CN101193831A - 降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备 - Google Patents

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Abstract

该降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法将粉体中含有的有机氯化合物的量在水泥生产设备中降低,其具备以下步骤:将上述粉体加热,从上述粉体中分离上述有机氯化合物或者分解上述有机氯化合物的加热步骤;将加热上述粉体所产生的含有上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部,将上述热处理气体中含有的上述有机氯化合物进行热分解的气体热分解步骤。

Description

降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备
技术领域
本发明涉及降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法、以及水泥生产设备,更具体地说,涉及对由水泥生产设备排出的二英类和PCB等有机氯化合物进行热处理、可降低其排出量的技术。
本申请对于2005年6月16日提出的日本特愿2005-177019号、2005年7月14日提出的日本特愿2005-205064号和2005年7月22日提出的日本特愿2005-213442号主张优先权,其内容引用到本说明书中。
背景技术
二英(PCDD)是多氯二苯并对二英的简称,是有机氯化合物的一种。已知与该二英类似的有多氯二苯并呋喃(PCDF)。
特别是属于二英(PCDD)的四氯化物一四氯二苯并对二英(T4CDD)的、在2、3、7、8位上具有氯的2,3,7,8-四氯二苯并对二英(2,3,7,8-T4CDD)毒性最强。
2,3,7,8-四氯二苯并对二英在制备三氯苯酚、2,4,5-三氯苯氧基乙酸时作为副产物获得,通过二苯并对二英的氯化来获得。其熔点为306-307℃。
已知其它的对人体有害的有机氯化合物例如有PCB(多氯联苯)。PCB的化学稳定性、绝缘性、阻燃性、粘合性优异,用作安装在发电站、铁路、大厦等电气设备中的变压器、电容器的绝缘油。但是,由于含有与二英具有同样毒性的共平面PCB,因此1974年在法律上禁止了PCB的制造、流通和新的应用。
PCB的处理方法例如已开发了将PCB高温热处理的焚烧处理方法;将PCB进行脱氯处理的脱氯分解法;使用超临界水将PCB分解成二氧化碳和水的超临界水氧化分解法等。其中,焚烧处理方法中,在将PCB的热处理气体冷却时可能合成二英类。
因此,作为消除这些问题的以往的技术例如已知有下述的专利文献1和专利文献2。
专利文献1中公开了将由水泥生产设备的排气供给收尘机,捕集含有有机氯化合物的粉尘,将捕集的粉尘的至少一部分加入到水泥生产设备的800℃或以上的高温部中的方法。二英类在800℃左右被热分解,因此该方法可以有效地分解二英类,实现无害化。水泥生产设备的排气例如有:来自使水泥原料干燥的原料干燥机(原料步骤部)的排气、来自粉碎水泥原料的原料磨(原料步骤部)的排气等。
由收尘机排放并由烟道释放到大气中的脱粉尘气体中也含有一些气化的有机氯化合物。作为其应对方法,专利文献1中记载了使脱粉尘气体中的二英浓度降低的方法。即,在水泥生产设备中,从温度为30-400℃的位置(低温部)引出排气,将引出的排气供给收尘机。由低温部导出的排气与由水泥生产设备高温部排放的排气相比,有机氯化合物被浓缩(低温浓缩),因此,根据该方法,通过捕集有机氯化合物被浓缩了的粉尘并除去,可以使脱粉尘气体中的二英类的浓度降低。
专利文献2中公开了防止二英类的发生、同时使PCB分解的方法。即,将由外部运送到水泥工厂的含PCB的物质加入到回转窑中,将该含PCB的物质用煅烧水泥熟料时的热(1000℃或以上)进行加热,使PCB热分解。该热分解时产生的排气向回转窑外部导出,然后以20℃/秒或以上的冷却速度骤冷。通过以20℃/秒或以上冷却排气,排气的温度在短时间内即可通过二英类合成量增加的温度区域,因此该方法可以防止二英类的生成,同时可以分解PCB。
专利文献1:日本特开2004-244308号公报
专利文献2:日本特开2002-147722号公报
发明内容
如上所述,专利文献1中,将排气通入到收尘机中,将捕集的粉尘的至少一部分加入到通常运转时达到800℃或以上的水泥生产设备的高温部中,使吸附在粉尘中的二英类热分解。此时,对于由烟道释放到大气中的脱粉尘气体(通过收尘机的气体)中的有机氯化合物采取的应对措施是:在水泥生产设备中,由温度30-400℃的地点(低温部)引出排气,将其供给收尘机。
但是,该方法并不能充分降低由水泥生产设备中排放的二英类。即,含有有机氯化合物的水泥原料分别加入到都是以由预热器上部排放的排气作为热源、内部温度为300℃左右的原料干燥机和原料磨中,因此二英类被气化。因此,由原料磨等排放的排气(特别是粉尘)中含有有机氯化合物。
另一方面,经原料磨粉碎的水泥原料连续地加入到预热器的上部。此时,在最初的设定中,附着于水泥原料上的有机氯化合物应该是伴随着水泥原料在预热器内的下降而大部分被热分解,但是实际上并不尽然,由于预热器上部的热(包括排气的热)而被气化(分离),直接混入到排气中,重新返回至原料磨等中。由此,有机氯化合物在水泥生产的原料步骤内循环,逐渐形成高浓度。结果,由水泥生产设备排放的二英类的量增加。
专利文献2中,由水泥生产设备体系外(外部)运进的含有PCB的物质在回转窑内加热至1000℃或以上,进行热分解。但是,这种方法无法除去在水泥生产设备内产生的PCB。
因此,本发明人进行深入的研究,着眼于二英类和PCB等产生的原因是水泥原料中含有的有机氯化合物(氯成分),得到了以下认识。
首先,在将含有有机氯化合物的水泥原料加入到原料磨之前,将该水泥原料预热至300℃左右。上述水泥原料中也包含含机氯化合物的粉尘。由此,例如,可以将二英类的前体等有机氯化合物从在水泥生产设备内进行加热处理前的水泥原料中分离或者分解。
第二,在将含有有机氯化合物的水泥原料加入到预热器中进行加热之前,通过有机物除去器对上述水泥原料加热。由此,可以将例如二英类的前体等有机氯化合物从在水泥生产设备内加热之前的水泥原料、或者用预热器预热之前的水泥原料中分离或分解。
并且,将预热时产生的含有机氯化合物的热处理气体、或者有机物除去器加热时产生的含有机氯化合物的热处理气体供给通常运转时达到800℃或以上的水泥生产设备的高温部。由此,可以使热处理气体中的有机氯化合物热分解。
第三,通过将存在于水泥生产设备内且含有二英类和PCB等有机氯化合物的粉体(粉尘等)与在水泥生产设备内达到100℃或以上的高温气体接触,可以从该粉体中分离例如二英类的前体等的有机氯化合物,或者将粉体中所含的有机氯化合物分解。并且,通过将含有由上述粉体中分离的有机氯化合物的热处理气与具有有机氯化合物吸附功能的吸附粉接触,使有机氯化合物吸附于吸附粉上。这样,可以将吸附了有机氯化合物的吸附粉用作水泥煅烧用的燃料。有机氯化合物在吸附粉燃烧时被分解。由此,可以将热处理气体中的有机氯化合物热分解。
本发明人根据上述认识完成了本发明。
本发明的目的在于提供使由水泥生产设备中排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量降低,同时可节约水泥原料煅烧用的燃料的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备。
本发明是降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,该方法在水泥生产设备中降低粉体中所含的有机氯化合物的量,其具备以下步骤:将上述粉体加热,使上述有机氯化合物从上述粉体中分离、或者分解上述有机氯化合物的加热步骤;将通过加热上述粉体产生的含有上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部,使上述热处理气体中所含的上述有机氯化合物进行热分解的气体热分解步骤。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述粉体可以是含有上述有机氯化合物的水泥原料(石灰石、粘土、硅石、铁原料等)和/或在上述水泥生产设备中捕集的粉尘(在水泥生产的原料步骤中捕集的粉尘、煅烧步骤中捕集的粉尘等)。还可以是水泥生产过程中得到的中间产品(水泥熟料等)、成品步骤的副产物(水泥粉尘等)、废弃物(油污染污泥等)。水泥原料的一部分中可以存在不含有机氯化合物的。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,通过对含有有机氯化合物的粉体进行加热,可以从粉体中分离有机氯化合物(气化)、或者使粉体中所含的有机氯化合物分解(加热步骤)。经过了加热步骤的粉体供给原料磨,一边加热一边粉碎。通过加热粉体而产生的含有机氯化合物的热处理气体供给水泥生产设备的高温部,在该高温部进行加热,从而,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解(气体热分解步骤)。
如上所述,通过对含有机氯化合物的粉体进行加热,在由粉体中的有机氯化合物(氯成分)合成二英类之前,例如二英类的前体等被从粉体中除去。并且,由粉体分离出的有机氯化合物与在预热器内产生的热处理气体一起加入到水泥生产设备的高温部,由此,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
