JP2006089298A - Method and apparatus for disposing exhaust gas in cement firing facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置に関し、更に詳しくは、セメント焼成設備から排出される塩素化合物を含む排ガスの一部を抽気する際の抽気率が特に高く、しかも、この排ガスがセメント焼成設備に与える影響を小さくすることが可能なセメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for treating exhaust gas in a cement firing facility, and more specifically, the extraction rate when extracting a part of the exhaust gas containing a chlorine compound discharged from the cement firing facility is particularly high. The present invention relates to a method and apparatus for treating exhaust gas in a cement firing facility that can reduce the effect of exhaust gas on the cement firing facility.
近年、セメント製造設備を用いた産業廃棄物処理の処理量が増加するに伴って、この産業廃棄物に含まれる塩素等の揮発性成分がセメントキルン内で増加してきている。塩素等の揮発性成分は、セメントの品質を低下させるのみならず、セメントキルンを含むセメント製造設備全体の操業に悪影響を及ぼすため、この塩素等の揮発性成分を取り除く対策として、セメント製造設備に塩素等の揮発性成分を取り除く塩素バイパス装置を設置することが行われている。
この塩素バイパス装置は、セメントキルンと予熱機との間で排ガスの揮発と凝縮を繰り返し行われることにより濃縮された塩素等の揮発性成分を取り除くために、セメントキルンの窯尻にて排ガスの一部を抽気し、冷却することにより、塩素化合物を主成分とする揮発性成分を固化させた塩素バイパスダストを生成させ、この塩素バイパスダストをセメント製造設備外に排出することで、塩素化合物をセメントキルンから除去する装置である(例えば、特許文献1、2参照)。
ここで、従来の塩素バイパス装置についてより具体的に説明する。
In recent years, volatile components such as chlorine contained in industrial wastes have increased in cement kilns as the amount of industrial waste treatment using cement production facilities has increased. Volatile components such as chlorine not only degrade cement quality, but also adversely affect the operation of the entire cement manufacturing facility including cement kilns. A chlorine bypass device that removes volatile components such as chlorine is installed.
This chlorine bypass device removes volatile components such as concentrated chlorine by repeatedly volatilizing and condensing exhaust gas between the cement kiln and the preheater. By extracting and cooling the part, chlorine bypass dust that solidifies volatile components mainly composed of chlorine compounds is generated, and the chlorine bypass dust is discharged out of the cement production facility to remove the chlorine compounds from the cement. It is an apparatus which removes from a kiln (for example, refer patent document 1, 2).
Here, the conventional chlorine bypass device will be described more specifically.
図6は従来の塩素バイパス装置の一例を示す模式図であり、図において、1はセメント原料Mを焼成するロータリキルン、2はロータリキルン1から排ガスgを抽気するプローブ、3は抽気した排ガスgを塩素化合物の融点以下すなわち600〜700℃に瞬間的に冷却する冷却器、4は冷却器3に冷却用空気を送るファン、5は冷却された排ガスgに含まれるダストを分級するサイクロン型分級器、6は排ガスgの熱交換を行う間接型空冷熱交換器、7は間接型空冷熱交換器6に冷却用空気を送るファン、8は間接型空冷熱交換器6から排出される排ガスgから残余ダストを捕集する集塵機、9は集塵機8から排ガスを排出するファン、10は間接型空冷熱交換器6および集塵機8から排出される塩素を高濃度で含むダストWを貯留する貯留サイロ、11は塩素を高濃度で含むダストWを貯留し供給するホッパ、12は貯留サイロ11から排出されるダストWの重量を測定する計量器、13はダストWをロータリキルン1から排出されたセメントクリンカCに混合するために搬送する輸送装置である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional chlorine bypass device. In the figure, 1 is a rotary kiln for firing cement raw material M, 2 is a probe for extracting exhaust gas g from the rotary kiln 1, and 3 is an exhaust gas g extracted. 4 is a fan that sends cooling air to the cooler 3, and 5 is a cyclone type classification that classifies dust contained in the cooled exhaust gas g. , 6 is an indirect air-cooling heat exchanger that performs heat exchange of the exhaust gas g, 7 is a fan that sends cooling air to the indirect air-
この塩素バイパス装置では、プローブ2を用いてロータリキルン1から排ガスgの一部を抽気し、この排ガスgをプローブ2に冷風を導入することにより抽気した排ガスgを塩素化合物の融点以下に冷却し、塩素バイパスダストWを生成させる。
次いで、この塩素バイパスダストWをサイクロン型分級器5にて7〜10μm程度を粗粒分と細粒分とに分級する分級粒径として分級し、分級された粗粒分をロータリキルン1に戻し、サイクロン型分級器5で集塵されない細粒側のダストWを間接型空冷熱交換器6及びホッパ11を経由して系外へ除去することにより、セメントキルン1にて循環濃縮した塩素分を減少させる。
この塩素バイパス装置をセメントキルン1に取り付けることによって、セメントキルン1から排出される高温の排ガスの内僅か2%以内の抽気ガス量で、セメントキルン1に持ち込まれる塩素量の30〜60%を除去することができる。
In this chlorine bypass device, a part of the exhaust gas g is extracted from the rotary kiln 1 using the
Next, the chlorine bypass dust W is classified by the cyclone type classifier 5 as a classification particle size for classifying about 7 to 10 μm into coarse and fine particles, and the classified coarse particles are returned to the rotary kiln 1. By removing the dust W on the fine grain side, which is not collected by the cyclone classifier 5, through the indirect air cooling heat exchanger 6 and the
By attaching this chlorine bypass device to the
図7は従来の高抽気型塩素バイパス装置の一例を示す模式図であり、セメントキルンの窯尻部における排ガスの抽気率を2%〜5%の範囲に適用できる装置である。図において、21はセメント原料を焼成するロータリキルン、22はロータリキルン21に接続されるプレヒータライジングダクト、23は排ガスgの一部を抽気する二重管構造のプローブ、24は抽気した排ガスgを冷却する第1の冷却器、25は冷却された排ガスgに含まれるダストを分級するサイクロン型分級器、26はダストが分離された排ガスgを冷却する第2の冷却器、27は排ガスg中に残留するダストを捕集する集塵機、28は集塵機27から排ガスを排出する吸引ファン、29は第2の冷却器26および集塵機27から排出される塩素を高濃度で含むダストを貯留するダストタンクである。
プローブ23、第1の冷却器24および第2の冷却器26には、それぞれ冷風ファン30〜32が接続されている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional high extraction type chlorine bypass device, which is an apparatus that can apply the exhaust gas extraction rate in the kiln bottom of a cement kiln to a range of 2% to 5%. In the figure, 21 is a rotary kiln for firing cement raw material, 22 is a pre-heater rising duct connected to the
この高抽気型塩素バイパス装置では、二重管構造のプローブ23により、ロータリキルン21からの排ガスの一部を抽気しつつ温度400〜600℃にまで一次冷却した後、第1の冷却器24により300〜400℃にまで二次冷却し、その後、サイクロン型分級器25により二次冷却された排ガス中のダストを粗粉と微粉とに分級して粗粉をロータリキルン21に戻すとともに、微粉を含む排ガスを第2の冷却器26により100〜200℃にまで最終冷却し、集塵機27により冷却された排ガスから微粉を回収している。
一方、セメントキルン21外に除去された塩素バイパスダストは、セメントクリンカ等に添加、またはセメントの仕上ミルに直接供給することにより、セメント粉砕系にて処理されるか、または、この塩素バイパスダストを水を用いて洗浄することにより塩素分を取り除き、残渣をセメント原料として再利用することにより、セメントキルン21系にて循環し濃縮した塩素によるセメントキルン21系への操業に悪影響を及ぼさないようにしている。
On the other hand, the chlorine bypass dust removed to the outside of the
ところで、従来の図6に示す塩素バイパス装置では、高塩素含有の産業廃棄物の使用量が増加するのに伴いセメントキルン系に持ち込まれる産業廃棄物中の塩素量が増加してくるため、脱塩処理が不十分なものとなり、十分な塩素をセメントキルン1から除去することができないという問題点があった。
塩素量が増加した場合、より多くの排ガスを抽気することができる塩素バイパス装置が要求され、従来では窯尻における排ガスの抽気量が2%以内であったものが、2〜5%もしくはこれ以上の抽気量が必要となってくる。
また、この塩素バイパス装置の場合、装置を大型化すると、抽気した排ガスを均一に冷却することが難しくなるという問題点もある。そこで、図7に示す様な冷却段数を増加させて均一な冷却を行う高抽気型塩素バイパス装置が提案されたのである。
By the way, in the conventional chlorine bypass device shown in FIG. 6, the amount of chlorine in industrial waste brought into cement kilns increases as the amount of industrial waste containing high chlorine increases. The salt treatment becomes insufficient, and there is a problem that sufficient chlorine cannot be removed from the cement kiln 1.
