JP2010116283A - Apparatus and method for processing exhaust gas of cement kiln - Google Patents

Apparatus and method for processing exhaust gas of cement kiln Download PDF

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Yoshifumi Ogasaka
義史 小賀坂
Tomomichi Nakamura
朋道 中村
Junichi Terasaki
淳一 寺崎
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Abstract

【課題】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。
【解決手段】セメントキルン排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置2と、集塵装置2で集塵されたダストを加熱する加熱装置3と、加熱装置3から排出されたダストを含む排ガスを固気分離するセラミックフィルタを備えた固気分離装置6と、固気分離装置6によって分離されたガスの気相側に存在する水銀を回収する水銀回収装置8とを備えるセメントキルン排ガスの処理装置1。加熱装置3は、ガスで直接ダストを加熱することができる。加熱装置3から排出された前記ダストを含む排ガスの温度を250℃以上800℃以下とすることができる。集塵装置2によって集塵されたダストを分級する分級装置22又は集塵されたダストを造粒する造粒装置32を備え、加熱装置3は、分級装置22で分級された微粉側ダスト側のダスト又は造粒装置32によって得られた造粒物を加熱してもよい。
【選択図】図1
Mercury is efficiently removed from combustion exhaust gas discharged from a cement kiln.
SOLUTION: A dust collector 2 that collects dust contained in a cement kiln exhaust gas, a heating device 3 that heats the dust collected by the dust collector 2, and an exhaust gas that includes dust discharged from the heater 3 Treatment of cement kiln exhaust gas comprising a solid-gas separation device 6 having a ceramic filter for solid-gas separation and a mercury recovery device 8 for collecting mercury present on the gas phase side of the gas separated by the solid-gas separation device 6 Device 1. The heating device 3 can directly heat the dust with gas. The temperature of the exhaust gas containing the dust discharged from the heating device 3 can be set to 250 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. A classification device 22 for classifying the dust collected by the dust collector 2 or a granulating device 32 for granulating the collected dust is provided, and the heating device 3 is provided on the fine dust side dust side classified by the classification device 22. The granulated product obtained by the dust or granulating device 32 may be heated.
[Selection] Figure 1

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, Patent Document 1 discloses that a cement kiln is used to efficiently remove mercury and the like contained in exhaust gas discharged from a cement manufacturing process, and to recycle dust collection dust from which mercury and the like are removed as a cement raw material. Cement production that removes exhaust gas with a dust collector, then guides the collected dust to a heating furnace, heats the mercury in the dust to a volatilization temperature and volatilizes it, and then adsorbs it with an adsorbent and removes it. An exhaust gas treatment method has been proposed.

しかし、上記文献には、揮発させた水銀を吸収液や吸着剤を用いて回収することが記載されているが、処理対象となる揮発状態の水銀を含むガスの温度や、水銀の回収に際して処理対象となるガスから事前にダストを除去するか否かなど、回収方法の詳細については言及されていない。   However, although the above document describes that the volatilized mercury is recovered using an absorbing solution or an adsorbent, the temperature of the gas containing the volatile mercury to be treated and the treatment for the recovery of the mercury Details of the recovery method are not mentioned, such as whether or not dust is removed in advance from the target gas.

一方、特許文献2には、セメント製造設備内に水銀、ダイオキシン等の有害物質が蓄積するのを防止するため、セメント原料を予熱するためのプレヒーターより排出された後、煙突に至るまでの間の配管又は装置内を流通する温度350℃以上の排ガスの一部を抽気し、該ガスに含まれる水銀、ダイオキシン等の有害物質を凝縮させて除去する方法が記載されている。   On the other hand, in Patent Document 2, in order to prevent the accumulation of harmful substances such as mercury and dioxin in the cement manufacturing facility, after being discharged from the preheater for preheating the cement raw material, the time until the chimney is reached. A method of extracting a part of exhaust gas having a temperature of 350 ° C. or higher circulating in the pipe or the apparatus and condensing and removing harmful substances such as mercury and dioxin contained in the gas is described.

