JP2005289708A

JP2005289708A - 塩素処理方法及び処理装置

Info

Publication number: JP2005289708A
Application number: JP2004106018A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Okamura; 聰一郎岡村; Takeshi Matsuyoshi; 剛松良; Shinichiro Saito; 紳一郎齋藤
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP4999260B2

Abstract

【課題】セメント中の塩素濃度の管理目標値を高く設定可能で、リサイクル資源の活用量の増加が可能な塩素処理装置等を提供する。
【解決手段】セメントキルン１のキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段にスラリーまたは塩水として添加処理する装置であって、スラリーまたは塩水の供給装置２５と、スラリーまたは塩水中の塩素濃度を測定する濃度計２１または／及び流量を測定する流量計２６と、濃度計２１によって測定された塩素濃度または／及び流量計２６によって測定されたスラリーまたは塩水の流量によって、供給装置２５によるスラリー等の供給量を制御する制御装置とを備える塩素処理装置。セメント中の塩素濃度に対応して塩素を含むスラリー供給量等を制御し、セメント中の塩素濃度の変動を抑え、管理目標値を高く設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、塩素処理方法及び処理装置に関し、特に、セメントキルンの塩素バイパス設備で捕集されたダストに含まれる塩素をセメント焼成工程の後段で処理し、リサイクル資源を活用するための塩素処理方法及び処理装置に関する。

従来、セメント製造設備におけるプレヒーターの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、セメントキルンのキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパス設備が用いられている。

この塩素バイパス設備で捕集されたダスト（以下、「塩素バイパスダスト」という）は、通常、セメントクリンカ、石膏、混合材等に計量添加されたり、直接セメント粉砕ミル系に計量供給されていた。また、特許文献１には、塩素バイパスダストの抽気設備系タンクから仕上添加設備系タンクへのトラックによる移送を不要とすることなどを目的とし、抽気設備系のタンク内に貯留された塩素バイパスダストを、定量供給機によりスラリー槽に送り、スラリー化した後、ポンプによりクリンカ、石膏、混合材等に添加、あるいは直接セメント仕上ミルに供給する技術が開示されている。

一方、近年、リサイクル資源の活用の社会的ニーズの高まりから、セメントキルンで取り扱うリサイクル資源の量が増加し、これに伴って、セメントキルンに持ち込まれる塩素の量も増加し、セメント粉砕ミル系への塩素バイパスダストの添加量が限界となりつつある。この状態に鑑み、平成１５年度に、セメント中の塩素濃度の許容値を２００ｐｐｍから３５０ｐｐｍに緩和するＪＩＳの改訂が行われた。

特開２０００−３５４８３８号公報

しかし、塩素バイパス設備で捕集された塩素バイパスダストの塩素濃度は、セメントキルンの運転状況により大きく変動し、その代表的な濃度を捉えることは困難である。また、セメント粉砕ミル系へ塩素バイパスダストを添加する際にも、必ずしも添加量が安定しているとは言えない面もあった。そのため、セメント中の塩素濃度の許容値を超過させないようにするため、管理目標値を３５０ｐｐｍより大幅に低く設定せざるを得ないという問題があった。そして、このセメント中の塩素濃度の管理上の問題から、受け入れ塩素量、すなわち、リサイクル資源の活用量を制限せざるを得ず、ＪＩＳの改訂により数値緩和がなされた割にはリサイクル資源活用の推進効果が得られていないという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメント中の塩素濃度の管理目標値を高く設定することができ、リサイクル資源の活用量を増加させることのできる塩素処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、塩素処理方法であって、セメントキルンのキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段にスラリーまたは塩水として添加処理するにあたって、該スラリーまたは塩水の塩素濃度または／及び添加量を制御することを特徴とする。

そして、本発明によれば、スラリーまたは塩水の塩素濃度または／及び添加量を制御しながら、セメントキルンの燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段にスラリーまたは塩水として添加処理するため、濃度の均一化が容易であり、製品としてのセメント中の塩素濃度の変動を小さく抑えることができ、セメント中の塩素濃度の管理目標値を高く設定することができる。これによって、リサイクル資源の活用量を増加させることが可能となる。

