JP2010076973A - Apparatus and method for processing exhaust gas of cement kiln - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント焼成設備を構成するセメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を除去する装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for removing mercury from combustion exhaust gas discharged from a cement kiln constituting a cement firing facility.
セメントキルンの排ガスには、微量の金属水銀(Hg)が含まれている。その起源は、セメントの主原料である石灰石等の天然原料が含有する水銀の他、フライアッシュ等の多品種にわたるリサイクル資源に含まれる水銀である。近年、廃棄物のセメント原料化及び燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルン排ガス中の水銀濃度が増加する可能性が考えられる。 Cement kiln exhaust gas contains a trace amount of metallic mercury (Hg). Its origin is not only mercury contained in natural raw materials such as limestone, which is the main raw material of cement, but also mercury contained in a wide variety of recycled resources such as fly ash. In recent years, the recycling of wastes as cement raw materials and fuels has been promoted, and as the amount of waste processed increases, the mercury concentration in the cement kiln exhaust gas may increase.
しかし、セメントキルンの排ガスに低濃度で含まれる水銀を、多量の排ガスから除去することは極めて困難であり、セメントキルンの排ガス中の水銀が増加すると、大気汚染の原因となる虞があるとともに、フライアッシュ等のリサイクル資源利用拡大の阻害要因となる虞もある。 However, it is extremely difficult to remove the mercury contained in the exhaust gas of cement kiln at a low concentration from a large amount of exhaust gas, and if the mercury in the exhaust gas of cement kiln increases, it may cause air pollution, There is also a risk of hindering the expansion of the use of recycled resources such as fly ash.
そこで、例えば、特許文献1には、セメントの製造工程から排出される排ガス中に含まれる水銀等を効率よく除去し、水銀等を除去した集塵ダストをセメント原料に再利用するため、セメントキルン排ガスを集塵機によって除塵した後、捕集した集塵ダストを加熱炉に導き、集塵ダスト中の水銀を揮発温度以上に加熱して揮発させ、その後、吸着剤等により吸着して除去するセメント製造排ガスの処理方法が提案されている。
Therefore, for example,
ところで、ボイラ等の排ガス中の塩素(Cl)分が多くなると、水に可溶な2価水銀の割合が多くなり、後段装置で水銀が捕集し易くなることが知られている。従来、このような知見に基づき、ボイラ等に供給する燃料にCaCl2などの塩素化合物を添加し、脱硫装置等での水銀除去率の向上を試みる水銀除去システムが提案されている(特許文献2及び3参照)。 By the way, it is known that when the amount of chlorine (Cl) in exhaust gas from a boiler or the like increases, the proportion of divalent mercury that is soluble in water increases, and mercury is easily collected by a subsequent device. Conventionally, based on such findings, the addition of chlorine compounds such as CaCl 2 to the fuel supplied to the boiler, the mercury removal system that attempts to improve the mercury removal rate in the desulfurization apparatus, and the like have been proposed (Patent Document 2 And 3).
しかし、上記特許文献1に記載の処理方法においては、セメントキルン排ガスを集塵機によって除塵した後、捕集した集塵ダストを加熱炉に導き、集塵ダスト中の水銀を揮発させて除去するため、新たな熱源が必要になるとともに、集塵ダストを加熱炉の外周によって間接的に加熱するため、排ガス中の水銀量を効率よく低減することができないという問題があった。
However, in the treatment method described in
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、セメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を効率よく除去することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the problem in the said prior art, Comprising: It aims at efficiently removing mercury from the combustion exhaust gas discharged | emitted from a cement kiln.
上記課題を解決するため、本発明は、セメントキルン排ガスの処理装置であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、該集塵装置で集塵されたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a cement kiln exhaust gas treatment device, a dust collector that collects dust contained in the exhaust gas of the cement kiln, and dust collected by the dust collector, A mercury recovery device is provided, which is heated using a chlorine bypass exhaust gas attached to a cement firing facility and recovers mercury volatilized by the heating.
