CN102947240A - 氯旁路灰尘的处理方法及处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明防止化学药品费及熟料中的重金属浓度的增加，在确保水泥品质的稳定性的同时，处理氯旁路灰尘。在通过从水泥窑（2）的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路将燃烧气体的一部分（G）边冷却边进行抽气，并从抽出气体（G1）回收高氯浓度的氯旁路灰尘（D5）的氯旁路设备（1）中，使含有氯旁路灰尘的浆液（S）与SO2气体或/和CO2气体接触而得到固体成分。可以使含有氯旁路灰尘的浆液与氯旁路设备或/和水泥窑的废气接触，通过将固体成分供给水泥精加工工序，可以降低CaO及Ca（OH）2的含有率，稳定凝固时间等物性来制造水泥。
Description
技术领域
本发明涉及对从附设于水泥制造设备的氯旁路系统回收的高氯浓度的氯旁路灰尘进行处理的方法及装置。
背景技术
目前，正在使用将成为引起水泥制造设备的预热器的堵塞等问题的原因的氯除去的氯旁路系统。近年来，正在推进废弃物的水泥原料化或燃料化的再循环，随着废弃物的处理量增加，带进水泥窑的氯等挥发成分的量也增加，氯旁路灰尘的产生量也增加。因此，要求开发氯旁路灰尘的有效利用方法。
从这种见解出发，在专利文献1和2所记载的水泥原料化处理方法中，向含有氯的废弃物中添加水，使废弃物中的氯溶出并进行过滤，将获得的脱盐滤饼用作水泥原料，并对排水的pH进行调节将重金属沉淀回收，将重金属回收后的排水在回收盐分后排放，或直接排放。
但是，在上述专利文献1及2所记载的发明中，在脱盐滤饼中残留重金属的同时，在通过排水处理回收的污泥中含有重金属，因此，当将脱盐滤饼和污泥返回到水泥原料系统时，因为在水泥烧成系统中重金属循环浓缩，因此，有可能用于排水处理的化学药品费增加、或熟料中的重金属浓度增加。
另一方面，在专利文献3所记载的氯旁路灰尘的处理方法及装置中，向氯旁路灰尘中加水，然后作为浆液贮存，将贮存的浆液和熟料、石膏及混合材料中的至少一种一起供给到水泥精加工工序，通过水泥制造用的碾磨机混合粉碎。根据该方法，因为不使氯旁路灰尘所含的重金属在水泥烧成系统中循环浓缩，因此，可以防止上述那样的化学药品费及熟料中的重金属浓度的增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国专利第3304300号公报
专利文献2：日本国专利第4210456号公报
专利文献3：日本国专利第4434361号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在专利文献3所记载的处理方法中，当向氯旁路灰尘中加水形成浆液时，氯旁路灰尘中的CaO熟化成为Ca（OH）2。因此，作为浆液中的钙化合物，混合有未反应而残留的CaO、Ca（OH）2及CaCO3等，当将该浆液供给水泥精加工工序时，有可能使制造的水泥的CaO、Ca（OH）2含有率不稳定，对凝固时间等物性产生影响。
因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题点而提出的，其目的在于，在防止化学药品费及熟料中的重金属浓度的增加、确保水泥的品质的稳定性的同时，处理氯旁路灰尘。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明为一种氯旁路灰尘的处理方法，在通过从水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路将燃烧气体的一部分边冷却边进行抽气，并从抽出气体回收高氯浓度的氯旁路灰尘的氯旁路设备中，使含有所述氯旁路灰尘的浆液和SO2气体或/和CO2气体接触而得到固体成分。
而且，根据本发明，通过使含有氯旁路灰尘的浆液和SO2气体或/和CO2气体接触，可以将浆液中的CaO和Ca（OH）2形成为石膏（CaSO4）或/和碳酸钙（CaCO3）而回收，可以得到CaO、Ca（OH）2的含有率低的固体成分。
在所述氯旁路灰尘的处理方法中，可以使含有所述氯旁路灰尘的浆液和所述氯旁路设备的废气或/和所述水泥窑的废气接触。由此，可以实现废气的有效利用，同时也可对降低环境负担做出贡献。
另外，在所述氯旁路灰尘的处理方法中，可以将所述固体成分供给水泥精加工工序。上述固体成分的CaO和Ca（OH）2的含有率低，因此，可以在降低对凝固时间等物性带来影响的可能性，确保水泥品质的稳定性的同时，处理氯旁路灰尘。
而且，可以通过选自得到所述固体成分时的所述SO2气体或/和CO2气体的减少率、与所述SO2气体或/和CO2气体接触后的浆液的pH及所述氯旁路灰尘的化学分析值中的一个以上，决定含有所述氯旁路灰尘的浆液与所述SO2气体或/和CO2气体的反应时间。