When the amount of chlorine increases, a chlorine bypass device capable of extracting a larger amount of exhaust gas is required. Conventionally, the amount of exhaust gas extracted from the kiln bottom is within 2%, but 2 to 5% or more. The amount of bleed is required.
Further, in the case of this chlorine bypass device, there is a problem that it becomes difficult to uniformly cool the extracted exhaust gas when the device is enlarged. Therefore, a high extraction type chlorine bypass device has been proposed which performs uniform cooling by increasing the number of cooling stages as shown in FIG.
しかしながら、この高抽気型塩素バイパス装置では、次のような問題点があった。
(1)冷却工程を、プローブ、第1の冷却器および第2の冷却器の3段階とし、抽気される排ガスに含まれるダストをサイクロン型分級器により分級する工程を含むので、排ガスの流路におけるガス通風抵抗が高くなり、窯尻において排ガスを多量に抽気するには、設備の耐圧性能や吸込ファンの性能を高くする必要がある。
(2)分級された粗紛をセメントキルンに戻していたため、抽気した排ガスに含まれる塩素量のうち、バイパスされることなく戻された粗粉に含まれる塩素量に相当するものだけ、更にセメントキルンの窯尻部から抽気する排ガスの量を増加させる必要があり、塩素バイパスシステムそのものが過大なものとなる。
この場合、プローブも大型化する必要があるが、セメントキルンの窯尻部には大型化したプローブを設置するのに十分なスペースが無く、そこで、窯尻部の2カ所それぞれにプローブを設置することや、プローブでの抽気ガス速度を速くすることで抽気する排ガスの総量を増加させる等、プローブ設置における問題点が大きくなっている。
However, this high extraction type chlorine bypass device has the following problems.
(1) The cooling process includes three steps of a probe, a first cooler, and a second cooler, and includes a step of classifying dust contained in the extracted exhaust gas with a cyclone classifier. In order to extract a large amount of exhaust gas at the kiln bottom, it is necessary to improve the pressure resistance performance of the equipment and the performance of the suction fan.
(2) Since the classified coarse powder was returned to the cement kiln, only the amount of chlorine contained in the extracted exhaust gas corresponding to the amount of chlorine contained in the coarse powder returned without being bypassed was further cemented. It is necessary to increase the amount of exhaust gas extracted from the kiln bottom of the kiln, and the chlorine bypass system itself becomes excessive.
In this case, the probe also needs to be enlarged, but there is not enough space in the kiln bottom of the cement kiln to install the enlarged probe. Therefore, the probe is installed at each of the two locations on the kiln bottom. In addition, problems in probe installation have increased, such as increasing the total amount of exhaust gas extracted by increasing the extraction gas velocity at the probe.
(3)セメントキルンの窯尻部から抽気される排ガスの量を多くする必要があることにより、抽気される多量の排ガスによるエネルギー損失が増加し、セメントの焼成効率が低下する。したがって、セメント製造の操業に与える影響が大きくなる虞がある。
(4)第2の冷却器には、主に間接型空気冷却装置が用いられていたので、この冷却装置の内部に塩化物スケールが付着する等により、冷却性能が低下し、抽気される排ガスの量が低下させざるを得なくなる。
(3) Since it is necessary to increase the amount of exhaust gas extracted from the kiln bottom of the cement kiln, the energy loss due to the large amount of exhaust gas extracted increases, and the cement firing efficiency decreases. Therefore, there is a possibility that the influence on the operation of cement production becomes large.
(4) Since the indirect air cooling device is mainly used for the second cooler, the cooling performance is reduced due to adhesion of chloride scale inside the cooling device, and the exhaust gas extracted. The amount of is inevitably reduced.
さらに、従来の塩素バイパス装置や高抽気型塩素バイパス装置は、サイクロン型分級器にて分級された粗粒部分をセメントキルンに戻すことにより、捕集されるダストを最小限とし、後のダスト処理を容易にすることに特徴がある。
したがって、サイクロン型分級器にて分級された粗粒部分をセメントキルンに戻すこと等を行わず、抽気ガス中に含まれるダストの全量を捕集すると、捕集されたダストの量が多くなり、ダスト処理における問題点が大きくなるという傾向があった。
In addition, conventional chlorine bypass devices and high extraction type chlorine bypass devices minimize the amount of collected dust by returning the coarse particles classified by the cyclone classifier to the cement kiln, and the subsequent dust treatment It is characterized by making it easier.
Therefore, if the entire amount of dust contained in the extraction gas is collected without returning the coarse particles classified by the cyclone classifier to the cement kiln, the amount of collected dust increases. There was a tendency for problems in dust processing to increase.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、セメントキルンから抽気される排ガスの量を増加させても、セメント製造の操業への影響を小さくすることができ、しかも、抽気される排ガス中に含まれる高塩素含有ダストの処理をより容易に行うことが可能であり、さらに、セメント製造の操業への影響を小さくするとともに高塩素含有の産業廃棄物の処理量を増加させることが可能なセメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and even if the amount of exhaust gas extracted from the cement kiln is increased, the influence on the operation of cement production can be reduced, High chlorine content dust contained in the extracted exhaust gas can be treated more easily, and the impact on cement manufacturing operations is reduced and the amount of industrial waste containing high chlorine content is increased. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas treatment method and treatment apparatus in a cement firing facility that can be used.
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、セメント焼成設備から抽気された排ガスを塩素化合物の融点以下に冷却して該排ガスに含まれるダストを捕集し、この捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級することにより、セメント焼成設備から抽気される排ガスの量を増加させることができ、抽気される排ガス中に含まれる塩素化合物含有ダストの処理を容易に行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have collected the dust contained in the exhaust gas by cooling the exhaust gas extracted from the cement firing facility below the melting point of the chlorine compound. By classifying the collected dust into coarse and fine particles, the amount of exhaust gas extracted from the cement firing facility can be increased, and the chlorine compound-containing dust contained in the extracted exhaust gas can be treated. Has been found to be easily performed, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理方法は、セメントキルンから排出される排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから塩素化合物を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理方法であって、前記抽気された排ガスを前記塩素化合物の融点以下に冷却する冷却工程と、この冷却した排ガスに含まれるダストを捕集するダスト捕集工程と、この捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級する分級工程と、分級後のそれぞれのダストを再利用または廃棄する処理工程とを備えてなることを特徴とする。 That is, the method for treating exhaust gas in the cement firing facility of the present invention is a method for treating exhaust gas in a cement firing facility in which part of the exhaust gas discharged from the cement kiln is extracted and chlorine compounds are removed from the extracted exhaust gas. A cooling process for cooling the extracted exhaust gas to a melting point of the chlorine compound or less, a dust collection process for collecting dust contained in the cooled exhaust gas, and the collected dust as coarse particles. It is characterized by comprising a classification step for classifying into fine particles and a treatment step for reusing or discarding each dust after classification.
