JP2012041223A - Treating method for cement kiln extraction gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理方法に関し、特に、塩素を除去するため、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抽気した燃焼ガスを処理する方法に関する。 The present invention relates to a method for treating a cement kiln extraction gas, and more particularly, to a method for treating combustion gas extracted from a kiln exhaust gas flow path from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone in order to remove chlorine.
従来、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素を除去する塩素バイパス設備が用いられている。近年、廃棄物のセメント原料化又は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、セメントキルンに持ち込まれる塩素等の揮発成分の量も増加し、塩素バイパスダストの発生量の増加や、塩素バイパス設備での塩素除去効率の低下等の問題が発生している。 Conventionally, a chlorine bypass facility for removing chlorine that causes problems such as blockage of a preheater in a cement manufacturing facility has been used. In recent years, recycling of waste by converting to cement raw material or fuel has been promoted, and as the amount of waste processed increases, the amount of volatile components such as chlorine brought into the cement kiln also increases, and the amount of chlorine bypass dust generated is reduced. There are problems such as an increase and a decrease in chlorine removal efficiency in the chlorine bypass facility.
また、回収した塩素バイパスダストを処理する際にも、該ダストの塩素分、カルシウム分(CaO)の含有率が安定しないため、セメントへ添加した場合に、セメント品質の不安定化や、ダスト水洗処理時の設備能力の不足等の問題も生じている。 In addition, when processing the recovered chlorine bypass dust, the chlorine content and calcium content (CaO) content of the dust is not stable. There are also problems such as lack of equipment capacity during processing.
一方、特許文献1には、セメントキルン抽気ガスから回収した微粉ダストのハンドリング性を高めるため、プレヒータの最下部又はセメントキルンの窯尻部の排ガスの一部を抽気する際に、抽気ガスの温度を950℃〜1150℃の範囲に保持し、この抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却した後、固気分離手段において分級粒度を15μm〜30μmの範囲に調整し、それ以下の微粉ダストを抽気ガスから捕集・除去することにより、回収する微粉ダストの量を50〜150g/m3Nの範囲に保持しつつ、捕集された微粉ダストの塩素濃度を5〜20%の範囲に調整する技術が開示されている。
On the other hand, in
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、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させるとともに、塩素バイパスダストの塩素分、CaOの含有率を安定化させ、セメントへ添加した場合のセメント品質の不安定化等を防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and reduces the amount of chlorine bypass dust generated, increases the chlorine removal efficiency in the chlorine bypass facility, and improves the chlorine content of the chlorine bypass dust. The purpose is to stabilize the CaO content and prevent destabilization of cement quality when added to cement.
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理方法であって、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冷却しながら抽気し、該抽気ガスから粗粉を分離し、微粉を含む抽気ガスから該微粉を捕集するにあたり、前記冷却しながら抽気されたガスに同伴するダストの濃度、又は前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、前記微粉の塩素濃度を10質量%以上、CaO濃度を35質量%以下とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for treating a cement kiln extraction gas, wherein the extraction is performed while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone. When the coarse powder is separated from the extracted gas and the fine powder is collected from the extracted gas containing fine powder, the concentration of dust accompanying the extracted gas while cooling or the gas extracted while cooling By adjusting the classification point of a classifier that separates coarse powder from the above, the fine powder has a chlorine concentration of 10 mass% or more and a CaO concentration of 35 mass% or less.
そして、本発明によれば、前記ダストの濃度、又は分級機の分級点を調整することにより、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させることができるとともに、微粉(塩素バイパスダスト)の塩素分、CaOの含有率を安定させることができる。そのため、微粉をセメント添加した場合にセメント品質の不安定化を防止することができ、ダスト水洗処理時に設備能力が不足したり、過大な設備の設置を回避することができる。 According to the present invention, by adjusting the dust concentration or the classification point of the classifier, the amount of chlorine bypass dust generated can be reduced, and the chlorine removal efficiency in the chlorine bypass facility can be increased. The chlorine content of fine powder (chlorine bypass dust) and the CaO content can be stabilized. Therefore, when fine powder is added to cement, destabilization of cement quality can be prevented, and equipment capacity is insufficient at the time of dust washing treatment, or installation of excessive equipment can be avoided.
