JP2015166299A - System and method for treating exhaust gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダストを含む排ガスから水銀を除去する、排ガスの処理システムおよび排ガスの処理方法に関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment system and an exhaust gas treatment method for removing mercury from exhaust gas containing dust.
２０１３年１０月に「水銀に関する水俣条約外交会議及び準備会合」が開催され、同条約の採択・署名が行われた。今後、環境中への水銀の排出量の削減とその適正管理に向けた取組が強化されていくと思われる。セメント製造では、水銀を微量に含有する天然および廃棄物系の原燃料を使用しているため、セメントの焼成工程で使用されるセメントキルンから排出されるセメントキルン排ガスには水銀が含まれている。水銀による環境影響を低減するには、セメントキルン排ガスから水銀を除去して回収する必要がある。しかし、セメントキルン排ガスに低濃度で含まれている水銀を、大量に発生するセメントキルン排ガスから除去することは難しい。このため、従来から、セメントキルン排ガスから水銀を除去する様々な方法が提案されてきた（たとえば、特許文献１および２参照）。 In October 2013, the Minamata Convention Diplomacy and Preparatory Meeting on Mercury was held, and the convention was adopted and signed. In the future, efforts to reduce and appropriately manage mercury emissions into the environment will be strengthened. Since cement production uses natural and waste-based raw fuels that contain trace amounts of mercury, the cement kiln exhaust gas emitted from the cement kiln used in the cement firing process contains mercury. . In order to reduce the environmental impact of mercury, it is necessary to remove and recover mercury from cement kiln exhaust gas. However, it is difficult to remove mercury contained in cement kiln exhaust gas at a low concentration from cement kiln exhaust gas generated in large quantities. For this reason, conventionally, various methods for removing mercury from cement kiln exhaust gas have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献１には、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で加熱して集塵ダスト中の水銀を揮発させ、その後、吸着剤等により水銀を吸着させて除去するセメント製造排ガスの処理方法が記載されている。また、特許文献２には、セメント製造設備の集塵機後半部分で捕集された集塵ダストを加熱炉で加熱して集塵ダスト中の水銀を揮発させ、その後、揮発した水銀を洗浄水に吸収させて水銀を除去する、排ガス中の水銀を低減する方法が記載されている。 In Patent Document 1, after removing dust from a cement kiln exhaust gas with a dust collector, the collected dust is heated in a heating furnace to volatilize mercury in the dust, and then adsorbed by an adsorbent or the like. A method for treating the cement production exhaust to be removed is described. In Patent Document 2, the dust collected in the second half of the dust collector of the cement manufacturing facility is heated in a heating furnace to volatilize the mercury in the dust collected, and then the volatilized mercury is absorbed into the washing water. And a method for reducing mercury in exhaust gas by removing mercury.
図３にセメント製造設備の概略フローの一例を示す。原料貯留・供給設備１０１からセメント焼成工程（予熱器、セメントキルンおよびエア・クエンチング・クーラー）１０２へ送られる送窯原料Ｔに含まれる水銀は、セメント焼成工程１０２で排ガス中に揮発する。しかし水銀およびその化合物は沸点が低いので、セメント焼成工程１０２から煙突に至る排ガス経路の途中で、排ガス温度の低下とともに、ドライヤー１０３中の原料および排ガス中のダストにその多くが吸着される。排ガス中のダストは、集塵機１１０で排ガスから分離され、分離した集塵ダストは原料貯留・供給設備１０１でセメント原料と混合されてセメント焼成工程１０２へ供給される。したがって、水銀は、セメント製造設備内を循環し、次第に濃縮されていく。煙突１０６から排出される排ガス中の水銀量を低減するには、セメント原燃料がセメント製造設備に持込む水銀の一部を、集塵ダストから除去すればよい。なお、図３の符号１０４はミルを示し、符号１０５はスタビライザーを示し、符号１４０は水銀回収装置を示す。また、点線の領域２００は、本発明の排ガスの処理システムが設けられる領域である。 FIG. 3 shows an example of a schematic flow of the cement manufacturing facility. Mercury contained in the kiln raw material T sent from the raw material storage / supply facility 101 to the cement firing step (preheater, cement kiln and air quenching cooler) 102 volatilizes in the exhaust gas in the cement firing step 102. However, since mercury and its compounds have a low boiling point, in the middle of the exhaust gas path from the cement firing step 102 to the chimney, most of them are adsorbed by the raw material in the dryer 103 and the dust in the exhaust gas as the exhaust gas temperature decreases. The dust in the exhaust gas is separated from the exhaust gas by the dust collector 110, and the separated dust collection dust is mixed with the cement raw material in the raw material storage / supply facility 101 and supplied to the cement firing step 102. Therefore, mercury circulates in the cement manufacturing facility and is gradually concentrated. In order to reduce the amount of mercury in the exhaust gas discharged from the chimney 106, a part of the mercury brought into the cement production facility by the cement raw fuel may be removed from the dust collection dust. Note that reference numeral 104 in FIG. 3 indicates a mill, reference numeral 105 indicates a stabilizer, and reference numeral 140 indicates a mercury recovery apparatus. A dotted line region 200 is a region where the exhaust gas treatment system of the present invention is provided.
このようなために、集塵ダスト中の水銀をできるだけ多く除去することが好ましい。集塵ダスト中の水銀をできるだけ多く除去するためには、集塵ダストから水銀をできるだけ揮発させる必要がある。このためには、集塵ダストを加熱するときに使用する加熱装置の温度を高くする必要がある。しかし、加熱装置の温度を高くすると、セメントの製造コストが高くなる。そこで、本発明は、集塵ダストを加熱するときに使用する加熱装置の温度を上げなくても、集塵ダストから水銀を効率的に除去、回収できる、排ガスの処理システムおよび排ガスの処理方法を提供することを目的とする。 For this reason, it is preferable to remove as much mercury as possible from the dust collection dust. In order to remove as much mercury as possible from the dust collection dust, it is necessary to volatilize the mercury from the dust collection dust as much as possible. For this purpose, it is necessary to increase the temperature of the heating device used when heating the dust collection dust. However, increasing the temperature of the heating device increases the cost of manufacturing the cement. Therefore, the present invention provides an exhaust gas treatment system and an exhaust gas treatment method capable of efficiently removing and recovering mercury from dust collection dust without increasing the temperature of a heating device used for heating the dust collection dust. The purpose is to provide.