そして、本発明によれば、塩素バイパスの排ガスを用い、セメントキルンの排ガスに含まれ、集塵装置で集塵されたダストを加熱するため、集塵ダスト中の水銀を揮発させるにあたり新たな熱源を必要とせず、水銀の除去に要するコストを低く抑えることができる。これに加え、塩素バイパスの排ガスには、微量の塩化水素が含まれており、これを利用し、ダスト中の不溶性の金属水銀を水溶性の塩化水銀に転化させることにより、後段の水銀回収装置の構成を簡易化することができる。 According to the present invention, the exhaust gas from the chlorine bypass is used, and the dust contained in the exhaust gas from the cement kiln and collected by the dust collector is heated. The cost required for removing mercury can be kept low. In addition, the chlorine bypass exhaust gas contains a small amount of hydrogen chloride, which is used to convert insoluble metal mercury in the dust into water-soluble mercury chloride. Can be simplified.
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記集塵装置によって集塵されたダストを、前記塩素バイパスの排気ダクトに供給し、該ダストを直接加熱するためのダスト供給装置を備えることができる。これによって、集塵装置によって集塵されたダストを塩素バイパスの排ガスにより直接加熱することができるため、水銀の揮発が促進され、後段の水銀回収装置でより多くの水銀を回収することができる。前記集塵装置によって集塵されたダストの直接加熱にあたり、前記塩素バイパスの排ガスの流れが上昇流となるダクト内に、排ガスの流れに対して逆向きとなるようにダストを投入し、上昇気流中でダストを混合加熱することが好ましい。 The cement kiln exhaust gas treatment apparatus may include a dust supply device for supplying dust collected by the dust collector to the exhaust duct of the chlorine bypass and directly heating the dust. As a result, the dust collected by the dust collector can be directly heated by the exhaust gas from the chlorine bypass, so that the volatilization of mercury is promoted and more mercury can be recovered by the mercury recovery device at the subsequent stage. In the direct heating of the dust collected by the dust collector, the dust is introduced into the duct where the exhaust gas flow of the chlorine bypass becomes an upward flow so as to be opposite to the exhaust gas flow, and the upward air flow It is preferable to mix and heat the dust.
上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記集塵装置で集塵されたダストを加熱する塩素バイパスの排ガスは、300℃以上700℃以下の含塵ガスを固気分離する固気分離装置を通過したガスとすることができる。 In the above-described cement kiln exhaust gas treatment apparatus, the chlorine bypass exhaust gas for heating the dust collected by the dust collector passed through a solid-gas separation apparatus for solid-gas separation of dust-containing gas at 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. It can be gas.
前記集塵装置で集塵されたダストを加熱する塩素バイパスの排ガス、又は前記集塵装置で集塵されたダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスに、塩素ガスを注入する塩素ガス注入装置又は塩化水素を注入する塩化水素注入装置を備えることができる。塩素ガス又は塩化水素を注入することによって、塩素バイパスの排ガス中の塩化水素とも併せて、ダスト中の金属水銀の塩化水銀への転化を促進させることができる。 Chlorine gas injection device for injecting chlorine gas into the chlorine bypass exhaust gas for heating the dust collected by the dust collector, or the chlorine bypass exhaust gas after heating the dust collected by the dust collector, or A hydrogen chloride injection device for injecting hydrogen chloride can be provided. By injecting chlorine gas or hydrogen chloride, conversion of mercury metal in the dust to mercury chloride can be promoted together with hydrogen chloride in the exhaust gas of the chlorine bypass.
さらに、上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記集塵装置で集塵されたダストを加熱した後の塩素バイパスからの200℃以上600℃以下の含塵ガスを固気分離する固気分離装置を備えることができる。これにより、集塵ダストから揮発した水銀の大部分を気相側に存在させることができる。また、必要に応じて集塵ダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスの顕熱を有効利用することができる。 Furthermore, in the above-described cement kiln exhaust gas treatment apparatus, a solid-gas separation device that solid-gas separates dust-containing gas of 200 ° C. or more and 600 ° C. or less from the chlorine bypass after heating the dust collected by the dust collector. Can be provided. Thereby, most of the volatilized mercury from the dust collection dust can be present on the gas phase side. Moreover, the sensible heat of the exhaust gas of a chlorine bypass after heating dust collection dust can be utilized effectively as needed.
