Håndteringsvejledning for brændt kalk (0-3 mm) og hydratkalk

Transkript

1 Håndteringsvejledning for brændt kalk (0-3 mm) og hydratkalk

2 Fremstilling Brændt kalk Brændt Faxe Kalk fremstilles ved brænding af knust kalksten i moderne roterovne. Kalkstenen udsættes for en stadig højere temperatur, der i brændzonen kommer op på mellem C (letbrændt kalk) og C (hårdtbrændt kalk). fremstilles på basis af letbrændt kalk, der læskes med netop så meget vand, at hydratkalken dannes som et tørt og fint pulver, hvorefter hydratkalken vindsigtes, og grovere partikler nedmales (se også appendix). Levering Brændt kalk og hydratkalk leveres normalt i silotankbiler med lasterum på tons. Tankbilerne er forsynet med en luftkompressor, som blæser kalken op i siloerne. Praktiske oplysninger: Venderadius pr. bil: min. 12 meter Tipningshøjde: min. 12 meter Max. løftehøjde på silo: 40 meter Max m 3 /h ved max. 2 bar tryk Påfyldningsrør samt stigerør bør være 4 og monteret med 4 brandkobling han (eksportvogne) eller 4 Dosmi (snap) kobling han (danske vogne). Rørføringen skal være lodret op ad silovæggen med en maksimal stighøjde på 40 meter. Bøjningen over silotop skal udføres med en radius på min mm. Opbevaring Brændt kalk Til oplagring af brændt kalk skal anvendes en silo, som minimum bør være 60 m 3, dog afhængig af aktuelt forbrug. Siloen kan være rund eller firkantet. Den runde silo bør foretrækkes, da den giver de mest optimale strømningsforhold. Der må ikke være invendige afstivninger i siloen. Silovæggen bør være så glat som mulig, dvs. med færrest mulige samlinger af hensyn til produktets flow. Udløbskonus skal være så slank som mulig og i vinkel med vandret på min. 60. Udløbsåbning, minimum Ø 300 mm, kan være placeret asymmetrisk eller symmetrisk. For at kunne reparere efterfølgende transport-/doseringsudstyr, bør der, hvor det er muligt, indbygges manuelt betjent afspærringsanordning i silokonussens udløb. Påfyldningsrør med en Dn 100 mm han tankvognskobling skal begynde ca mm over terræn og i vinkel med lodret på 45. Rørføringen skal være lodret og vandret, bøjninger udføres med krumningsradius på min mm. Tilslutning på siloen udføres parallelt med siloens længdeakse. Siloer for opbevaring af hydratkalk anbefales udført som runde, glatte stålsiloer uden nogen form for indvendige afstivninger. Silovæggen bør være så glat som mulig, dvs. med færrest mulige samlinger af hensyn til produktets flow. Siloen skal udformes således, at tømningen sker ved massestrømning, dvs. efter først ind først ud princippet. Dette kan imidlertid kun gøres, når der anvendes en vibrationsbund som kombineret tømnings- og doseringsudstyr. Men det kan tilnærmes ved, at silokonussen udføres med en hældning på min. 70 med vandret og en udløbsåbning på min. 500 mm i tværsnit. For at kunne servicere det efterfølgende transportudstyr, skal der monteres et tæt skydespjæld i tilslutning til konussens udløbsåbning. For at undgå belægninger på silovæggen anbefales det at isolere siloen udvendig med min. 100 mm Rockwool, lamelmåtter eller tilsvarende og afslutte med en beklædning i form af en stål- eller aluplade for at undgå kondensdannelse indvendigt på grund af temperatursvingninger. Belægninger på silovæggen kan føre til rottehulsdannelse, dvs., at kun det midterste af materialet er i bevægelse. Sikkerheds- og renseudstyr På toppen af siloen monteres sikkerhedsventiler til udligning af evt. over- eller undertryk i siloen ved påfyldning og tømning. Ved kalkpåfyldning skal den tilførte luftmængde ud af siloen gennem et filter for at undgå støvemission. Filteret kan være et posefilter med trykluftrensning med et poseareal på min 25 m 2. Såfremt rensningen er mekanisk skal filterarealet værre større. For at bestemme rensningsintervallerne bør filteret forsynes med differenstrykovervågning. Filteret skal altid have rigelig kapacitet for at kunne fjerne transportluften ved påfyldning. Filtrene skal jævnligt efterses af hensyn til optimal funktion. Til bestemmelse af kalkindholdet i siloen anbefales det at anvende vejeceller eller strain gauges, da de ikke kommer i kontakt med kalken og kun behøver et minimum af vedligeholdelse. Strain gauges er billigst at montere og