この様な構成とすることにより、ダスト捕集工程により冷却した排ガスに含まれるダストを捕集し、分級工程により捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級することにより、セメント焼成設備から抽気される排ガス量を増加させた場合であっても、従来例と比較して抽気する排ガス量を比較的低く抑えることが可能になり、よって、セメント製造の操業への影響を低く抑えることが可能になる。
しかも、捕集されたダストの処理を容易に行うことができることにより、高塩素含有の産業廃棄物の処理をより増加することが可能になる。
By adopting such a configuration, the dust contained in the exhaust gas cooled by the dust collection process is collected, and the dust collected by the classification process is classified into coarse and fine particles, thereby firing the cement. Even when the amount of exhaust gas extracted from the facility is increased, the amount of exhaust gas extracted can be kept relatively low compared to the conventional example, and therefore the impact on the cement manufacturing operation is kept low. It becomes possible.
Moreover, since the collected dust can be easily treated, it is possible to further increase the treatment of industrial waste containing high chlorine.
この排ガスの処理方法は、前記ダスト捕集工程を、前記冷却した排ガスに含まれる粗粒ダストを分離・捕集する粗粒ダスト捕集工程と、前記排ガスに含まれる前記粗粒ダストを除く残余ダストを捕集する残余ダスト捕集工程とにより構成し、前記分級工程を、前記粗粒ダストをさらに粗粉分と微粉分に分級する分級工程とし、分級された前記粗粉分をセメント原料として前記セメントキルンに戻すことが好ましい。 In this exhaust gas treatment method, the dust collection step includes a coarse dust collection step for separating and collecting coarse dust contained in the cooled exhaust gas, and a residue excluding the coarse dust contained in the exhaust gas. A residual dust collecting step for collecting dust, and the classification step is a classification step for further classifying the coarse dust into a coarse powder and a fine powder, and the classified coarse powder is used as a cement raw material. It is preferable to return to the cement kiln.
この様な構成とすることにより、粗粒ダストを分離・捕集する粗粒ダスト捕集工程にて捕集されたダストを、さらに粗粉分と微粉分に分級し、この粗粉分をセメント焼成設備に戻すので、処理装置の効率を損なうことなく、処理するダスト量が少なくなり、ダスト処理がより容易となる。 By adopting such a configuration, the dust collected in the coarse dust collecting step for separating and collecting coarse dust is further classified into coarse and fine powder, and the coarse powder is cemented. Since it is returned to the baking facility, the amount of dust to be processed is reduced without impairing the efficiency of the processing apparatus, and dust processing becomes easier.
前記分級工程における粗粉分と微粉分とに分級する分級粒径は、5μm以上かつ60μm以下の範囲にて任意に調整可能とすることが好ましい。
この様な構成とすることにより、分級して得られた粗粉分や微粉分の塩素濃度を任意に変更することが可能となり、それぞれの処理方法に応じた塩素濃度のダストを得ることが可能になり、ダストの有効利用を図ることが容易となる。
It is preferable that the classified particle diameter classified into the coarse powder and the fine powder in the classification step can be arbitrarily adjusted in the range of 5 μm to 60 μm.
With such a configuration, it is possible to arbitrarily change the chlorine concentration of coarse and fine powder obtained by classification, and it is possible to obtain dust with a chlorine concentration according to each treatment method Thus, it is easy to effectively use dust.
この排ガスの処理方法は、前記再利用を、セメントへの添加、セメント原料として再利用、セメント系固化剤に添加のいずれか1種または2種以上であることが好ましい。
この様な構成とすることにより、セメントへの添加による影響を小さくすることが可能となる。しかも、セメント原料として塩素濃度の低い粗粉分のみを直接循環利用しても、セメント焼成設備に再び持ち込まれる塩素量を極めて低く抑えることが可能となる。
In this exhaust gas treatment method, the reuse is preferably one or more of addition to cement, reuse as a cement raw material, and addition to a cement-based solidifying agent.
By setting it as such a structure, it becomes possible to reduce the influence by the addition to cement. Moreover, even if only the coarse powder having a low chlorine concentration is directly circulated as a cement raw material, the amount of chlorine brought back into the cement firing facility can be kept extremely low.
この排ガスの処理方法は、前記セメント原料として再利用する際に、付着する塩素化合物を水洗により除去することが好ましい。
この様な構成とすることにより、塩素濃度が比較的高い細粉分をもセメント原料として再利用する場合においても、ダストに付着する塩素化合物が水洗により容易に除去され、その結果、このダストに含まれる塩素化合物の量が極めて僅かなものとなる。
よって、このダストをセメント原料として再利用した場合においても、このセメント焼成設備から外部へ取り出された塩素は、再びセメント焼成設備に持ち込まれることが無く、セメント製造設備の操業に与える影響を無くすことができる。
In this exhaust gas treatment method, it is preferable to remove adhering chlorine compounds by water washing when reused as the cement raw material.
By adopting such a configuration, even when a fine powder having a relatively high chlorine concentration is reused as a cement raw material, the chlorine compound adhering to the dust is easily removed by washing with water. The amount of chlorine compound contained is extremely small.
Therefore, even when this dust is reused as a cement raw material, the chlorine extracted from the cement firing facility is not brought into the cement firing facility again, and the influence on the operation of the cement production facility is eliminated. Can do.
この排ガスの処理方法は、前記廃棄を、前記ダスト、前記細粒分および前記残余ダスト、のいずれかをセメント系固化材を用いて固化した後に廃棄することが好ましい。
この様な構成とすることにより、ダストに含まれる塩素化合物がセメント系固化材により封じ込められ、外部に漏れ出す虞がなくなる。
In this exhaust gas treatment method, it is preferable to discard the waste after solidifying one of the dust, the fine particles, and the residual dust using a cement-based solidifying material.
With such a configuration, the chlorine compound contained in the dust is contained by the cement-based solidifying material, and there is no possibility of leaking to the outside.
本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理装置は、セメントキルンから排出される排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから塩素化合物を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理装置であって、前記セメントキルンから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、この抽気された排ガスを前記塩素化合物の融点以下に冷却する冷却手段と、この冷却した排ガスに含まれるダストを捕集するダスト捕集手段と、この捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級する分級手段とを備えてなることを特徴とする。 The exhaust gas treatment apparatus in the cement firing facility of the present invention is an exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility for extracting a part of the exhaust gas discharged from the cement kiln and removing chlorine compounds from the extracted exhaust gas, Extraction means for extracting a part of the exhaust gas discharged from the cement kiln, cooling means for cooling the extracted exhaust gas below the melting point of the chlorine compound, and dust for collecting dust contained in the cooled exhaust gas It is characterized by comprising collecting means and classification means for classifying the collected dust into coarse and fine particles.