また、本発明は、セメントキルン排ガスの処理方法であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、該集塵によって得られたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて直接加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、集塵ダスト中の水銀を揮発させるにあたり新たな熱源を必要とせず、水銀の除去に要するコストを低く抑えることができるとともに、塩素バイパスの排ガスには、微量の塩化水素が含まれており、これを利用し、ダスト中の不溶性の金属水銀を水溶性の塩化水銀に転化させることにより、後段の水銀回収装置の構成を簡易化することができる。 The present invention also relates to a method for treating a cement kiln exhaust gas, which collects dust contained in the exhaust gas of the cement kiln and uses the dust obtained by the dust collection as exhaust gas from a chlorine bypass attached to a cement firing facility. It is characterized by recovering mercury that has been volatilized by the heating. According to the present invention, as in the case of the above-described invention, a new heat source is not required for volatilizing mercury in the dust collection dust, and the cost required for removing mercury can be kept low. A trace amount of hydrogen chloride is contained, and by using this to convert insoluble metal mercury in dust into water-soluble mercury chloride, the configuration of the subsequent mercury recovery apparatus can be simplified.
さらに、本発明は、セメントキルン排ガスの処理方法であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、該集塵によって得られたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて直接加熱し、かつ、前記塩素バイパスの排ガス、又は前記集塵によって得られたダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスに、塩素ガス又は塩化水素を注入し、前記加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とする。本発明によれば、塩素ガス又は塩化水素を注入することによって、塩素バイパスの排ガス中の塩化水素とも併せて、ダスト中の金属水銀の塩化水銀への転化を促進させることができる。 Furthermore, the present invention is a method for treating cement kiln exhaust gas, wherein dust contained in the exhaust gas of the cement kiln is collected, and the dust obtained by the dust collection is exhausted from a chlorine bypass attached to a cement firing facility. Mercury volatilized by injecting chlorine gas or hydrogen chloride into the exhaust gas of the chlorine bypass, or by injecting chlorine gas or hydrogen chloride into the exhaust gas of the chlorine bypass after heating the exhaust gas of the chlorine bypass or the dust obtained by the dust collection It is characterized by collect | recovering. According to the present invention, by injecting chlorine gas or hydrogen chloride, conversion of metallic mercury in dust to mercury chloride can be promoted together with hydrogen chloride in the exhaust gas of the chlorine bypass.
上記セメントキルン排ガスの処理方法において、前記集塵によって得られたダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスに塩素ガス又は塩化水素を注入し、該塩素ガス又は塩化水素の注入点の上流側及び下流側の排ガスに含まれる金属水銀の濃度と塩化水銀の濃度を測定して塩化水銀への転化率を算出し、前記塩素ガス又は塩化水素の注入点の下流側の排ガスに含まれる塩素ガス又は塩化水素の濃度を測定し、前記塩化水銀への転化率の目標値、前記塩素ガス又は塩化水素の濃度の目標値を設定し、前記塩化水銀への転化率及び前記塩素ガス又は塩化水素の濃度が、前記各々の目標値に近づくような最適化演算を行って前記塩素ガス又は塩化水素の注入量を制御することができる。これによって、金属水銀の塩化水銀への転化率、及び塩素ガス又は塩化水素の濃度を最適に維持し、セメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を効率よく除去することができる。 In the above cement kiln exhaust gas treatment method, chlorine gas or hydrogen chloride is injected into the exhaust gas of the chlorine bypass after heating the dust obtained by the dust collection, and upstream and downstream of the chlorine gas or hydrogen chloride injection point The concentration of metallic mercury and mercury chloride contained in the exhaust gas on the gas side is measured to calculate the conversion rate to mercury chloride, and the chlorine gas or chloride contained in the exhaust gas downstream of the chlorine gas or hydrogen chloride injection point is calculated. Measure the concentration of hydrogen, set the target value of the conversion rate to the mercury chloride, the target value of the concentration of the chlorine gas or hydrogen chloride, the conversion rate to the mercury chloride and the concentration of the chlorine gas or hydrogen chloride are The amount of chlorine gas or hydrogen chloride injected can be controlled by performing an optimization operation that approaches each of the target values. Thereby, the conversion rate of metallic mercury to mercury chloride and the concentration of chlorine gas or hydrogen chloride can be maintained optimally, and mercury can be efficiently removed from the combustion exhaust gas discharged from the cement kiln.