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、集塵ダストを加熱するときに、加熱した固体熱媒体を集塵ダストに加えることにより集塵ダスト中の水銀の揮発量を高めることができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、固体熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置と、集塵装置で集塵された集塵ダストおよび熱媒体加熱装置で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱するダスト加熱装置と、ダスト加熱装置による加熱によって集塵ダストから揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備える、排ガスの処理システム。
［２］集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収する熱媒体回収装置をさらに備え、熱媒体加熱装置は、熱媒体回収装置により回収された固体熱媒体を加熱する、上記［１］に記載の排ガスの処理システム。
［３］ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度およびダスト加熱装置により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度を測定する水銀分析装置と、熱媒体加熱装置に固体熱媒体を供給する熱媒体供給装置とをさらに備え、熱媒体供給装置は、水銀分析装置により測定された、ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度とダスト加熱装置により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度とから算出した水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱装置に供給する固体熱媒体の量を制御する、上記［１］または［２］に記載の排ガスの処理システム。
［４］排ガスに含まれるダストを集塵する集塵工程と、固体熱媒体を加熱する熱媒体加熱工程と、集塵工程で集塵された集塵ダストおよび熱媒体加熱工程で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱するダスト加熱工程と、ダスト加熱工程による加熱によって集塵ダストから揮発した水銀を回収する水銀回収工程とを含む、排ガスの処理方法。
［５］集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収する熱媒体回収工程をさらに含み、熱媒体加熱工程は、熱媒体回収工程により回収された固体熱媒体を加熱する、上記［４］に記載の排ガスの処理方法。
［６］ダスト加熱工程により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度およびダスト加熱工程により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度を測定する水銀分析工程と、熱媒体加熱工程に固体熱媒体を供給する熱媒体供給工程とをさらに含み、熱媒体供給工程は、水銀分析工程により測定された、ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度とダスト加熱工程により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度とから算出した水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱工程に供給する固体熱媒体の量を制御する、上記［４］または［５］に記載の排ガスの処理方法。
As a result of intensive studies, the inventors have found that when heating dust collection dust, the volatilization amount of mercury in the dust collection dust can be increased by adding a heated solid heat medium to the dust collection dust. The headline and the present invention were completed. That is, the present invention is as follows.
[1] A dust collector that collects dust contained in exhaust gas, a heat medium heater that heats a solid heat medium, dust collected by the dust collector, and a solid heated by the heat medium heater An exhaust gas treatment system comprising: a dust heating device that heats while mixing a heat medium; and a mercury recovery device that recovers mercury volatilized from the collected dust by heating with the dust heating device.
[2] A heat medium recovery device that separates and recovers the solid heat medium mixed with the dust collection dust from the dust collection dust, and the heat medium heating device receives the solid heat medium recovered by the heat medium recovery device. The exhaust gas treatment system according to [1], wherein the exhaust gas treatment system is heated.
[3] A mercury analyzer for measuring the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating device, and a heating medium heating device The heat medium supply device further includes a heat medium supply device that supplies a solid heat medium to the mercury, the concentration of mercury in the dust collected before being heated by the dust heating device, and the dust heating measured by the mercury analyzer. [1] or [2], wherein the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating device is controlled based on the mercury volatility calculated from the concentration of mercury in the dust collected after being heated by the device. The exhaust gas treatment system described in 1.
[4] A dust collection process for collecting dust contained in exhaust gas, a heat medium heating process for heating a solid heat medium, a dust collection dust collected in the dust collection process, and a solid heated in the heat medium heating process A method for treating exhaust gas, comprising: a dust heating step of heating while mixing a heat medium; and a mercury recovery step of recovering mercury volatilized from the dust collected by heating in the dust heating step.
[5] The method further includes a heat medium recovery step of separating and recovering the solid heat medium mixed with the dust collection dust from the dust collection dust. The exhaust gas treatment method according to [4], wherein the exhaust gas is heated.
[6] A mercury analysis step for measuring the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating step and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating step, and a heating medium heating step A heat medium supplying step for supplying a solid heat medium to the heat medium supplying step, wherein the heat medium supplying step measures the concentration of mercury in the dust collected before being heated by the dust heating device and the dust heating measured by the mercury analysis step. [4] or [5], wherein the amount of solid heat medium supplied to the heat medium heating step is controlled based on the mercury volatility calculated from the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated in the step. 2. A method for treating exhaust gas according to 1.
本発明によれば、集塵ダストから水銀を効率的に除去、回収できる、排ガスの処理システムおよび排ガスの処理方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas treatment system and an exhaust gas treatment method capable of efficiently removing and recovering mercury from dust collection dust.
本発明の一実施形態における排ガスの処理システムは、加熱された固体熱媒体を集塵ダストと一緒に加熱装置に供給することにより、集塵ダストから水銀を効率的に除去、回収する。以下、図１を参照して、本発明の一実施形態における排ガスの処理システムを説明する。図１は、本発明の一実施形態における、排ガスの処理システムを示す概略図である。なお、図１において、符号Ｇはセメントキルンから排出される排ガスを示し、符号Ｄは排ガスに含まれているダストまたは排ガスから集塵された集塵ダストを示し、符号Ｍは固体熱媒体を示す。 An exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention efficiently removes and collects mercury from dust collection dust by supplying a heated solid heat medium to the heating device together with dust collection dust. Hereinafter, an exhaust gas treatment system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing an exhaust gas treatment system in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, symbol G indicates exhaust gas discharged from the cement kiln, symbol D indicates dust contained in the exhaust gas or dust collected from the exhaust gas, and symbol M indicates a solid heat medium. .
（固体熱媒体）
固体熱媒体は、ダスト加熱装置３０の中で集塵ダストを加熱する。このために、集塵ダストを加熱するための熱を蓄積するために、固体熱媒体は、熱媒体加熱装置２０において加熱される。また、固体熱媒体は、ダスト加熱装置３０の中で、さらに集塵ダストを撹拌して集塵ダストからの水銀の揮発を促進させる。
(Solid heat medium)
The solid heat medium heats the dust collection dust in the dust heating device 30. Therefore, the solid heat medium is heated in the heat medium heating device 20 in order to accumulate heat for heating the dust collection dust. The solid heat medium further stirs the dust collection dust in the dust heating device 30 to promote the volatilization of mercury from the dust collection dust.
固体熱媒体は、ダスト加熱装置３０の中で集塵ダストを撹拌しながら加熱できる固体であれば、とくに限定されない。しかし、固体熱媒体は、熱媒体加熱装置２０の中で、ダスト加熱装置３０の中で集塵ダストを加熱するための熱を蓄熱する必要があるので、固体熱媒体の比熱は高いことが好ましい。また、固体熱媒体が、ダスト加熱装置３０の中で集塵ダストを効率よく撹拌できるようにするため、固体熱媒体の真密度は集塵ダストのかさ密度よりも高いことが好ましい。集塵ダストのかさ密度は、たとえばＪＩＳ Ｒ １６２８に準拠して測定することができる。 The solid heat medium is not particularly limited as long as the solid heat medium can be heated while stirring the dust collection dust in the dust heating device 30. However, since the solid heat medium needs to store heat for heating the dust collection dust in the dust heating apparatus 30 in the heat medium heating apparatus 20, it is preferable that the specific heat of the solid heat medium is high. . In addition, in order for the solid heat medium to efficiently stir the dust collection dust in the dust heating device 30, the true density of the solid heat medium is preferably higher than the bulk density of the dust collection dust. The bulk density of the dust collection dust can be measured according to, for example, JIS R 1628.