以往(例如专利文献1中所记载的发明),将粉尘加入到通常运转时达到800℃或以上的水泥生产设备内的高温部,因此杂质(粉尘)混入到所得的水泥中,水泥的品质降低。并且在煅烧步骤中,必须根据粉尘的投入量对水泥原料进行复杂的温度控制。与此相对,根据本发明,在原料步骤之前将粉体与水泥原料混合,因此,可以减少上述的在水泥生产步骤中水泥品质下降、和煅烧步骤中必须进行水泥原料的温度控制这些不良影响。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述水泥生产设备在通常运转时的温度优选为800℃或以上,更优选850℃或以上。如果在该范围内,则例如可以完全热分解二英类等有机氯化合物。高温部的温度低于800℃,则无法完全热分解例如二英类等的有机氯化合物。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述水泥生产设备可以是煅烧装置(例如回转窑),也可以是具有第一预热器、预烧炉、回转窑等的设备。此时的高温部例如有:第一预热器的下段部(850℃)、预烧炉(850℃)、回转窑的窑尾部(1000℃)、回转窑的窑头部(最高温度1450℃)、熟料冷却器的高温部(800℃或以上)等通常运转时其温度达到800℃或以上的设备。可以将全部的含有机氯化合物的热处理气体加入到其中之一,也可以将热处理气体按规定的比例加入到其中的多个或全部。熟料冷却器的高温部例如是指由回转窑加入水泥熟料的熟料冷却器的上游部位等。
将含有有机氯化合物的热处理气体供给第一预热器的下段部分或预烧炉时,热处理气体作为水泥原料预烧用的空气使用,通过预烧时的热,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。
将上述热处理气体供给回转窑的窑尾部、该回转窑的窑头部或熟料冷却器高温部其中之一时,热处理气体作为水泥原料煅烧用的空气使用,通过熟料煅烧时的高温,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。
将热处理气体供给回转窑的窑头部时,热处理气体可以与燃料一起供给燃烧器,也可以与燃料分别供给回转窑。热处理气体供给回转窑的位置没有限定。
水泥的煅烧温度例如回转窑内的温度通常是高于有机氯化合物的热分解温度(700℃)的11 00℃-1450℃。因此,在煅烧水泥熟料时,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解,实现无害化。此时的回转窑煅烧所需的时间(原料停留时间=有机氯化合物的热分解时间)为30分钟-1小时。有机氯化合物例如在900℃的温度下加热数秒即可热分解。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述加热步骤可以是在将上述粉体供给第一预热器之前供给有机物除去器进行加热。
在水泥生产初期阶段的原料步骤中,使用原料干燥机对含水量多的水泥原料进行干燥处理;以及使用原料磨粉碎水泥原料的处理等。预热时由第一预热器的上部排放的排气分别导入到原料干燥机和原料磨中,其内部温度在300℃左右。从原料干燥机和原料磨等中通过烟道排放到大气中的排气(排气中所含的粉尘)中含有大量的有机氯化合物。
用原料磨粉碎的水泥原料连续地加入到第一预热器的上部。此时,在初期设定中,随着水泥原料在第一预热器内部下降,附着于水泥原料上的有机氯化合物应该大部分被热分解,但实际上并未如此,而是通过第一预热器上部的热(包括排气的热)分离(气化),然后直接混入到排气中并返回到原料磨等中。这样,有机氯化合物在水泥生产的原料步骤内循环,浓度逐渐升高。结果,由实施原料步骤的设备经由烟道释放到大气中的二英类的量、进而由水泥生产设备排放的二英类的量增加。
根据本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,通过在将含有有机氯化合物的粉体供给第一预热器之前供给有机物除去器并加热,在由粉体中的有机氯化合物(氯成分)合成二英类之前,例如二英类的前体等即从粉体中除去。这样,在水泥生产的原料步骤内,有机氯化合物的循环被切断,上述有机氯化合物的高浓度化受到抑制。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
实施原料步骤的设备可采用例如将粘土等含水率高的水泥原料进行干燥的原料干燥机、将水泥原料进行粉碎的原料磨。优选在有机物除去步骤和预热步骤之间不对粉体进行任何处理。
有机物除去器只要是将粉碎后的水泥原料进行加热的装置即可,其结构没有限定。例如,可以采用加热螺杆式加热器,将加入到由外部加热的运送管中的水泥原料粉体一边通过螺杆运送一边加热。也可以采用加热流化床和具有旋风分离器的加热器。该加热器是首先在加热流化床内加入粉碎的水泥原料,由水泥原料中除去有机氯化合物。接着,将加热的水泥原料加入到旋风分离器中,将水泥原料与含有有机氯化合物的热处理气体分离。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,优选通过上述有机物除去器加热的粉体温度为300℃或以上,更优选200℃或以上。加热温度低于200℃,则有机氯化合物残留,实际上无法除去。
有机物除去器的热源没有限定。例如,可以采用在由水泥原料煅烧水泥熟料时产生的排气(由第一预热器的上部供给原料磨等的排气(350℃左右))、由熟料冷却器产生的排气(300℃或以上)、由熟料冷却器排放到烟道内的排气(200-300℃左右)等。也可以采用由专用的气体发生装置产生的加热气体。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述有机物除去器的热源可以是由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、由附设于上述有机物除去器上的气体发生装置产生的加热气体中的至少一种。
有机物除去器的热源例如可以采用由水泥原料煅烧水泥熟料时产生的排气(例如由预热器的上部供给原料磨等的排气(350℃左右))、由熟料冷却器产生的排气(300℃或以上)、由熟料冷却器排放到烟道的排气(200-300℃左右)其中之一,或者将其中的几个一起采用。
加热气体例如可采用空气、燃烧气体(包括CO、CO2)等。气体发生装置的加热方式可以采用例如燃烧器加热等。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,可以将来自热源的热介质(包括由气体发生装置产生的加热气体)供给有机物除去器的内部,进行直接加热;也可以例如向设置于有机物除去器外侧的夹套等中供给热介质,进行间接加热。向夹套供给由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、附设于上述有机物除去器上的气体发生装置所产生的加热气体其中至少一种。
将作为热源的排气供给夹套,则排气的热经由夹套、有机物除去器的外壁与有机物除去器内的粉体进行热交换,粉体被由外部加热。这样,粉体中的有机氯化合物的浓度(例如二英浓度)降低。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
作为热介质的排气的氧浓度高时,优选将排气导入到有机物除去器的内部。另一方面,例如象由预热器经由排气风道向原料干燥机和原料磨等中供给的排气等排气的氧浓度低时,优选将排气供给有机物除去器的夹套。在夹套内部进行热交换后将排气返回到排气风道中,可以在水泥生产原料步骤中对排气中所含的有机氯化合物进行热处理。
夹套可以设置于有机物除去器外壁的一部分,也可以在整个外壁上设置。夹套在有机物除去器的外壁中设置的区域是任意的。夹套的形状和大小(容量)也没有限定。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述加热步骤可以是在将上述粉体供给第一预热器之前供给第二预热器进行预热。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,在将含有有机氯化合物的粉体供给第一预热器之前供给第二预热器进行预热,则在由粉体中的有机氯化合物(氯成分)合成二英类之前,例如二英类的前体等就被从粉体中除去。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
以往(例如专利文献1所记载的发明)是将粉尘加入到通常运转时达到800℃或以上的水泥生产设备内的高温部,杂质(粉尘)混入到所得的水泥中,水泥的品质降低。并且在煅烧步骤中,必须根据粉尘的加入量对水泥原料进行复杂的温度控制。而根据本发明,是在原料步骤之前将粉体混合到水泥原料中,因此可以减少上述的在水泥制造步骤中水泥的品质降低和煅烧步骤中必须进行水泥原料温度控制这些不良影响。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,由上述第二预热器加热的上述粉体的温度、即预热温度优选100℃或以上、600℃或以下,更优选200℃或以上、500℃或以下。预热温度低于100℃时,无法充分从粉体中分离或者分解有机氯化合物。预热温度超过600℃时,为了加热而必须使用多余的能量。如果在200℃或以上、500℃或以下的范围内,则根据物质(例如PCB)的性状,可以由粉体中充分分离有机氯化合物,能量消耗少。
第二预热器只要是附设于现有的水泥生产设备体系外的装置即可,其结构没有限定。例如可以采用加热螺杆式加热器、桨式加热器、旋转式加热器等。或者也可以具有一边预热一边进行粉体粉碎的结构。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述第二预热器的热源可以采用由水泥原料煅烧水泥熟料时产生的排气(由第一预热器的上部供给原料磨等的排气(350℃左右))、熟料冷却器产生的排气(300℃或以上)、由熟料冷却器向烟道排放的排气(200-300℃左右)等。可以将第二预热器单独使用,除此之外,如果上述热源产生的热量不足时,也可以结合使用专用的热发生装置(热气体发生器等)。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,可以将来自热源的热介质(包括来自热发生装置的热介质)供给第二预热器的内部,直接加热;也可以例如将热介质供给设于第二预热器外侧的夹套等中,间接加热。将由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、附设于上述第二预热器上的气体发生装置所产生的加热气体其中至少一种供给夹套。