この排ガスの処理装置では、ダスト捕集手段により冷却した排ガスに含まれるダストを捕集し、分級手段により捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級することにより、セメント焼成設備から抽気される排ガス量をセメントキルンから排出される排ガス量に対して2容量%以上に増加させた場合であっても、塩素の除去効率が高くなり、セメント製造の操業への影響を小さく抑えることが可能になる。
しかも、捕集されたダストの処理が容易であるので、高塩素含有の産業廃棄物の処理をより増加させることが可能になる。
In this exhaust gas treatment device, the dust contained in the exhaust gas cooled by the dust collection means is collected, and the dust collected by the classification means is classified into coarse and fine particles, so that Even when the amount of exhaust gas extracted is increased to 2% by volume or more with respect to the amount of exhaust gas discharged from the cement kiln, the chlorine removal efficiency is increased, and the impact on the cement manufacturing operation is kept small. Is possible.
In addition, since the collected dust can be easily treated, it is possible to further increase the treatment of industrial waste containing high chlorine.
前記ダスト捕集手段を、前記冷却した排ガスに含まれる粗粒ダストを分離・捕集する粗粒ダスト捕集手段と、前記排ガスに含まれる前記粗粒ダストを除く残余ダストを捕集する残余ダスト捕集手段とにより構成し、前記分級手段を、前記粗粒ダストをさらに粗粉分と微粉分に分級する分級手段とし、分級された前記粗粉分をセメント原料として前記セメントキルンに戻す搬送手段を備えていることが好ましい。 The dust collecting means includes a coarse dust collecting means for separating and collecting coarse dust contained in the cooled exhaust gas, and a residual dust for collecting residual dust excluding the coarse dust contained in the exhaust gas. Conveying means comprising the collecting means, the classifying means as classifying means for further classifying the coarse dust into coarse powder and fine powder, and conveying the classified coarse powder to the cement kiln as a cement raw material It is preferable to provide.
この排ガスの処理装置では、粗粒ダスト捕集手段により捕集されたダストをさらに分級し、塩素分の少ない粗粉分を直接セメント焼成設備に戻すことが可能になり、処理装置の塩素除去効率を損なうことが無く、処理するダスト量を少なくすることが可能になり、ダスト処理がより容易となる。 In this exhaust gas treatment device, it is possible to further classify the dust collected by the coarse particle dust collecting means, and to return the coarse powder content with less chlorine content directly to the cement firing facility, and the chlorine removal efficiency of the treatment device. The amount of dust to be processed can be reduced, and dust processing becomes easier.
前記抽気手段により抽気される排ガスの量は、前記セメントキルンから排出される排ガスの総量の2容量%以上であることが好ましい。
この様な構成とすることにより、抽気される排ガスの量を従来の塩素バイパス装置より増加させることが可能になり、その結果、セメント焼成設備から取り除かれる塩素化合物の量が多くなり、高塩素含有の産業廃棄物の処理量をますます増加させることが可能になる。
The amount of exhaust gas extracted by the extraction means is preferably 2% by volume or more of the total amount of exhaust gas discharged from the cement kiln.
By adopting such a configuration, it becomes possible to increase the amount of exhausted gas extracted from the conventional chlorine bypass device, and as a result, the amount of chlorine compounds removed from the cement firing equipment is increased, resulting in a high chlorine content. It becomes possible to increase the processing amount of industrial waste.
本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理方法によれば、セメント焼成設備から抽気される排ガス量を増加させた場合であっても、抽気する排ガス量を比較的低く抑えることができる。したがって、セメント製造の操業への影響を低く抑えることができる。
しかも、捕集されたダストの処理を容易に行うことができるので、高塩素含有の産業廃棄物の処理をより増加させることができる。
According to the method for treating exhaust gas in a cement firing facility of the present invention, even if the amount of exhaust gas extracted from the cement firing facility is increased, the amount of exhaust gas extracted can be kept relatively low. Therefore, the influence on the operation of cement production can be kept low.
Moreover, since the collected dust can be easily treated, the treatment of industrial waste containing high chlorine can be further increased.
本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理装置によれば、セメント焼成設備から抽気される排ガス量をセメントキルンから排出される排ガス量に対して2容量%以上に増加させた場合であっても、塩素の除去効率を高めることができ、セメント製造の操業への影響を低く抑えることができる。
しかも、捕集されたダストの処理が容易であるので、高塩素含有の産業廃棄物の処理をより増加させることができる。
According to the exhaust gas treatment apparatus in the cement firing facility of the present invention, even when the amount of exhaust gas extracted from the cement firing facility is increased to 2% by volume or more with respect to the amount of exhaust gas discharged from the cement kiln, Chlorine removal efficiency can be increased and the impact on cement production operations can be kept low.
Moreover, since the collected dust can be easily treated, the treatment of industrial waste containing high chlorine can be further increased.
本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置の一実施の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
An embodiment of an exhaust gas treatment method and treatment apparatus in a cement firing facility of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified.
図1は、本発明の一実施形態のセメント焼成設備における排ガスの処理装置を示す模式図であり、図において、41はセメント原料を焼成するセメントキルン、42はセメントキルン41に接続されるプレヒータライジングダクト、43は先端部がプレヒータライジングダクト42に挿入されたプローブ(抽気手段)、44は冷却ファン(冷却手段)、45は冷却チャンバ(粗粒ダスト捕集手段)、46は冷却ファン、47はバッグフィルタ(残余ダスト捕集手段)、48は吸引ファン、49はダストサイロ、50は分級機(分級手段)である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility according to an embodiment of the present invention. In the figure, 41 is a cement kiln for firing cement raw material, and 42 is a preheater rising connected to the
プローブ43は、二重管構造のもので、セメントキルン41から排出される排ガスGの一部を抽気し、この抽気した排ガスGを冷却ファン44からの冷却空気により塩素化合物の融点以下、すなわち700℃の温度以下にまで冷却するものである。通常は、400℃から600℃の範囲にまで冷却される。
The probe 43 has a double-pipe structure, and a part of the exhaust gas G discharged from the
冷却チャンバ45は、チャンバ内で冷却ファン46により抽気された排ガスGを冷却すると同時に、この排ガスGに含まれる粒径が100μm以上の粗粒ダストを分離・捕集するものである。
このチャンバ45は、高抽気型に伴う抽気した排ガスGと冷却空気の混合性の低下を防止することが可能なものが好ましい。
The cooling
The
チャンバ45内に導入された排ガスGは、冷却ファン46により供給される冷却空気と共にチャンバ内部で旋回されることにより、後続するバッグフィルタ47の耐熱温度以下にまで冷却される。同時に、この排ガスGに含まれる粒径100μm以上の粗粒ダストが分離される。この粗粒ダストは、短時間での冷却が困難であり、後続するバッグフィルタ47の濾布を損傷する虞があるために、バッグフィルタ47の前段で取り除く必要がある。
The exhaust gas G introduced into the
粗粒ダストの分離性能としては、粒径100μm以上の粗粒ダストを排ガスGから分離できるものであればよいが、排ガスGに含まれる粒径数十μm以上のダストをも分離することができることが好ましい。
塩素化合物のダストへの付着傾向は、チャンバ45にて捕集されるダストはバッグフィルタ47で捕集されるダストと比較して塩素化合物が付着する割合が小さく、さらに、ダストの粒径からは、粗い粒子のダストほど、塩素化合物が付着する割合が小さい。したがって、排ガスGに含まれる数十μm以上のダストを、予め冷却チャンバ45で分離・捕集し、この捕集したダストを再度分級することにより得られた粗粒分は、塩素化合物を殆ど含有しておらず、セメント原料として再度利用することができる。
The coarse dust separation performance is not limited as long as coarse dust having a particle diameter of 100 μm or more can be separated from the exhaust gas G, but dust having a particle diameter of several tens μm or more contained in the exhaust gas G can also be separated. Is preferred.