前記塩素処理方法において、前記塩素をセメント粉砕工程へ添加し、該セメント粉砕工程におけるセメント粉砕量の変化に追従して該塩素の添加量を制御することができる。これによって、セメント中の塩素濃度の変動をさらに小さく抑えることができ、セメント中の塩素濃度の管理目標値をさらに高く設定することができる。

前記塩素処理方法において、セメント粉砕機へノズルを挿入し、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することができる。

また、前記塩素処理方法において、セメント粉砕機へ送入するセメントクリンカの輸送機上へ、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することができる。

さらに、前記塩素処理方法において、セメント焼成工程の後段のクリンカクーラーへ、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することができる。

また、前記塩素処理方法において、セメント焼成工程の後段のセメントクリンカ輸送機上へ、前記塩素をスラリーまたは塩水として添加することができる。

さらに、本発明は、セメントキルンのキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段にスラリーまたは塩水として添加処理するために使用する塩素処理装置であって、前記スラリーまたは塩水の供給装置と、前記スラリーまたは塩水中の塩素濃度を測定するための濃度計または／及び前記スラリーまたは塩水の流量を測定するための流量計と、前記濃度計によって測定された塩素濃度または／及び前記流量計によって測定されたスラリーまたは塩水の流量によって、前記供給装置による前記スラリーまたは塩水の供給量を制御する制御装置とを備えることも特徴とする。これによって、上述のように、セメント中の塩素濃度の変動を小さくし、セメント中の塩素濃度の管理目標値を高く設定することができ、リサイクル資源の活用量を増加させることができる。

本発明によれば、セメント中の塩素濃度の管理目標値を高く設定することができ、リサイクル資源の活用量を増加させることが可能となる。

図１は、本発明によって処理される塩素が含まれるダスト（塩素バイパスダスト）について説明するための図である。セメントキルン１のキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路からの抽気ガスは、プローブ２において冷却ファン３からの冷風によって冷却された後、分級機４に導入され、粗粉ダストと、微粉及びガスとに分離される。粗粉ダストは、セメントキルン系に戻され、塩化カリウム（ＫＣｌ）等を含む微粉（塩素バイパスダスト）は、熱交換器５及び集塵機６で回収される。尚、集塵機６から排出された排ガスは、排気ファン７を経て大気へ放出される。

熱交換器５及び集塵機６で回収された塩素バイパスダストは、輸送機８によって塩素バイパスタンク９に供給され、車両１０で別の塩素バイパスタンク１１に輸送され、供給機１２を経てセメント粉砕工程等で処理される。

また、上述の塩素バイパスダストを水または温水と混合してスラリーとし、このスラリーを水洗工程によってケーキとろ液とに分離し、塩素分が除去されたケーキを、セメントキルン等に戻してセメント原料として利用するとともに、塩素分を含むろ液（以後、「塩水」と呼ぶ）を、後段のセメント粉砕工程等で処理することもできる。

尚、上記説明においては、塩素バイパスダストを乾式で集塵し、セメント粉砕工程等で処理する場合について説明したが、分級機４からの微粉を湿式集塵機で集塵して得たスラリー及び塩水についても、同様に後段のセメント粉砕工程等で処理することができる。

上述のようにして得られた塩素バイパスダストの塩素濃度は、セメントキルン１の運転状況により大きく変動し、その代表的な濃度を捉えることは困難である。そのため、セメント粉砕工程等に添加した場合、従来は、セメント中の塩素濃度の許容値を超過させないようにするため、管理目標値を３５０ｐｐｍより大幅に低く設定していた。

そこで、本発明では、上記塩素をスラリーまたは塩水として添加処理するにあたって、スラリーまたは塩水の塩素濃度または添加量、あるいはこれらの両方を制御することとした。また、塩素をセメント粉砕工程へ添加する場合には、セメント粉砕工程におけるセメント粉砕量の変化に追従して塩素の添加量を制御することにより、セメント中の塩素濃度をさらに精度よく制御することができる。