以上のように、本発明によれば、セメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を低コストで効率よく除去することが可能になる。 As described above, according to the present invention, mercury can be efficiently removed from combustion exhaust gas discharged from a cement kiln at low cost.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置1は、大別して、セメントキルン排ガスに含まれるダストを集塵する電気集塵装置2と、セメントキルン(不図示)の窯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より、燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブ4と、このプローブ4で抽気した燃焼ガス(抽気ガスG1)に含まれるダストの粗粉D1を分離するサイクロン6と、サイクロン6の排ガスG2に含まれる微粉D2を集塵する固気分離装置7と、固気分離装置7の排ガスG3を下流側に搬送するためのファン9と、ファン9とサイクロン15との間の排気ダクト(以下、「ダクト」という)12に電気集塵装置2で集塵されたダスト(以下、「EPダスト」という)を供給するためのダスト供給装置11と、排ガスG4によって加熱されたダストを含む排ガスを集塵するサイクロン15と、サイクロン15の排ガスG5を集塵する固気分離装置16と、固気分離装置16の排ガスG6から熱回収する熱交換器18と、熱交換器18を通過した排ガスG7から水銀を回収する水銀回収装置19等で構成される。また、この処理装置1は、排ガスG4、G6中の金属水銀及び塩化水銀の濃度を測定するための濃度計10、14と、排ガスG6中の塩素ガス又は塩化水素の濃度を測定するための濃度計17と、ダクト12に塩素ガス又は塩化水素を注入する注入装置13と、注入装置13からの塩素ガス又は塩化水素の注入量を制御するための最適化演算機20を備える。
FIG. 1 shows an embodiment of a cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to the present invention. This
電気集塵装置2は、セメントキルン排ガスの集塵装置として通常用いられるものであり、プローブ4、冷却ファン5及びサイクロン6は、一般的な塩素バイパス設備に設置されているものと同様の構成を有するものであるため、これらについての詳細説明は省略する。 The electric dust collector 2 is normally used as a dust collector for cement kiln exhaust gas, and the probe 4, the cooling fan 5 and the cyclone 6 have the same configuration as that installed in a general chlorine bypass facility. Therefore, detailed description thereof will be omitted.
固気分離装置7は、セラミックフィルタを備え、900℃程度までの耐熱性を有する高耐熱型のバグフィルタであることが望ましい。こうしたバグフィルタとしては、ハニカムセル化した棒状のセラミック管を複数配列したものや、シート状のセラミックフィルタを用いたものなど、様々なタイプのものが開発されているが、本発明においては、排ガスG2に含まれる微細粒子を集塵し得るものであれば、フィルタのタイプは特に限定されない。 The solid-gas separation device 7 is preferably a high heat-resistant bag filter having a ceramic filter and having heat resistance up to about 900 ° C. Various types of bug filters have been developed, such as those in which a plurality of rod-shaped ceramic tubes formed into honeycomb cells are arranged, and those using a sheet-like ceramic filter. In the present invention, exhaust gas is used. The type of filter is not particularly limited as long as it can collect fine particles contained in G2.
ダスト供給装置11は、電気集塵装置2から搬送されたEPダストをダクト12に供給するために備えられ、ロータリフィーダ、シュート、分散板等を備え、EPダストをダクト12中に分散させ、ダクト12を通過する排ガスG4によってEPダストが効率よく加熱されるように構成される。
The
注入装置13は、塩素バイパスの排ガスG3、又はファン9の排ガスによって加熱されたEPダストを含む排ガスG4に、塩素ガス又は塩化水素を注入するために備えられる。塩化水素の注入形態は、ガスであっても水溶液であってもよく、水溶液として注入されても、高温の排ガス中で速やかにガス化する。
The
サイクロン15は、塩素ガス又は塩化水素が注入された排ガスG4を集塵するために備えられ、上記サイクロン6と同様に構成される。
The
固気分離装置16は、サイクロン15の排ガスG5を集塵するために備えられ、上記固気分離装置7と同様の構成を有する。
The solid
濃度計17は、固気分離装置16の排ガスG6に含まれる塩素ガス又は塩化水素の濃度を測定するために備えられ、濃度計の種類は特に限定されない。
The
熱交換器18は、固気分離装置16の顕熱を必要に応じて有効利用するために備えられる。排ガスG6中には、揮発した水銀が存在することから、水銀の再凝縮を避けるため、熱交換器18には、排ガスG6と非接触のタイプの熱交換器を用いる必要があるが、例えば、熱交換器18にて回収した熱を蒸気ボイラー用の熱源や空気予熱用の熱源として利用することができる。
The