特開2002−355531号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-355531 特開2005−97005号公報JP 2005-97005 A

しかし、上記特許文献2に記載の方法では、プレヒーターのサイクロンで排ガスからダストを捕集するものの、捕集されなかったダストは、排ガス中の水銀とともに凝縮装置に導かれるため、凝縮装置から回収されるダストは、水銀と水銀以外の物質とが混在した状態となる。このため、回収ダストから水銀のみを取り出すための操作が別途に必要となり、処理コストの高騰や処理効率の低下等を招くという問題がある。   However, in the method described in Patent Document 2, dust is collected from the exhaust gas by the preheater cyclone, but the uncollected dust is guided to the condensing device together with mercury in the exhaust gas, and thus recovered from the condensing device. The dust that is produced is in a state where mercury and a substance other than mercury are mixed. For this reason, an operation for taking out only mercury from the collected dust is required separately, which causes a problem that the processing cost increases and the processing efficiency decreases.

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.

上記目的を達成するため、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加熱する加熱装置と、該加熱装置から排出された、前記ダストを含む排ガスを固気分離するセラミックフィルタを備えた固気分離装置と、該固気分離装置によって分離されたガスの気相側に存在する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 achieve the above object, the present invention is a cement kiln exhaust gas treatment apparatus, which collects dust contained in cement kiln exhaust gas, and heats the dust collected by the dust collector. Present on the gas phase side of the gas separated by the solid-gas separation device, the solid-gas separation device comprising a ceramic filter for solid-gas separation of the exhaust gas containing the dust discharged from the heating device And a mercury recovery device for recovering mercury.

そして、本発明によれば、セメントキルンの排ガス中のダストに含まれる水銀を、ダストを加熱することにより揮発させ、さらに加熱後の高温のダストを除去した上で気相側に存在する水銀を回収することができる。従って、水銀回収装置へのダストの侵入を防止しながら、セメントキルンの排ガスから水銀を効率よく除去することが可能となる。   According to the present invention, mercury contained in the dust in the exhaust gas of the cement kiln is volatilized by heating the dust, and after removing the high-temperature dust after heating, the mercury present on the gas phase side is removed. It can be recovered. Therefore, mercury can be efficiently removed from the exhaust gas of the cement kiln while preventing dust from entering the mercury recovery apparatus.

上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記加熱装置は、前記集塵装置で集塵されたダストをガスにて直接加熱することができる。ガスにて直接ダストを加熱しているため、ダストを均一かつ効率的に加熱することができ、ダスト中の水銀を効率よく除去することができる。   In the cement kiln exhaust gas treatment device, the heating device can directly heat the dust collected by the dust collector with gas. Since the dust is directly heated by the gas, the dust can be heated uniformly and efficiently, and mercury in the dust can be efficiently removed.

また、上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記加熱装置から排出された前記ダストを含む排ガスの温度を250℃以上800℃以下とすることができ、この温度範囲では排ガス中の水銀の大部分が揮発しているため、水銀を効率よく回収することができる。   In the cement kiln exhaust gas treatment device, the temperature of the exhaust gas containing the dust discharged from the heating device can be 250 ° C. or more and 800 ° C. or less. In this temperature range, most of the mercury in the exhaust gas is contained. Since it is volatilized, mercury can be recovered efficiently.

さらに、上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記集塵装置によって集塵されたダストを分級する分級装置を設け、前記加熱装置は、前記分級装置で分級された微粉側のダストを加熱することができる。これによれば、セメントキルン排ガス中のダストの分級操作を行うことで、水銀含有率の高いダストを選択的に取り出し、そのダストを対象にして水銀の除去処理を行うため、水銀除去に不要なダストを事前に取り除いた状態で除去処理を行うことができる。従って、短時間で多量のセメントキルン排ガスを処理したり、或いは、設備規模を縮小化することができるため、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることが可能になる。   Further, in the cement kiln exhaust gas treatment apparatus, a classification device for classifying the dust collected by the dust collection device is provided, and the heating device heats the dust on the fine powder side classified by the classification device. it can. According to this, dust is classified in the cement kiln exhaust gas, so that dust with a high mercury content is selectively taken out, and the mercury removal process is performed on the dust, which is unnecessary for mercury removal. The removal process can be performed with the dust removed in advance. Therefore, a large amount of cement kiln exhaust gas can be processed in a short time, or the facility scale can be reduced, so that it is possible to improve the processing efficiency and reduce the processing cost.