図２は、本発明にかかる塩素処理装置の第１の実施例を示し、本実施例では、セメント粉砕機３０へノズル２９を挿入し、塩素を含むスラリーまたは塩水をセメント粉砕機３０の内部に散水添加している。尚、以下の説明においては、塩水を散水添加する場合について説明する。

この塩素処理装置は、塩水タンク２４と、ノズル２９とを備え、さらに、塩水の塩素濃度または／及び添加量を制御するため、塩分測定器としての電気伝導度計２１と、流量計２６等を備え、セメント粉砕機３０へのセメントクリンカの供給量を測定するため、ロードセル２８を有する計量器２７が設けられる。

塩水タンク２４に塩水を供給し、ポンプ２２によって循環させる。この際、電気伝導度計２１によって塩水の電気伝導度を測定し、塩水の塩素濃度を管理する。塩水タンク２４の塩水の塩素濃度は、バルブ２３を介して希釈用水を塩水タンク２４に供給することによって調整することができる。

塩水タンク２４からポンプ２５を介して塩水をノズル２９に導入し、ノズル２９の先端部よりセメント粉砕機３０に散水添加する。この際、流量計２６によって塩水の流量を連続的に測定し、セメント粉砕機３０から排出される製品としてのセメントの塩素濃度に応じて塩水の流量を調整する。また、塩水の流量を、計量器２７によって測定されるセメントクリンカの供給量に対応させて制御することによって、さらに精度よくセメント中の塩素濃度を制御することができる。

図３は、本発明にかかる塩素処理装置の第２の実施例を示し、本実施例では、セメント粉砕機３６へ送入するセメントクリンカの輸送機３５上へ、塩素をスラリーまたは塩水として散水添加している。尚、以下の説明においては、スラリーを散水添加する場合について説明する。

この塩素処理装置は、スラリータンク３１と、スラリーの塩素濃度または／及び添加量を制御するため、電気伝導度計３４、流量計３３等を備える。

スラリータンク３１にスラリーを供給し、ポンプ３２によってスラリーを輸送機３５まで搬送する。この際、電気伝導度計３４によってスラリーの電気伝導度を測定し、スラリーの塩素濃度を管理する。スラリータンク３１内のスラリーの塩素濃度は、希釈用水を供給すること等によって調整することができる。

スラリータンク３１からポンプ３２を介してスラリーを輸送機３５の上に導入して、セメントクリンカに散水添加する。この際、流量計３３によってスラリーの流量を連続的に測定し、セメント粉砕機３６から排出される製品としてのセメントの塩素濃度に応じてスラリーの流量を調整する。

図４は、本発明にかかる塩素処理装置の第３の実施例を示し、本実施例では、セメントキルン４８から排出されたセメントクリンカを冷却するためのクリンカクーラー４７へ、塩素を含むスラリーまたは塩水を散水添加している。尚、以下の説明においては、塩水を散水添加する場合について説明する。

この塩素処理装置は、塩水タンク４４と、塩水の塩素濃度または／及び添加量を制御するため、電気伝導度計４１と、流量計４６等を備える。

塩水タンク４４に塩水を供給し、ポンプ４２によって循環させる。この際、電気伝導度計４１によって塩水の電気伝導度を測定し、塩水の塩素濃度を管理する。塩水タンク４４の塩水の塩素濃度は、バルブ４３を介して希釈用水を塩水タンク４４に供給することによって調整することができる。

塩水タンク４４からポンプ４５を介して塩水をクリンカクーラー４７に導入し、クリンカクーラー４７内に散水添加する。この際、流量計４６によって塩水の流量を連続的に測定する。塩水は、セメントクリンカに添加されることとなり、後段のセメント粉砕機で粉砕される。そして、セメント粉砕機から排出される製品としてのセメントの塩素濃度に応じて塩水の流量を調整することができる。