水銀回収装置19は、排ガスG6中の水銀(主に塩化水銀)を除去するために備えられる。この水銀回収装置19としては、乾式、湿式のいずれの回収装置も用いることができるが、塩化水素に転化された水銀は水溶性であるため、湿式の水銀回収装置を使用することによって、排ガス中から効果的に水銀成分を除去することができる。尚、乾式の吸着装置、特に吸着媒体として活性炭を用いる場合には、熱交換器18を通して排ガスG7の温度を100℃程度まで下げる必要がある。一方、水銀回収装置19として湿式のガス吸収装置を用いる場合には、排ガスG6を必ずしも熱交換器18に通す必要はなく、直接水銀回収装置19に導入することができる。
The
最適化演算機20は、濃度計10、14による金属水銀及び塩化水銀の濃度の測定値から塩化水銀への転化率を算出し、予め設定された転化率の目標値、及び濃度計17で測定された塩素ガス又は塩化水素の濃度と、予め設定された該濃度が、前記各々の目標値に近づくような最適化演算を行い、注入装置13からの塩素ガス又は塩化水素の注入量を制御するために備えられる。
The
次に、上記構成を有するセメントキルンの排ガス処理装置1の動作について、図1を参照しながら説明する。
Next, the operation of the cement kiln exhaust
セメントキルンの運転時に、電気集塵装置2でセメントキルン排ガスを集塵し、捕集したEPダストに含まれる水銀を除去すべくダスト供給装置11に移送する。
During the operation of the cement kiln, the cement kiln exhaust gas is collected by the electric dust collector 2, and transferred to the
セメントキルンの運転時に、セメントキルンの窯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より、燃焼ガスの一部をプローブ4によって抽気すると同時に、冷却ファン5からの冷風によって、抽気ガスを約700℃以下にまで急冷する。次いで、サイクロン6において、プローブ4から排気される抽気ガスG1を、粗粉D1と、微粉D2を含む排ガスG2とに分離し、粗粉D1をセメントキルン系に戻す。 During operation of the cement kiln, part of the combustion gas is extracted by the probe 4 from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln kiln to the lowermost cyclone, and at the same time, the extracted gas is reduced by the cold air from the cooling fan 5. Rapidly cool to below 700 ° C. Next, the extraction gas G1 exhausted from the probe 4 is separated into the coarse powder D1 and the exhaust gas G2 containing the fine powder D2 in the cyclone 6, and the coarse powder D1 is returned to the cement kiln system.
その一方で、粗粉D1が除去された排ガスG2を固気分離装置7に導入し、排ガスG2の塩化カリウム等を含む微粉(塩素バイパスダスト)D2を回収する。回収した微粉D2は、ダストタンク8に貯留した後、セメント粉砕工程で利用したり、水洗後、セメント原料として利用する。
On the other hand, the exhaust gas G2 from which the coarse powder D1 has been removed is introduced into the solid-gas separation device 7, and the fine powder (chlorine bypass dust) D2 containing potassium chloride and the like of the exhaust gas G2 is recovered. The collected fine powder D2 is stored in the
微粉D2が除去された排ガスG3は、ファン9及びダクト12を介してサイクロン15へ導入される。ここで、ダクト12において、ダスト供給装置11から供給されたEPダストを排ガスG3によって加熱し、EPダストに含まれる水銀を揮発させる。
The exhaust gas G3 from which the fine powder D2 has been removed is introduced into the
次に、注入装置13によって、ファン9の排ガスによって加熱されたEPダストを含む排ガスG4に、塩素ガス又は塩化水素を注入し、EPダストから揮発した金属水銀を水溶性の塩化水銀に転化させる。ここで、最適化演算機20には、予め、金属水銀から塩化水銀への転化率の目標値と、排ガスG6中の塩素ガス又は塩化水素の濃度の目標値を設定する。そして、濃度計10、14による金属水銀及び塩化水銀の濃度を測定するとともに、濃度計17によって塩素ガス又は塩化水素の濃度を測定し、最適化演算機20に随時測定値が入力される。そして、測定された金属水銀及び塩化水銀の濃度から塩化水銀への転化率が計算される。この実測値が目標値をクリアするように維持されることが望ましい。一方、濃度計17によって測定された塩素ガス又は塩化水素の値は、過剰に塩素ガス又は塩化水素が注入されないように、目標値よりも低いレベルに維持されることが好ましい。このように、各濃度計10、14、17で測定された入力値及びその変動挙動と、予め設定された目標値をもとに、最適化演算機20によって適正な注入量が計算され、予め設定された目標値に近づくように塩素ガス又は塩化水素の注入量が最適に制御される。金属水銀から塩化水銀への転化率の目標値は、EPダスト中の水銀含有量、処理設備やその運転条件によって任意の値に設定されるが、概ね80%以上に設定される。
Next, chlorine gas or hydrogen chloride is injected into the exhaust gas G4 containing the EP dust heated by the exhaust gas of the
次に、EPダスト及び揮発した水銀を含む排ガスG4は、サイクロン15に導入され、サイクロン15で回収されたダストD3は、セメントキルンの原料系に戻される。一方、揮発した水銀を含む200℃以上600℃以下の排ガスG5は、固気分離装置16に導入され、固気分離装置16で回収されたダストD4は、セメントキルンの原料として利用したり、ダスト供給装置11を介してダクト12に供給して再加熱してもよい。