好ましい固体熱媒体の材質は、たとえば、アルミナ、ジルコニア、シリカ、マグネシア、ムライト、窒化ケイ素、石灰、炭化ケイ素、サイアロン、タングステンカーバイト、銅の合金、ニッケルの合金ならびに鉄の合金からなる群から選択される少なくとも１種である。銅の合金には、たとえば真鍮、アルミニウム青銅、クロム銅およびベリリウム銅など、ニッケルの合金には、たとえばモネル、ハステロイおよびインコネルなど、鉄の合金には、たとえばクロム鋼およびステンレスなどがある。より好ましい固体熱媒体の材質は、アルミナ、石灰およびステンレスである。また、固体熱媒体の形状は、集塵ダストを加熱するとともに集塵ダストを撹拌できる形状であれば、とくに限定されない。たとえば、固体熱媒体の形状には、球形、直方体、立方体および俵型などが挙げられる。固体熱媒体の平均径は、好ましくは１〜１００ｍｍであり、より好ましくは１〜２０ｍｍである。固体熱媒体の平均径が１〜１００ｍｍであると、固体熱媒体は効率よく集塵ダストを加熱できるとともに効率よく集塵ダストを撹拌することができる。なお、固体熱媒体の平均径とは、固体熱媒体が球形の場合は、固体熱媒体の直径の平均値であり、固体熱媒体が球形以外の形状の場合は、固体熱媒体に外接する球形の直径、すなわち、固体熱媒体の一番長いところの平均値である。固体熱媒体の平均径は、たとえば、ふるい分け法により測定した粒径分布に基づいて算出することができる。 Preferred solid heat medium materials are selected from the group consisting of, for example, alumina, zirconia, silica, magnesia, mullite, silicon nitride, lime, silicon carbide, sialon, tungsten carbide, copper alloy, nickel alloy and iron alloy. Is at least one kind. Copper alloys include, for example, brass, aluminum bronze, chromium copper and beryllium copper, nickel alloys include, for example, Monel, Hastelloy, and Inconel, and iron alloys include, for example, chromium steel and stainless steel. More preferable materials for the solid heat medium are alumina, lime, and stainless steel. The shape of the solid heat medium is not particularly limited as long as it can heat the dust collection dust and stir the dust collection dust. For example, examples of the shape of the solid heat medium include a sphere, a rectangular parallelepiped, a cube, and a bowl. The average diameter of the solid heat medium is preferably 1 to 100 mm, more preferably 1 to 20 mm. When the average diameter of the solid heat medium is 1 to 100 mm, the solid heat medium can efficiently heat the dust collection dust and can efficiently stir the dust collection dust. The average diameter of the solid heat transfer medium is the average value of the diameter of the solid heat transfer medium when the solid heat transfer medium is spherical. When the solid heat transfer medium has a shape other than the spherical shape, the spherical shape that circumscribes the solid heat transfer medium , That is, the average value of the longest portion of the solid heat medium. The average diameter of the solid heat medium can be calculated based on, for example, a particle size distribution measured by a sieving method.
（集塵ダスト）
集塵ダストは、集塵装置を使用して排ガスから集塵されたダストである。上述したように、水銀を微量に含有する天然原料および廃棄物などがセメントの原燃料として使用されるため、排ガスには水銀が含まれている。このため、集塵ダストにも水銀が含まれている。
(Dust collection dust)
Dust collection dust is dust collected from exhaust gas using a dust collector. As described above, since natural raw materials and wastes containing trace amounts of mercury are used as raw materials for cement, the exhaust gas contains mercury. For this reason, mercury is also contained in the dust collection dust.
（排ガスの処理システム）
排ガスの処理システム１は、集塵装置１０と熱媒体加熱装置２０とダスト加熱装置３０と水銀回収装置４０とを備える。所望により、処理システム１は熱媒体回収装置５０をさらに備えてもよい。また、所望により、処理システム１は水銀分析装置６０と熱媒体供給装置７０とをさらに備えてもよい。なお、本発明の一実施形態の排ガスの処理システムは、本発明の排ガスの処理システムの一例であり、本発明の排ガスの処理システムは、本発明の一実施形態の排ガスの処理システムに限定されない。
(Exhaust gas treatment system)
The exhaust gas treatment system 1 includes a dust collector 10, a heat medium heating device 20, a dust heating device 30, and a mercury recovery device 40. If desired, the processing system 1 may further include a heat medium recovery device 50. Further, the processing system 1 may further include a mercury analyzer 60 and a heat medium supply device 70 as desired. The exhaust gas treatment system of one embodiment of the present invention is an example of the exhaust gas treatment system of the present invention, and the exhaust gas treatment system of the present invention is not limited to the exhaust gas treatment system of one embodiment of the present invention. .
（集塵装置）
集塵装置１０は、セメントキルンＫから排出された排ガスに含まれるダストを集塵する。集塵装置１０は、セメントの製造工程で、排ガスの集塵装置として通常用いられるものであればとくに限定されない。たとえば、集塵装置１０には、電気集塵装置、バグフィルタおよびサイクロンなどが挙げられる。
(Dust collector)
The dust collector 10 collects dust contained in the exhaust gas discharged from the cement kiln K. The dust collector 10 is not particularly limited as long as it is normally used as an exhaust gas dust collector in a cement manufacturing process. For example, the dust collector 10 includes an electric dust collector, a bag filter, and a cyclone.
不図示のプレヒータ出口の排ガスに含まれている水銀の多くは、排ガスの温度が下がるにしたがって、排ガス中のダストに吸着する。そして、ダストが除去された排ガスは煙突Ｃから外部へ排出される。また、集塵装置１０によって集塵された集塵ダストはダスト加熱装置３０に移送される。 Most of the mercury contained in the exhaust gas at the preheater outlet (not shown) is adsorbed by the dust in the exhaust gas as the temperature of the exhaust gas decreases. The exhaust gas from which the dust has been removed is discharged from the chimney C to the outside. The dust collection dust collected by the dust collection device 10 is transferred to the dust heating device 30.