作为热源的排气供给夹套,则排气的热经由夹套、第二预热器的外壁与第二预热器内的粉体进行热交换,粉体被由外部加热。由此,粉体中的有机氯化合物的浓度(例如二英浓度)降低。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
作为热介质的排气的氧浓度高时,优选将排气导入到第二预热器的内部。例如象由第一预热器经由排气风道向原料干燥机和原料磨中供给的排气等排气的氧浓度低时,优选将排气供给第二预热器的夹套。在夹套的内部进行热交换后的排气返回到排气风道,可以在水泥生产的原料步骤中对排气中所含的有机氯化合物进行热处理。
夹套可以设置于第二预热器外壁的一部分,也可以设置于整个外壁。夹套在第二预热器外壁上设置的区域是任意的。夹套的形状和大小(容量)也没有限定。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,可以对经上述第二预热器预热的上述粉体进行通常的水泥生产处理。
这里所述的通常的水泥生产步骤中的处理是指例如水泥生产设备具有预热器和回转窑时,用原料磨粉碎的水泥原料临时贮藏在贮藏库中,接着将贮藏库内的水泥原料通过预热器加热至石灰石脱碳酸(预热),将加热的水泥原料在回转窑内加热,煅烧成水泥熟料,然后将水泥熟料加入到熟料冷却器中进行冷却等的与水泥生产相关的一系列处理。
本发明还是在水泥生产设备中降低粉体中所含的有机氯化合物的量的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,该方法具备以下步骤:将上述粉体在上述水泥生产设备内与高温气体接触,从上述粉体中分离上述有机氯化合物,或者分解上述有机氯化合物的有机物除去步骤;捕集与上述粉体接触的上述高温气体中所含的上述粉体,从上述高温气体中除去上述粉体的粉体除去步骤;将除去了上述粉体的上述高温气体与吸附粉接触,使上述有机氯化合物吸附于上述吸附粉的有机物吸附步骤。
在本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述粉体可以是含有上述有机氯化合物的水泥原料(石灰石、粘土、硅石、铁原料等)、和/或在上述水泥生产设备内捕集的粉尘(在水泥生产中的原料步骤中捕集的粉尘、煅烧步骤中捕集的粉尘等)。水泥原料的一部分中可以混杂不含有机氯化合物的。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,通过在水泥生产设备内将含有有机氯化合物的粉体与高温气体接触,有机氯化合物从粉体中分离(气化),或粉体中所含的有机氯化合物被分解(有机物除去步骤)。
通过捕集与粉体接触后的高温气体中所含的粉体,粉体从高温气体中除去(粉体除去步骤)。将除去了粉体的高温气体与吸附粉接触,由此,高温气体中的有机氯化合物吸附于吸附粉中(有机物吸附步骤)。由此,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。由粉体除去的有机氯化合物例如有二英类(包括前体)、PCB等为代表的残留有机氯化合物等。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述高温气体的温度优选100℃或以上,更优选200℃或以上。将二英类从粉体中分离时,必须将粉体加热至100℃或以上;分解二英类时,必须将粉体加热至800℃或以上。从粉体中分离PCB时,必须将粉体加热至100℃或以上;分解PCB时,必须将粉体加热至800℃或以上。高温气体为100℃或以上,则可以从粉体中除去二英类、PCB两者。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,通过将吸附上述有机氯化合物的上述吸附粉用于煅烧水泥熟料时的燃料,使上述吸附粉燃烧,可以分解上述有机氯化合物。吸附了有机氯化合物的吸附粉例如作为回转窑燃烧器的燃料从燃料喂料口加入,则吸附于吸附粉上的有机氯化合物通过燃烧器火焰(1500℃或以上)的热被瞬间分解。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,在上述粉体除去步骤中除去的粉体可以加入到用于粉碎上述煅烧用的水泥原料的原料磨中。将粉体加入到原料磨中,则粉体形成水泥原料的一部分,因此可以提高水泥原料的生产能力。
本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法中,上述吸附粉可以是煤微粉、活性碳微粉或油焦微粉的至少其中之一。通过将吸附了有机氯化合物的吸附粉用于煅烧水泥熟料时的燃料,可以节约煅烧用的燃料。吸附粉只要是可以吸附排气中二英类和PCB等有机氯化合物的粉体即可,没有限定。优选有机氯化合物的吸附性高的多孔粉体。
向高温气体中供给吸附粉的量越多越好,但是过多则会增加除尘设备的负荷。因此,优选采用BET比表面积大的吸附粉。吸附粉的BET比表面积优选为0.1m2/g。BET比表面积低于0.1m2/g,则无法获得实用的吸附性能。通过使用BET比表面积大的吸附粉,即使吸附粉的量少也会吸附较多的有机氯化合物,因此可以减小收尘机的负荷。
高温气体没有限定。例如可以采用由水泥原料煅烧水泥熟料时产生的排气(由第一预热器的上部供给原料磨等的排气(350℃左右))、由熟料冷却器产生的排气(300℃或以上)、由熟料冷却器向烟道排放的排气(200-300℃左右)等。
使吸附粉与高温气体接触的方法没有限定。例如可以在高温气体配管的中途形成吸附粉的加料口,将吸附粉的加料装置与该加料口连接。吸附粉的加料装置可以采用螺杆喂料等。
水泥生产设备的结构没有限定。例如可以是煅烧装置(例如回转窑),也可以是具备第一预热器、预烧炉、回转窑等的设备。
由高温气体中捕集粉体的方法没有限定。例如可以采用电收尘机、袋滤器等收尘机。与高温气体接触的粉体可以是将通过收尘机捕集的全部粉尘与高温气体接触,也可以是只将粉尘的一部分与高温气体接触。
本发明是由水泥原料煅烧水泥熟料的水泥生产设备,其具备以下装置:将含有有机氯化合物的粉体进行预热的第一预热器;在将上述粉体供给上述第一预热器之前进行加热的加热器;将加热上述粉体产生的含上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部的热处理气体供给线路。
在本发明的水泥生产设备中,上述高温部可以是上述第一预热器的下段、预烧炉、回转窑的窑尾部、上述回转窑的窑头部、熟料冷却器的高温部的至少其中之一。
根据本发明的水泥生产设备,通过在将含有有机氯化合物的粉体供给第一预热器之前进行加热,在由粉体中的有机氯化合物(氯成分)合成二英类之前,例如二英类的前体等被从粉体中除去。并且从粉体中分离出的有机氯化合物与在预热器内产生的热处理气体一起供给水泥生产设备的高温部,由此,热处理气体中含有的有机氯化合物被热分解。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
本发明的水泥生产设备中,上述加热器的热源可以是由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、附设于上述有机物除去器上的气体发生装置所产生的加热气体中的至少一种。
本发明的水泥生产设备中,可以具备设置于上述加热器的外侧、对供给该加热器的上述粉体进行加热的夹套。并且,可以将由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、由附设于上述有机物除去器上的气体发生装置所产生的加热气体中的至少一种供给上述夹套。
本发明是由水泥原料煅烧水泥熟料的水泥生产设备,其具备以下装置:用于将高温气体供给磨机的高温气体供给线路,所述磨机粉碎用于煅烧上述水泥熟料的燃料;将含有有机氯化合物的粉体供给上述高温气体供给线路的粉体供给线路;设于上述粉体供给线路、捕集与上述粉体接触后的上述高温气体中所含的上述粉体的捕集装置,除去了上述粉体的上述高温气体与吸附粉接触。
根据本发明的水泥生产设备,通过捕集与粉体接触后的高温气体中所含的粉体,由高温气体中除去粉体。除去了粉体的高温气体与吸附粉接触,则高温气体中的有机氯化合物被吸附于吸附粉中。由此,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
本发明的水泥生产设备中,上述吸附粉可以用作上述燃料。吸附了有机氯化合物的吸附粉例如作为回转窑燃烧器的燃料,由燃料加料口加入,吸附于吸附粉上的有机氯化合物通过燃烧器火焰的热瞬间被分解。
本发明的水泥生产设备可以具备粉体供给线路,用于将上述捕集装置所捕集的上述粉体供给用于粉碎上述水泥原料的原料磨。
根据本发明的水泥生产设备,通过将从高温气体中除去的粉体加入到粉碎水泥原料的原料磨中,粉体形成水泥原料的一部分。由此可以提高水泥原料的生产能力。
发明效果
根据本发明,在将含有有机氯化合物的粉体用第一预热器加热之前,用第二预热器或有机物除去器加热,由此,在有机氯化合物合成二英类之前,例如二英类的前体等被从粉体中分离或分解。并且,通过将从粉体中分离的有机氯化合物与在有机物除去器内产生的热处理气体一起加入到水泥生产设备的高温部,热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。结果,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量比以往可大幅降低。
根据本发明,将含有有机氯化合物的粉体与高温气体接触。然后从高温气体中除去粉体后,使含有有机氯化合物的高温气体与吸附粉接触,使有机氯化合物吸附于吸附粉上。由此,由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。并且,通过将吸附有有机氯化合物的吸附粉作为煅烧水泥熟料时的燃料使用,可以节约煅烧用的燃料。吸附于吸附粉上的有机氯化合物通过煅烧水泥熟料时的热瞬间分解。
附图简述
图1是实施本发明的有机氯化合物降低方法的第一实施方案的水泥生产设备的概略构成图。