また、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造粒する造粒装置を設け、前記加熱装置は、前記造粒装置によって得られた造粒物を加熱することができる。これによれば、排ガス中のダストを粒状化した後に加熱するため、設備容量の小さい加熱装置を用いた場合でも、水銀の揮発に十分な加熱時間を確保することができ、捕集したダスト中の水銀を漏れなく揮発させることができるとともに、ダストを粒状化しているため、後段で処理すべきダスト量も少なくなり、後段のダスト処理工程にかかる負担を軽減することもできる。   Further, in the cement kiln exhaust gas treatment apparatus, a granulation device for granulating the dust collected by the dust collector is provided, and the heating device heats the granulated material obtained by the granulation device. be able to. According to this, since the dust in the exhaust gas is heated after being granulated, even when a heating device with a small equipment capacity is used, a sufficient heating time for volatilization of mercury can be ensured. Mercury can be volatilized without leakage, and since the dust is granulated, the amount of dust to be processed in the subsequent stage is reduced, and the burden on the subsequent dust processing process can be reduced.

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、集塵されたダストを加熱し、加熱したダストを含む排ガスをセラミックフィルタを備えた固気分離装置を用いて固気分離し、該固気分離によって分離されたガスの気相側に存在する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、セメントキルンの排ガスから水銀を効率よく除去することが可能となる。   The present invention also relates to a method for treating a cement kiln exhaust gas, the dust contained in the exhaust gas of the cement kiln is collected, the collected dust is heated, and the exhaust gas containing the heated dust is provided with a ceramic filter. Solid-gas separation is performed using a solid-gas separation device, and mercury present on the gas phase side of the gas separated by the solid-gas separation is recovered. According to the present invention, mercury can be efficiently removed from the exhaust gas of the cement kiln as in the above-described invention.

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効率よく除去することができる。   As described above, according to the present invention, mercury can be efficiently removed from the combustion exhaust gas discharged from the cement kiln.

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(以下、適宜「処理装置」という)の第1の実施形態を示し、この処理装置1は、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、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)を加熱する加熱装置3と、加熱装置3に熱風Hを供給する熱風発生装置4と、加熱装置3によって加熱されたダストを含む排ガスG1を集塵するサイクロン5と、サイクロン5の排ガスG2を集塵する固気分離装置6と、固気分離装置6の排ガスG3から熱回収する熱交換器7と、熱交換器7を通過した排ガスG4から水銀を回収する水銀回収装置8とで構成される。   FIG. 1 shows a first embodiment of a cement kiln exhaust gas treatment apparatus (hereinafter referred to as “treatment apparatus” as appropriate) according to the present invention. The treatment apparatus 1 collects dust contained in the cement kiln exhaust gas. An electric dust collector 2, a heating device 3 that heats dust collected by the electric dust collector 2 (hereinafter referred to as “EP dust”), a hot air generator 4 that supplies hot air H to the heating device 3, A cyclone 5 that collects the exhaust gas G1 containing dust heated by the heating device 3, a solid-gas separator 6 that collects the exhaust gas G2 of the cyclone 5, and a heat exchange that recovers heat from the exhaust gas G3 of the solid-gas separator 6 And a mercury recovery device 8 that recovers mercury from the exhaust gas G4 that has passed through the heat exchanger 7.

電気集塵装置2は、セメントキルンに付設されたプレヒータから排出されたセメントキルン排ガスに含まれるダストを集塵するために備えられ、セメント焼成設備において通常用いられるものである。この集塵ダストには、排ガス中の水銀が選択的に効率よく付着しており、該ダスト中の水銀を除去処理することが、セメント製造の系内の水銀を除去するのに最も効果的である。   The electric dust collector 2 is provided for collecting dust contained in the cement kiln exhaust gas discharged from the preheater attached to the cement kiln, and is usually used in cement firing equipment. Mercury in the exhaust gas is selectively and efficiently attached to this dust collection dust, and removal of mercury in the dust is the most effective for removing mercury in the cement manufacturing system. is there.