（熱媒体加熱装置）
熱媒体加熱装置２０は固体熱媒体を加熱する。熱媒体加熱装置２０は、たとえばセメント製造装置から排出される高温ガス、たとえばセメントキルンＫから排出される高温ガスを使用して固体熱媒体を加熱する。この高温ガスは、たとえばセメントキルンＫのキルン窯尻からスタビライザー入口までの間から排出されるガス、およびエア・クエンチング・クーラーの冷却空気排気などである。また、熱媒体加熱装置２０は固体熱媒体を加熱するための発熱体を有する加熱ヒーター２１を備えていてもよい。固体熱媒体を加熱するために使用される、セメントキルン（Ｋ）から排出される高温ガスの温度は、好ましくは２００℃以上であり、より好ましくは３５０℃以上であり、さらに好ましくは４００℃以上である。セメントキルン（Ｋ）から排出される高温ガスの温度が２００℃以上であると、加熱ヒーター２１の固体熱媒体の加熱に要する熱量を効果的に削減できる。
(Heat medium heating device)
The heat medium heating device 20 heats the solid heat medium. The heat medium heating device 20 heats the solid heat medium using, for example, a high-temperature gas discharged from the cement manufacturing apparatus, for example, a high-temperature gas discharged from the cement kiln K. This hot gas is, for example, gas discharged from the kiln kiln bottom of the cement kiln K to the stabilizer inlet, and cooling air exhaust of an air quenching cooler. Further, the heat medium heating device 20 may include a heater 21 having a heating element for heating the solid heat medium. The temperature of the hot gas discharged from the cement kiln (K) used for heating the solid heat medium is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, and further preferably 400 ° C. or higher. It is. When the temperature of the high-temperature gas discharged from the cement kiln (K) is 200 ° C. or higher, the amount of heat required for heating the solid heat medium of the heater 21 can be effectively reduced.
熱媒体加熱装置２０により加熱された固体熱媒体の温度は、好ましくは３００〜６００℃であり、より好ましくは４００〜５００℃である。熱媒体加熱装置２０により加熱された固体熱媒体の温度が３００〜６００℃であると、集塵ダストから水銀を効率的に揮発させることができる。 The temperature of the solid heat medium heated by the heat medium heating device 20 is preferably 300 to 600 ° C, more preferably 400 to 500 ° C. When the temperature of the solid heat medium heated by the heat medium heating device 20 is 300 to 600 ° C., mercury can be efficiently volatilized from the dust collection dust.
熱媒体加熱装置２０により加熱された固体熱媒体は、集塵ダストがダスト加熱装置３０に移送される途中で、集塵ダストに加えられる。 The solid heat medium heated by the heat medium heating device 20 is added to the dust collection dust while the dust collection dust is being transferred to the dust heating device 30.
（ダスト加熱装置）
ダスト加熱装置３０は、集塵装置１０で集塵された集塵ダストおよび熱媒体加熱装置２０で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱する。これにより、集塵ダストから水銀を効率よく揮発させることができる。図２を参照してダスト加熱装置３０を詳細に説明する。図２に、本発明の一実施形態における排ガスの処理システム１のダスト加熱装置３０の一例を示す。図２（ａ）は、集塵ダストおよび固体熱媒体が供給されていないときのダスト加熱装置３０の一例の内部を示す図であり、図２（ｂ）は、集塵ダストおよび固体熱媒体が供給されているときのダスト加熱装置３０の一例の内部を示す図である。符号Ｄは集塵ダストを示し、符号Ｍは固体熱媒体を示す。なお、図２に示すダスト加熱装置３０はあくまで一例であり、本発明の排ガスの処理システムのダスト加熱装置は、集塵ダストおよび固体熱媒体を混合しながら加熱することができれば、図２に示すダスト加熱装置３０に限定されない。また、図２（ｂ）は、集塵ダストと混合している固体熱媒体を強調して示している。したがって、図２（ｂ）に示されている集塵ダストに対する固体熱媒体の割合および固体熱媒体の大きさは、本発明を限定しない。
(Dust heating device)
The dust heating device 30 heats the dust collection dust collected by the dust collection device 10 and the solid heat medium heated by the heat medium heating device 20 while mixing them. Thereby, mercury can be efficiently volatilized from the dust collection dust. The dust heating device 30 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of the dust heating device 30 of the exhaust gas treatment system 1 in one embodiment of the present invention. FIG. 2A is a diagram showing the inside of an example of the dust heating device 30 when the dust collection dust and the solid heat medium are not supplied. FIG. 2B shows the dust collection dust and the solid heat medium. It is a figure which shows the inside of an example of the dust heating apparatus 30 when being supplied. Reference symbol D indicates dust collection dust, and reference symbol M indicates a solid heat medium. Note that the dust heating device 30 shown in FIG. 2 is merely an example, and the dust heating device of the exhaust gas treatment system of the present invention is shown in FIG. 2 if it can heat the dust collecting dust and the solid heat medium while mixing them. The dust heating device 30 is not limited. Moreover, FIG.2 (b) has emphasized and shown the solid heat medium mixed with dust collection dust. Therefore, the ratio of the solid heat medium to the dust collection dust and the size of the solid heat medium shown in FIG. 2B do not limit the present invention.
ダスト加熱装置３０は、ダスト導入部３１、本体部３２、ダスト排出部３３、加熱ヒーター３４、水銀排出部３５およびスクリューコンベア３６を備える。ダスト導入部３１は、集塵装置１０で集塵された集塵ダストおよび熱媒体加熱装置２０で加熱された固体熱媒体を、後述の本体部３２の中に導入するための導入口である。本体部３２は、円筒の形状を有し、本体部３２の円筒の中心軸が水平面に対して傾斜している。また、本体部３２の内部には本体部３２の円筒の中心軸にスクリューコンベア３６が配置されている。さらに、本体部３２の外周に沿って加熱ヒーター３４が配置されている。加熱ヒーター３４は発熱体を有し、発熱体から発する熱により集塵ダストを加熱する。ダスト排出部３３は、集塵ダスト中の水銀が揮発した集塵ダストおよび固体熱媒体を本体部３２から排出するための排出口である。水銀排出部３５は、集塵ダストから揮発した水銀を本体部３２から排出するための排出口である。 The dust heating device 30 includes a dust introduction part 31, a main body part 32, a dust discharge part 33, a heater 34, a mercury discharge part 35, and a screw conveyor 36. The dust introduction unit 31 is an introduction port for introducing the dust collection dust collected by the dust collection device 10 and the solid heat medium heated by the heat medium heating device 20 into a main body 32 described later. The main body 32 has a cylindrical shape, and the central axis of the cylinder of the main body 32 is inclined with respect to the horizontal plane. A screw conveyor 36 is disposed inside the main body 32 on the central axis of the cylinder of the main body 32. Further, a heater 34 is disposed along the outer periphery of the main body portion 32. The heater 34 has a heating element, and heats the collected dust with heat generated from the heating element. The dust discharge unit 33 is a discharge port for discharging the dust collection dust in which mercury in the dust collection dust is volatilized and the solid heat medium from the main body 32. The mercury discharge part 35 is a discharge port for discharging mercury volatilized from the dust collection dust from the main body part 32.