图2是图1的水泥生产设备中具备的有机物除去器的概略构成图。
图3是实施本发明的有机氯化合物降低方法的第二实施方案的水泥生产设备中具备的有机物除去器的概略构成图。
图4是用于实施本发明的有机氯化合物降低方法的第三实施方案的水泥生产设备的概略构成图。
图5是表示水泥生产设备内的温度与粉尘中所含的有机物的减少率的关系的曲线图。
图6是实施本发明的有机氯化合物降低方法的第四实施方案的水泥生产设备的概略构成图。
符号说明
1...原料步骤部、2...煅烧步骤部、10A,10B,10C,10D...水泥生产设备、11...原料贮藏库、12...原料干燥机、13...原料磨、14...贮藏筒仓、16...预热器、18...回转窑、19...熟料冷却器、30...电收尘机、100...有机物除去器、101...外部夹套、102...气体发生装置、200...预热器
实施发明的最佳方式
参照图1和图2,对本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法和水泥生产设备的第一实施方案进行说明。
本实施方案的水泥生产设备10A如图1所示,具备粉碎水泥原料的原料步骤部1和将粉碎的水泥原料进行煅烧的煅烧步骤部2。
原料步骤部1具备原料贮藏库11、原料干燥机12、原料磨13、贮藏筒仓14、电收尘机(收尘机)30。原料贮藏库11分别贮藏作为水泥原料的石灰石、粘土、硅石和铁原料。原料干燥机12对含水量多的水泥原料进行加热,使其干燥。原料磨13是将由原料贮藏库11供给的水泥原料进行粉碎。贮藏筒仓14是贮藏由原料磨13粉碎的水泥原料。电收尘机30是捕集由原料干燥机12和原料磨13排放的排气中的含有二英类和PCB等有机氯化合物的粉尘(粉体)。
原料贮藏库11经由原料输送设备118与原料磨13连接,同时经由原料供给设备131与原料干燥机12连接。原料干燥机12经由干燥原料排放设备132与原料磨13连接。原料磨13经由粉碎原料输送设备121与贮藏筒仓14连接。贮藏于原料贮藏库11的水泥原料经由原料输送设备118加入到原料磨13中。粘土等含水量多的部分水泥原料则经由原料供给设备131先加入到原料干燥机12中。
后述的预热器16的上部经由排气风道21与原料干燥机12和原料磨13连接。排气风道21的下游一端分成两股。一股的下游一端连接原料干燥机12、另一股的下游端与原料磨13连接。排气风道21中设置输送排气的鼓风机F1。由预热器16的上部排放的300℃或以上的排气经由排气风道21导入原料干燥机12和原料磨13中。导入上述排气,则原料干燥机12内部的温度约为300℃左右,原料磨13的内部温度为100℃或以上。
加入到原料干燥机12中的含水量多的水泥原料被经排气风道21导入的排气的热干燥,然后,经由干燥原料排放设备132加入到原料磨13中。
原料磨13的转鼓中装有很多金属球。转鼓旋转,同时将水泥原料连续地加入到该转鼓中,则很多的金属球将水泥原料细细粉碎,得到粉碎至粒径大小约为90μm或以下的水泥原料粉。被粉碎的水泥原料经由粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14。
原料干燥机12和原料磨13经由烟道129与烟囱130相连。烟道129的上游端分支成两股,一股的上游端与原料干燥机12连接,另一股的上游端与原料磨13连接。电收尘机30设置在比分支部分靠下游一侧的烟道129上。与原料磨13连接的烟道129设有鼓风机F2,在电收尘机30和烟囱130之间的烟道129上设置有鼓风机F3。用于原料干燥机12和原料磨13加热的排气经由烟道129和烟囱130释放到大气中。
电收尘机30经由粉尘配送设备123与粉碎原料输送设备121的中途连接。由电收尘机30捕集的粉尘经由粉尘配送设备123和粉碎原料输送设备121加入到贮藏筒仓14。
贮藏筒仓14经由加热原料粉体输送设备165与有机物除去器100连接。贮藏于贮藏筒仓14的水泥原料经由加热原料粉体输送设备165供给有机物除去器100。
煅烧步骤部2具备预热器(第一预热器)16、燃烧器17、回转窑18、熟料冷却器19和熟料筒仓20、有机物除去器100、外部夹套(夹套)101、和气体发生装置102。预热器16是将通过有机物除去器100除去了有机氯化合物的水泥原料进行预热,使其在下一步骤的回转窑18中容易煅烧。回转窑18的窑尾部与预热器16的下段部分连接。回转窑18通过燃烧器17加热水泥原料进行煅烧,得到水泥熟料。熟料冷却器19是将由回转窑18的窑头排放的水泥熟料进行冷却。熟料筒仓20是临时贮藏在回转窑18中得到的水泥熟料。
预热器16具有越往下段(下游)内部温度越高的上下五段的旋风分离器15。排气风道21的上游一端与预热器16的上部连接。通过有机物除去器100除去了有机氯化合物的水泥原料由上段至下段依次通过旋风分离器15,在该过程中,水泥原料中的石灰石预热至脱碳酸的程度(通常运转时,预热器16的上部温度为300℃或以上)。
回转窑18具有内部衬有耐火物质的窑壳,可以生产水泥熟料。回转窑18的窑头部中,通过以重油或微粉煤为燃料的燃烧器17的热,由水泥原料煅烧成水泥熟料。
有机物除去器100是在将水泥原料即将加入到预热器16中之前进行加热,由水泥原料中分离有机氯化合物,或者分解有机氯化合物。外部夹套101设置于有机物除去器100的外侧,通过由外部供给的热源对加入到有机物除去器100中的水泥原料进行间接加热。气体发生装置102是将作为热源的加热气体由水泥生产设备10A的外部(体系外)供给外部夹套101。
有机物除去器100经由除有机物粉末输送设备165a与预热器16连接。有机物除去器100中,除去了有机物的水泥原料经由除有机物粉末输送设备165a加入到预热器16中,使其通过构成预热器16的各旋风分离器15,在该过程中进行预热(通常运转时,水泥原料被预热器16加热至900℃左右)。
预热器16与回转窑18连接,回转窑18与水泥熟料19连接。预热的水泥原料在回转窑18的窑壳内部边旋转边被燃烧器17加热。由此煅烧成水泥熟料。所得水泥熟料在熟料冷却器19的内部冷却。
如图1和图2所示,有机物除去器100具备上述外部夹套101、外壳103、折曲管104、和加热螺杆式加热部105。外壳103形成为平面上看为方形。折曲管104形成曲折状,外壳103的内部空间设成上下方向。折曲管104连接在外壳103的上板上形成的水泥原料的喂料口103a和在外壳103下板上形成的水泥原料的排放口103b。加热原料粉末输送设备165的下游端与喂料口103a连接,除有机物粉末输送设备165a的上游端与排放口103b连接。加热原料粉末输送设备165的上游一端与贮藏筒仓14连接,除有机物粉末输送设备165a的下游一端与预热器16的上部连接。
加热部105是在折曲管104中途沿上下方向间隔配置三段。加热部105具备圆筒形状的运送管106和圆筒夹套107、螺杆108、旋转马达109。圆筒形状的运送管106由在折曲管104的中途呈水平设置的部分构成。圆筒夹套107包围运送管106设置,将通过运送管106内部的水泥原料加热。螺杆108安装于运送管106的内部,通过旋转马达109驱动,运送水泥原料。
各圆筒夹套107经由在上游端分成两股的一根热源配送管150串联连接。热源配送管150的一个上游端、即支管151与在外壳103的下板上形成的第一热源供给口103c连接。热源配送管150的另一个上游端、即支管152与在外壳103的下板上形成的第二热源供给口103d连接。热源配送管150的下游一端与在外壳103的上板上形成的热源排放口103e连接。由最上段的加热部105的运送管106上游部分分支的有机气体分离支管153与热源配送管150的下游一端连接。
预热支管21a的下游一端与第一热源供给口103c连接。预热支管21a的上游端与排气风道21的上游端连接。预热支管21a上设有鼓风机F4。由预热器16的上段部分排放的排气经由预热支管21a和第一热源供给口103c供给热源配送管150,再依次供给各加热部105的圆筒夹套107。上游一端分成两股的热源导入管154的下游端与第二热源供给口103d连接。热源导入管154的一个上游端、即支管154a与回转窑18的窑头部的上部连接。热源导入管154的另一上游端、即支管154b与熟料冷却器19的上部连接。与第二热源供给口103d连接的热源导入管154上设置有鼓风机F5。由熟料冷却器19排放的排气、以及由回转窑18的窑头部排放的排气经由热源导入管154和第二热源供给口103d供给热源配送管150,再依次供给各加热部105的圆筒夹套107。
排气导出管(热处理气体供给线路)156的上游一端与热源排放口103e连接。排气导出管156的下游一端与预热器16的下段部分连接(通常运转时,预热器16下段部分的温度约为850℃)。排气导出管156上设置阀155。
较阀155靠上游一侧的排气导出管156经由第一支管(热处理气体供给线路)156a与熟料冷却器19的上游部分连接(通常运转时熟料冷却器19的上游部温度约为1100℃)。第一支管156a设有阀157。较第一支管156a靠上游一侧的排气导出管156经由第二支管(热处理气体供给线路)156b与回转窑1 的窑头部的端壁面连接(通常运转时,回转窑18的窑头部温度约为1450℃)。第二支管156b上设置阀158。较第二支管156b靠上游一侧的排气导出管156上设置鼓风机F6。
气体发生装置102的未图示的加热气体供给部经由加热气体供给管159与外部夹套101外壁的一部分连接。外部夹套101外壁的另一部分经由外热排气风道160与排气风道21连接。
气体发生装置102在仅以由上述三种热源(预热器16的上段部分、回转窑18的窑头部、和熟料冷却器19的上部)排放的排气的热难以从水泥原料中除去有机氯化合物时使用。气体发生装置102所生成的加热气体经由加热气体供给管159供给外部夹套101的内部空间(气体发生装置102运转时,外部夹套101内部空间的温度为300℃左右)。也可以将由预热器16的上部排放的排气的一部分供给外部夹套101。
这样,在由各加热部105进行加热的同时,由供给外部夹套101的加热气体对外壳103内部空气进行加热,由此使通过折曲管104内部的水泥原料加热。用于加热水泥原料的加热气体经由外热排气风道160导入到排气风道21中。