The tendency of the chlorine compound to adhere to dust is that the dust collected in the
バッグフィルタ47は、粒径100μm以上、もしくは数十μm以上の粗粒ダストが取り除かれた排ガスG’から、さらに粒径が小さく塩素分が凝固付着したダストを取り除くもので、濾布の耐熱温度は150℃以上のものである。
The
分級機50は、ダストサイロ49に貯留された捕集ダストを粗粉分と細粉分に分級するもので、粗粉分と細粉分とに分級する分級粒径が変更可能な構造のものが好ましく、例えば、遠心式分級機が好適に用いられる。
この粗粉分と細粉分とに分級する分級粒径は、5μm以上かつ60μm以下の範囲にあることが好ましい。
The
The classified particle size classified into the coarse powder and the fine powder is preferably in the range of 5 μm to 60 μm.
この分級粒径は、排ガスGから分離されたダストに対する処理の要求により異なる。
排ガスGから分離されたダストの主な処理方法としては、例えば、
(1)セメントに添加
(2)セメント系固化材に添加
(3)セメント原料として再利用
(4)セメント系固化材にて固化して廃棄処分
(5)その他の方法によるセメント系外への処理
等がある。
This classified particle size varies depending on the processing requirements for the dust separated from the exhaust gas G.
As a main treatment method of dust separated from the exhaust gas G, for example,
(1) Add to cement (2) Add to cement-based solidification material (3) Reuse as cement raw material (4) Solidify with cement-based solidification material and dispose of (5) Treatment outside cement-based system by other methods Etc.
通常は、「(1)セメントに添加」が優先的に行われるが、産業廃棄物の使用量が増加するのに伴って、セメントキルン41から抽気される排ガスGに含まれるダストの量も増加する。この場合、このダストの全量をセメントに添加すると、セメントの品質に問題が生ずる虞がある。そこで、セメントに添加するダストの量を制限し、残ったダストを上記の(2)〜(5)のいずれかの処理方法またはこれらの処理方法の組み合わせにより処理を行うこととなる。
Normally, “(1) Addition to cement” is preferentially performed, but as the amount of industrial waste used increases, the amount of dust contained in the exhaust gas G extracted from the
例えば、上記(1)の場合、ダスト添加量はセメント中の塩素含有量、塩素以外のダスト成分の含有量を許容範囲内に収める必要がある。
また、上記(2)の場合も同様である。
したがって、捕集されたダストを塩素含有量の異なる成分に分離することによって、要求される両成分の含有量の許容範囲内に収める添加が可能となる。
For example, in the case of (1) above, the amount of dust added must be within the allowable range for the chlorine content in cement and the content of dust components other than chlorine.
The same applies to the case (2).
Therefore, by separating the collected dust into components having different chlorine contents, it is possible to add the components so as to fall within the required allowable ranges of both components.
また、上記(3)の場合、塩素濃度の高いダストをセメント原料として循環使用すると、セメント製造設備の操業に悪影響を及ぼす虞があるので、塩素化合物の含有量が極力少ないダストを用いる必要がある。
そこで、ダストを水洗して塩素分を取り除いた後セメント原料として戻す方法、あるいは、上記に記載した様に、ダストを分級し塩素の含有量が少ない粗粉分をセメント原料として再利用する方法、のいずれかの方法が採られる。
In the case of the above (3), if dust having a high chlorine concentration is recycled as a cement raw material, there is a risk of adversely affecting the operation of the cement production facility. Therefore, it is necessary to use dust having as little chlorine compound content as possible. .
Therefore, the method of washing the dust with water and removing the chlorine content and then returning it as a cement raw material, or as described above, classifying the dust and reusing the coarse powder with a low chlorine content as the cement raw material, One of the methods is adopted.
水洗の場合、塩素を有用物として回収する際のアルカリ塩の回収量を増加させるために、塩素含有量の高い細かなダストが好ましい。
また、上記(4)の場合、廃棄処分量を極力少なくするために、塩素濃度の高い微粒子分のみを選択して廃棄処分することとし、残りの粗粉分はセメント原料として再利用する。
In the case of washing with water, fine dust having a high chlorine content is preferred in order to increase the amount of alkali salt recovered when recovering chlorine as a useful product.
In the case of (4), in order to minimize the amount of disposal, only fine particles with high chlorine concentration are selected and disposed of, and the remaining coarse powder is reused as a cement raw material.
ここでは、分級機50をダストサイロ49の後段に設ける構成としたが、分級機50は、必ずしもダストサイロ49の後段に設ける必要はなく、例えば、上記のダストの一部をセメントに混合する場合、セメント粉砕設備に付設した構成としてもよい。
Here, the
ダストの一部をセメントに混合する場合は、セメントに含まれる塩素濃度の管理値および塩素化合物以外のダスト成分の濃度の管理値により決定されるので、セメントに添加するダストは、塩素濃度が任意に選択できるものであることが好ましい。したがって、分級工程における分級粒径を変更し、目的に応じた塩素濃度のダストを得て、上記の両管理値を満足するセメントが得られる様に添加量を決定する。 When part of dust is mixed with cement, it is determined by the control value of the chlorine concentration contained in the cement and the control value of the concentration of dust components other than chlorine compounds. It is preferable that they can be selected. Therefore, the classification particle size in the classification process is changed, dust having a chlorine concentration according to the purpose is obtained, and the addition amount is determined so that a cement satisfying both the above control values can be obtained.
ここで、セメントに添加されなかったダストについては、塩素濃度が僅かなダストは、直接セメント原料として再利用され、また、塩素濃度が高いダストが含まれる場合には、水洗またはセメント系固化材等により固化され、廃棄処分等、適切に処理される。 Here, for dust not added to cement, dust with a small chlorine concentration is directly reused as a raw material for cement, and when dust with a high chlorine concentration is included, washing or cement-based solidifying material, etc. It is solidified and processed appropriately, such as disposal.
次に、本実施形態のセメント焼成設備における排ガスの処理方法について説明する。
(1)抽気および冷却
プローブ43によりセメントキルン41から排出される排ガスGの2〜5容量%のガスを抽気し、冷却ファン44からの冷却空気により抽気した排ガスGを塩素化合物の融点以下にまで冷却する。
Next, an exhaust gas treatment method in the cement firing facility of the present embodiment will be described.