som regel tilstrækkelige til de fleste siloanlæg for hydratkalk, men er ikke så nøjagtige som vejeceller. Der bør installeres alarm for overfyldning (lampe el. lign.) ved bil. Se i øvrigt skitse 1. Udtræk og dosering Udtræks- og doseringsudstyr vil i mange tilfælde være det samme for brændt kalk og hydratkalk, og valget af de enkelte komponenter vil afhænge af produkt, silo, doseringsmængde, doseringsnøjagtighed, samt hvordan produktet skal indføres i processen. El-styring af kvælerventil Overtrykssikring Skitse 1 Ventil (over- og undertryk) Støvfilter med ventilator (2000 m 3 /time) Isolering Påfyldningsrør Vejecelle (Strain gauge) Kvælerventil Tankvognskobling 1200 mm 45

3 Brændt kalk Såfremt der er udtrækningsproblemer fra siloen, kan der på silokonussen monteres fluidiseringsudstyr eller vibrerende plader, som forsynes med vandfri trykluft. Et simpelt system kan opbygges, hvor lufttilsætning sker via sintermetaldyser, arbejdstryk 0,1-3 bar, afhængig af produkt og silohøjde. Lufttilsætningen styres således, at dyserne i en lodret frembringer blæser samtidig, og efter en pause skiftes over til næste række. Lufttilsætning må kun finde sted, når der sker udtræk fra siloen. Hvis lufttilsætningen ikke er mulig, kan silokonussen forsynes med en eller flere hamre/ vibratorer. Disse må også kunne være i drift, når der sker udtræk fra siloen og skal operere med intermitterende drift. Ved anvendelse af hamre/vibratorer skal man være opmærksom på, at der ved forkert drift vil være stor risiko for sammenpakning af materialet. De hyppigst anvendte typer udtræksog doseringsudstyr er: Doseringsapparater med og uden røreværk, roterende aksialt bevæget snegl med mekanisk bevægede gummimembraner i tilløbstragten. Vibrationsbund Cellesluse Rørsnegl Dobbeltsnegl, 1 eller flere par Vejebeholder Anvendelse af vibrationsbund giver et godt udtræk fra siloen, idet problemer med brodannelse minimeres. For at få en kontrolleret dosering skal der være spjæld, snegl eller lignende efter udløbet. Til små materialemængder vil doseringsapparater med roterende aksialt bevæget snegl, og hvor siderne i tilløbstragten er forsynet med gummimembraner, være velegnede. Bevægelsen i gummimembranerne forhindrer brodannelse i nedløbet. Til større materialemængder vil dobbeltsnegle med flere par snegle være mest anvendelige. Denne type har den fordel, at siloudløbet kan gøres temmelig stort, hvorved risiko for brodannelse minimeres. Fælles for de nævnte doseringssystemer er, at de er volumetriske, hvilket kan være årsag til unøjagtig dosering, hvis produktets vægtfylde varierer. Doseringssystemet bør kalibreres jævnligt, hvis en nøjagtig dosering ønskes. Vægtfyldevariationer kan forekomme, hvis siloen er forsynet enten med mekaniske eller pneumatiske anordninger til at forhindre (nedbryde) brodannelse i udløbet. Ved doseringssystemer, som er omdrejningsregulerbare og styres af målinger i processen, betyder de nævnte unøjagtigheder intet. Arbejdes der derimod med faste omdrejninger, kan der forekomme en vis doseringsunøjagtighed. Kræves en meget stor nøjagtighed, vil det være nødvendigt at anvende vejebånd eller lignende systemer baseret på vægt (Schenk impact feeder el. lign.). Ved alle former for doseringsudstyr er det meget vigtigt, at det beskyttes mod fugtindtrængen. Om muligt skal maskinerne være forsynet med efterløb for at sikre, at doseringsog transportapparater køres tomme efter brug. Udtræksudstyret anvendes til at få kalken ud af siloen og doseringsudstyret efterfølgende til at opnå den korrekte dosering. Men ved korrekt designede siloer kan der anvendes et og samme udstyr. De hyppigst anvendte typer udtræks- og doseringsudstyr er følgende 1) : Vibrationsbund Cellesluse Trugsnegl Dobbeltsnegl, eller flere par snegle Doseringsapparater med og uden røreværk Roterende, aksialt bevæget snegl 1) Bemærk, at volumetriske målemetoder kræver kontrolvejninger og kalibrering med passende mellemrum. Vibrationsbund giver et godt udtræk fra siloen. Men for at opnå en tilstrækkelig nøjagtig dosering bør der monteres en cellesluse, snegl eller lignende efter udløbet. Man kan med fordel montere en frekvensomformer på motoren til slusen således, at omdrejningstallet