下面对在本实施方案的水泥生产设备10A内部(体系内)进行的有机氯化合物的降低方法进行说明。
首先,三个阀155、157、158打开。并且如图1所示,贮藏在原料贮藏库11中的水泥原料(石灰石、粘土、硅石和铁原料)经由原料运送设备118加入到原料磨13中。粘土等含水量大的一部分水泥原料经由原料供给设备131加入到原料干燥机12中,通过原料干燥机12进行干燥,然后经由干燥原料排放设备132加入到原料磨13中。由预热器16的上部排放的高温排气经由排气风道21导入到原料干燥机12和原料磨13中,因此,原料干燥机12内部温度保持约为300℃或以上,原料磨13内部的温度保持100℃或以上。因此,原料干燥机12中,由原料贮藏库11供给的含水量多的水泥原料被干燥。在原料磨13中,由原料干燥机12供给的含干燥粘土的水泥原料被加热到100℃左右,同时用大量的金属球粉碎成粒径大约90μm或以下。在原料磨13中粉碎的水泥原料经由粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14。
将含有二英类和PCB等有机氯化合物、有机物和氯等的废弃物(城市垃圾和焚烧灰等)混入到水泥原料中时,加入到原料磨13中的水泥原料中所含的有机氯化合物在保持约100℃或以上的原料磨13的内部被加热,由此从水泥原料中分离出去。加入到原料干燥机12中的水泥原料所含的有机氯化合物在保持约300℃或以上的原料干燥机12的内部加热,由此被分解(气化)。
导入到原料干燥机12和原料磨13中的排气由于加热水泥原料而被夺取热,因此电收尘机30入口的排气温度降低至90℃左右。由水泥原料中分离或分解的有机氯化合物的大部分被吸附于排气中的粉尘上。吸附了有机氯化合物的粉尘经由烟道129导出到烟囱130,在该过程中被电收尘机30捕集。所捕集的粉尘经由粉尘配送设备123和粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14中。
贮藏在贮藏筒仓14中的水泥原料(包括粉尘)经由加热原料粉末运送设备165加入到有机物除去器100的投料口103a。此时,各加热部105中,来自通过圆筒夹套107内部的各热源的排气使运送管106加热至300℃左右,同时通过旋转马达109使螺杆108同步旋转。由此,加入到有机物除去器100中的水泥原料一边运送到折曲管104的内部,一边依次通过三个加热部105,在该过程中,有机氯化合物被除去,由有机物除去器100的排放口103b排放。由有机物除去器100排放的水泥原料经由除有机物粉末运送设备165a加入到预热器16的上部。
在有机物除去器100的内部、具体来说在折曲管104的内部产生的含有有机氯化合物的热处理气体(排气)经由有机气体分离支管153导入到热源配送管150的下游端。由此,在折曲管104的内部产生的热处理气体与来自用于加热水泥原料的各热源的排气混合,经由热源排放口103e导入到排气导出管156中。混合的排气和热处理气体经由排气导出管156供给预热器16的下段部分,再经由第一支管156a供给熟料冷却器19的上游部,经由第二支管156b供给回转窑18的窑头部。上述各部分在通常运转时均为800℃或以上,因此供给上述各部分的排气和热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。
在有机物除去器100中,除去了有机氯化合物的水泥原料供给煅烧步骤部2,由预热器16最上段的旋风分离器15向下段一侧的旋风分离器15依次向下流通,最终预热至800℃左右。然后,水泥原料加入到回转窑18的窑尾部。在回转窑18的窑头部,通过燃烧器17的加热,由水泥原料煅烧成水泥熟料。煅烧的水泥熟料通过熟料冷却器19冷却,然后在熟料筒仓20中贮藏。
以往的水泥生产设备中,水泥原料由贮藏筒仓直接加入到预热器的上部。此时,水泥原料中所含的有机氯化合物在初期的设定中应该是在预热器内部随着水泥原料的下降其大部分被热分解,但实际上并未如此,通过预热器上部的热(包括排气的热)分离(气化),然后直接混入到排气中,返回到原料磨等中。这样,有机氯化合物在原料步骤部内循环,浓度逐渐升高。结果,经由烟道,由实施原料步骤的设备向大气中释放的二英类的量、即而由水泥生产设备排放的二英类的量增加。
与此相对,本实施方案的水泥生产设备10A中,水泥原料在即将加入到预热器16中之前先加入到有机物除去器100中进行加热,除去有机氯化合物。由此,原料步骤部内的有机氯化合物的循环被切断,因此可以抑制有机氯化合物的浓度升高。结果,由水泥生产设备10A排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
以下,参照图3对本发明的降低水泥生产设备10B中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备的第二实施方案进行说明。对于在第一实施方案中已经说明的构成要素采用相同符号,省略其说明。
如图3所示,本实施方案的水泥生产设备10B设置有机物除去器170,以此代替第一实施方案的有机物除去器100。有机物除去器170具备流化床171和旋风分离器173。流化床171用于加热水泥原料、除去该水泥原料中的有机氯化合物。旋风分离器173经由连接管172与流化床171的上部连接,将除去了有机氯化合物的水泥原料从流化床171中取出。
流化床171具备加热塔174和运送设备175。加热塔174形成为纵向的圆筒状,对含有有机氯化合物的水泥原料进行加热。运送设备175的下游一端与加热塔174外壁的下部连接。加热原料粉末运送设备165与运送设备175的上游端连接。水泥原料从贮藏筒仓14经由加热原料粉末运送设备165和运送设备175,以恒定的流量加入到加热塔174的内部。在加热塔174的底部水平设置多孔板(图示省略)。由上述三种热源(预热器16的上段部分、熟料冷却器19的上部、回转窑18的窑头部)排放的排气经由多孔板的各孔,以恒定的压力常时供给加热塔174的内部。
供给加热塔174内部的排气被吹向上方,因此,经由运送设备175加入到加热塔174中的水泥原料在加热塔174的内部边旋转边上升。该过程中,通过排气的热使有机氯化合物从水泥原料中分离或热分解。然后将含有有机氯化合物的热处理气体以及除去了有机氯化合物的水泥原料经由连接管172供给旋风分离器173。
供给旋风分离器173的含有机氯化合物的热处理气体从水泥原料中分离,经由排气导出管156、第一支管156a和第二支管156b分别供给预热器16的下段部分、回转窑18的窑头部和熟料冷却器19的上游部。上述各部分在通常运转时均为800℃或以上,因此供给上述各部分的排气和热处理气体中所含的有机氯化合物被热分解。另一方面,除去了有机氯化合物的水泥原料由旋风分离器173的底部经由除有机物粉末运送设备165a加入到预热器16的上部。
本实施方案的水泥生产设备10B中,有机物除去器170与有机物除去器100相比结构简单,容易维护。除此之外的构成、作用和效果均与第一实施方案相同,其说明省略。
运转第一实施方案的水泥生产设备10B运转时、以及运转以往的水泥生产设备时,对释放到大气中的排气中的PCB减少率进行了调查。结果,喂料原料中的PCB含量由原来的500ng/g降低至10ng/g。除尘气体中的PCB含量由目前的10000ng/Nm3降低至250ng/Nm3
以下,参照图4对本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备的第三实施方案进行说明。对于在第一实施方案中已说明的构成要素采用相同符号,其说明省略。
如图4所示,本实施方案的水泥生产设备10C具备粉碎水泥原料的原料步骤部1;将粉碎的水泥原料进行煅烧的煅烧步骤部2;在煅烧得到的水泥熟料中混合石膏并进行粉碎的成品步骤部3。
原料步骤部1具备原料贮藏库11、原料干燥机12、原料磨13、电收尘机(收尘机)30、贮藏筒仓14、预热器(第二预热器)200、热发生装置201。预热器200是加热螺杆式加热器,对含有有机氯化合物的水泥原料进行预热。热发生装置201是在仅用预热器200对水泥原料预加热的热量不足时开动。
原料贮藏库11经由原料供给设备202与预热器200连接。原料供给设备202设置阀203。贮藏在原料贮藏库11中的水泥原料经由原料供给设备202供给预热器200。
电收尘机30经由粉尘配送设备204与较阀203靠下游侧的原料供给设备202连接。通过电收尘机30捕集的粉尘经由粉尘配送设备204和原料供给设备202供给预热器200。预热器16的下段部分经由加热原料配送管205与较阀203靠下游侧的原料供给设备202连接。为了降低由预热器16加热的水泥原料中所含的有机氯化合物,从预热器16的下段部分附近提取一部分加热的水泥原料,经由加热原料配送管205和原料供给设备202供给预热器200。
预热器200是在伴随着螺杆200a的旋转进行运送的过程中,对由原料贮藏库11经由原料供给设备202供给的水泥原料、以及由电收尘机30经由粉尘配送设备204和原料供给设备202供给的粉尘进行预热。
预热器200的外侧设置夹套206。夹套206是由预热器200的外侧间接地对水泥原料进行预热。在水泥生产设备10C各处产生的排气作为热源供给夹套206。通常运转时,预热器200产生的预热温度是250℃,预热时间为20分钟左右。
预热器200的热源采用由预热器16上部经由排气风道路21供给原料干燥机12和原料磨13的300℃左右的排气;由熟料冷却器19排放的300℃或以上的排气;和由熟料冷却器19经由烟道236排放的200℃-300℃左右的排气。
在鼓风机F1下游一侧的排气风道21经由第一热介质管208与预热器200连接。在第一热介质管208上设置阀207。由预热器16排放的排气的一部分经由第一热介质管208供给预热器200。由熟料冷却器19经由第二热介质管210与第一热介质管208连接。第二热介质管210上设置阀209。由熟料冷却器19排放的排气的一部分经由第二热介质管210和第一热介质管208供给预热器200。烟道236经由第三热介质管212与第二热介质管210连接。第三热介质管212上设置阀211。由熟料冷却器19经由烟道236排放的排气的一部分经由第三热介质管212、第二热介质管210和第一热介质管208供给预热器200。