(1) Extraction and cooling The probe 43
(2)粗粒ダストの捕集
冷却された排ガスGを冷却チャンバ45に導入し、冷却ファン46により供給される冷却空気と共にチャンバ45内部で旋回させることにより、バッグフィルタ47の耐熱温度、例えば、200℃以下にまで冷却される。同時に、この排ガスGに含まれる粒径が100μm以上もしくは数十μm以上であって塩素化合物の凝固・付着が比較的少ない粗粒ダストを分離・捕集する。
(2) Collection of coarse dust The cooled exhaust gas G is introduced into the cooling
(3)残余ダストの捕集
粗粒ダストが取り除かれた排ガスG’をバッグフィルタ47に導入し、この排ガスG’から、さらに、冷却チャンバ45で捕集されなかった残余の細粒ダストを捕集する。
このバッグフィルタ47では、凝固した塩素化合物の全てを濾布に付着したダスト層にて捕捉し、ダスト表面に付着させる。したがって、この残余ダストの塩素濃度は、冷却チャンバ45にて捕集された粗粒ダストより塩素濃度が高くなる。
(3) Collection of residual dust The exhaust gas G ′ from which coarse dust has been removed is introduced into the
In the
(4)ダストの貯留
ダストサイロ49は、冷却チャンバ45により分離・捕集された粗粒ダストと、バッグフィルタ47により分離・捕集され多量の塩素化合物が凝固・付着した細粒ダストとを混合し、この混合ダストを貯留する。
また、捕集したダストの処理方法によっては、粗粒ダストと細粒ダストを別々のダストサイロ49に貯留してもよい。
(4) Dust storage The
Further, depending on the method of processing the collected dust, coarse dust and fine dust may be stored in
(5)ダストの分級
分級機50により、混合ダストを粗粉分と細粉分に分級する。また、粗粒ダストと細粒ダストを別々のダストサイロ49に貯留した場合は、処理の目的に応じて粗粒ダストのみを分級してもよい。
この粗粉分と細粉分とに分級する分級粒径は、5μm以上かつ60μm以下の範囲にあり、粗粉分および細粉分各々の処理の用途により分級粒径を調整する。
(5) Dust classification The
The classification particle diameter classified into the coarse powder and the fine powder is in the range of 5 μm or more and 60 μm or less, and the classified particle diameter is adjusted according to the use of each treatment of the coarse powder and the fine powder.
例えば、粗粒分をセメント原料として直接循環使用する場合には、循環使用する粗粉分の塩素濃度を最小限とする必要があり、冷却チャンバ45にて捕集された粗粒ダストのみを分級して循環使用することにより、セメント焼成設備に持ち込まれる塩素量を最小限に抑えることができる。
この粗粒ダストの分級粒径は、例えば、セメント原料として処理量を多くする場合の分級粒径は10μmで行うが、セメント原料として処理量よりもセメント焼成設備に持ち込まれる塩素量を少なくすることを優先する場合は、分級粒径は30μm以上の範囲となる。
For example, when the coarse particles are directly circulated as a cement raw material, it is necessary to minimize the chlorine concentration of the coarse particles to be circulated, and only the coarse particles collected in the cooling
The classification particle size of this coarse dust is, for example, 10 μm as the classification particle size when the treatment amount is increased as a cement raw material, but the amount of chlorine brought into the cement firing equipment is less than the treatment amount as the cement raw material. Is prioritized, the classified particle size is in the range of 30 μm or more.
また、セメントやセメント系固化材に添加する場合は、添加された後のセメントやセメント系固化材に含まれる塩素成分やダスト成分の添加量の許容量が大きい場合には、分級を行わずに混合ダストの全てを添加することとなる。一方、塩素成分に比べてダスト成分の添加量の許容量が小さい場合には、分級粒径を小さくして分級し、得られた塩素濃度の高い細粒分のみを添加することとなる。 In addition, when adding to cement or cement-based solidified material, if the allowable amount of added chlorine component or dust component contained in the cement or cement-based solidified material after addition is large, do not perform classification. All of the mixed dust will be added. On the other hand, when the allowable amount of the dust component added is smaller than that of the chlorine component, classification is performed by reducing the classified particle size, and only the obtained fine particles having a high chlorine concentration are added.
(6)ダストの再利用
粗粒分および細粒分各々の再利用としては、上述した様に、セメントやセメント系固化剤への添加、セメント原料として再利用のいずれか1種または2種以上が選択される。
セメント原料として再利用する場合は、上記の様に、分級後、粗粒分を直接利用することも可能であるが、多量のダストを再利用する場合は、ダストに含まれる塩素化合物を水洗により除去することが好ましい。
この様に、水洗したダストは、含まれる塩素化合物の量が極めて僅かなものとなるので、多量のダストをセメント原料として再利用することができる。
(6) Reuse of dust As mentioned above, each of the coarse and fine particles can be reused by adding to cement or cement-based solidifying agent or reusing as a cement raw material. Is selected.
When reusing as a cement raw material, it is possible to directly use coarse particles after classification as described above. However, when reusing a large amount of dust, the chlorine compound contained in the dust is washed with water. It is preferable to remove.
In this way, since the dust washed with water contains a very small amount of chlorine compound, a large amount of dust can be reused as a cement raw material.
(7)ダストの廃棄処分
上記のダストの再利用で全てのダストの処理が賄われない場合には、ダストを廃棄処分とする。
通常は、セメント系固化材等により固化することにより、ダストに含まれる塩素化合物等が外部に漏れ出さない様に封じ込め、廃棄物処分場にて処分される。
(7) Disposal of dust When the above-mentioned dust reuse does not cover all dust, the dust is discarded.
Usually, by solidifying with a cement-based solidifying material or the like, the chlorine compound contained in the dust is contained so as not to leak to the outside, and is disposed at the waste disposal site.
本実施形態の排ガスの処理方法によれば、抽気された排ガスGを塩素化合物の融点以下に冷却し、この冷却した排ガスGをさらに冷却すると同時にそれに含まれる粗粒ダストを捕集し、さらに、細粒ダストを捕集し、捕集されたそれぞれのダストを目的に応じて分級し処分を行うので、捕集されたダストの処理方法の選択幅を拡げることができ、容易に処理を行うことができる。
また、ダストの一部をセメントキルン41に戻すことなく、捕集した塩素化合物を含むダストの全量に対して適切な処理を行うので、セメント焼成設備から塩素化合物を有効に取り除くことができる。したがって、セメントキルン41から抽気する排ガスGの量を増加させても、セメント製造設備の操業に与える影響を小さくすることができる。
According to the exhaust gas treatment method of the present embodiment, the extracted exhaust gas G is cooled below the melting point of the chlorine compound, the cooled exhaust gas G is further cooled, and at the same time, coarse dust contained therein is collected, Fine dust is collected, and each collected dust is classified and disposed of according to the purpose, so the range of options for processing the collected dust can be expanded and processed easily. Can do.
In addition, since an appropriate treatment is performed on the total amount of dust containing the collected chlorine compound without returning a part of the dust to the
また、捕集されたダストの処理方法の選択幅を拡げることにより、セメントやセメント固化材等に添加した場合であっても、添加量を少なくすることができ、セメントの品質への影響を最小限に抑えることができる。 In addition, by expanding the range of options for the treatment of collected dust, the amount added can be reduced even when added to cement or cement solidifying material, etc., and the impact on cement quality is minimized. To the limit.
本実施形態の排ガスの処理装置によれば、ダストサイロ49の後に、捕集ダストを粗粉分と細粉分に分級する分級機50を設けたので、セメントキルン41から排出される排ガス量に対して窯尻部から抽気される排ガス量を2容量%以上に増加させた場合であっても、塩素の除去効率を高くすることができ、セメント製造の操業への影響を小さく抑えることができる。
しかも、捕集されたダストの処理が容易であるから、高塩素含有の産業廃棄物の処理をより増加させることができる。
According to the exhaust gas processing apparatus of the present embodiment, since the
In addition, since the collected dust can be easily treated, the treatment of industrial waste containing high chlorine can be further increased.
以下、本発明の実施例1、2及び従来例について説明する。
[実施例1]
図1に示す本実施形態の排ガスの処理装置を用い、セメントキルン41の窯尻部から抽気した排ガスGから冷却チャンバ45で分離して捕集された粗粒ダスト、バッグフィルタ(BF)47にて分離して得られた細粒ダスト、上記の粗粒ダストおよび細粒ダストを収率重量比にて混合した全ダスト、それぞれについて、50%通過粒径、塩素濃度および収率を測定した。
Examples 1 and 2 of the present invention and conventional examples will be described below.