スクリューコンベア３６により、ダスト導入部３１から本体部３２に導入された集塵ダストおよび固体熱媒体は、ダスト導入部３１側からダスト排出部３３側へ、徐々に輸送される。また、スクリューコンベア３６のねじ羽根の回転により、集塵ダストおよび固体熱媒体は混合する。集塵ダストおよび固体熱媒体が混合すると、固体熱媒体に蓄積された熱により、集塵ダストは加熱される。 The dust collection dust and the solid heat medium introduced from the dust introduction part 31 to the main body part 32 by the screw conveyor 36 are gradually transported from the dust introduction part 31 side to the dust discharge part 33 side. Further, the dust collection dust and the solid heat medium are mixed by the rotation of the screw blades of the screw conveyor 36. When the dust collection dust and the solid heat medium are mixed, the dust collection dust is heated by the heat accumulated in the solid heat medium.
集塵ダストおよび固体熱媒体が、加熱ヒーター３４が配置されている領域に移動すると、加熱ヒーター３４が発生する熱により、集塵ダスト中の水銀は揮発する。集塵ダストは、固体熱媒体により予め加熱されているので、水銀が揮発する温度まで集塵ダストの温度を上昇させるために必要な、加熱ヒーター３４が発生する熱量を、固体熱媒体を用いない場合に比べて低減させることができる。とくに、加熱ヒーター３４は、本体部３２の外部から集塵ダストを加熱するので、集塵ダスト、とくに本体部３２の円筒の中心軸側の集塵ダストの温度を、水銀が揮発する温度まで上昇させるのに多くの熱を発生する必要がある。しかし、集塵ダストの内部から集塵ダストを加熱できる固体熱媒体を用いることにより、集塵ダストの温度を水銀が揮発する温度まで上昇させるために必要な、加熱ヒーター３４が発生する熱量を効果的に減少させることができる。さらに、固体熱媒体により集塵ダストは撹拌されるので水銀の揮発が促進される。また、本体部３２の内壁に付着しようとする集塵ダストは固体熱媒体により撹拌されるので、固体媒体により、集塵ダストが本体部３２の内壁に付着することを抑制できる。 When the dust collection dust and the solid heat medium move to the area where the heater 34 is disposed, the mercury in the dust collection dust volatilizes due to the heat generated by the heater 34. Since the dust collection dust is preheated by the solid heat medium, the amount of heat generated by the heater 34 required to raise the temperature of the dust collection dust to a temperature at which mercury evaporates is not used. It can reduce compared with the case. In particular, since the heater 34 heats the dust collected from the outside of the main body 32, the temperature of the dust collected, particularly the dust collected on the central axis side of the cylinder of the main body 32, is increased to a temperature at which mercury evaporates. It needs to generate a lot of heat to make it happen. However, by using a solid heat medium that can heat the dust collection dust from the inside of the dust collection dust, the amount of heat generated by the heater 34 required to raise the temperature of the dust collection dust to a temperature at which mercury evaporates is effective. Can be reduced. Furthermore, since the dust collection dust is agitated by the solid heat medium, volatilization of mercury is promoted. Moreover, since the dust collection dust which is going to adhere to the inner wall of the main-body part 32 is stirred by the solid heat medium, it can suppress that dust collection dust adheres to the inner wall of the main-body part 32 with a solid medium.
加熱ヒーター３４により水銀が揮発した集塵ダストおよび固体熱媒体は、スクリューコンベア３６によりダスト排出部３３に輸送され、ダスト加熱装置３０から排出される。また、集塵ダストから揮発した水銀（Ｈｇ）は、水銀排出部３５を通って、ダスト加熱装置３０から排出される。 The dust collection dust and the solid heat medium in which mercury is volatilized by the heater 34 are transported to the dust discharge unit 33 by the screw conveyor 36 and discharged from the dust heating device 30. Further, mercury (Hg) volatilized from the dust collection dust passes through the mercury discharge unit 35 and is discharged from the dust heating device 30.
ダスト加熱装置３０により集塵ダストを加熱するときの本体部３２の内部温度は、好ましくは３００〜５００℃であり、より好ましくは３５０〜４５０℃である。本体部３２の内部温度を３００〜５００℃とすることにより、集塵ダストから水銀を効率的に揮発させることができる。 The internal temperature of the main body 32 when heating the dust collection dust with the dust heating device 30 is preferably 300 to 500 ° C, more preferably 350 to 450 ° C. By setting the internal temperature of the main body 32 to 300 to 500 ° C., mercury can be efficiently volatilized from the dust collection dust.
たとえば、ダスト加熱装置３０で加熱される固体熱媒体の集塵ダストに対する割合は、集塵ダストのかさ密度に集塵ダストの質量をかけ算して算出されるかさ体積の１００容量部に対して、好ましくは０．０５〜１０容量部であり、より好ましくは０．３５〜４．５容量部である。ダスト加熱装置３０で加熱される固体熱媒体の集塵ダストに対する割合が０．０５〜１０容量部であると、集塵ダストを効率的に撹拌することができる。 For example, the ratio of the solid heat medium heated by the dust heating device 30 to the dust collection dust is calculated by multiplying the bulk density of the dust collection dust by the mass of the dust collection dust, and 100 parts by volume of the bulk volume. Preferably it is 0.05-10 volume parts, More preferably, it is 0.35-4.5 volume parts. When the ratio of the solid heat medium heated by the dust heating device 30 to the dust collection dust is 0.05 to 10 parts by volume, the dust collection dust can be efficiently stirred.
図１に示すように、ダスト加熱装置３０から排出された水銀（Ｈｇ）は水銀回収装置４０に移送される。また、ダスト加熱装置３０から排出された集塵ダストおよび固体熱媒体は、所望により熱媒体回収装置５０に移送されてもよい。 As shown in FIG. 1, mercury (Hg) discharged from the dust heating device 30 is transferred to the mercury recovery device 40. The dust collection dust and the solid heat medium discharged from the dust heating device 30 may be transferred to the heat medium recovery device 50 as desired.
（水銀回収装置）
水銀回収装置４０は、ダスト加熱装置３０による加熱によって集塵ダストから揮発した水銀（Ｈｇ）を回収する。水銀回収装置４０は、セメントの製造工程で、水銀回収装置として通常用いられるものであればとくに限定されない。水銀回収装置４０は、たとえば、活性炭などの吸着剤に水銀を吸着させて水銀を回収してもよい。また、水銀回収装置４０は、水銀を含有するダスト加熱装置３０の排気を水銀の飽和温度以下に冷却し、水銀を凝縮して回収してもよい。
(Mercury recovery equipment)
The mercury recovery device 40 recovers mercury (Hg) that has been volatilized from the dust collected by heating by the dust heating device 30. The mercury recovery device 40 is not particularly limited as long as it is normally used as a mercury recovery device in a cement manufacturing process. The mercury recovery device 40 may recover mercury by adsorbing mercury on an adsorbent such as activated carbon, for example. Further, the mercury recovery device 40 may cool the exhaust of the dust heating device 30 containing mercury to a temperature equal to or lower than the saturation temperature of mercury, and condense and recover the mercury.