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を120g/m3N以下とすることができる。これにより、微粉の塩素濃度を10質量%以上とすることができる。 In the cement kiln extraction gas processing method, the dust concentration in the gas extracted while cooling can be set to 120 g / m 3 N or less. Thereby, the chlorine concentration of fine powder can be 10 mass% or more.
また、前記微粉の10μm通過分を測定し、前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、微粉の塩素濃度及びCaO濃度を調整することができる。微粉の10μm通過分と微粉の塩素濃度及びCaO濃度とは相関があるため、10μm通過分を測定して分級機の分級点を調整することで微粉の塩素濃度及びCaO濃度を効率よく調整することができる。 Also, the chlorine concentration and CaO concentration of the fine powder can be adjusted by measuring the 10 μm passage of the fine powder and adjusting the classification point of the classifier that separates the coarse powder from the gas extracted while cooling. . Since there is a correlation between the 10 μm passage of fine powder and the chlorine concentration and CaO concentration of fine powder, the chlorine concentration and CaO concentration of fine powder can be adjusted efficiently by measuring the 10 μm passage and adjusting the classification point of the classifier. Can do.
さらに、前記微粉の10μm通過分を80質量%以上とすることで、塩素濃度を10質量%以上、CaO濃度を35質量%以下とすることができる。 Furthermore, the chlorine concentration can be 10 mass% or more and the CaO concentration can be 35 mass% or less by setting the 10 μm passage of the fine powder to 80 mass% or more.
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、前記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抽気されるガス量を、該キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの0.1容量%以上30容量%以下とすることができ、抽気されるガス量が増加しても、微粉の塩素濃度及びカルシウム(CaO)濃度を好ましい範囲に維持することができる。 In the cement kiln extraction gas processing method, the amount of gas extracted from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the lowest cyclone is set to 0.1 volume of combustion gas flowing through the kiln exhaust gas passage. % Or more and 30% by volume or less, and even if the amount of gas extracted is increased, the chlorine concentration and calcium (CaO) concentration of the fine powder can be maintained within a preferable range.
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、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冷却しながら抽気する抽気装置の冷却風量、又は/及び該抽気装置の抽気口の上下に設置した邪魔板の挿入長さを調整することにより、前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を120g/m3N以下とすることができる。 In the cement kiln extraction gas processing method, the cooling air volume of an extraction device for extracting air while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the lowermost cyclone, and / or the extraction air By adjusting the insertion length of baffle plates installed above and below the extraction port of the apparatus, the dust concentration in the gas extracted while cooling can be reduced to 120 g / m 3 N or less.
また、本発明は、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冷却しながら抽気する抽気装置であって、抽気されたガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度測定器と、該ダスト濃度測定器によって測定されるダスト濃度を120g/m3N以下に調整するダスト濃度調整手段とを備えることを特徴とする。本発明によれば、抽気ガス中のダスト濃度を120g/m3N以下に調整することで、後段で回収される微粉(塩素バイパスダスト)の塩素分、CaOの含有率を安定させることができ、微粉の塩素濃度を10質量%以上とすることができる。 Further, the present invention is an extraction device for extracting air while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln to the lowermost cyclone, and the dust concentration in the extracted gas is determined. A dust concentration measuring device to be measured, and a dust concentration adjusting means for adjusting the dust concentration measured by the dust concentration measuring device to 120 g / m 3 N or less are provided. According to the present invention, by adjusting the dust concentration in the extracted gas to 120 g / m 3 N or less, it is possible to stabilize the chlorine content and CaO content of fine powder (chlorine bypass dust) recovered at a later stage. The chlorine concentration of the fine powder can be 10% by mass or more.
以上のように、本発明によれば、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させるとともに、塩素バイパスダストの塩素分、カルシウム分の含有率を安定化させ、セメントへ添加した場合のセメント品質の不安定化等を防止することができる。 As described above, according to the present invention, the amount of chlorine bypass dust generated is reduced, the chlorine removal efficiency in the chlorine bypass facility is increased, and the chlorine and calcium content of the chlorine bypass dust is stabilized. It is possible to prevent destabilization of cement quality when added to cement.