在上述氯旁路灰尘的处理方法中，可以在调节含有使所述SO2气体或/和CO2气体接触后的所述氯旁路灰尘的浆液的pH后，得到固体成分，此时，可以将浆液的pH调节为7.0以上且10.5以下。由此，可以使通过pH调节而沉淀的重金属偏在于固体成分侧，可以降低排水处理所需要的化学药品的处理费用，并且抑制在水泥烧成系统中的重金属的循环浓缩。
另外，本发明为一种氯旁路灰尘的处理装置，其特征在于，具备：溶解槽，其将高氯浓度的氯旁路灰尘浆液化，所述高氯浓度的氯旁路灰尘是通过从水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路将燃烧气体的一部分边冷却边进行抽气、从抽出气体回收而得到的；气体导入装置，其向该溶解槽导入SO2气体或/和CO2气体；固液分离装置，其将从所述溶解槽排出的浆液进行固液分离。根据本发明，在溶解槽中，通过使含有氯旁路灰尘的浆液和SO2气体或/和CO2气体接触，可使浆液中的CaO和Ca（OH）2变化为CaSO4或/和CaCO3，得到CaO及Ca（OH）2的含有率低的固体成分。
发明效果
如上所述，根据本发明，可以防止化学药品费及熟料中的重金属浓度的增加，确保水泥品质的稳定性，同时处理氯旁路灰尘。
附图说明
图1是表示本发明的氯旁路灰尘处理装置的第一实施方式的概略图；
图2是表示本发明的氯旁路灰尘处理装置的第二实施方式的概略图。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的方式详细进行说明。
图1表示设置本发明的氯旁路灰尘处理装置的第一实施方式的氯旁路设备，该氯旁路设备1由以下部分等构成：探头3，其通过从水泥窑2的窑尾到最下段旋风分离器（未图示）的窑废气流路将燃烧气体的一部分G边冷却边进行抽气；旋风分离器4，其将由探头3抽出的抽出气体G1中所含的灰尘的粗粉D1分离；热交换器5，其将含有从旋风分离器4排出的微粉D2的抽出气体G2进行冷却；袋滤器6，其对来自热交换器5的抽出气体G 3进行集尘；灰尘箱7，其临时贮存从热交换器5及袋滤器6排出的灰尘（D 3+D4）；溶解反应槽8，其在使从灰尘箱7排出的灰尘（氯旁路灰尘）D5溶解于水后使其与SO2和CO2气体反应；固液分离机9，其将从溶解反应槽8排出的浆液S进行固液分离。对于探头3～灰尘箱7的构成，因为是与现有的氯旁路设备相同的构成，所以省略详细说明。
溶解反应槽8用水（或热水）将来自灰尘箱7的灰尘D5浆液化，同时供给来自袋滤器6的含有SO2气体的废气G4、或/和来自水泥窑2的含有CO2气体的废气G5，使浆液中所含的钙化合物与SO2气体和CO2气体反应。另外，作为溶解反应槽8，可以使用填充塔、多孔板塔、文丘里涤气器、喷雾塔、混合型涤气器或扩散板等，另外，这些也可以为连续式、间歇式的任一种。向溶解反应槽8中导入的废气G4可以是全部也可以为其一部分。在导入全部时，由于可以除去废气G4中所含的酸性气体，因此优选。另一方面，当利用一部分时，将未导入溶解反应槽8的废气G4、及从溶解反应槽8排出的气体导入预热器或预热器出口等窑废气系统。
设置固液分离机9是为了对在溶解反应槽8中与废气G4及废气G5反应后的浆液S进行固液分离，其可以使用压滤机、离心分离机、带式过滤器等。
下面，参照图1对具有上述构成的氯旁路设备1的动作进行说明。
来自从水泥窑2的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路的燃烧气体的一部分G在探头3中通过来自冷却风扇（未图示）的冷风而被冷却，生成氯化合物的微晶。该氯化合物的微晶偏在于抽出气体G1中所含的灰尘的微粉侧，因此，通过旋风分离器4分级得到的粗粉D1返回到水泥窑系统。
含有通过旋风分离器4分离的微粉D2的抽出气体G2导入热交换器5，进行抽出气体G2与介质的热交换。通过热交换冷却的抽出气体G3导入袋滤器6，在袋滤器6中，回收抽出气体G3中所含的灰尘D4。由袋滤器6回收的灰尘D4与从热交换器5排出的灰尘D3一起临时贮存于灰尘箱7，导入溶解反应槽8。
导入溶解反应槽8的灰尘D5与溶解反应槽8内的水混合成为浆液S。在此，在浆液S中，作为钙化合物混合有CaO、CaCO3及Ca（OH）2，但CaO、Ca（OH）2与废气G4中所含的SO2及废气G5中所含的CO2反应，转换为CaSO4和CaCO 3。在该CaO和Ca（OH）2与SO2和CO2反应时，根据溶解反应槽8的废气G4、G5的减少率（SO2和CO2气体的减少率）、溶解反应槽8内的浆液的pH、灰尘D5的化学分析值等，调节溶解反应槽8内的浆液S的滞留时间。