加熱装置3は、熱風発生装置4からの熱風Hを用いてEPダストを加熱し、EPダストに含まれる水銀を揮発させるために備えられる。   The heating device 3 is provided to heat the EP dust using the hot air H from the hot air generator 4 and volatilize the mercury contained in the EP dust.

熱風発生装置4は、加熱装置3の熱源としての熱風を発生させるために備えられ、所定の燃料を燃焼させて熱風を生成する。燃料コストの削減や資源の有効活用の観点から、熱風発生装置4では、廃油や廃溶剤等の可燃性廃棄物を主燃料として用い、重油や灯油等の天然燃料は補助的に使用するに留めることが望ましい。   The hot air generator 4 is provided to generate hot air as a heat source of the heating device 3 and generates hot air by burning predetermined fuel. From the viewpoint of reducing fuel costs and effectively using resources, the hot air generator 4 uses combustible waste such as waste oil and waste solvent as the main fuel, and uses only natural fuels such as heavy oil and kerosene as an auxiliary. It is desirable.

サイクロン5は、加熱装置3にて加熱されたEPダストを含む排ガスG1を集塵し、排ガスG1に含まれるEPダスト中の粗粉側ダストD1を分離するために備えられる。   The cyclone 5 is provided for collecting the exhaust gas G1 containing the EP dust heated by the heating device 3 and separating the coarse powder side dust D1 in the EP dust contained in the exhaust gas G1.

固気分離装置6は、セラミックフィルタを備たバグフィルタであって、900℃程度までの耐熱性を有する。このような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に含まれる微粉D2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 6 is a bag filter equipped with a ceramic filter and has heat resistance up to about 900 ° C. Various types of bag 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 sheet-like ceramic filters. As long as the fine powder D2 contained in the exhaust gas G2 can be collected, the type of the filter is not particularly limited.

熱交換器7は、固気分離装置6の排ガスG3の顕熱を有効利用するために備えられる。排ガスG3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7には、排ガスG3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7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 heat exchanger 7 is provided to effectively use the sensible heat of the exhaust gas G3 of the solid-gas separation device 6. Since volatilized mercury is present in the exhaust gas G3, it is necessary to use a heat exchanger of a type that does not contact the exhaust gas G3 as the heat exchanger 7 in order to avoid recondensation of mercury. The heat recovered by the heat exchanger 7 can be used as a heat source for a steam boiler or a heat source for air preheating.

水銀回収装置8は、排ガスG4中の水銀を除去するために備えられる。この水銀回収装置8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。水銀回収装置8として乾式の吸着装置、特に吸着媒体として活性炭を用いる場合には、熱交換器7を通して排ガスG4の温度を活性炭への通ガス可能温度(例えば100℃程度)まで下げる必要がある。一方、水銀回収装置8として湿式のガス吸収装置を用いる場合には、排ガスG3を必ずしも熱交換器7に通す必要はなく、直接水銀回収装置8に導入することができる。   The mercury recovery device 8 is provided to remove mercury in the exhaust gas G4. As the mercury recovery device 8, either a dry type or a wet type recovery device can be used. In the case of using a dry adsorption device as the mercury recovery device 8, particularly activated carbon as the adsorption medium, it is necessary to lower the temperature of the exhaust gas G4 through the heat exchanger 7 to a temperature at which the activated carbon can be passed (for example, about 100 ° C.). On the other hand, when a wet gas absorption device is used as the mercury recovery device 8, the exhaust gas G3 does not necessarily have to pass through the heat exchanger 7, and can be directly introduced into the mercury recovery device 8.

次に、上記構成を有する処理装置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 processing apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.

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加熱装置3に移送する。   During operation of the cement kiln, the cement kiln exhaust gas is collected by the electric dust collector 2 and transferred to the heating device 3 to remove mercury contained in the collected EP dust.

