Reaktor fluidalny

W tych warunkach zużycie ciepła wynosi 4396 kJ/kg klinkieru, a zużycie energii elektrycznej 554 kW-h/t. Nie jest to więc obecnie metoda konkurencyjna dla klasycznej techniki wypalania klinkieru i autor ogranicza możliwości jej zastosowania w niedalekiej przyszłości do tych przypadków, gdy zachodzi potrzeba znacznego usunięcia alkaliów, spalania składników organicznych zawartych w surowcu lub ograniczenia emisji tlenków siarki i azotu do atmosfery (program uprawnienia budowlane na komputer).

Dużą trudność stanowi także wysoka temperatura gazów odlotowych opuszczających reaktor fluidalny, która komplikuje wykorzystanie ich ciepła fizycznego. W instalacji opisanej przez Kono i współautorów rozwiązano ten problem w ten sposób, że gazy wykorzystano do podgrzewania i dekarbonizacji bogatego w CaCOs składnika mieszaniny, a dopiero w drugiej kolejności do podgrzewania składnika ilastego (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Proces prowadzi się w temperaturze około 1450 C, a temperatura gazów odlotowych przekracza 1400°C. Obciążenie cieplne reaktora jest bardzo wysokie i osiąga 25,1 -106 kJ/(m3-h). Złoże fluidalne uzyskuje się przez wprowadzenie małych granulek (1-1,6 mm) obok mąki surowcowej. Przyklejaniu klinkieru do ścian zapobiega się przez wdmuchiwanie gazów 7 o temperaturze 600°C z prędkością około 25 m/s, co stwarza warunki dla selektywnego wyprowadzania ze złoża ziarn o wymiarach około 2 mm - 2 (uprawnienia budowlane).

Instalację o wydajności 200 t/24 h. Instalację zasila się granulami, a proces trwa około 10 min, w dwustopniowym reaktorze ze złożem fluidalnym. Obciążenie cieplne jest także bardzo wysokie i wynosi 63-106 kJ/(m3-h), co powoduje, że wymiary instalacji są małe.

Zużycie energii elektrycznej

Jak wynika z opisu instalacji pilotowych, konstruktorzy nie rozwiązali podstawowych trudności zastosowania techniki fluidalnej do procesu klinkieryzacji w sposób zadowalający. Przeprowadzone badania pozwoliły jednak na opracowanie procesu spalania wszystkich rodzajów paliw w warstwie fluidalnej. Zostało to wykorzystane do modernizacji krótkich pieców obrotowych z wymiennikami cyklonowymi, które wyposażono we wstępne dekarbonizatory fluidalne (program egzamin ustny).

Dało to znaczny wzrost wydajności tych pieców, a więc zmniejszenie nakładów inwestycyjnych na budowę cementowni i kosztów wytwarzania klinkieru [160]. Ugruntowało to równocześnie czołową pozycję tych pieców, których przewaga w stosunku do reaktorów fluidalnych jeszcze się powiększyła.
Zebrane dotychczas doświadczenia nie stanowią jeszcze podstawy do opracowania konstrukcji przemysłowych reaktorów fluidalnych. Opracowano technikę spalania paliw w warstwie fluidalnej oraz utrzymania stałych warunków klinkieryzacji, natomiast w dalszym ciągu nie udało się rozwiązać problemu adhezji ziarn klinkieru do ścian reaktora. Nie stanowi rozwiązania tego zagadnienia także prowadzenie procesu w wysokiej temperaturze, z całkowitym topieniem klinkieru (opinie o programie).

Technika topienia stwarza cały szereg nowych zagadnień (odbiór i chłodzenie stopu) i znacznie zwiększa trudności wykorzystania ciepła fizycznego gorących gazów. Niemniej jednak postęp osiągnięty w opracowaniu techniki fluidalnej wytwarzania klinkieru jest wyraźny. Nie bez znaczenia jest również fakt, że klinkier z procesu fluidalnego wyróżnia się bardzo drobnym uziarnieniem, co znacznie obniża zużycie energii elektrycznej na jego przemiał. Wprowadzenie nowej techniki wymaga jednak dalszego istotnego postępu w konstrukcji reaktorów fluidalnych (segregator aktów prawnych).

Nie należy również zapominać o możliwości opracowania specjalnych cementów belitowych.
Na podstawie porównania obecnego stanu techniki z wynikami fluidalnych reaktorów pilotowych stwierdzić można, że piece obrotowe z fluidalnymi wymiennikami ciepła będą dominowały w przemyśle cementowym co najmniej do roku 2000. Dopiero po tym okresie można się spodziewać zasadniczych zmian w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego. Największe szanse na zastąpienie pieców obrotowych mają reaktory fluidalne (promocja 3 w 1).