（熱媒体回収装置）
熱媒体回収装置５０は、集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収する。熱媒体回収装置５０は、集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収することができれば、とくに限定されない。たとえば、集塵ダストは通過できるが固体熱媒体は通過できないような穴径の開口部を有する振動ふるいに集塵ダストおよび固体熱媒体の混合物を通過させることにより、集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収してもよい。回収された固体熱媒体は、熱媒体加熱装置２０によって再び加熱されてもよい。また、回収された固体熱媒体は、後述の熱媒体供給装置７０に移送されてもよい。固体熱媒体から分離された集塵ダストは、セメントの原料Ｌとして使用される。
(Heat medium recovery device)
The heat medium recovery device 50 separates and recovers the solid heat medium mixed with the dust collection dust from the dust collection dust. The heat medium recovery device 50 is not particularly limited as long as the solid heat medium mixed with the dust collection dust can be separated and recovered from the dust collection dust. For example, a mixture of dust collection dust and solid heating medium is mixed with dust collection dust by passing the mixture of dust collection dust and solid heating medium through a vibrating screen having an opening with a hole diameter that allows the dust collection dust to pass but not the solid heating medium. The solid heat medium may be separated and collected from the dust collection dust. The recovered solid heat medium may be heated again by the heat medium heating device 20. Further, the recovered solid heat medium may be transferred to a heat medium supply device 70 described later. The dust collected from the solid heat medium is used as a raw material L for cement.
（水銀分析装置）
水銀分析装置６０は、ダスト加熱装置３０により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度およびダスト加熱装置３０により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度を測定する。水銀分析装置６０は、集塵ダスト中の水銀の濃度を測定できるものであれば、とくに限定されない。たとえば、水銀分析装置６０は、冷原子吸光法で集塵ダスト中の水銀の濃度を測定してもよい。
(Mercury analyzer)
The mercury analyzer 60 measures the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device 30 and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating device 30. The mercury analyzer 60 is not particularly limited as long as it can measure the concentration of mercury in the dust collection dust. For example, the mercury analyzer 60 may measure the concentration of mercury in the dust collection dust by cold atomic absorption method.
水銀分析装置６０により測定された、ダスト加熱装置３０により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度とダスト加熱装置３０により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度とから算出した水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱装置２０による固体熱媒体の加熱温度を制御してもよい。水銀揮発率は、ダスト加熱装置３０により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度をＡｍｇ／ｋｇとし、ダスト加熱装置３０により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度をＢｍｇ／ｋｇとした場合、（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００の式からで算出される。この場合、水銀揮発率が、所定の基準範囲よりも低い場合、熱媒体加熱装置２０の加熱温度を上昇させ、集塵ダスト中の水銀の揮発を促進させてもよい。また、水銀揮発率が、所定の基準範囲よりも高い場合、熱媒体加熱装置２０の加熱温度を低下させて、集塵ダスト中の水銀の揮発を抑制させてもよい。 It was calculated from the mercury concentration in the dust collection dust before being heated by the dust heating device 30 and the mercury concentration in the dust collection dust after being heated by the dust heating device 30 measured by the mercury analyzer 60. Based on the mercury volatilization rate, the heating temperature of the solid heat medium by the heat medium heating device 20 may be controlled. The mercury volatilization rate is defined as Amg / kg of the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device 30, and Bmg / kg of the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating device 30. When it is kg, it is calculated from the formula of (A−B) / A × 100. In this case, when the mercury volatilization rate is lower than a predetermined reference range, the heating temperature of the heat medium heating device 20 may be increased to promote the volatilization of mercury in the dust collection dust. Moreover, when the mercury volatilization rate is higher than a predetermined reference range, the heating temperature of the heat medium heating device 20 may be lowered to suppress the volatilization of mercury in the dust collection dust.
（熱媒体供給装置）
熱媒体供給装置７０は、熱媒体加熱装置２０に固体熱媒体を供給する。熱媒体供給装置７０は、上記水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱装置２０に供給する固体熱媒体の量を制御してもよい。この場合、水銀揮発率が、所定の基準範囲よりも低い場合、熱媒体加熱装置２０に供給する固体熱媒体の量を増加させ、集塵ダスト中の水銀の揮発を促進させてもよい。また、水銀揮発率が、所定の基準範囲よりも高い場合、熱媒体加熱装置２０に供給する固体熱媒体の量を減少させて、集塵ダスト中の水銀の揮発を抑制させてもよい。
(Heat medium supply device)
The heat medium supply device 70 supplies a solid heat medium to the heat medium heating device 20. The heat medium supply device 70 may control the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating device 20 based on the mercury volatilization rate. In this case, when the mercury volatilization rate is lower than a predetermined reference range, the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating device 20 may be increased to promote the volatilization of mercury in the dust collection dust. Moreover, when the mercury volatilization rate is higher than a predetermined reference range, the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating device 20 may be reduced to suppress the volatilization of mercury in the dust collection dust.
熱媒体供給装置７０に、熱媒体回収装置５０により回収された固体熱媒体を供給してもよい。また、熱媒体供給装置７０に、固体熱媒体供給ラインＳ（図１参照）から、新しい固体熱媒体を供給してもよい。 The solid heat medium recovered by the heat medium recovery device 50 may be supplied to the heat medium supply device 70. Further, a new solid heat medium may be supplied to the heat medium supply device 70 from the solid heat medium supply line S (see FIG. 1).
［排ガスの処理方法］
次に、本発明の排ガスの処理方法を説明する。本発明の排ガスの処理方法は、集塵ダストを加熱するとき、加熱された固体熱媒体を集塵ダストに添加して、集塵ダストを加熱するときに使用するエネルギーを抑制させるとともに、集塵ダストを撹拌して水銀の揮発を促進させる。以下、本発明の排ガスの処理方法を説明する。
[Exhaust gas treatment method]
Next, the exhaust gas treatment method of the present invention will be described. In the exhaust gas treatment method of the present invention, when heating the dust collection dust, the heated solid heat medium is added to the dust collection dust to suppress the energy used when heating the dust collection dust. Stir the dust to promote the volatilization of mercury. The exhaust gas treatment method of the present invention will be described below.
本発明の排ガスの処理方法は、集塵工程と熱媒体加熱工程とダスト加熱工程と水銀回収工程とを含む。また、本発明の排ガスの処理方法は熱媒体回収工程をさらに含んでもよい。さらに、本発明の排ガスの処理方法は、水銀分析工程と熱媒体供給工程とを含んでもよい。 The exhaust gas treatment method of the present invention includes a dust collection step, a heat medium heating step, a dust heating step, and a mercury recovery step. The exhaust gas treatment method of the present invention may further include a heat medium recovery step. Furthermore, the exhaust gas treatment method of the present invention may include a mercury analysis step and a heat medium supply step.