[Example 1]
Using the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment shown in FIG. 1, the coarse dust collected from the exhaust gas G extracted from the kiln bottom of the
(1)50%通過粒径
上記の粗粒ダスト、細粒ダスト、全ダストそれぞれについて粒度分布を測定し、50%通過粒径(μm)を求めた。
測定には、マイクロトラック(MK−II 粒度分布計、日機装(株)社製)を用いた。
(1) 50% passing particle size The particle size distribution was measured for each of the above coarse dust, fine dust, and total dust, and the 50% passing particle size (μm) was determined.
For the measurement, a microtrack (MK-II particle size distribution meter, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used.
(2)塩素濃度
日本工業規格JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」付属書法の「電位差測定法」に準拠して測定した。
(3)収率
粗粒ダスト、細粒ダストそれぞれを重量測定して収率を求めた。
これらの測定結果を表1および図2〜図5に示す。
(2) Chlorine concentration The chlorine concentration was measured in accordance with “potential difference measurement method” of the Japanese Industrial Standard JIS R 5202 “Chemical analysis method of Portland cement” appendix method.
(3) Yield Each of the coarse dust and fine dust was weighed to determine the yield.
These measurement results are shown in Table 1 and FIGS.
図2は、本実施形態の排ガスの処理装置にて得られた全ダストの粒度分布を示す図であり、図3は同累積粒度分布を示す図である。このダストの塩素濃度は66000ppmであった。
図4は、冷却チャンバ45にて分離・捕集された粗粒ダストと、バッグフィルタ(BF)47にて分離して得られた細粒ダストそれぞれの粒度分布を示す図である。この粗粒ダストの塩素濃度は19000ppm、細粒ダストの塩素濃度は167000ppmであり、ダストの捕集比率(重量比)は、粗粒ダスト:細粒ダスト=68:32であった。
図5は、上記の粒度分布およびダストの捕集比率から算出された本実施形態の冷却チャンバ45におけるトロンプ配分率(部分分級効率)を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the particle size distribution of all dust obtained by the exhaust gas treatment apparatus of the present embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the cumulative particle size distribution. The chlorine concentration of this dust was 66000 ppm.
FIG. 4 is a diagram showing the particle size distribution of coarse dust separated and collected in the cooling
FIG. 5 is a diagram showing the trump distribution ratio (partial classification efficiency) in the cooling
図2、図4の粒度分布によれば、採取されたそれぞれのダストの粒度構成には大きな差が認められないにもかかわらず、それぞれのダストの塩素濃度には大きな差が認められた。その理由は、冷却チャンバ45にて捕集した粗粒ダストでは、冷却した抽気ガス中で生成した塩素化合物のダスト表面への付着が少なく、一方、バッグフィルタ47にて捕集した細粒ダストでは、生成した塩素化合物は、ほぼ全てが濾布の表面に集塵付着したダスト層にて捕捉されるためと考えられる。
この冷却チャンバ45にて捕集した粗粒ダストの塩素化合物の付着濃度は、バッグフィルタ47にて捕集した細粒ダストの塩素化合物の付着濃度の11%であった。
According to the particle size distributions of FIGS. 2 and 4, a large difference was observed in the chlorine concentration of each dust, although a large difference was not recognized in the particle size composition of each collected dust. The reason is that the coarse dust collected in the cooling
The adhesion concentration of the chlorine compound in the coarse dust collected in the cooling
[実施例2]
実施例1で得られた全ダスト、粗粒ダスト、細粒ダストそれぞれについて、分級機50により分級して得られた粗粉分および微粉分の性状について試験を行った。試験項目および試験方法は次の通りである。
[Example 2]
For each of the total dust, coarse dust, and fine dust obtained in Example 1, the properties of the coarse powder and fine powder obtained by classification with the
(4)分級試験
分級機50を用い、下記の分級粒径(部分分級効率が50%となる粒径)になる様に分級機50を設定して全ダストの分級を行い、粗粉分、微粉分を採取して各々の重量を測定し、収率を求めた。
ここでは、分級粒径を10μm、20μm、30μm、50μmの4水準とした。
また、粗粉分、微粉分各々について上記と同様にして塩素濃度を測定した。
これらの測定結果を表2に示す。
(4) Classification test Using the
Here, the classified particle size was set to four levels of 10 μm, 20 μm, 30 μm, and 50 μm.
Further, the chlorine concentration was measured in the same manner as above for each of the coarse powder and fine powder.
These measurement results are shown in Table 2.
また、上記の粗粒ダストの粗粉分および微粉分、細粒ダストの粗粉分および微粉分それぞれについて、分級粒径毎の収率、塩素濃度を測定した。
ここでは、分級粒径を10μm、20μm、30μm、50μmの4水準とした。
これらの測定結果を表3に示す。
In addition, the yield and chlorine concentration for each classified particle size were measured for the coarse powder and fine powder of the coarse dust and the coarse powder and fine powder of the fine dust, respectively.
Here, the classified particle size was set to four levels of 10 μm, 20 μm, 30 μm, and 50 μm.
These measurement results are shown in Table 3.
分級して得られた粗粉分および微粉分の塩素濃度は、7000〜330000ppmの範囲にあり、上記の全ダスト、粗粒ダスト、細粒ダストのいずれかを分級することにより、この塩素濃度範囲内のいずれの濃度のダストをも得ることができる。
塩素濃度の最も低いものは、冷却チャンバ45にて捕集された粗粒ダストを分級して得られた粗粉分のダストであり、7000ppm程度まで塩素濃度を低下させることができる。このダストについては、セメント原料として直接利用できる程度まで塩素濃度が低下している。
The chlorine concentration of the coarse and fine powders obtained by classification is in the range of 7000 to 30000 ppm, and this chlorine concentration range is obtained by classifying any of the above-mentioned total dust, coarse dust, and fine dust. Any concentration of dust can be obtained.
The thing with the lowest chlorine concentration is the dust of the coarse powder obtained by classifying the coarse particle dust collected by the cooling
一方、塩素濃度の最も高いものは、バッグフィルタ47にて捕集された細粒ダストを分級して得られた微粉分のダストであり、330000ppm程度まで塩素濃度を高めることができる。このダストについては、セメント固化材等を用いて固化処理し、その後廃棄処分することにより、効率的にセメント焼成設備から塩素化合物を取り除くことができる。
On the other hand, the one with the highest chlorine concentration is fine dust dust obtained by classifying fine dust collected by the
[従来例]
図6に示す従来の塩素バイパス装置を用い、ロータリキルン1の窯尻部から抽気した排ガスgから、サイクロン型分級器5を用いて分離してセメントキルン1に戻している粗粒ダストと、集塵機7を用いて分離して得られた細粒ダストを採取し、実施例1と同様にして50%通過粒径、塩素濃度および収率を測定した。
これらの測定結果を表4に示す。
[Conventional example]
Coarse-grain dust separated from the exhaust gas g extracted from the kiln bottom of the rotary kiln 1 using the cyclone classifier 5 and returned to the cement kiln 1 using the conventional chlorine bypass device shown in FIG. Fine particle dust obtained by separation using No. 7 was collected, and 50% passing particle size, chlorine concentration and yield were measured in the same manner as in Example 1.
These measurement results are shown in Table 4.