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理方法を適用した塩素バイパス設備を示し、この塩素バイパス設備1は、セメントキルン2の窯尻から最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部Gを冷却しながら抽気するプローブ3と、プローブ3で抽気した抽気ガスG1に含まれるダストの粗粉D1を分離する分級機としてのサイクロン4と、サイクロン4から排出された微粉D2を含む抽気ガスG2を冷却する熱交換器5と、熱交換器5からの抽気ガスG3を集塵するバグフィルタ6と、熱交換器5及びバグフィルタ6から排出されたダスト(D3+D4)を貯留するダストタンク7と、バグフィルタ6からの排ガスG4を大気へ放出する排気ファン8等で構成される。
FIG. 1 shows a chlorine bypass facility to which a cement kiln extraction gas processing method according to the present invention is applied. This
上記構成により、セメントキルン2の燃焼ガスの一部をプローブ3で冷却しながら抽気すると、塩素化合物の微結晶が生成され、抽気ガスG1に含まれるダストの微粉側に塩素が偏在しているため、サイクロン4で分級した粗粉D1をセメントキルン系に戻す。一方、サイクロン4によって分離された微粉D2を含む抽気ガスG2は、熱交換器5に導入されて抽気ガスG2と媒体との熱交換が行われる。熱交換によって冷却された抽気ガスG3は、バグフィルタ6に導入され、バグフィルタ6において抽気ガスG3に含まれるダストD4が回収される。バグフィルタ6で回収されたダストD4は、熱交換器5から排出されたダストD3とともにダストタンク7に一旦貯留された後、塩素バイパスダストD5としてセメント粉砕ミル系に添加する。
With the above configuration, when a part of the combustion gas in the
上記塩素バイパス設備1の全体構成及びその動作は、従来の塩素バイパス設備と同様であるが、本発明は、上記構成において、抽気ガスG1に同伴するダスト(粗粉D1+微粉D2)の濃度、又はサイクロン4の分級点を調整することにより、微粉D2の塩素濃度を10質量%以上、CaO濃度を35質量%以下とすることを特徴とする。
The overall configuration and operation of the
抽気ガスG1に同伴するダスト(粗粉D1+微粉D2)の濃度の調整は、抽気ガスG1中のダスト濃度を測定する装置、例えば光散乱方式ダスト濃度計や光透過式ダスト濃度計を設置し、連続で検出するとともに、その測定結果より、ダスト濃度が高い場合には、プローブ3の冷却風量を増加したり、図2に示すように、プローブ3の抽気口の上下に設置され、プローブ3の抽気口付近のセメントキルン2からプレヒータへの上昇気流の流れに変化をつけることによって、燃焼ガスの一部Gに同伴して持ち込まれるダストの量を減少させる邪魔板3a、3bの挿入長さL等を調整することで行う。また、上記ダスト濃度の調整操作にあたって、制御装置を導入し、自動的に所定のダスト濃度を得ることのできるシステムとして稼働することもできる。
The concentration of dust (coarse powder D1 + fine powder D2) accompanying the extraction gas G1 is adjusted by installing a device for measuring the dust concentration in the extraction gas G1, such as a light scattering dust concentration meter or a light transmission dust concentration meter. When the dust concentration is high from the measurement result, the cooling air volume of the
また、サイクロン4の分級点の調整は、抽気ガスG2に同伴するダスト(微粉D2)の粒度分布を連続測定できる装置を設置したり、微粉D2又はダストD4を採取して粒度分布を測定することにより、サイクロン4の入口に設けた可変絞りの開度を調節したり、一次空気量を調節し、所定のサイクロン入口流速となるようにすることで行う。さらに、その粒度の調整操作にあたって制御装置を導入し、自動的に所定の分級点を得ることのできるシステムとして稼働することもできる。 The classification point of the cyclone 4 is adjusted by installing a device capable of continuously measuring the particle size distribution of dust (fine powder D2) accompanying the extraction gas G2, or measuring the particle size distribution by collecting the fine powder D2 or dust D4. Thus, the opening of the variable throttle provided at the inlet of the cyclone 4 is adjusted, or the primary air amount is adjusted so as to obtain a predetermined cyclone inlet flow velocity. Furthermore, a control device can be introduced for adjusting the granularity, and the system can be operated as a system that can automatically obtain a predetermined classification point.