阀207下游侧的第一热介质管208经由支管214与预热器200的夹套206连接。支管214上设置阀213。由预热器16供给原料磨13等的排气中有时氧浓度低、不适合于伴随有燃烧的加热用气体。这种情况下,打开阀213,由预热器16排放的排气经由支管214供给夹套206,间接加热水泥原料等。
预热器200经由夹套排管216与排气风道21连接,该排气风道21处于与第一热介质管208相连接的部分的下游一侧。夹套排管216上设有运送排气的鼓风机215。用于水泥原料等加热后,由夹套206排放的排气经由夹套排管216返回到排气风道21。由此,由预热器16排放的排气中所含的一些有机氯化合物在水泥生产的原料步骤(原料干燥机12和原料磨13)中进行热处理。
预热器200经由原料排管218与原料磨13连接。原料排管218上设置阀217。通过预热器200预热的水泥原料和粉尘经由原料排管218加入到原料磨13中。阀217上游一侧的原料排管218经由粉尘专用配管220与粉碎原料运送设备121连接。粉尘专用配管220上设置阀219。在水泥生产设备10C夜间运转时,在阀203、217关闭的同时打开阀219,只有粉尘供给预热器200。由此,有机氯化合物从粉尘中分离或分解。除去了有机氯化合物的粉尘经由原料排管218、粉尘专用配管220和粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14。
热发生装置201是在只用上述三种热源对水泥原料进行预热时热量不足的时候开动,补充预热器200的热量不足。具体来说,采用热气体发生方式的加热装置。
热发生装置201经由辅助热配送管222与阀207下游一侧的第一热介质管208连接。辅助热配送管222经由辅助热支管224与预热器200的夹套206连接。辅助热支管224上设置阀223。通常运转时,由热发生装置201生成的400℃左右的加热空气经由辅助热配送管222和第一热介质管208供给预热器200。在需要补充预热器200的热量不足时,阀223打开,由热发生装置201生成的加热空气经由辅助热配送管222和辅助热支管224供给夹套206。
预热器200经由气体配送管23与预热器16的下段部分、回转窑18的窑尾部、以及回转窑18的窑头部连接。气体配送管23上设置鼓风机225。气体配送管23的下游端分成三股。三个支管中,第一支管23a与回转窑18的窑头部连接,第二支管23b与回转窑18的窑尾部连接,第三支管23c与预热器16的最下段(第五段)的旋风分离器15连接。含有粉尘的水泥原料在预热时,在预热器200中产生的含有机氯化合物的热处理气体(排气)经由气体配送管23分别供给预热器16的下段部分、回转窑18的窑尾部和回转窑18的窑头部。水泥生产设备10C具有预烧炉时,可以将上述热处理气体供给预烧炉。上述热处理气体也可以供给熟料冷却器19的上游部。
第一支管23a上设置第一阀226,第二支管23b上设置第二阀227,第三支管23c上设置第三阀228。通过第一阀226、第二阀227和第三阀228的开闭,可以将热处理气体供给预热器16的下段部分、回转窑18的窑尾部、以及回转窑18的窑头部其中至少一个部分。
煅烧步骤部2具备预热器16、燃烧器17、回转窑18、熟料冷却器19、熟料筒仓20和收尘机5。收尘机5捕集由熟料筒仓20排放的含有有机氯化合物的粉尘。
成品步骤部3具备成品磨6、水泥筒仓7。成品磨6是将加入了规定量石膏的水泥熟料粉碎,加工成最终制品水泥。水泥筒仓7临时贮藏所得的水泥。
下面,对在本实施方案的水泥生产设备10C的内部(体系内)进行的降低有机氯化合物的方法进行说明。
首先,关闭三个阀213、219、223,将其它阀打开。然后如图4所示,贮藏于原料贮藏库11的水泥原料(石灰石、粘土、硅石和铁原料)经由原料供给设备202供给预热器200。粘土等含水量多的一部分水泥原料经由原料供给设备131加入到原料干燥机12中,通过原料干燥机12干燥,并且经由干燥原料排放设备132加入到原料磨13中。
由预热器16的上部排放的高温排气经由排气风道21导入到原料干燥机12中,因此,原料干燥机12内部的温度保持为约300℃或以上。含二英类和PCB等有机氯化合物、有机物和氯等的废弃物(城市垃圾和焚烧灰等)加入到水泥原料中时,加入到原料干燥机12中的水泥原料中所含的有机氯化合物通过在原料干燥机12内部加热被分解(气化)。
导入到原料干燥机12中的排气由于加热水泥原料而被夺取了热,因此电收尘机30入口处的排气温度降低至90℃左右。被分解的有机氯化合物的大部分吸附于排气中的粉尘上。吸附了有机氯化合物的粉尘经由烟道129导出到烟囱130,在该过程中粉尘被电收尘机30捕集。所捕集的粉尘经由粉尘配送设备204和原料供给设备202导入到预热器200中。并且,由预热器16的最下段部分附近提取的水泥原料的一部分经由加热原料配送管205和原料供给设备202导入到预热器200中。水泥原料在预热器中被加热至800℃左右,因此可用作预热器200的热源。
供给预热器200内部的水泥原料和粉尘(以下简称为水泥原料)伴随着螺杆200a的旋转而运送,在该过程中缓慢预热至400℃左右。预热所需的时间为10分钟左右。为了将二英类的前体(例如苯、苯酚、氯苯、氯苯酚等)从水泥原料中分离,必须将水泥原料加热至200℃或以上;为了热分解该前体,必须将水泥原料加热至800℃或以上。为了将PCB从水泥原料中分离,必须将水泥原料加热至100℃或以上;为了热分解PCB,必须将水泥原料加热至800℃或以上。为了将臭味成分(例如乙醛等)从水泥原料中分离,必须将水泥原料加热至50℃或以上。因此,通过将原料磨13中粉碎之前的水泥原料在预热器200中加热至250℃,二英类的前体和臭味成分等从水泥原料中分离。
由预热器16上部排放的排气(300℃左右)、由熟料冷却器19排放的排气(300℃或以上)、以及由熟料冷却器19经由烟道236排放的排气(200℃-300℃左右)作为热源供给预热器200。根据需要打开阀213,将由预热器16的上部排放的排气的一部分供给夹套206。结果,供给预热器200的水泥原料不仅由预热器200的内侧、也由外侧被加热。如果仍然热量不足,则热发生装置201生成的加热空气经由辅助热配送管222和第一热介质管208供给预热器200。同时,阀223打开,热发生装置201生成的加热空气的一部分有时也供给夹套206。由此,可以补充预热器200所需要的热量。在预热器200中除去了有机氯化合物的水泥原料经由原料排管218加入到原料磨13中。
由预热器16上部排放的高温排气经由排气风道21导入到原料磨13中,因此,原料磨13内部的温度保持为100℃或以上。因此,原料磨13中,由原料干燥机12供给的含有干燥粘土的水泥原料在加热至100℃左右的同时还通过大量的金属球将其粉碎成颗粒大小约为90μm或以下。所粉碎的水泥原料经由粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14中。
含有二英类和PCB等有机氯化合物、有机物和氯等的废弃物(城市垃圾和焚烧灰等)加入到水泥原料中时,加入到原料磨13中的水泥原料中所含的有机氯化合物通过在保持约100℃或以上的原料磨13的内部加热而从水泥原料中分离。
导入到原料磨13中的排气由于加热水泥原料而被夺取了热,因此,电收尘机30入口处的排气温度降低至90℃左右。因此,从水泥原料中分离出的有机氯化合物的大部分被吸附于排气中的粉尘上。吸附了有机氯化合物的粉尘经由烟道129导出到烟囱130,在该过程中粉尘被电收尘机30捕集。捕集的粉尘经由粉尘配送设备204和原料供给设备202导入到预热器200中。
在预热步骤中产生的含有有机氯化合物的热处理气体经由气体配送管23供给预热器16的下段部分、回转窑18的窑尾部、和回转窑18的窑头部其中之一或全部。
含有有机氯化合物的热处理气体在供给回转窑18的窑尾部时,回转窑18的内部通过燃烧器17进行加热,加热至高于二英的热分解温度的1100-1450℃,并且以1-3rpm的转速使窑壳低速沿圆周方向旋转,因此,供给回转窑18的窑尾部的含有机氯化合物的热处理气体在回转窑18的内部被加热30分钟或以上。由此,在煅烧成水泥熟料的同时,热处理气体中所含的全部的有机氯化合物被热分解,实现无害化。
含有有机氯化合物的热处理气体在供给回转窑18的窑头部时,热处理气体用作燃烧器17中燃烧用的空气。由此,热处理气体中的有机氯化合物被完全热分解。
含有有机氯化合物的热处理气体在供给预热器16的最下段的旋风分离器15时,热处理气体作为加热的空气使用,加热至水泥原料中石灰石脱碳酸。在该水泥原料的加热过程中,有机氯化合物被完全热分解。
水泥生产设备10C进行夜间运转时,阀203、217关闭,同时阀219打开,只有粉尘供给预热器200。由此,有机氯化合物从粉尘中分离或分解。除去了有机氯化合物的粉尘经由原料排管218、粉尘专用配管220和粉碎原料运送设备121临时贮藏于贮藏筒仓14。
贮藏于贮藏筒仓14的水泥原料供给煅烧步骤部2,由预热器16的最上段的旋风分离器15向下段一侧的旋风分离器15依次向下流通,最终被预热至800℃左右。然后,水泥原料加入到回转窑18的窑尾部。在回转窑18的窑头部,通过燃烧器17的热将水泥原料煅烧成水泥熟料。煅烧的水泥熟料通过熟料冷却器19冷却,然后临时贮藏于熟料筒仓20。
贮藏于熟料筒仓20的水泥熟料在加入了规定量的石膏后供给成品磨6。在成品磨6中,与原料磨13同样地用大量金属球粉碎水泥熟料,得到作为最终制品的水泥。所得的水泥同样地临时贮藏于未图示的水泥筒仓,等待出货。
以往方法的水泥生产设备中,水泥原料是无需预热而由原料贮藏库11加入到原料干燥机和原料磨中,因此,由原料干燥机和原料磨排放的排气中的粉尘含有大量的二英类、PCB和臭味成分等有机氯化合物。排气中的粉尘通过收尘机捕集,运送至贮藏筒仓,作为水泥原料的一部分。在贮藏筒仓贮藏的含有粉尘的水泥原料供给预热器进行加热,含有粉尘的水泥原料的一部分从预热器上部与排气一起抽出,经由排气风道返回至原料干燥机和原料磨。由此,有机氯化合物在原料步骤部内循环,逐渐形成高浓度。结果,由实施原料步骤的设备经由烟道向大气中释放的二英类的量、继而由水泥生产设备排放的二英类的量增加。并且,通过收尘机的除尘气体中含有一些二英类、PCB和臭味成分等有机性污泥,含有这些的除尘气体可能经由烟道由烟囱向大气中释放。