Next, the exhaust gas G4 containing EP dust and volatilized mercury is introduced into the
次に、固気分離装置16の排ガスG6は、熱交換器18に導入され、固気分離装置16の顕熱を有効利用した後、排ガスG6は、水銀回収装置19に導入され、排ガスG6中の水銀(主に塩化水銀)が除去される。尚、排ガスG6を熱交換器18に導入せず、ガス吸収装置を用いた水銀回収装置19に直接導入して水銀を除去することもできる。水銀回収装置19において水銀が除去され、無害化した排ガスG8は大気に放出するか、キルン系に戻す。
Next, after the exhaust gas G6 of the solid-
以上のように、本実施の形態によれば、塩素バイパスの排ガスを用いて電気集塵装置2で捕集したEPダストを加熱するため、EPダスト中の水銀を揮発させるにあたって新たな熱源を必要とせず、水銀の除去に要するコストを低く抑えることができる。また、これに加え、EPダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスに、塩素ガス又は塩化水素を注入することによって、塩素バイパスの排ガス中の塩化水素とも併せて、ダスト中の金属水銀の塩化水銀(水溶性)への転化を促進させることができ、湿式の水銀回収装置を使用することで、排ガス中から効果的に水銀成分を除去することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the EP dust collected by the electrostatic precipitator 2 is heated using the chlorine bypass exhaust gas, a new heat source is required for volatilizing mercury in the EP dust. However, the cost required for removing mercury can be kept low. In addition to this, by injecting chlorine gas or hydrogen chloride into the exhaust gas of the chlorine bypass after heating the EP dust, together with hydrogen chloride in the exhaust gas of the chlorine bypass, mercury chloride of metallic mercury in the dust Conversion to (water-soluble) can be promoted, and mercury components can be effectively removed from the exhaust gas by using a wet mercury recovery device.
尚、上記実施の形態においては、セメントキルンの後段に電気集塵装置2を配置するが、電気集塵装置2に代えて、バグフィルタ、サイクロン、移動式集塵機等を配置し、それら集塵機によってセメントキルンの排ガスに含まれるダストを捕集し、ダスト供給装置11を介してダクト12に搬送するようにしてもよい。
In the above embodiment, the electrostatic precipitator 2 is arranged at the subsequent stage of the cement kiln. Instead of the electrostatic precipitator 2, a bag filter, a cyclone, a mobile dust collector, etc. are arranged, and the dust collector is used for cement. Dust contained in the kiln exhaust gas may be collected and conveyed to the
また、水銀回収装置19として、吸収液を用いるガス吸収装置等や、吸着剤により水銀を吸着除去するガス吸着装置を用いることができ、具体的には、カートリッジ式固定相吸着装置、連続クロスフロー式移層吸着装置等を用いることができる。この際、吸着剤としては、硫黄又は金属硫化物、活性炭又は活性炭を担持した吸着媒体、水銀と反応する金属又は水銀を担持した吸着媒体等を用いることが好ましい。この場合、熱交換器18の排ガスG7に吸着剤を吹き込み、ガス化した状態の水銀を吸着除去し、排ガスG7から水銀を取り除く。水銀を吸着した吸着剤は、回収して別途適切な最終処理を行う。好ましい最終処理方法として、例えば、水銀リサイクル処理を専門的に行っている企業や機関への委託処理が挙げられる。
Further, as the
さらに、水銀回収装置19に活性炭や活性コークスなどを用いた吸着装置を使用することで、水銀の他に、抽気ガスG1に含まれる微量のダイオキシンやPCB等の有機塩素化合物に代表される有害物質を吸着除去することもできる。
Furthermore, by using an adsorption device using activated carbon, activated coke, or the like for the
尚、上記の実施形態においては、サイクロン6で粗粉D1を分級した後に、微粉D2を含む排ガスG2を固気分離装置7に導入するが、サイクロン6を設けることなく、プローブ4で抽気した抽気ガスG1を固気分離装置7に直接導入してもよい。 In the above embodiment, after the coarse powder D1 is classified by the cyclone 6, the exhaust gas G2 containing the fine powder D2 is introduced into the solid-gas separation device 7, but the extraction gas extracted by the probe 4 without providing the cyclone 6. The gas G1 may be directly introduced into the solid-gas separation device 7.