尚、抽気ガスG1に同伴するダスト(粗粉D1+微粉D2)の濃度は、プローブ3とサイクロン4との間のダクトに配置された測定部10で測定し、微粉D2の10μm通過分は、サイクロン4と熱交換器5との間のダクトに配置された測定部11又はバグフィルタ6で集塵されたダストの排出部に配置された測定部12等で測定する。
In addition, the density | concentration of the dust (coarse powder D1 + fine powder D2) accompanying the extraction gas G1 is measured with the
上述のように抽気ガスG1に同伴するダストの濃度を調整することにより、プローブ3の入口ダスト濃度と、微粉D2の塩素濃度は、図2に示すような関係となり、プローブ3の入口ダスト濃度が低くなる程、微粉D2の塩素濃度が高くなり、プローブ3の入口ダスト濃度を120g/m3N以下とすることにより、微粉D2の塩素濃度を10質量%以上とすることができる。
By adjusting the concentration of dust accompanying the extraction gas G1 as described above, the inlet dust concentration of the
また、図3に示すように、微粉D2の10μm通過分と塩素濃度とは相関があり、10μm通過分が多くなる程塩素濃度が高くなり、サイクロン4の分級点を調整して微粉の10μm通過分を80質量%以上とすることで、塩素濃度を10質量%以上とすることができる。 In addition, as shown in FIG. 3, the 10 μm passage of fine powder D2 correlates with the chlorine concentration, and the chlorine concentration increases as the 10 μm passage increases, and the classification point of cyclone 4 is adjusted to pass the fine powder through 10 μm. By making the content 80% by mass or more, the chlorine concentration can be 10% by mass or more.
さらに、図4に示すように、微粉D2の10μm通過分とCaO濃度とは相関があり、10μm通過分が多くなる程CaO濃度が低くなり、サイクロン4の分級点を調整して微粉の10μm通過分を80質量%以上とすることで、CaO濃度を35質量%以下とすることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 4, the 10 μm passage of fine powder D2 correlates with the CaO concentration, and the CaO concentration decreases as the 10 μm passage increases, and the classification point of cyclone 4 is adjusted to allow the fine powder to pass through 10 μm. By making the content 80% by mass or more, the CaO concentration can be 35% by mass or less.
上述のように、抽気ガスG1に同伴するダスト(粗粉D1+微粉D2)の濃度又はサイクロン4の分級点を調整することにより、塩素バイパスダストD5の発生量を低減し、塩素バイパス設備1での塩素除去効率を上昇させることができるため、セメントキルン2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抽気されるガス量を、該キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの30容量%程度に増加させることも可能となる。
As described above, by adjusting the concentration of dust (coarse powder D1 + fine powder D2) accompanying the extraction gas G1 or the classification point of the cyclone 4, the amount of chlorine bypass dust D5 generated is reduced, and the
1 塩素バイパス設備
2 セメントキルン
3 プローブ
4 サイクロン
5 熱交換器
6 バグフィルタ
7 ダストタンク
8 排気ファン
10〜12 測定部
1
Claims (7)
前記冷却しながら抽気されたガスに同伴するダストの濃度、又は前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、前記微粉の塩素濃度を10質量%以上、CaO濃度を35質量%以下とすることを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理方法。 A portion of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone while cooling, extracting coarse powder from the extracted gas, and capturing the fine powder from the extracted gas containing fine powder. In collecting,
By adjusting the concentration of dust accompanying the gas extracted while cooling, or the classification point of a classifier that separates coarse powder from the gas extracted while cooling, the chlorine concentration of the fine powder is 10% by mass. As mentioned above, the processing method of the cement kiln extraction gas characterized by making CaO density | concentration into 35 mass% or less.
抽気されたガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度測定器と、
該ダスト濃度測定器によって測定されるダスト濃度を120g/m3N以下に調整するダスト濃度調整手段とを備えることを特徴とする抽気装置。 A bleeder that bleeds while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln to the lowermost cyclone,
A dust concentration measuring device for measuring the dust concentration in the extracted gas;
A bleeder comprising: a dust concentration adjusting means for adjusting a dust concentration measured by the dust concentration measuring instrument to 120 g / m 3 N or less.
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