与此相对,本实施方案的水泥生产设备10C中,水泥原料在加入到原料磨13之前在预热器200中进行加热,除去二英类、PCB和臭味成分等。由此,有机氯化合物在原料步骤部内的循环被切断,因此可抑制有机氯化合物的高浓度化。结果,由水泥生产设备10C排放的二英类、PCB和臭味成分等的有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
通过预热器200加热的温度例如可以是100℃或以上。如果加热温度为100℃或以上,则水泥原料以及粉尘中所含的有机氯化合物(包括臭味成分)被气化,从水泥原料和粉尘中分离。图5是表示水泥生产设备内温度与粉尘中所含有机物的减少率的关系的曲线图。图5中,原料A是炼油厂旧址的土壤,原料B是加油站旧址的土壤,原料C是由化工厂产生的污泥,原料D是含有煤屑的土壤,原料E是废白土,原料F是化工厂产生的污泥。这些原料所含的有机氯化合物均在50℃左右的温度下气化,从水泥原料和粉尘中分离。
有机氯化合物为PCB时,为了使其从水泥原料和粉尘中充分分离,优选将加热温度设定在500℃-800℃的范围。例如以不加热粉尘时PCB的残留率为100%,加热温度与PCB残留率的关系是:加热温度为300℃时为25%,为500℃时为5%,为800℃时为5%。除去了有机氯化合物的粉尘之后被与运送装置的下游部连接的未图示的收尘机捕集,可作为水泥原料再利用。
这样,含有有机氯化合物的水泥原料和粉尘在加入到原料磨13中之前通过预热器200进行预热,因此,通过原料磨13中对水泥原料的粉碎中的热处理,在由水泥原料和粉尘中的有机氯化合物合成二英类和PCB等之前即将有机氯化合物从水泥原料和粉尘中分离或分解。并且从水泥原料和粉尘中分离的有机氯化合物加入到通常运转时为800℃或以上的水泥生产设备10C的高温部中进行热分解。结果,从水泥生产设备中排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。
以往(例如专利文献1所记载的发明)是将粉尘加入到通常运转时达到800℃或以上的水泥生产设备内的高温部,因此所得水泥中混入杂质(粉尘),水泥品质降低。并且在煅烧步骤中必须根据粉尘的加入量对水泥原料进行复杂的温度控制。而与此相对,本实施方案的水泥生产设备10C中,在原料步骤之前即将粉尘与水泥原料混合,因此可以减少上述水泥生产步骤中的水泥品质降低、以及必须进行煅烧步骤中水泥原料的温度控制这些不良影响。
运转本实施方案的水泥生产设备10C,调查通过电收尘机30捕集的粉尘中PCB的浓度随时间的变化、以及除尘气体(通过电收尘机30的气体成分)中PCB浓度随时间的变化。
[表1]
    运转天数 粉尘中的PCB浓度(ng/g) 排气中的PCB浓度(ng/m3N)
    0     250     5000
    7     170     3500
    14     80     1200
    21     30     300
由表1可知,粉尘中的PCB浓度、除尘气体中PCB的浓度均随着水泥生产设备10C运转天数的增加而降低。
以往,由于燃烧等产生的微量PCB通过电收尘机以附着于粉尘上的状态捕集。通过将该粉尘作为水泥原料再利用,PCB在水泥生产设备的体系内发生循环。因此,水泥生产设备体系内排气中的PCB浓度升高,PCB浓度高的排气通过电收尘机30,再经由烟道由烟囱释放到大气中。
本实施方案的水泥生产设备10C可以通过预热器200来预热水泥原料和粉尘,通过使PCB气化来阻断上述排气中PCB浓度的升高。并且,在预热时产生的含有PCB的热处理气体用作燃烧器17中的燃烧用空气。由此,可以降低由水泥生产设备10释放到大气中的排气中的PCB浓度。
在运转本实施方案的水泥生产设备10C时、以及在运转以往的水泥生产设备时,对释放到大气中的排气中有机氯化合物的减少率(加热原料使用的原单位为50kg/t.cli时)进行调查。结果,THC(总有机气体)比以往减少了72%,二英类减少了85%,PCB减少了96%,苯减少了76%。
参照图6,对本发明的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法以及水泥生产设备的第四实施方案进行说明。对于在第一实施方案中已说明的构成要素采用相同符号,其说明省略。
如图6所示,本实施方案的水泥生产设备10D具备粉碎水泥原料的原料步骤部1、和将粉碎的水泥原料进行煅烧的煅烧步骤部2。
原料步骤部1具备原料贮藏库11、原料干燥机12、原料磨13、贮藏筒仓14、和第一电收尘机(收尘机)30。贮藏筒仓14经由加热原料粉末运送设备165与预热器16连接。贮藏于贮藏筒仓14的水泥原料经由加热原料粉末运送设备165供给预热器16。第一电收尘机30设于烟道129的下游侧。第一电收尘机30经由粉尘配送设备(粉末供给线路)323与原料磨13和后述的排气支管(高温气体供给线路)350连接。排气支管350上设置粉尘加料口350a。由第一电收尘机30捕集的粉尘的一部分经由粉尘配送设备323由粉尘加料口350a加入到排气支管350的内部,其余的经由粉尘配送设备323加入到原料磨13中。
煅烧步骤部2具备预热器16、燃烧器17、回转窑18、熟料冷却器19、熟料筒仓20、煤磨50、捕集由熟料筒仓排放的粉尘的收尘机(图示省略)。煤磨50将煤粉碎,获得作为燃烧器17燃烧用的煤粉末。收尘机捕集由熟料筒仓排放的粉尘。
预热器16具有越往下段(下游)则内部温度越高的多段式旋风分离器15,对通过有机物除去器100除去了有机氯化合物的水泥原料进行预热。排气风道21上游端与预热器16的上部连接。较分支的下游端靠上游一侧的排气风道21经由排气支管350与煤磨50的煤加料口连接。较粉尘加料口350a靠下游一侧的排气支管350设置第二电收尘机(捕集装置)31和鼓风机F7。第二电收尘机31经由除有机物粉尘管351与原料磨13连接。
鼓风机F7设置于较第二电收尘机31靠下游一侧。鼓风机F7驱动,则流入排气风道21的高温排气的一部分流入排气支管350中,同时由第一电收尘机30捕集的含有机氯化合物的粉尘由粉尘加料口350a流入排气支管350中。由第一电收尘机30经由粉尘配送设备323、再由粉尘加料口350a流入排气支管350中的粉尘与由预热器16的上部排放的300℃或以上的排气接触。这样,粉尘中所含的有机氯化合物从粉尘中分离或分解。并且,通过第2电收尘机31的含有有机氯化合物的气体流入煤磨50。由第2电收尘机31捕集的粉尘经由除有机物粉尘管351供给原料磨31。
煤磨50的转鼓中装入了大量的金属球。边旋转转鼓边向该转鼓中连续地加入通过了第二电收尘机31的含有机氯化合物的气体和煤,则大量的金属球将煤磨细,得到吸附了有机氯化合物的煤微粉(吸附粉)。煤微粉经由煤微粉配送管352连续地加入到燃烧器17中。煤微粉从燃料加料口的加料量是每1m3气体为500g-900g。也可以使用活性碳微粉或油焦微粉代替煤微粉。
以下,对在本实施方案的水泥生产设备10D内部(体系内)进行的降低有机氯化合物的方法进行说明。
贮藏于原料贮藏库11的水泥原料(石灰石、粘土、硅石和铁原料)经由原料运送设备118加入到原料磨13中。粘土等含水量较多的一部分水泥原料经由原料供给设备131加入到原料干燥机12中,通过原料干燥机12干燥,并且经由干燥原料排放设备132加入到原料磨13中。由预热器16的上部排放的高温排气经由排气风道21导入到原料干燥机12和原料磨13中,因此,原料干燥机12内部温度保持约300℃或以上,原料磨13内部的温度保持100℃或以上。因此,原料磨13中,由原料干燥机12供给的含有干燥粘土的水泥原料被加热到75℃左右,同时通过大量的金属球粉碎成颗粒大小平均为10μm至30μm左右。粉碎的水泥原料经由粉碎原料运送设备121加入到贮藏筒仓14。
贮藏于贮藏筒仓14的水泥原料供给煅烧步骤部2,由预热器16的最上段的旋风分离器15依次向下段一侧的旋风分离器15通过,最终预热至800℃左右。然后将水泥原料加入到回转窑18的窑尾部。
含二英类和PCB等有机氯化合物、有机物和氯等的废弃物(城市垃圾和焚烧灰等)混入到水泥原料中时,加入到原料磨13中的水泥原料中所含的有机氯化合物通过在保持约100℃或以上的原料磨13的内部进行加热,由水泥原料中分离。加入到原料干燥机12中的水泥原料所含的有机氯化合物通过在保持约300℃或以上的原料干燥机12内部加热被分解(气化)。
导入到原料干燥机12和原料磨13中的排气由于加热水泥原料而被夺取了热,因此电收尘机30入口处的排气温度降低至90℃左右。因此,从水泥原料中分离或分解的有机氯化合物的大部分吸附于排气中的粉尘上。吸附了有机氯化合物的粉尘经由烟道129导出到烟囱130中,在该过程中粉尘被第一电收尘机30捕集。所捕集的粉尘的一部分经由粉尘配送设备323、由粉尘加料口350a加入到排气支管350中,其余的通过粉尘配送设备323加入到原料磨13中。
加入到排气支管350中的含有机氯化合物的粉尘与由预热器16的上部排放的300℃或以上的排气接触。由此,粉尘中含有的有机氯化合物从粉尘中分离或热分解。结果,流过较粉尘加料口350a靠下游侧的排气支管350中的排气中,粉尘与有机氯化合物以分离的状态混合存在。不含有有机氯化合物的粉尘在流过排气支管350的过程中被第二电收尘机31捕集。从粉尘中分离的含有机氯化合物的除尘气体通过第二电收尘机31。
被第二电收尘机31捕集的粉尘经由除有机物粉尘管351加入到原料磨13中。而通过第二电收尘机31的除尘气体经由排气支管350供给煤磨50。连续加入除尘气体和煤,则获得吸附了有机氯化合物(二英类和PCB等)的煤微粉。煤微粉经由煤微粉配送管352连续地加入到燃烧器17中。
在回转窑18的窑头部,通过燃烧器17的热,由水泥原料煅烧成水泥熟料。此时,煤微粉中含有的有机氯化合物被热分解。煅烧的水泥熟料通过熟料冷却器19冷却,然后贮藏于熟料筒仓20。
