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SO3	Σ
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 3.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 3.1, подается на дополнительное измельчение до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, после чего направляется на сушку и подогрев. Высушенный и подогретый до 110±10°С сланец в количестве 100 тонн горючего сланца в час (далее - «подготовленный» сланец) непрерывно поступает на смешение с не сепарируемым твердым теплоносителем для последующего полукоксования.

Таблица 3.1Химический состав горючего сланца, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Аl2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
1.89	38,52	12,16	6,55	1,28	1,49	38,20

В качестве несепарируемого твердого теплоносителя используется часть (200 тонн в час) продукта декарбонизации смеси дополнительных сырьевых компонентов.

Смесь дополнительных сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм не более 3-5%. Состав получаемой смеси дополнительных сырьевых компонентов приведен в таблице 3.2.

Таблица 3.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
49,24	7,29	1,90	1,13	1,49	0,26	38,69

Подсушенная и подогретая до температуры 110±10°С смесь дополнительных сырьевых компонентов поступает на декарбонизацию. Подача смеси дополнительных сырьевых компонентов на декарбонизацию производится в количестве 450,7 тонн в час.

Декарбонизация производится при максимальной температуре 1025±75°С, с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи высокотемпературного обжига и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива. Общий выход твердых продуктов декарбонизации составляет 276,3 тонны в час.

Не сепарируемый твердый теплоноситель (часть декарбонизированной смеси дополнительных сырьевых компонентов) в количестве 200 тонн в час, с температурой 775±175°С непрерывно подается на смешение с подготовленным сланцем, полученная смесь поступает на полукоксование.

Твердые продукты полукоксования смешиваются со второй частью декарбонизированной смеси дополнительных сырьевых компонентов и измельчаются до остатка на сите 200 мкм не менее 2 мас.%. Количество второй части твердых продуктов декарбонизации, подаваемой на смешение с твердыми продуктами полукоксования, составляет 76,3 тонны в час. Измельченная смесь твердых продуктов полукоксования с декарбонизированной смесью дополнительных сырьевых компонентов непрерывно поступает на окислительное разложение, осуществляемое при температуре 1025±75°С. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования.

Твердые продукты окислительного разложения подаются на обжиг во вращающуюся печь с получением клинкера. Обжиг производится при температуре 1500±100°С с получением цементного клинкера с составом, приведенным в таблице 3.3. Охлажденный портландцементный клинкер поступает на склад.

Таблица 3.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%*
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	Σ
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 4.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 4.1, подается на дополнительное измельчение до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, после чего направляется на сушку и подогрев. Высушенный и подогретый до 110±10°С сланец (далее «подготовленный» сланец) в количестве 100 тонн горючего сланца в час непрерывно направляют на смешение с не сепарируемым твердым теплоносителем.

Таблица 4.1Химический состав горючего сланца, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
1,89	38,52	12,16	6,55	1,28	1,49	38,20

В качестве несепарируемого твердого теплоносителя используется продукт декарбонизации части смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительных сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм 3-5% и подогревается до температуры 110±10°С. Состав получаемой смеси приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
49,24	7,29	1,90	1,13	1,49	0,26	38,69

Общее количество приготавливаемой таким образом смеси дополнительных сырьевых компонентов составляет 446, 4 тонны в час. Первая часть смеси дополнительных сырьевых компонентов в количестве 320,9 тонн в час непрерывно подается на декарбонизацию

Декарбонизация проводится при максимальной температуре 1025±75°С, с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи высокотемпературного обжига и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива. Декарбонизированная смесь используется в качестве твердого теплоносителя. Твердый теплоноситель в количестве 200 тонн в час, с температурой 775±175°С непрерывно подается на смешение с подготовленным сланцем, после чего смесь поступает на полукоксование.

Твердые продукты полукоксования смешиваются со второй частью смеси дополнительных сырьевых компонентов в процессе совместного измельчения. При этом количество второй части смеси дополнительных сырьевых компонентов, подаваемой на смешение, составляет 125,5 тонн в час. Измельченная смесь продуктов полукоксования со смесью дополнительных сырьевых компонентов непрерывно подается на окислительное разложение, осуществляемое при температуре 1025±75°С. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования.

Твердые продукты окислительного разложения подаются на обжиг во вращающуюся печь с получением клинкера. Обжиг производится при температуре 1400-1600°С, с получением цементного клинкера с составом, указанным в таблице 4.3. Охлажденный портландцементный клинкер поступает на склад.

Таблица 4.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%*
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	Σ
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 5.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 5.1, в количестве 100 тонн горючего сланца в час подается на приготовление смеси для полукоксования путем смешения и измельчения с частью декарбонизированной смеси дополнительных сырьевых компонентов.

Таблица 5.1Химический состав горючего сланца, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
1,89	38,52	12,16	6,55	1,28	1,49	38,20

Смесь дополнительных сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм 3-5% и подогревается до температуры 110±10°С. Состав получаемой смеси приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
49,24	7,29	1,90	1,13	1,49	0,26	38,69

Смесь дополнительных сырьевых компонентов непрерывно подается на декарбонизацию в количестве 450,7 тонны в час. Декарбонизация производится при максимальной температуре 1025±75°С, с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи высокотемпературного обжига и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива.

Часть декарбонизированной смеси дополнительных сырьевых компонентов в количестве 25,4 тонны в час охлаждается до температуры 110±10°С и непрерывно поступает на смешение с горючим сланцем в ходе приготовления смеси для полукоксования. В ходе смешения смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм не более 3-5%, после чего непрерывно поступает на смешение с твердым теплоносителем.

