187173. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a cukorgyártás energetikai és technológiai folyamatának intenzifikálására
1 187 173 2 fűtőértéke 29 026 kJ/Nm3. A mészégetés fajlagos hőfelhasználása változatlanul 5025 kJ/kg lévén, az égetett mészre vonatkoztatott földgázfelhasználás 0,175 Nm3/nap. ' ■ j A mészkemencébe töltött mészkő mennyisége megemelhető 138 t/nap értékre és mivel a földgáztüzelés kevésbé érzékeny a mészkőtörmelékre, itt elmarad a mészkőveszteség is. Ugyanakkor a légfelesleg tényező értéke is csak 1,2. A mészkőbontáskor szén-monoxid ezesetben egyáltalán nem keletkezik és.a füstgáz szén-dioxid koncentrációja 29,2 tf%. A füstgáz mennyisége 1,96 Nm3/kg égetett mész, azaz 135 240 Nm3/nap, illetve kb. 6600 Nm3/óra. Tehát a füstgáz mennyisége nem változik gyakorlatilag annak ellenére sem, hogy a kemence termelése 15%-kal emelkedik. A gáz szállítására ugyancsak elegendő 3 db 3000 m3/óra teljesítményű vízgyűrűs szivattyú. A szénsavazó lészintje változatlanul 4,2 m“ azonban a füstgázban a szén-monoxid elmaradása azt eredményezi, hogy a gázkihasználási tényező 73%-ra nő meg. A fentiek alapján tehát az anyagmérleg: Megtermelve 135 240 Nm3/nap füstgáz 29,2 tf% szén-dioxid koncentrációval, azaz 39 490 Nm3/nap szén-dioxid. Felhasználva 69 t/nap mész, amelynek az elméleti szén-dioxid igénye (69 x 0,397 = ) 27 393 Nm3/ nap. Figyelembe véve a 73%-os gázkihasználási tényezőt, a szénsavazóba átlagosan bevezetendő szén-dioxid mennyisége (27 393: 0,73=) 37 525 Nm3/nap, illetve az 5%-os szabályozási veszteséggel is számolva (37 525 x 1,05=) 39 400 Nm3/nap a minimálisan szükséges szén-dioxid mennyisége. Az anyagmérlegből jól látható, hogy ezesetben is gyakorlatilag azonos a termelt és a felhasznált széndioxid mennyisége és a cukorgyár a szén-dioxid tartalmú földgáz felhasználásával biztosítani tudja a cukorgyártási technológiához szükséges mészmennyiséget, egyúttal pedig a földgáz szén-dioxid tartalma lehetővé teszi a felhasznált mészmennyiség kiszaturálását. A szénsavazóból távozó gáz mennyiségének és a fellépő hőmennyiség veszteségnek a számítása: Kilép (37 525-37 525 x 0,73=) 10 132 Nm3/nap szén-dioxid ‘és (135 240-135 240 x 6,292) : : 1,05 = 91 190 Nm3/nap egyéb gáz, azaz összesen 101 322 Nm3/nap gázmennyiség. Mivel a szánsavazóból távozó gázmennyiség a koksztüzeléshez viszonyítva kismértékben csökkent és ugyanakkor a nagyobb mészadag következtében a szénsavazáskor felszabaduló reakcióhő megnőtt, a szénsavazókban a nyerslé hűtési vesztesége kisebb lett. így az első szénsavazóba 87 'C hőmérséklettel belépő nyerslé a kilépéskor 84 *C-ra hűl, illétve a második szénsavazóná) a nyerslé belé-* pő hőmérséklete 98 'C és a kilépő hőmérséklete 95 *C. Ennek megfelelően a két szénsavazóban a nyerslé hűlési vesztesége 3292 kJ/100 kg répa, azaz 1,46 kg gőz/100 kg réjíá. 3. példa / Az 1. példában említett cukorgyár kapacitása 3400 t/nap répamennyiségre emelkedik, ugyanakkor a mészkemencéje változatlanul 120 m3 térfogatú. Koksztüzelésű mészkemence-üzemeltetés esetén az 1. példa értelmében a felhasznált mész mennyisége így maximálisan csak 63 t/nap lehet, ami a feldolgozandó cukorrépa mennyiségének mindössze 1,85%-a. Ez az érték pedig messze elmarad a kívánatos 2,3-2,4%-os értéktől. Az addigi koksztüzelésű mészkemencét átállítják szén-dioxid tartalmú földgáztüzelésre olymódon, hogy a kemencetest kerületén gázégőket és - szükség esetén - recirkulációs füstgázbevezető fúvókákat szerelnek fel, ezenkívül az égőzónába gáz- vagy gáz-levegő-bevezető hűtött gerendákat építenek be. így a mészkő a kemence teljes keresztmetszetében átégethető és biztosítható az egyenletes, jóminőségű mész és a füstgázban az egyenletes szén-dioxid tartalom. A mészkemence tüzeléséhez a mezőcsoknyai földgázmezőről származó földgázt használják fel, amelynek a szén-dioxid tartalma 56 tf%, a fűtőértéke pedig 12 500 kJ/Nm3. Mivel a mészégetés fajlagos hőfelhasználása 5025 kJ/kg, az égetett mészre vonatkoztatott földgázfelhasználás így 0,40 Nm3/kg, azaz 138 t/nap mészkőtöltet esetén a mészkemence földgázfelhasználása naponta 27 738 Nm3. Természetesen itt is elmarad a mészkőtörmelékből egyébként a koksztüzelés esetében fellépő veszteség. A légfelesleg értéke ezesetben is csak 1,2. A földgáztüzelésre való áttérés eredményeként tehát a mészkemence kapacitása 15%-kal megemelkedik, így a termelt mész mennyisége 69 t/nap. A földgáz nagy szén-dioxid tartalmának következtében a kapott füstgáz nagyobb szén-dioxid koncentrációja lehetővé teszi, hogy a termelt mészmennyiségnek a 18,3%-os mennyiségében még pótmeszet is adagoljanak. Ennek a pótmésznek a mennyisége 12,6 t/nap, amivel a mészadagolás mértéke 81,6 t-ra emelkedik naponta. Ez a feldolgozott répamennyiségre vetítve 2,4%-nak felel meg, ami intenzív nyerslétisztítást tesz lehetővé. A mészkőbontáskor ezesetben sem keletkezik szén-monoxid és a füstgáz szén-dioxid koncentrációja 34,5 tf%. A füstgáz mennyisége 2,22 Nm3/kg égetett mész, azaz 153 180 Nm3/nap, illetve kb. 7100 Nm3/óra. Bár a füstgáz mennyisége a korábbihoz képest emelkedik, a három db 3000 m3/óra teljesítményű vízgyűrűs szivattyú elegendő a szállításához. A szénsavazó lészintje ugyancsak 4,2 m. A szén-monoxid elmaradása miatt a füstgáz gázkihasználási tényezője - hasonlóan a 2. példáéhoz - 73%-ra nő meg. A fentiek alapján tehát az anyagmérleg: Megtermelve 153 180 Nm3/nap füstgáz 34,5 tf% szén-dioxid koncentrációval, azaz 52 847 Nm3/nap szén-dioxid. Felhasználva (69+12,6=) 81,6 t/nap, mész, amelynek , az elméleti szén-dioxid 'igénye (81600 x 0,397=) 32 395 Nm3/nap. Figyelembe véve a 73%-os gázkihasználási tényezőt, a szénsavazóba átlagosán bevezetendő szén-dioxid mennyisége (32 395 : 0,73=) 44 377 Nm3/nap, illetve az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