1 セメントキルン排ガスの処理装置
2 電気集塵装置
4 プローブ
5 冷却ファン
6 サイクロン
7 固気分離装置
8 ダストタンク
9 ファン
10 (金属水銀濃度計及び塩化水銀)濃度計
11 ダスト供給装置
12 ダクト
13 注入装置
14 (金属水銀濃度計及び塩化水銀)濃度計
15 サイクロン
16 固気分離装置
17 (塩素ガス又は塩化水素)濃度計
18 熱交換器
19 水銀回収装置
20 最適化演算機
D1 粗粉
D2 微粉
D3、D4 ダスト
G1 抽気ガス
G2〜G8 排ガス
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該集塵装置で集塵されたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備えることを特徴とするセメントキルン排ガスの処理装置。 A dust collector for collecting dust contained in the exhaust gas of the cement kiln;
A cement comprising: a mercury collecting device that heats the dust collected by the dust collecting device using an exhaust gas from a chlorine bypass attached to a cement firing facility and collects the mercury volatilized by the heating. Kiln exhaust gas treatment equipment.
該集塵によって得られたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて直接加熱し、
該加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理方法。 Collect dust contained in the exhaust gas of cement kiln,
The dust obtained by the dust collection is directly heated using the exhaust gas from the chlorine bypass attached to the cement firing facility,
A method for treating a cement kiln exhaust gas, comprising collecting mercury volatilized by the heating.
該集塵によって得られたダストを、セメント焼成設備に付設された塩素バイパスの排ガスを用いて直接加熱し、
かつ、前記塩素バイパスの排ガス、又は前記集塵によって得られたダストを加熱した後の塩素バイパスの排ガスに、塩素ガス又は塩化水素を注入し、
前記加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理方法。 Collect dust contained in the exhaust gas of cement kiln,
The dust obtained by the dust collection is directly heated using the exhaust gas from the chlorine bypass attached to the cement firing facility,
And, chlorine gas or hydrogen chloride is injected into the exhaust gas of the chlorine bypass, or the exhaust gas of the chlorine bypass after heating the dust obtained by the dust collection,
A method for treating a cement kiln exhaust gas, comprising recovering mercury volatilized by the heating.
該塩素ガス又は塩化水素の注入点の上流側及び下流側の排ガスに含まれる金属水銀の濃度と塩化水銀の濃度を測定して塩化水銀への転化率を算出し、
前記塩素ガス又は塩化水素の注入点の下流側の排ガスに含まれる塩素ガス又は塩化水素の濃度を測定し、
前記塩化水銀への転化率の目標値、前記塩素ガス又は塩化水素の濃度の目標値を設定し、
前記塩化水銀への転化率及び前記塩素ガス又は塩化水素の濃度が、前記各々の目標値に近づくような最適化演算を行って前記塩素ガス又は塩化水素の注入量を制御することを特徴とする請求項6又は7に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。 Injecting chlorine gas or hydrogen chloride into the exhaust gas of the chlorine bypass after heating the dust obtained by the dust collection,
Measure the concentration of mercury metal and mercury chloride contained in the exhaust gas upstream and downstream of the chlorine gas or hydrogen chloride injection point to calculate the conversion rate to mercury chloride,
Measure the concentration of chlorine gas or hydrogen chloride contained in the exhaust gas downstream of the chlorine gas or hydrogen chloride injection point,
Set the target value of the conversion rate to the mercury chloride, the target value of the concentration of the chlorine gas or hydrogen chloride,
The conversion rate to the mercury chloride and the concentration of the chlorine gas or hydrogen chloride are controlled so as to approach the respective target values to control the injection amount of the chlorine gas or hydrogen chloride. The processing method of the cement kiln exhaust gas of Claim 6 or 7.
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