図５は、本発明にかかる塩素処理装置の第４の実施例を示し、本実施例では、セメントキルン５７で製造されたセメントクリンカを冷却するためのクリンカクーラー５６の出口に配置されたセメントクリンカ輸送機５５へ、塩素を含むスラリーまたは塩水として添加している。尚、以下の説明においては、スラリーを添加する場合について説明する。

この塩素処理装置は、スラリータンク５１と、スラリーの塩素濃度または／及び添加量を制御するため、電気伝導度計５４と、流量計５３等を備える。

スラリータンク５１にスラリーを供給し、ポンプ５２によってスラリーをセメントクリンカ輸送機５５まで搬送する。この際、電気伝導度計５４によってスラリーの電気伝導度を測定し、スラリーの塩素濃度を管理する。スラリータンク５１内のスラリーの塩素濃度は、希釈用水を供給すること等によって調整することができる。

スラリータンク５１からポンプ５２を介してスラリーをセメントクリンカ輸送機５５の上に導入して、セメントクリンカに散水添加する。この際、流量計５３によってスラリーの流量を連続的に測定し、後段のセメント粉砕機から排出される製品としてのセメントの塩素濃度に応じてスラリーの流量を調整することができる。

本発明にかかる塩素処理方法及び処理装置によって処理される塩素バイパスダストの説明図である。本発明にかかる塩素処理装置の第１の実施例を示す概略図である。本発明にかかる塩素処理装置の第２の実施例を示す概略図である。本発明にかかる塩素処理装置の第３の実施例を示す概略図である。本発明にかかる塩素処理装置の第４の実施例を示す概略図である。

符号の説明

１セメントキルン
２プローブ
３冷却ファン
４分級機
５熱交換器
６集塵機
７排気ファン
８輸送機
９塩素バイパスタンク
１０車両
１１塩素バイパスタンク
１２供給機
２１電気伝導度計
２２ポンプ
２３バルブ
２４塩水タンク
２５ポンプ
２６流量計
２７計量器
２８ロードセル
２９ノズル
３０セメント粉砕機
３１スラリータンク
３２ポンプ
３３流量計
３４電気伝導度計
３５輸送機
３６セメント粉砕機
４１電気伝導度計
４２ポンプ
４３バルブ
４４塩水タンク
４５ポンプ
４６流量計
４７クリンカクーラー
４８セメントキルン
５１スラリータンク
５２ポンプ
５３流量計
５４電気伝導度計
５５セメントクリンカ輸送機
５６クリンカクーラー
５７セメントキルン

Claims

セメントキルンのキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段に添加処理するにあたって、塩素をスラリーまたは塩水とし、該スラリーまたは塩水の塩素濃度または／及び添加量を制御することを特徴とする塩素処理方法。
前記塩素をセメント粉砕工程へ添加し、該セメント粉砕工程におけるセメント粉砕量の変化に追従して該塩素の添加量を制御することを特徴とする請求項１に記載の塩素処理方法。
セメント粉砕機へノズルを挿入し、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することを特徴とする請求項１に記載の塩素処理方法。
セメント粉砕機へ送入するセメントクリンカの輸送機上へ、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することを特徴とする請求項１に記載の塩素処理方法。
セメント焼成工程の後段のクリンカクーラーへ、前記塩素をスラリーまたは塩水として散水添加することを特徴とする請求項１に記載の塩素処理方法。
セメント焼成工程の後段のセメントクリンカ輸送機上へ、前記塩素をスラリーまたは塩水として添加することを特徴とする請求項１に記載の塩素処理方法。
セメントキルンのキルン尻から最下段のサイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素を、セメント焼成工程の後段にスラリーまたは塩水として添加処理するために使用する塩素処理装置であって、
前記スラリーまたは塩水の供給装置と、
前記スラリーまたは塩水中の塩素濃度を測定するための濃度計または／及び前記スラリーまたは塩水の流量を測定するための流量計と、
前記濃度計によって測定された塩素濃度または／及び前記流量計によって測定されたスラリーまたは塩水の流量によって、前記供給装置による前記スラリーまたは塩水の供給量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする塩素処理装置。