（集塵工程）
集塵工程では、排ガスに含まれるダストを集塵する。集塵工程は、たとえば、上記の集塵装置１０を使用して実施される。
(Dust collection process)
In the dust collection process, dust contained in the exhaust gas is collected. A dust collection process is implemented using said dust collector 10, for example.
（熱媒体加熱工程）
熱媒体加熱工程では、固体熱媒体を加熱する。熱媒体加熱工程は、たとえば、上記の熱媒体加熱装置２０を使用して実施される。固体熱媒体は、上述の排ガスの処理システムの説明で述べられたものと同様のものである。
(Heat medium heating process)
In the heat medium heating step, the solid heat medium is heated. A heat medium heating process is implemented using said heat medium heating apparatus 20, for example. The solid heat medium is the same as that described in the explanation of the exhaust gas treatment system.
（ダスト加熱工程）
ダスト加熱工程では、集塵工程で集塵された集塵ダストおよび熱媒体加熱工程で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱する。ダスト加熱工程は、たとえば、上記のダスト加熱装置３０を使用して実施される。
(Dust heating process)
In the dust heating step, the dust collection dust collected in the dust collection step and the solid heat medium heated in the heat medium heating step are heated while being mixed. A dust heating process is implemented using said dust heating apparatus 30, for example.
（水銀回収工程）
水銀回収工程では、ダスト加熱工程により加熱された集塵ダストから揮発した水銀を回収する。水銀回収工程は、たとえば、上記の水銀回収装置４０を使用して実施される。
(Mercury recovery process)
In the mercury recovery process, the volatilized mercury is recovered from the collected dust heated in the dust heating process. The mercury recovery process is performed using, for example, the mercury recovery apparatus 40 described above.
（熱媒体回収工程）
熱媒体回収工程では、水銀が揮発した前記集塵ダストと混合している固体熱媒体を集塵ダストから分離して回収する。そして、熱媒体加熱工程では、熱媒体回収工程により回収された固体熱媒体を加熱してもよい。熱媒体回収工程は、たとえば、上記の熱媒体回収装置５０を使用して実施される。
(Heat medium recovery process)
In the heat medium recovery step, the solid heat medium mixed with the dust collection dust from which mercury has volatilized is separated and recovered from the dust collection dust. In the heat medium heating step, the solid heat medium recovered in the heat medium recovery step may be heated. The heat medium recovery step is performed using, for example, the heat medium recovery device 50 described above.
（水銀分析工程）
水銀分析工程では、ダスト加熱工程により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度およびダスト加熱工程により加熱された後の集塵ダスト中の水銀の濃度を測定する。水銀分析工程は、たとえば、上記の水銀分析装置６０を使用して実施される。
(Mercury analysis process)
In the mercury analysis step, the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating step and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating step are measured. The mercury analysis step is performed using, for example, the mercury analysis apparatus 60 described above.
上述の熱媒体加熱工程は、上記水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱工程による固体熱媒体の加熱温度を制御してもよい。 In the heat medium heating step, the heating temperature of the solid heat medium in the heat medium heating step may be controlled based on the mercury volatilization rate.
（熱媒体供給工程）
熱媒体供給工程では、熱媒体加熱工程に固体熱媒体を供給する。熱媒体供給工程は、たとえば、上記の熱媒体供給装置７０を使用して実施される。さらに、熱媒体供給工程では、上記水銀揮発率に基づいて、熱媒体加熱工程に供給する固体熱媒体の量を制御してもよい。
(Heat medium supply process)
In the heat medium supplying step, the solid heat medium is supplied to the heat medium heating step. The heat medium supply step is performed using, for example, the heat medium supply device 70 described above. Further, in the heat medium supply step, the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating step may be controlled based on the mercury volatilization rate.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, an Example does not limit this invention.
［実施例および比較例の実施］
実施例および比較例の排ガスの処理方法を以下のように実施した。
（実施例１〜１１）
セメントキルンから排出された水銀を含む排ガスから集塵した集塵ダストを用いて、図１に示す排ガスの処理システムを使用して、実施例１〜１１の排ガスの処理方法を実施した。（株）比良セラミックス製のφ２ｍｍのアルミナボールを固体熱媒体として使用した。加熱装置における集塵ダストの処理量は１４ｋｇ／時間であった。実施例１〜１１の排ガスの処理方法における、固体熱媒体の温度、集塵ダスト１００質量部に対する固体熱媒体の添加量およびダスト加熱装置の設定温度を、下記の表１〜４に示す。なお、固体熱媒体の加熱には、セメントキルンＫから排出される高温ガスを使用せずに、加熱ヒーターのみを使用して固体熱媒体を加熱した。
[Implementation of Examples and Comparative Examples]
The exhaust gas treatment methods of the examples and comparative examples were carried out as follows.
(Examples 1 to 11)
Using the dust collection dust collected from the exhaust gas containing mercury discharged from the cement kiln, the exhaust gas treatment system of Examples 1 to 11 was implemented using the exhaust gas treatment system shown in FIG. A φ2 mm alumina ball manufactured by Hira Ceramics Co., Ltd. was used as a solid heat medium. The amount of dust collected in the heating device was 14 kg / hour. Tables 1 to 4 below show the temperature of the solid heat medium, the addition amount of the solid heat medium with respect to 100 parts by mass of dust collection dust, and the set temperature of the dust heating device in the exhaust gas treatment methods of Examples 1 to 11. For heating the solid heat medium, the high temperature gas discharged from the cement kiln K was not used, and the solid heat medium was heated using only a heater.
（比較例１〜４）
セメントキルンから排出された水銀を含む排ガスから集塵した集塵ダストを用いて、比較例１〜４の排ガスの処理方法を実施した。これらの実施には、図１に示す排ガスの処理システムから、熱媒体加熱装置、熱媒体回収装置および熱媒体供給装置を除いたシステムを使用した。加熱装置における集塵ダストの処理量は１４ｋｇ／時間であった。比較例１〜４の排ガスの処理方法におけるダスト加熱装置の設定温度を下記の表１〜４に示す。
(Comparative Examples 1-4)
The exhaust gas treatment method of Comparative Examples 1 to 4 was carried out using dust collection dust collected from the exhaust gas containing mercury discharged from the cement kiln. In these implementations, a system in which the heat medium heating device, the heat medium recovery device, and the heat medium supply device were removed from the exhaust gas treatment system shown in FIG. 1 was used. The amount of dust collected in the heating device was 14 kg / hour. Tables 1 to 4 below show the set temperatures of the dust heating devices in the exhaust gas treatment methods of Comparative Examples 1 to 4.