これらの結果から、サイクロン型分級器5で分離された粗粒ダストの塩素濃度は、集塵機7で集塵された細粒ダストの塩素濃度の約1/10であった。一般に、従来例における上記の比率は、8〜16%の間にあることが既に分かっている。このことは、実施例1の結果とほぼ同じ範囲にある。
しかし、表4の結果からは、従来例の塩素バイパス装置では、サイクロン型分級器5を用いて分離された粗粒ダストの比率が全体の80%と高く、塩素付着濃度が低くても、セメントキルン1に戻される塩素量は、抽気されたガスに含まれる全塩素量の30%に相当する。
From these results, the chlorine concentration of the coarse dust separated by the cyclone classifier 5 was about 1/10 of the chlorine concentration of the fine dust collected by the dust collector 7. In general, it has already been found that the above ratio in the prior art is between 8 and 16%. This is in the same range as the result of Example 1.
However, the results in Table 4 show that in the conventional chlorine bypass device, the proportion of coarse dust separated using the cyclone classifier 5 is as high as 80% of the total, and even if the chlorine adhesion concentration is low, The amount of chlorine returned to the kiln 1 corresponds to 30% of the total amount of chlorine contained in the extracted gas.
実施例1、2によれば、セメントキルンの窯尻部から抽気する排ガス中に含まれる塩素化合物を含有したダストの一部もセメントキルンに戻すことが無くして、セメントキルン系外にて処理を行うので、セメント焼成設備から効率よく塩素を除去することができる。したがって、セメント焼成設備における排ガス処理装置の処理ガス量を過大とすることなく、コンパクトな装置とすることができ、セメント製造設備の操業に与える影響を最小限に抑えることができ、高塩素濃度の廃棄物も使用することができる。 According to Examples 1 and 2, a part of the dust containing the chlorine compound contained in the exhaust gas extracted from the kiln bottom of the cement kiln is not returned to the cement kiln, and the treatment is performed outside the cement kiln system. Therefore, chlorine can be efficiently removed from the cement firing facility. Therefore, it is possible to make a compact device without excessively increasing the amount of treatment gas of the exhaust gas treatment device in the cement firing facility, minimizing the influence on the operation of the cement production facility, and high chlorine concentration Waste can also be used.
また、得られた塩素化合物を含むダストを分級して、任意の塩素濃度のダストを得ることができるので、ダストの効率の良い処理方法を選択することができ、処理方法の選択枝を増加させることができる。したがって、セメント焼成設備における排ガス処理装置とダストの処理方法とを合わせて効率的かつ処理能力の大きい処理システムを構築することができる。 Moreover, since the dust containing the obtained chlorine compound can be classified to obtain dust having an arbitrary chlorine concentration, it is possible to select an efficient treatment method of the dust and increase the choice of treatment methods. be able to. Therefore, it is possible to construct an efficient and large treatment system by combining the exhaust gas treatment device and the dust treatment method in the cement firing facility.
一方、従来例では、抽気した排ガス中に含まれる塩素化合物は全てキルン系内から取り出されることはなく、塩素のうち25〜40%がサイクロン型分級器によって分離されセメントキルンに戻されていることが分かった。
したがって、従来例では、セメントキルン系から取り出されるダスト量は少なく、また、処理するダストの塩素濃度が高いので、多くの処理方法を採用することなくして効率的な処理方法を採用することができる反面、塩素のセメントキルン系外への排出率が少ないことが分かった。
従来例で本実施例と同等の脱塩素量とするには、1.3〜1.7倍の抽気量が必要であり、しかも設備容量の増加、抽気ガスの増加に伴うキルン系の熱効率の悪化の虞があることが分かった。
On the other hand, in the conventional example, all chlorine compounds contained in the extracted exhaust gas are not taken out from the kiln system, and 25 to 40% of chlorine is separated by a cyclone classifier and returned to the cement kiln. I understood.
Therefore, in the conventional example, the amount of dust taken out from the cement kiln system is small, and since the chlorine concentration of the dust to be treated is high, an efficient treatment method can be adopted without employing many treatment methods. On the other hand, it was found that the rate of chlorine emission outside the cement kiln system is small.
In order to obtain the same amount of dechlorination as that of the present embodiment in the conventional example, the extraction amount of 1.3 to 1.7 times is necessary, and the heat capacity of the kiln system accompanying the increase of the equipment capacity and the increase of the extraction gas is required. It turns out that there is a risk of deterioration.
41 セメントキルン
42 プレヒータライジングダクト
43 プローブ
44 冷却ファン
45 冷却チャンバ
46 冷却ファン
47 バッグフィルタ
48 吸引ファン
49 ダストサイロ
50 分級機
41
Claims (9)
前記抽気された排ガスを前記塩素化合物の融点以下に冷却する冷却工程と、この冷却した排ガスに含まれるダストを捕集するダスト捕集工程と、この捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級する分級工程と、分級後のそれぞれのダストを再利用または廃棄する処理工程とを備えてなることを特徴とするセメント焼成設備における排ガスの処理方法。 A method for treating exhaust gas in a cement firing facility for extracting a part of exhaust gas discharged from a cement kiln and removing chlorine compounds from the extracted exhaust gas,
A cooling step for cooling the extracted exhaust gas to a melting point or lower of the chlorine compound, a dust collection step for collecting dust contained in the cooled exhaust gas, and the collected dust for coarse particles and fine particles A method for treating exhaust gas in a cement firing facility, comprising: a classification step of classifying into dusts; and a treatment step of reusing or discarding each dust after classification.
前記分級工程は、前記粗粒ダストをさらに粗粉分と微粉分に分級する分級工程であり、分級された前記粗粉分をセメント原料として前記セメントキルンに戻すことを特徴とする請求項1記載のセメント焼成設備における排ガスの処理方法。 The dust collecting process includes a coarse dust collecting process for separating and collecting coarse dust contained in the cooled exhaust gas, and a residual dust for collecting residual dust excluding the coarse dust contained in the exhaust gas. Consisting of a collection process,
2. The classification step is a classification step of further classifying the coarse dust into a coarse powder and a fine powder, and the classified coarse powder is returned to the cement kiln as a cement raw material. Of exhaust gas in a cement firing facility.
前記セメントキルンから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、この抽気された排ガスを前記塩素化合物の融点以下に冷却する冷却手段と、この冷却した排ガスに含まれるダストを捕集するダスト捕集手段と、この捕集されたダストを粗粒分と細粒分に分級する分級手段とを備えてなることを特徴とするセメント焼成設備における排ガスの処理装置。 An exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility for extracting a part of exhaust gas discharged from a cement kiln and removing chlorine compounds from the extracted exhaust gas,
Extraction means for extracting a part of the exhaust gas discharged from the cement kiln, cooling means for cooling the extracted exhaust gas below the melting point of the chlorine compound, and dust for collecting dust contained in the cooled exhaust gas An exhaust gas treatment apparatus in a cement burning facility, comprising: a collecting means; and a classifying means for classifying the collected dust into coarse and fine particles.
前記分級手段は、前記粗粒ダストをさらに粗粉分と微粉分に分級する分級手段からなり、
分級された前記粗粉分をセメント原料として前記セメントキルンに戻す搬送手段を備えていることを特徴とする請求項7記載のセメント焼成設備における排ガスの処理装置。 The dust collecting means includes a coarse dust collecting means for separating and collecting coarse dust contained in the cooled exhaust gas, and a residual dust for collecting residual dust excluding the coarse dust contained in the exhaust gas. Consisting of collection means,
The classification means comprises classification means for further classifying the coarse dust into a coarse powder and a fine powder,
8. The exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility according to claim 7, further comprising conveying means for returning the classified coarse powder to the cement kiln as a cement raw material.
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