次に、熱風発生装置4からの熱風Hを用い、加熱装置3において電気集塵装置2から搬送されたEPダストを加熱し、EPダスト中の水銀を揮発させる。ここで、加熱装置3からの排ガスG1の温度が250℃以上800℃以下になるように制御する。この温度範囲で排ガス中の水銀の大部分が揮発するため、水銀を効率よく回収することができる。   Next, the hot dust H from the hot air generator 4 is used to heat the EP dust conveyed from the electrostatic precipitator 2 in the heating device 3 to volatilize the mercury in the EP dust. Here, the temperature of the exhaust gas G1 from the heating device 3 is controlled to be 250 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. Since most of the mercury in the exhaust gas volatilizes in this temperature range, the mercury can be recovered efficiently.

次に、加熱されたEPダスト及び揮発した水銀を含む排ガスG1をサイクロン5へ導入し、回収された粗粉側ダストD1をセメントキルンの原料系に戻す。さらに、サイクロン5の排ガスG2を固気分離装置6に導入し、回収された微粉側ダストD2をセメントキルンの原料として利用したり、加熱装置3に供給して再加熱する。   Next, exhaust gas G1 containing heated EP dust and volatilized mercury is introduced into the cyclone 5, and the recovered coarse powder side dust D1 is returned to the cement kiln raw material system. Furthermore, the exhaust gas G2 of the cyclone 5 is introduced into the solid-gas separation device 6, and the collected fine powder side dust D2 is used as a raw material for the cement kiln or supplied to the heating device 3 to be reheated.

次に、固気分離装置6の排ガスG3を熱交換器7に導入し、排ガスG3の顕熱を有効利用した後、熱交換器7の排ガスG4を水銀回収装置8に導入し、排ガスG4中の水銀を除去する。尚、排ガスG3を熱交換器7に導入せず、ガス吸収装置を用いた水銀回収装置8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8において水銀が除去され、無害化した排ガスG5は、大気に放出するか、キルン系に戻す。   Next, after introducing the exhaust gas G3 of the solid-gas separation device 6 into the heat exchanger 7 and effectively utilizing the sensible heat of the exhaust gas G3, the exhaust gas G4 of the heat exchanger 7 is introduced into the mercury recovery device 8, and the exhaust gas G4 Remove mercury. It is also possible to remove mercury by directly introducing it into the mercury recovery device 8 using a gas absorption device without introducing the exhaust gas G3 into the heat exchanger 7. The mercury G5 removed from the mercury recovery device 8 and detoxified is discharged into the atmosphere or returned to the kiln system.

以上のように、本実施の形態によれば、揮発状態の水銀を含む高温の排ガスG2を固気分離装置6に導入し、微粉側ダストD2を除去した後、揮発状態の水銀をそのまま水銀回収装置8に導入して水銀を回収するため、EPダストを加熱することにより揮発した水銀の大部分を回収することが可能となり、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。   As described above, according to the present embodiment, high-temperature exhaust gas G2 containing volatile mercury is introduced into the solid-gas separation device 6 and fine powder side dust D2 is removed, and then the volatile mercury is recovered as it is. Since mercury is introduced into the apparatus 8 to recover the mercury, most of the volatilized mercury can be recovered by heating the EP dust, and mercury can be efficiently removed from the combustion exhaust gas discharged from the cement kiln. it can.

次に、本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第2の実施形態について、図2を参照しながら説明する。   Next, a second embodiment of the cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

この処理装置21は、図1に示した処理装置1において、電気集塵装置2と加熱装置3との間に分級装置22を備え、他の構成要素については処理装置1と同様である。   The processing device 21 includes a classification device 22 between the electrostatic precipitator 2 and the heating device 3 in the processing device 1 shown in FIG. 1, and other components are the same as those of the processing device 1.

分級装置22は、電気集塵装置2で捕集された集塵ダストを、粗粉側ダストCと微粉側ダストFに分離するために備えられ、遠心力式分級機、慣性力式分級機等を用いることができる。好ましくは、例えば、一般的なサイクロンエアセパレータ等よりも高い分級性能を有する、かご状のロータを内蔵した遠心力式分級機を備える方がよい。また、分級装置22は、部分分級効率が50%となる粒径が少なくとも10μm以下となるような性能を有するものとする。   The classifier 22 is provided for separating the dust collected by the electric dust collector 2 into the coarse powder side dust C and the fine powder side dust F, and includes a centrifugal force classifier, an inertial force classifier, and the like. Can be used. Preferably, for example, it is better to provide a centrifugal classifier having a built-in cage rotor having higher classification performance than a general cyclone air separator or the like. Further, the classification device 22 has a performance such that the particle size at which the partial classification efficiency is 50% is at least 10 μm or less.