kan reguleres, og en nøjagtig dosering opnås. De øvrige typer behøver således ikke yderligere doseringsudstyr. Ved brodannelse eller anden form for udtræksproblemer anbefales anvendelse af: Pneumatisk eller mekanisk hammer Vibrator Fluidiserende dyser Panelaktivator Airpads Chock-blasters (luftkanoner) En pneumatisk eller mekanisk hammer er en meget anvendt metode til at hindre brodannelse i udløbet. Bemærk, at dette udstyr kun må køre, når udtømning er i gang, idet der ellers kan opstå sammentrykning af kalken i siloen. (Dette gælder også for vibratorer, jf. nedenfor). Vibratorer virker ved at overføre svingninger til konussen. Disse svingninger bør ligge i intervallet Hz. Vibratorerne kan være mekaniske, pneumatiske eller elektromekaniske. Fluidiserende dyser virker ved at lufte kalken. De er billige og nemme at montere, men kan ikke fremme massestrømning og bør derfor kun anvendes som brobrydere. Det er meget vigtigt, at der anvendes tør trykluft. Panelaktivatoren består af en stålplade, hvorpå der er trukket en luftgennemtrængelig gummimåtte. Midt på stålpladen er der et hul til luftindførsel. Luft blæses gennem en pulsator ind til panelaktivatoren. Pulsatoren laver små trykstød med en frekvens på Hz. Luften puster gummiet op samtidig med, at der diffunderer luft ud i siloen, som fluidiserer kalken. Airpads er oppustelige gummipuder, der blæses op og i med bestemte intervaller. Disse egner sig primært til brobrydning og kan placeres alle steder i siloen, men skal være i drift under udtræk, da de ellers vil hindre strømningen. Chock-blasters sender momentant en luftmængde ind i siloen og kan herved fungere som brobrydere. Også her bør luften være helt tør, før den indblæses. Dyser Spjæld Vibrationsbund Skydespjæld Dobbeltsnegl med 2 par Doseringsapparat med snegl og røreværk Doseringsapparat med roterende og aksialt bevæget snegl Rørsnegl Cellesluse

4 Pneumatisk transport For transport af pulveriseret kalk og hydratkalk over længere strækninger anvendes i vid udstrækning pneumatisk transport. Denne transport skal foregå over den hastighed, hvor materialet begynder at falde ud af luftstrømmen. Erfaringsmæssigt skal hastigheden være mellem 20 og 30 m/s. Forholdet materialestrømmen i kg/h divideret med luftmængden i kg/h bør være mindre end, eller lig med 15. Som blæsemaskine anvendes sædvanligvis Rootsblæsere. På modtagesiden skal der monteres et filter for at udskille transportluften. Dette filter kan være af samme type som filteret på kalksiloen. Rørføring skal udføres således, at transporten sker vandret og/eller lodret, og bøjningsradius skal være min mm. Rørene kan udføres i stål, gummi eller PVC. Vælges PVC, skal der være en afledning af statisk elektricitet. Advarsel og brændt kalk er farlige materialer, der kan ætse. Der skal derfor ved arbejde med kalken anvendes beskyttelsesbriller og arbejdshandsker. Skulle der ved et uheld komme hydratkalk eller brændt kalk i øjnene, skylles disse med vand i mindst 15 minutter, hvorefter den tilskadekomne bringes til øjenlæge eller sygehus. Kommer hydratkalk eller brændt kalk i forbindelse med huden, skylles med rigeligt vand i mindst 15 minutter, og der efterbehandles eventuelt med håndbalsam. Ved ætsning skal læge eller sygehus kontaktes. Sikkerhedsdatablade for brændt kalk og hydratkalk kan rekvireres hos Faxe Kalk eller hentes fra Faxe Kalks website: Appendix A Fremstilling af hydratkalk ved læskning af brændt kalk anvendes til mange forskellige formål, f.eks. neutralisering, spildevandsrensning og i byggeindustrien. I nogle tilfælde kan det være fordelagtigt at anvende brændt kalk og selv fremstille hydratkalk. Anvendelse af brændt kalk til fremstilling af hydratkalk har nogle prismæssige fordele, hvad angår transport, lagring og varepris. Disse fordele er dog ikke større, end at det kun kan anbefales anvendt til større forbrugere af hydratkalk. Mindre forbrugere kan undgå visse investeringsomkostninger ved at anvende hydratkalk fra Faxe, som kan opslæmmes direkte. Faxe letbrændt kalk er et meget reaktivt produkt, der ved kontakt med vand danner læsket kalk (hydratkalk). CaO + H 2 0 Ca(OH) 2 + varme (brændt kalk + vand hydratkalk) For at opnå en risikofri arbejdsgang