本实施方案的水泥生产设备10D中,含有有机氯化合物的粉尘与高温气体接触。然后从高温气体中除去粉尘,之后将含有有机氯化合物的除尘气体与煤微粉接触,使有机氯化合物吸附于煤微粉中。由此,由水泥生产设备10D排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量与以往相比可大幅降低。并且,通过将吸附了有机氯化合物的煤微粉用作在煅烧水泥熟料时的燃料,可以节约煅烧用的燃料。吸附于煤微粉上的有机氯化合物通过在煅烧水泥熟料时的热被瞬间分解。
在运转本实施方案的水泥生产设备10D、以及运转以往的水泥生产设备时,对释放到大气中的排气中的有机氯化合物的减少率(加热原料使用的原单位为50kg/t.cli时)进行调查。结果,除尘气体中,PCB比以往减少了95重量%,乙醛减少了99重量%或以上,甲醇减少了99重量%或以上,氯苯酚减少了10重量%,丙醇减少了99重量%或以上,丙酮减少了99重量%或以上,苯减少了99重量%或以上,甲苯减少了99重量%或以上。它们是必须从除尘气体中除去的代表性的有害物质。
产业实用性
本发明是使粉体中含有的有机氯化合物的量在水泥生产设备中降低的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,该方法具备以下步骤:将上述粉体加热,从上述粉体中分离上述有机氯化合物或者分解上述有机氯化合物的加热步骤;将通过加热上述粉体产生的含上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部,将上述热处理气体中含有的上述有机氯化合物进行热分解的气体热分解步骤。
本发明可以使由水泥生产设备排放的二英类和PCB等有机氯化合物的排放量比以往大幅降低。

Claims (28)

1.降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,该方法使粉体中含有的有机氯化合物的量在水泥生产设备中降低,其包含以下步骤:
在将上述粉体供给第一预热器之前进行加热,由上述粉体中分离上述有机氯化合物或者分解上述有机氯化合物的加热步骤;和
将加热上述粉体产生的含有上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部,对上述热处理气体中含有的上述有机氯化合物进行热分解的热分解步骤。
2.权利要求1的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述粉体是含有上述有机氯化合物的水泥原料、和/或在上述水泥生产设备内捕集的粉尘。
3.权利要求1或2的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,在上述水泥生产设备通常运转时,上述高温部的温度为800℃或以上。
4.权利要求1-3中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述高温部是上述第一预热器的下段部分、预烧炉、回转窑的窑尾部、上述回转窑的窑头部和熟料冷却器的高温部中的至少一个部分。
5.权利要求1-4中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述加热步骤是在将上述粉体供给第一预热器之前供给有机物除去器而进行加热。
6.权利要求5的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,通过上述有机物除去器加热的上述粉体的温度为300℃或以上。
7.权利要求5或6的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述有机物除去器与上述第一预热器的供给上述粉体的上部连接。
8.权利要求5-7中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述有机物除去器的热源选自由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述有机物除去器的气体发生装置所产生的加热气体中的至少一种。
9.权利要求8的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,在上述有机物除去器的外侧设置夹套,用于对供给上述有机物除去器的上述粉体进行加热,
将由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述有机物除去器上的气体发生装置所生成的加热气体中的至少一种供给上述夹套。
10.权利要求1-4中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述加热步骤是在将上述粉体供给第一预热器之前供给第二预热器进行预热。
11.权利要求10的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,通过上述第二预热器加热的上述粉体的温度为100-600℃。
12.权利要求10或11的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述第二预热器的热源选自由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述第一预热器上的气体发生装置所生成的加热气体中的至少一种。
13.权利要求12的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,在上述第二预热器的外侧设置夹套,用于对供给上述第一预热器的上述粉体进行加热,
将由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述第二预热器上的气体发生装置所生成的加热气体中的至少一种供给上述夹套。
14.权利要求10-13中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,对由上述第二预热器进行预热的上述粉体进行通常的水泥生产处理。
15.降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,该方法使粉体中含有的有机氯化合物的量在水泥生产设备中降低,其包含以下步骤:
将上述粉体在上述水泥生产设备内与高温气体接触,从上述粉体中分离上述有机氯化合物或者分解上述有机氯化合物的有机物除去步骤;
捕集与上述粉体接触后的上述高温气体中所含的上述粉体,由上述高温气体中除去上述粉体的粉体除去步骤;和
使除去了上述粉体的上述高温气体与吸附粉接触,使上述有机氯化合物吸附于上述吸附粉的有机物吸附步骤。
16.权利要求15的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述粉体是含有上述有机氯化合物的水泥原料、和/或在上述水泥生产设备内捕集的粉尘。
17.权利要求书15或16的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述高温气体的温度为100℃或以上。
18.权利要求15-17中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述吸附粉为煤微粉、活性碳微粉或油焦微粉的至少一种。
19.权利要求15-18中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,上述高温气体是由上述水泥生产设备的第一预热器上部排放的排气。
20.权利要求15-19中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,将吸附了上述有机氯化合物的上述吸附粉用于煅烧水泥熟料时的燃料,通过使上述吸附粉燃烧,分解上述有机氯化合物。
21.权利要求15-20中任一项的降低水泥生产设备中有机氯化合物的方法,其中,在上述粉体除去步骤中,将从上述高温气体中除去的上述粉体供给用于粉碎水泥原料的原料磨。
22.水泥生产设备,该水泥生产设备由水泥原料煅烧成水泥熟料,其具备以下装置:
将含有有机氯化合物的粉体进行预热的第一预热器;
将上述粉体在供给上述第一预热器之前进行加热的加热器;和
将通过加热上述粉体产生的含有上述有机氯化合物的热处理气体供给上述水泥生产设备的高温部的热处理气体供给线路。
23.权利要求22的水泥生产设备,其中,上述高温部为上述第一预热器的下段部分、预烧炉、回转窑的窑尾部、上述回转窑的窑头部、和熟料冷却器的高温部中的至少一个部分。
24.权利要求22或23的水泥生产设备,其中,上述加热器的热源选自由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述有机物除去器的气体发生装置所产生的加热气体中的至少一种。
25.权利要求22-24中任一项的水泥生产设备,其中,该设备具备设置于上述加热器外侧、将供给该加热器的上述粉体进行加热的夹套,
将由上述第一预热器的上部排放的排气、用于冷却由上述回转窑排放的水泥熟料的熟料冷却器的排气、和附设于上述有机物除去器上的气体发生装置所生成的加热气体中的至少一种供给上述夹套。
26.水泥生产设备,该水泥生产设备将水泥原料煅烧成水泥熟料,其具备以下装置:
用于向磨供给高温气体的高温气体供给线路,该磨粉碎用于煅烧上述水泥熟料的燃料,
将含有有机氯化合物的粉体供给上述高温气体供给线路的粉体供给线路,和
设置于上述粉体供给线路且捕集与上述粉体接触后的上述高温气体中所含的上述粉体的捕集装置;
其中将除去了上述粉体的上述高温气体与吸附粉接触。
27.权利要求26的水泥生产设备,其中,上述吸附粉用作上述燃料。
28.权利要求26或27的水泥生产设备,其中,该设备具备粉体供给线路,该管路用于将由上述捕集装置捕集的上述粉体供给粉碎上述水泥原料的原料磨。
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