この分級装置22により回収された粗粉側ダストCは、セメント原料等として再利用し、微粉側ダストFは、水銀を除去すべく加熱装置3に導入する。この処理は、水銀のほとんどがEPダストの微粉側ダスト側に偏在しているとの知見に基づくものであり、上記分級処理によりEPダストの中から水銀を多く含有する部分のみを選択的に抽出することができる。   The coarse powder side dust C collected by the classifier 22 is reused as a cement raw material and the fine powder side dust F is introduced into the heating device 3 to remove mercury. This treatment is based on the knowledge that most of the mercury is unevenly distributed on the fine dust side of the EP dust, and only the portion containing a large amount of mercury is selectively extracted from the EP dust by the classification process. can do.

本実施の形態によれば、電気集塵装置2で捕集したEPダストから水銀の含有率が高い微粉側ダストFを選択的に取り出し、微粉側ダストFのみを加熱装置3に導入するため、水銀の除去に際し、加熱処理の必要がないものを事前に取り除いた状態で加熱処理を行うことができる。従って、より多くのダストを加熱装置3に導入したり、或いは、設備規模を縮小化することができるため、処理効率の向上や処理コストの削減を図ることが可能になる。   According to this embodiment, in order to selectively take out the fine dust side dust F having a high mercury content from the EP dust collected by the electric dust collector 2, and to introduce only the fine dust side dust F into the heating device 3, When removing mercury, the heat treatment can be performed in a state in which those that do not require heat treatment are removed in advance. Accordingly, more dust can be introduced into the heating device 3 or the equipment scale can be reduced, so that it is possible to improve the processing efficiency and reduce the processing cost.

次に、本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第3の実施形態について、図3を参照しながら説明する。   Next, a third embodiment of the cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

この処理装置31は、図1に示した処理装置1において、電気集塵装置2と加熱装置3との間に造粒装置32を備え、他の構成要素については処理装置1と同様である。   This processing apparatus 31 includes a granulating device 32 between the electrostatic precipitator 2 and the heating device 3 in the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, and other components are the same as those of the processing apparatus 1.

造粒装置32は、電気集塵装置2で捕集されたEPダストを造粒し、所定の粒径(例えば、2〜3mm)を有する粒体物を生成するために備えられる。EPダストの造粒方法は、特に限定されるものではなく、造粒装置32として、圧縮成形造粒機や押出し成形造粒機等の種々の造粒機を用いることができる。   The granulator 32 is provided for granulating the EP dust collected by the electric dust collector 2 to generate a granular material having a predetermined particle size (for example, 2 to 3 mm). The method of granulating EP dust is not particularly limited, and various granulators such as a compression molding granulator and an extrusion molding granulator can be used as the granulating device 32.

本実施形態では、加熱装置3として流動層式加熱炉を用いることが好ましい。流動層式加熱炉では、熱風発生装置4にて発生させた所定温度の熱風を炉底から吹き込むことにより炉内に流動層を形成し、投入された造粒物Pを流動させながら加熱する。このため、規模の小さい流動層式加熱炉であっても造粒物Pの加熱時間を十分に取ることができ、効率よく水銀を揮発させることができる。   In the present embodiment, it is preferable to use a fluidized bed type heating furnace as the heating device 3. In the fluidized bed type heating furnace, hot air having a predetermined temperature generated by the hot air generator 4 is blown from the bottom of the furnace to form a fluidized bed in the furnace, and the granulated product P that is charged is heated while flowing. For this reason, even if it is a small scale fluidized-bed-type heating furnace, the heating time of the granulated material P can fully be taken, and mercury can be volatilized efficiently.