然后，将从溶解反应槽8排出的浆液S在固液分离机9中进行固液分离，并将得到的固体成分C供给水泥精加工工序。另一方面，在从固液分离机9排出的滤液L中含有盐和重金属，因此，可以通过在考虑作为产品的水泥的质量的同时向水泥精加工工序中添加，进行盐和重金属处理。另外，不能添加到水泥精加工工序中的滤液L在回收盐及重金属后排放。
如上所述，根据本实施方式，在向水泥中添加的情况下，在使可能对产品的品质带来影响的CaO和Ca（OH）2与SO2和CO2气体反应变换为CaSO4和CaCO3后，将脱水得到的固态物供给水泥精加工工序，因此，可以制造CaO和Ca（OH）2的含有率低的水泥，可以不对凝固时间等物性带来影响，在确保水泥的品质稳定性的同时处理氯旁路灰尘。
接下来，参照图2对本发明的氯旁路灰尘处理装置的第二实施方式进行说明。
本实施方式的特征在于，在图1所示的氯旁路设备1的溶解反应槽8和固液分离机9之间设置pH调节槽12，对于其它构成要素，与上述氯旁路设备1相同。因此，在图2中，对于与图1相同的构成要素，赋予相同的符号，并省略其详细说明。
从溶解反应槽8向pH调节槽12供给CaO、Ca（OH）2与SO2和CO2反应而转换为CaSO4和CaCO3的浆液S1，在pH调节槽12中，通过酸（H2SO4、H2CO3、HCl等）、碱（ＮaOH、Ca（OH）2等）pH调节剂调节为pH 7.0～10.5，使浆液S1的液体中所含的重金属沉淀。
由此，在后段的固液分离机9中，在将从pH调节槽12排出的浆液S2进行固液分离而得到固体成分C时，可以使重金属偏在于固体成分侧，因此，可以降低排水处理所需要的化学药品的处理费用，同时可以抑制在水泥烧成系统中的重金属的循环浓缩。
另外，在上述实施方式中，分别设置了溶解反应槽8和pH调节槽12，但可以通过一个槽同时进行上述钙化合物与SO2气体等的反应和pH调节。
另外，在上述实施方式中，将由旋风分离器分离的粗粉D1返回到窑系统，但也可以将粗粉D1进一步进行分級，将分离出的含有规定的氯成分的微粉供给溶解反应槽8，与灰尘D3、D4进行相同处理。而且，也可以将灰尘D3、D4进一步进行分级，只将微粉供给溶解反应槽8。
符号说明
1 氯旁路设备
2 水泥窑
3 探头
4 旋风分离器
5 热交换器
6 袋滤器
7 灰尘箱
8 溶解反应槽
9 固液分离机
10 电集尘器
12 pH调节槽
Claims (7)
1.一种氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，
在通过从水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路将燃烧气体的一部分边冷却边进行抽气，并从抽出气体回收高氯浓度的氯旁路灰尘的氯旁路设备中，
使含有所述氯旁路灰尘的浆液与SO2气体或/和CO2气体接触，得到固体成分。
2.权利要求1所述的氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，使含有所述氯旁路灰尘的浆液和所述氯旁路设备的废气或/和所述水泥窑的废气接触。
3.权利要求1或2所述的氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，将所述固体成分供给到水泥精加工工序。
4.权利要求1、2或3所述的氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，通过选自得到所述固体成分时的所述SO2气体或/和CO2气体的减少率、与所述SO2气体或/和CO2气体接触后的浆液的pH及所述氯旁路灰尘的化学分析值中的一个以上，决定含有所述氯旁路灰尘的浆液与所述SO2气体或/和CO2气体的反应时间。
5.权利要求1～4中任一项所述的氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，在调节了含有使所述SO2气体或/和CO2气体接触后的所述氯旁路灰尘的浆液的pH后，得到固体成分。
6.权利要求5所述的氯旁路灰尘的处理方法，其特征在于，将与所述SO2气体或/和CO2气体接触后的浆液的pH调节为7.0以上且10.5以下。
7.一种氯旁路灰尘的处理装置，其特征在于，具备：
溶解槽，其将高氯浓度的氯旁路灰尘浆液化，所述高氯浓度的氯旁路灰尘是通过从水泥窑的窑尾到最下段旋风分离器的窑废气流路将燃烧气体的一部分边冷却边进行抽气、从抽出气体回收而得到的；
气体导入装置，其向该溶解槽导入SO2气体或/和CO2气体；
固液分离装置，其将从所述溶解槽排出的浆液进行固液分离。
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