［評価方法］
実施例および比較例の排ガスの処理方法を次の評価方法で評価した。
（水銀揮発率）
水銀分析装置（日本インスツルメンツ社製、型番：ＭＡ−２０００）を使用して、ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダストの水銀濃度（Ａ）（ｍｇ／ｋｇ）と、ダスト加熱装置により加熱された後の集塵ダストの水銀濃度（Ｂ）（ｍｇ／ｋｇ）とを測定した。そして、下記の式により水銀揮発率を算出した。
水銀揮発率（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
実施例および比較例の排ガスの処理方法における水銀揮発率を下記の表１〜４に示す。
[Evaluation method]
The exhaust gas treatment methods of Examples and Comparative Examples were evaluated by the following evaluation methods.
(Mercury volatility)
Using a mercury analyzer (manufactured by Nihon Instruments Inc., model number: MA-2000), the mercury concentration (A) (mg / kg) of the collected dust before being heated by the dust heating device and heating by the dust heating device After that, the mercury concentration (B) (mg / kg) of the dust collection dust was measured. And mercury volatility was computed by the following formula.
Mercury volatility (%) = (A−B) / A × 100
The mercury volatilization rates in the exhaust gas treatment methods of Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 4 below.
ダスト加熱装置の同じ設定温度の実施例と比較例とを比較した場合、全ての実施例の水銀揮発率は、比較例の水銀揮発率よりも高かった。これは、ダスト加熱装置の設定温度を高くしなくても、固体熱媒体によって集塵ダスト中の水銀の揮発を高めることができることを示している。上述したように、これは、固体熱媒体により集塵ダストが加熱されたことと、撹拌されたこととによるものと考えられる。 When Examples and Comparative Examples of the same set temperature of the dust heating device were compared, the mercury volatilization rate of all Examples was higher than the mercury volatilization rate of the Comparative Example. This indicates that the volatilization of mercury in the dust collection dust can be increased by the solid heat medium without increasing the set temperature of the dust heating device. As described above, this is considered to be due to the dust collection dust being heated by the solid heat medium and being agitated.
本発明の排ガスの処理システムおよび排ガスの処理方法は、廃棄物を原料として利用するセメント製造設備に有効に適用することができる。 The exhaust gas treatment system and the exhaust gas treatment method of the present invention can be effectively applied to a cement production facility that uses waste as a raw material.
１ 排ガスの処理システム
１０ 集塵装置
２０ 熱媒体加熱装置
３０ ダスト加熱装置
４０ 水銀回収装置
５０ 熱媒体回収装置
６０ 水銀分析装置
７０ 熱媒体供給装置
Ｃ 煙突
Ｄ ダストまたは集塵ダスト
Ｇ セメントキルンからの排ガス
Ｋ セメントキルン
Ｌ セメント原料
Ｍ 固体熱媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas processing system 10 Dust collector 20 Heat medium heating device 30 Dust heating device 40 Mercury recovery device 50 Heat medium recovery device 60 Mercury analysis device 70 Heat medium supply device C Chimney D Dust or dust collection dust G Exhaust gas from cement kiln K cement kiln L cement raw material M solid heat medium
Claims (6)
固体熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置と、
前記集塵装置で集塵された集塵ダストおよび前記熱媒体加熱装置で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱するダスト加熱装置と、
前記ダスト加熱装置による加熱によって前記集塵ダストから揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備える、排ガスの処理システム。 A dust collector for collecting dust contained in the exhaust gas;
A heat medium heating device for heating the solid heat medium;
A dust heating device that heats the dust collection dust collected by the dust collection device and the solid heat medium heated by the heat medium heating device while mixing;
An exhaust gas treatment system comprising: a mercury recovery device that recovers mercury volatilized from the dust collection dust by heating with the dust heating device.
前記熱媒体加熱装置は、前記熱媒体回収装置により回収された固体熱媒体を加熱する、請求項１に記載の排ガスの処理システム。 A heat medium recovery device that separates and recovers the solid heat medium mixed with the dust collection dust from the dust collection dust;
The exhaust gas processing system according to claim 1, wherein the heat medium heating device heats the solid heat medium recovered by the heat medium recovery device.
前記熱媒体加熱装置に前記固体熱媒体を供給する熱媒体供給装置とをさらに備え、
前記熱媒体供給装置は、前記水銀分析装置により測定された、前記ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度と前記ダスト加熱装置により加熱された後の前記集塵ダスト中の水銀の濃度とから算出した水銀揮発率に基づいて、前記熱媒体加熱装置に供給する前記固体熱媒体の量を制御する、請求項１または２に記載の排ガスの処理システム。 A mercury analyzer for measuring the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating device;
A heat medium supply device that supplies the solid heat medium to the heat medium heating device,
The heat medium supply device is configured to measure the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device and the dust collection dust after being heated by the dust heating device as measured by the mercury analyzer. The exhaust gas treatment system according to claim 1 or 2, wherein the amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating device is controlled based on a mercury volatilization rate calculated from the mercury concentration.
固体熱媒体を加熱する熱媒体加熱工程と、
前記集塵工程で集塵された集塵ダストおよび前記熱媒体加熱工程で加熱された固体熱媒体を混合しながら加熱するダスト加熱工程と、
前記ダスト加熱工程による加熱によって前記集塵ダストから揮発した水銀を回収する水銀回収工程とを含む、排ガスの処理方法。 A dust collection process for collecting dust contained in the exhaust gas;
A heating medium heating step for heating the solid heating medium;
A dust heating step of heating while mixing the dust collection dust collected in the dust collection step and the solid heat medium heated in the heat medium heating step;
And a mercury recovery step of recovering mercury volatilized from the dust collected by heating in the dust heating step.
前記熱媒体加熱工程は、前記熱媒体回収工程により回収された固体熱媒体を加熱する、請求項４に記載の排ガスの処理方法。 A heat medium recovery step of separating and recovering the solid heat medium mixed with the dust collection dust from the dust collection dust;
The exhaust gas treatment method according to claim 4, wherein the heat medium heating step heats the solid heat medium recovered by the heat medium recovery step.
前記熱媒体加熱工程に前記固体熱媒体を供給する熱媒体供給工程とをさらに含み、
前記熱媒体供給工程は、前記水銀分析工程により測定された、前記ダスト加熱装置により加熱される前の集塵ダスト中の水銀の濃度と前記ダスト加熱工程により加熱された後の前記集塵ダスト中の水銀の濃度とから算出した水銀揮発率に基づいて、前記熱媒体加熱工程に供給する前記固体熱媒体の量を制御する、請求項４または５に記載の排ガスの処理方法。 A mercury analysis step for measuring the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating step and the concentration of mercury in the dust collection dust after being heated by the dust heating step;
A heat medium supplying step of supplying the solid heat medium to the heat medium heating step,
The heating medium supply step includes the concentration of mercury in the dust collection dust before being heated by the dust heating device measured in the mercury analysis step and the dust collection dust after being heated in the dust heating step. 6. The exhaust gas treatment method according to claim 4, wherein an amount of the solid heat medium supplied to the heat medium heating step is controlled based on a mercury volatilization rate calculated from a mercury concentration of the exhaust gas.
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