また、前記流動層式加熱炉に用いる補助流動材には、造粒物Pの流動化を促すと同時に排ガスの脱硫も行う観点から、石灰石を用いることが好ましい。   Moreover, it is preferable to use limestone for the auxiliary fluidizing material used in the fluidized bed heating furnace from the viewpoint of promoting fluidization of the granulated material P and desulfurization of exhaust gas.

本実施の形態によれば、電気集塵装置2で捕集したEPダストを粒状化するため、捕集直後のEPダストに比べて個々の体積や重量が大きく、造粒物Pの加熱装置3への投入時や加熱装置3での加熱時に炉内での造粒物Pの飛散が抑制される。このため、規模の小さい炉を用いた場合でも造粒物Pの加熱時間を長く稼ぐことができ、捕集したダスト中の水銀を漏れなく揮発させることができるとともに、ダストを粒状化しているため、後段で処理すべきダスト量も少なくなり、後段のダスト処理工程にかかる負担を軽減することもできる。また、電気集塵装置2で捕集したEPダストと比べて造粒後の造粒物Pの見かけ嵩密度が大きいため、設備容量を低減することが可能となる。   According to the present embodiment, since the EP dust collected by the electric dust collector 2 is granulated, each volume and weight is larger than the EP dust immediately after collection, and the heating device 3 for the granulated product P Spattering of the granulated material P in the furnace is suppressed at the time of charging into the container or at the time of heating by the heating device 3. For this reason, even when a small-scale furnace is used, the heating time of the granulated product P can be increased, mercury in the collected dust can be volatilized without leakage, and the dust is granulated. In addition, the amount of dust to be processed in the subsequent stage is reduced, and the burden on the subsequent dust processing process can be reduced. Moreover, since the apparent bulk density of the granulated product P after granulation is larger than that of the EP dust collected by the electric dust collector 2, the equipment capacity can be reduced.

尚、上記第1乃至第3の実施形態では、電気集塵装置2によって捕集したEPダストを加熱しているが、電気集塵装置に代えて、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加熱装置3に搬送してもよい。   In the first to third embodiments, the EP dust collected by the electrostatic precipitator 2 is heated, but a bag filter, a cyclone, a mobile dust collector and the like are arranged instead of the electrostatic precipitator. The dust contained in the exhaust gas of the cement kiln may be collected by these dust collectors and conveyed to the heating device 3.

また、上記実施形態では、水銀回収装置8として、吸収液を用いるガス吸収装置等を例示したが、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、熱交換器の排ガスG4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G4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。   Moreover, in the said embodiment, although the gas absorption apparatus etc. which use an absorption liquid were illustrated as the mercury collection | recovery apparatus 8, the gas adsorption apparatus which adsorbs and removes mercury with adsorption agent can be used, and, specifically, a cartridge type | formula A stationary phase adsorption device, a continuous cross-flow type bed transfer adsorption device, or the like can be used. At this time, as the adsorbent, it is preferable to use sulfur or a metal sulfide, an adsorption medium carrying activated carbon or activated carbon, an adsorption medium carrying a metal that reacts with mercury or mercury, or the like. In this case, an adsorbent is blown into the exhaust gas G4 of the heat exchanger to adsorb and remove the gasified mercury and remove the mercury from the exhaust gas G4. The adsorbent that has adsorbed mercury is collected and subjected to an appropriate final treatment. As a preferable final processing method, for example, consignment processing to a company or an organization that specializes in mercury recycling processing can be mentioned.

さらに、水銀回収装置に活性炭や活性コークスなどを用いた装置を使用することで、水銀の他に、排ガス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分解除去することもできる。   Furthermore, by using a device that uses activated carbon or activated coke as the mercury recovery device, in addition to mercury, it decomposes and removes trace amounts of harmful substances typified by organic chlorine compounds such as dioxins and PCBs contained in the exhaust gas G1. You can also