og en 100% udnyttelse af kalken er det vigtigt, at læskningen foregår ved en nøje kontrolleret proces. I modsat fald vil der pga. læsket kalks ætsende egenskaber være risiko for arbejdsulykker. Manglende kontrol kan ligeledes medføre ringe udnyttelsesgrad af den brændte kalk og en meget svingende produktkvalitet. Vådlæskning Mekanisk læskning anvendes i forbindelse med større anlæg, f.eks. rensningsanlæg og mørtelværker. Der anvendes enten kontinuerlig eller batch-vis læskning. Læskningen kan foregå i en cylinderformet pladejernsbeholder med et røreværk. Røreværket skal konstant være i gang. Herefter tilsættes først vand og derpå kalk i det ønskede forhold. Forholdet vand/brændt kalk bør her max. være 3:1 (kg/kg). Kalken reagerer nu med vandet under varmedannelse. Læskningen er næsten afsluttet, når temperaturstigningen ophører. For at sikre fuldstændig færdiglæskning bør produktet først anvendes efter yderligere ca. 5 minutters omrøring og en konstant temperatur er opnået. Der anbefales en læsketemperatur på C, som giver den hurtigste og mest fuldkomne læskning af kalken. For at undgå kogning bør begyndelsestemperaturen for det tilsatte vand ikke overstige 60 C. Den læsketemperatur, der opnås, afhænger af varmeafgivelse til omgivelserne og af vandets begyndelsestemperatur, men nedenstående tabel angiver den maksimale temperaturstigning ved forskellige tørstofprocenter. Det bør bemærkes, at man i praksis vil opnå temperaturstigninger noget under de angivne. Efter læskningen fortyndes kalkmælken i et opslæmningskar til den ønskede koncentration af calciumhydroxid. Desto lavere koncentration, desto nøjagtigere bliver doseringen, og mængden af kalkaflejringer formindskes. Dermed opnås en nemmere og bedre drift af anlægget. Calciumhydroxid er kun lidt opløselig i vand, og det er derfor normalt nødvendigt at fortynde koncentrationen. Batch-vis læskning foregår efter de allerede beskrevne retningslinier. Læsketiden afhænger af temperatur, omrøringseffektivitet og mængden af tilsat kalk. Men læskningen bør være afsluttet på under 15 minutter ved anvendelse af Faxe letbrændt kalk. For al læskning gælder det om at undgå læskestop, før den totale mængde brændt kalk er omdannet til calciumhydroxid. Dette opnås ved at sikre: Tilstrækkelig mængde vand Effektiv og kontinuerlig omrøring Høj læsketemperatur (70-90 C) Ved kontinuerlig læskning anbefales henvendelse til leverandør. Skema 1 Gram CaO/liter vand Max. temp.stigning ( C) Læskning af kalk Niveau-målere CaO Læskekar Vand Pumpe Opslæmningskar opslæmning til proces Skema 2 Ønsket mængde Mængde Mængde Vægtfylde Calciumhydroxid i Faxe Faxe brændt kalk (15 C) opslæmning (gram/liter) (gram/liter) (gram/liter) (kg/liter) 25 26,6 20, ,2 40, ,8 60, ,4 80, Koncentrationen af kalk i læskekarret kan kontrolleres enten ud fra et erfaringsmæssigt kendskab til sammenhængen mellem temperatur og koncentration, eller ved en vægtfyldebestemmelse. I skemaet ses sammenhængen mellem mængde calciumhydroxid, Faxe hydratkalk, Faxe brændt kalk og vægtfylde.

5 Vedligeholdelse For at sikre en stabil drift er det nødvendigt med mellemrum at rense udstyr, der kommer i forbindelse med kalkmælk. Der vil med tiden afsættes lidt hydratkalk på indersiden af rør, beholdere osv. epartner Rensningen kan foretages på flere måder, f.eks. automatisk tilbageskylning eller ved periodevis gennemspuling af rør. En hyppig rensning af rørene vil bevirke, at man til stadighed får fjernet kalken, inden den aflejrer sig. Flere steder sker denne hyppige rensning ved, at en særlig tætsluttende vaskesvamp placeres for enden af røret og spules igennem røret med trykvand. En effektiv fjernelse af kalkaflejringer kan altid opnås ved vask i fortyndet saltsyre eller kalkfjerner. Endelig skal det understreges, at det er en fordel at anvende kunststofslanger (eller kunststofrør, såfremt disse er glatte indvendig) til de dele af ledningssystemet, hvor der bruges kalksuspensioner. Den glatte inderside af kunststofslangerne gør det muligt at banke aflejringer bort. Dette er ikke muligt med eksempelvis metalrør, hvor kalkaflejringer sidder bedre fast. Faxe Kalk A/S Hovedgaden 13 DK-4654 Fakse Ladeplads Telefon Telefax faxekalk@faxekalk.dk