Вторая часть декарбонизированной смеси дополнительных сырьевых компонентов с температурой 775±175°С, в количестве 250,9 тонны в час, в качестве твердого теплоносителя непрерывно подается на смешение со смесью для полукоксования, после чего поступает в реактор полукоксования.

Твердые продукты полукоксования измельчаются и поступают на стадию окислительного разложения, которое проводится при температуре 1025±75°С. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования.

Твердые продукты окислительного разложения подаются на обжиг во вращающуюся печь с получением клинкера. Обжиг производится при температуре 1400-1600°С, с получением портландцементного клинкера с составом, приведенным в таблице 5.3. Охлажденный клинкер поступает на склад.

Таблица 5.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%*
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	Σ
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 6

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 6.1, подается на дополнительное измельчение до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, после чего направляется на сушку и подогрев. Высушенный и подогретый до 110±10°С сланец в количестве 100 тонн горючего сланца в час непрерывно направляется на смешение с не сепарируемым твердым теплоносителем.

Таблица 6.1Химический состав горючего сланца на сухую пробу, мас.%
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
30,47	28,66	5,27	4,06	2,11	1,43	28,00

В качестве несепарируемого твердого теплоносителя используется смесь: продуктов декарбонизации смеси дополнительных сырьевых компонентов и части продуктов (золы) окислительного разложения твердых продуктов полукоксования горючего сланца.

Смесь дополнительных сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм 3-5% и подогревается до температуры 110±10°С и подается на декарбонизацию в количестве 188,6 тонны в час. Состав получаемой смеси дополнительных сырьевых компонентов приведен в таблице 6.2.

Таблица 6.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
48,81	5,52	3,22	1,23	1,21	0,01	40,00

Декарбонизация смеси дополнительных сырьевых компонентов производится при максимальной температуре 1025±7°С с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи получения клинкера высокотемпературным обжигом и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива. Декарбонизированная смесь дополнительных сырьевых компонентов в количестве 113,2 тонны в час, с температурой 775±175°С, в качестве части не сепарируемого твердого теплоносителя, непрерывно подается на смешение с подготовленным горючим сланцем.

Твердые продукты полукоксования дополнительно измельчаются и подаются на стадию окислительного разложения, осуществляемого при температуре 1025±75°С. При необходимости, на стадии окислительного разложения производится дополнительное сжигание части углеводородных продуктов полукоксования. Часть отсепарированных твердых продуктов окислительного разложения в количестве 86,8 тонны в час, с температурой 775±175°С непрерывно подается в качестве дополнительного не сепарируемого теплоносителя на смешение с декарбонизированной смесью дополнительных сырьевых компонентов и горючим сланцем, после чего смесь поступает на полукоксование.

Оставшаяся часть твердых продуктов окислительного разложения подается на обжиг во вращающуюся печь. Обжиг производится при температуре 1500±100°С, с получением портландцементного клинкера с составом, указанным в таблице 6.3.

Таблица 6.3Химический состав получаемого портландцементного клинкера, мас.%*
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	Σ
66,17	21,10	6,13	3,45	2,37	0,78	100,00

Пример 7.

Предварительно раздробленный, грубоизмельченный, подсушенный и усредненный горючий сланец, имеющий химический состав, приведенный в таблице 7.1, подается на дополнительное измельчение до остатка на сите с ячейкой 200 мкм не более 3-5%, после чего направляется на сушку и подогрев. Высушенный и подогретый до 110±10°С сланец в количестве 100 тонн горючего сланца в час непрерывно направляется на смешение с твердым теплоносителем.

Таблица 7.1Химический состав горючего сланца на сухую пробу, мас.%
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SО3	п.п.п.
30,47	28,66	5,27	4,06	2,11	1,43	28,00

В качестве твердого теплоносителя используется комбинация не сепарируемого твердого теплоносителя - твердых продуктов декарбонизации смеси дополнительных сырьевых компонентов и сепарируемого твердого теплоносителя - частично охлажденного цементного клинкера.

Смесь дополнительных сырьевых компонентов готовится из известняка, мела, глины, опоки, пиритных огарков, трепела, технического глинозема, гипса, которые дробятся, подсушиваются, грубо измельчаются, усредняются и смешиваются в пропорциях, обеспечивающих требуемый химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов. Смесь дополнительно измельчается до остатка на сите 200 мкм 3-5% и подогревается до температуры 110±10°С. Состав получаемой смеси дополнительных сырьевых компонентов приведен в таблице 7.2. Смесь подается на декарбонизацию в количестве 188,6 тонны в час.

Таблица 7.2Химический состав смеси дополнительных сырьевых компонентов, мас.% - на сухую пробу
СаО	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	SO3	п.п.п.
48,81	5,52	3,22	1,23	1,21	0,01	40,00

Декарбонизация смеси дополнительных сырьевых компонентов производится при температуре 1025±75°С, с использованием тепла отсепарированных горячих отходящих газов процесса окислительного разложения, тепла отходящих газов печи высокотемпературного обжига и (или) тепла, дополнительно получаемого сжиганием углеводородных продуктов полукоксования многозольного твердого топлива. Декарбонизированная смесь дополнительных сырьевых компонентов в количестве 113,2 тонны в час, с температурой 775±175°С непрерывно подается на смешение с подготовленным горючим сланцем, после чего смесь поступает на полукоксование.

Твердые дисперсные продукты полукоксования по выходе из реактора полукокс