尚、上記実施の形態では、排ガスG2の温度を250℃〜800℃の範囲に制御しているが、排ガスG2の温度は、300℃以上600℃以下であることがより好ましい。排ガスG2の温度が300℃未満では、一旦揮発した水銀がダスト側へ再付着する割合が高くなる。一方、排ガスG2の温度が600℃より高いと、一旦揮発した水銀がダスト側へ再付着する割合はほとんど変わらず、設備への負担が大きくなる。   In the above embodiment, the temperature of the exhaust gas G2 is controlled in the range of 250 ° C. to 800 ° C., but the temperature of the exhaust gas G2 is more preferably 300 ° C. or more and 600 ° C. or less. When the temperature of the exhaust gas G2 is less than 300 ° C., the rate at which once volatilized mercury is reattached to the dust side increases. On the other hand, when the temperature of the exhaust gas G2 is higher than 600 ° C., the rate at which once volatilized mercury is reattached to the dust side hardly changes, and the burden on the facility increases.

本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第1の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of the processing apparatus of the cement kiln exhaust gas concerning this invention. 本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第2の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of the processing apparatus of the cement kiln exhaust gas concerning this invention. 本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第3の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 3rd Embodiment of the processing apparatus of the cement kiln waste gas concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 セメントキルン排ガスの処理装置
2 電気集塵装置
3 加熱装置
4 熱風発生装置
5 サイクロン
6 固気分離装置
7 熱交換器
8 水銀回収装置
21 セメントキルン排ガスの処理装置
22 分級装置
31 セメントキルン排ガスの処理装置
32 造粒装置
C 粗粉側ダスト
F 微粉側ダスト
D1 粗粉側ダスト
D2 微粉側ダスト
H 熱風
G1〜G5 排ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement kiln exhaust gas treatment device 2 Electric dust collector 3 Heating device 4 Hot air generator 5 Cyclone 6 Solid-gas separation device 7 Heat exchanger 8 Mercury recovery device 21 Cement kiln exhaust gas treatment device 22 Classification device 31 Cement kiln exhaust gas treatment Device 32 Granulator C Coarse powder side dust F Fine powder side dust D1 Coarse powder side dust D2 Fine powder side dust H Hot air G1-G5 Exhaust gas

Claims (6)

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加熱する加熱装置と、
該加熱装置から排出された、前記ダストを含む排ガスを固気分離するセラミックフィルタを備えた固気分離装置と、
該固気分離装置によって分離されたガスの気相側に存在する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 heating device for heating the dust collected by the dust collector;
A solid-gas separation device comprising a ceramic filter for solid-gas separation of the exhaust gas containing the dust discharged from the heating device;
A cement kiln exhaust gas treatment apparatus, comprising: a mercury recovery device that recovers mercury present on a gas phase side of the gas separated by the solid-gas separation device.
前記加熱装置は、前記集塵装置で集塵されたダストをガスにて直接加熱することを特徴とする請求項1に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   The cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, wherein the heating device directly heats the dust collected by the dust collector with a gas. 前記加熱装置から排出された前記ダストを含む排ガスの温度が250℃以上800℃以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   The cement kiln exhaust gas treatment device according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the exhaust gas containing the dust discharged from the heating device is 250 ° C or higher and 800 ° C or lower. 前記集塵装置によって集塵されたダストを分級する分級装置を備え、前記加熱装置は、前記分級装置で分級された微粉側のダストを加熱することを特徴とする請求項1、2又は3に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   4. The apparatus according to claim 1, further comprising a classification device that classifies dust collected by the dust collection device, wherein the heating device heats dust on a fine powder side classified by the classification device. The cement kiln exhaust gas treatment apparatus as described. 前記集塵装置によって集塵されたダストを造粒する造粒装置を備え、前記加熱装置は、前記造粒装置によって得られた造粒物を加熱することを特徴とする請求項1、2又は3に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   It comprises a granulator for granulating the dust collected by the dust collector, and the heating device heats the granulated material obtained by the granulator. 3. The cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to 3. セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、
集塵されたダストを加熱し、
加熱したダストを含む排ガスをセラミックフィルタを備えた固気分離装置を用いて固気分離し、
該固気分離によって分離されたガスの気相側に存在する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,
Heat the collected dust,
The exhaust gas containing heated dust is solid-gas separated using a solid-gas separator equipped with a ceramic filter,
A method for treating a cement kiln exhaust gas, comprising recovering mercury present on the gas phase side of the gas separated by the solid-gas separation.
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