Úvod Startup centrum TUKE Vápenný koks

Vápenný koks

Primárnym cieľom StartUp Vápenný koks je navrhnúť čo najjednoduchší technologický proces spracovania Energosádrovca (odpadu mokrého odsírerenia parnych kotlov) v rámci technologických možností hutníckeho prvovýrobného závodu najlepšie  bez potreby dodatočnej dostavby/výstavby spracovateľských zariadení

Pri dosiahnutí daného cieľu je tu možnosť spracovávať ďalšie externé odpady odsírenia parných kotlov na fosílne palivá mimo areál hutníckych závodov, čím sa zabezpečí ekonomický prínos ako z odplaty za spracovanie Energosádrovca, zvýšenie výroby a predaja elementárnej síry a zníženia spotreby vápna/vápenca v procese výroby surového železa a optimalizácia chodu Clausovho reaktora technologickej súčasti čistenia koksárenského plynu z procesu koksovania uhlia

Energosádrovec pri zvýšenej teplote (nad 700°C) podlieha tepelnému (termálnemu rozkladu) kde z tuhej kryštalickej látky sa oddeľuje plynná fáza a zostáva tuhá fáza. Pre dané energetické nároky a vhodnosť ďalšieho spracovania jednotlivých fáz by sa dala použiť koksárenská batéria, ktorá má dostatočný tepelný rádius (okolo 1000°C) a je napojená na ďalšie prevádzkové súbory, kde sa spracovávajú jej produkty (koks, plyn). Okrem toho do uholnej vsádzky koksárenskej batérie sa už teraz pridávajú spracovateľné odpady (prímesy), takže existuje technologické postupy a prax s domiešavaním v sádzke.

Pri termickom rozpade Energosádrovca vznikajú dve fázy:

Pevná fáza – CaO po vysokoteplotnej kalcifikácii Energosádrovca  v koksárenskej batérii zostane pevný zvyšok fyzicky naviazaný na vyrobený koks. Ten sa následne materiálovo zhodnotí ako súčasť receptúry bázickej trosky pri výrobe surového železa t.j. vo  výrobe vsádzky na spekacích pásoch vo vysokej peci, kde bude čiastočne alternovať účelovo dotovaný vápenec/vápno

Plynná fáza – SO2 sa bude spracovávať v dvojstupňovej reakcii Clausovho reaktora čo sa prejaví pozitívne na zvýšení produkcie koncového produktu elementárnej síry, ktorá sa primárne vyrába z odsírenia koksárenského plynu. Síra ako produkt je veľmi zaujímavý obchodný artikel s aktuálnou cenou okolo 150-180 Eur/tona. Elementárna síra sa používa hlavne ako surovina na výrobu ďalších chemikálií. Prevažná väčšina síry sa spotrebuje na výrobu kyseliny sírovej. Pretože síra je základom pre syntézu bielkovín a tvorbu chlorofylu, je nevyhnutná aj pri produkcii hnojív. Široko sa používa aj pre prírodný vulkanizačný kaučuk, v čiernom pušnom prachu, zápalkách, insekticídoch, fungicídoch a vysúšadlách.

Prínosy navrhovaného technologického postupu:

  • 100% surovinového využitie Energosádrovca v rámci hutníckeho podniku výroby surového železa v mieste jeho vzniku
  • trvale odstránenie skládkovania Energosádrovca a tým zníženie nákladov za prepravu, úpravu a stabilizáciu ako O-odpad
  • odstránenie poplatkov za skládkovanie Energosádrovca
  • materiálovým spracovaním Energosádrovca namiesto skládkovania sa vyhneme negatívnemu environmentálnemu efektu spätného uvoľňovania oxidu siričitého z Energosádrovca pri reakcii s atmosférickým oxidom uhličitým za vzniku vápenca
  • tepelnou úpravou/spracovaní Energosadrovca pred vsádzkou do koksárenskej batérie možno využiť odpadové teplo z rôznych výrobných procesov
  • surovinovou implementáciou plynnej fázy termického rozkladu Energosádrovca – oxidu siričitého do cyklu odsírenia koksárenského plynu– Clausov reaktor sa zvýši výroba elementárnej síry pri rovnakých prevádzkových nákladoch odsírenia
  • ekonomický benefit z predaja zvýšeného objemu elementárnej síry
  • ekonomický benefit zo znížených nákladov na nákup vápenca, vápna a ostatných bázických materiálov pri spekaní vsádzky do vysokej pece
  • potenciál použitia lacnejšieho vysoko sírnatého čierneho uhlia pre parné kotly stým že nebudú vznikať negatívna OPEX pri likvidácii zvýšených objemov odsírenia spalín – Energosádrovca

 

Kontaktná osoba

Mgr. Marek Pucher
puchermarek@gmail.com
+421 911 067 101