JP2019055900A - Method and apparatus for treating cement kiln extraction gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメントキルン設備におけるセメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気し、その抽気ガスに含まれる塩素の除去を行う、セメントキルン抽気ガスの処理方法及びその処理装置に関する。 The present invention is a cement for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone of a preheater in a cement kiln facility, and removing chlorine contained in the extracted gas. The present invention relates to a kiln extraction gas processing method and a processing apparatus therefor.
従来、セメント製造設備においてプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす塩素の処理については、塩素バイパスシステムが採用されている。このシステムは、セメントキルン設備におけるセメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気したうえ、その抽気ガスから塩素を除去して、セメントキルン系内に存在する塩素を系外除去するものである。より具体的には、抽気ガスに含まれる塩素は、冷却による凝縮等によって、抽気ガスに含まれるダスト（以下、「塩素バイパスダスト」と称する場合もある。）と一緒になって固相に移行するので、相対的に塩素含有量が低く、セメントキルン系に戻すことが可能なダストの粗粉をサイクロン等の分級機により分離したうえで、塩素含有量が高められた微粉を含むダストを固気分離して回収することにより、抽気ガスから塩素を除くことができ、その塩素の除かれた抽気ガスは、セメントキルン系に戻す、といったシステムである。 Conventionally, a chlorine bypass system has been adopted for the treatment of chlorine that causes problems such as blockage of a preheater in a cement manufacturing facility. This system extracts a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone of the preheater, removes chlorine from the extracted gas, and removes the cement kiln. Chlorine existing in the system is removed outside the system. More specifically, the chlorine contained in the extraction gas is transferred to the solid phase together with dust contained in the extraction gas (hereinafter sometimes referred to as “chlorine bypass dust”) due to condensation by cooling or the like. Therefore, after separating the dust coarse powder that has a relatively low chlorine content and can be returned to the cement kiln system with a classifier such as a cyclone, the dust containing fine powder with an increased chlorine content is solidified. By separating the gas and recovering it, chlorine can be removed from the extracted gas, and the extracted gas from which the chlorine has been removed is returned to the cement kiln system.
しかしながら、継続して推進される各種廃棄物のセメント原燃料化によって、セメントキルンに持ち込まれる塩素量は増加を続け、現行の塩素バイパスシステムでは充分に処理しきれなくなりつつある。 However, the amount of chlorine brought into the cement kiln continues to increase due to the continuous use of various wastes as a raw material for cement, and the current chlorine bypass system is no longer able to handle it sufficiently.
このような問題に対処するため、例えば、特許文献１には、従来の塩素バイパス設備では、抽気ガスに含まれる塩素含有量が低い塩素バイパスダストの粗粉の画分は、セメントキルン系に戻すこと等によって処理されていたところを、かかる塩素バイパスダストの粗粉の塩素含有量が相対的に高まった場合には、当該粗粉をさらに分級して、その粗粉内から塩素含有量が高い塩素バイパスダストの微粉の画分を回収する、塩素バイパス設備が開示されている。 In order to deal with such a problem, for example, in Patent Document 1, in a conventional chlorine bypass facility, a coarse powder fraction of chlorine bypass dust having a low chlorine content contained in extraction gas is returned to a cement kiln system. When the chlorine content of the coarse powder of the chlorine bypass dust is relatively increased, the coarse powder is further classified, and the chlorine content is high from within the coarse powder. A chlorine bypass facility for recovering a fine powder fraction of chlorine bypass dust is disclosed.
特許文献１に記載の塩素バイパス設備では、抽気ガスに含まれる塩素バイパスダストのうち、相対的に塩素含有量が低い画分であるものとして分離した粗粉に関し、塩素含有量を測定したり、その測定結果に基づいて、その粗粉をさらに分級したりしなければならず、あまり効率的な方法ではなかった。 In the chlorine bypass facility described in Patent Document 1, regarding the coarse powder separated as a fraction having a relatively low chlorine content among the chlorine bypass dust contained in the extraction gas, the chlorine content is measured, Based on the measurement results, the coarse powder had to be further classified, which was not a very efficient method.
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、セメントキルン系からの塩素除去効率に優れたセメントキルン抽気ガスの処理方法及びその処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described prior art, and an object of the present invention is to provide a cement kiln extraction gas processing method and a processing apparatus excellent in chlorine removal efficiency from a cement kiln system.
上記目的を達成するため、本発明によるセメントキルン抽気ガスの処理方法は、セメントキルン設備におけるセメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気し、該抽気ガスから塩素を除去するセメントキルン抽気ガスの処理方法であって、前記抽気ガスは所定の塩素化合物が気相に存する状態を維持する第１温度帯を有しており、その第１温度帯を維持した状態の抽気ガスからダストの粗粉を分離し、前記粗粉を分離した後の抽気ガスを、前記所定の塩素化合物が気相に存する状態を維持しない第２温度帯に冷却した後に、その抽気ガスからダストを回収することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for treating a cement kiln extraction gas according to the present invention extracts a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone of the preheater in the cement kiln facility. And a method of treating a cement kiln extraction gas for removing chlorine from the extraction gas, wherein the extraction gas has a first temperature zone in which a predetermined chlorine compound is maintained in a gas phase, The coarse dust dust is separated from the extracted gas in a state where one temperature zone is maintained, and the extracted gas after the coarse powder is separated into the second temperature zone in which the predetermined chlorine compound is not maintained in the gas phase. After cooling, the dust is recovered from the extracted gas.
本発明による上記処理方法によれば、キルン排ガス流路から抽気した抽気ガスが、所定の塩素化合物が気相に存する状態を維持する第１温度帯を有しているときに、その抽気ガスから塩素バイパスダストの粗粉を分離することで、キルン排ガス流路から抽気されて、未だ気相に存する状態にある塩素は、その分離された粗粉とは挙動を共にすることなく、抽気ガスの気相と挙動を共にし、次いで、前記所定の塩素化合物が気相に存する状態を維持しない第２温度帯に冷却した後に、その抽気ガスから塩素バイパスダストを回収することにより、その回収された塩素バイパスダストには、凝縮等により高濃度に塩素が含まれているので、これにより、セメントキルン抽気ガスから効率的に塩素を除去することができる。また、塩素バイパスダストの粗粉を、所定温度以上で分離するといった、システムの軽微な変更のみで、セメントキルン系からの塩素除去効率を向上させることができる。なお、所定の塩素化合物とは、通常セメントキルン系の排ガス流路を流れる燃料ガスに含まれている、任意の塩素化合物であってよく、より典型的には塩化カリウム等の塩素化合物を挙げることができる。 According to the above processing method of the present invention, when the extracted gas extracted from the kiln exhaust gas passage has the first temperature zone in which the predetermined chlorine compound is maintained in the gas phase, the extracted gas is extracted from the extracted gas. By separating the coarse powder of the chlorine bypass dust, the chlorine that has been extracted from the kiln exhaust gas flow path and is still in the gas phase has no behavior with the separated coarse powder. The recovered gas was recovered by recovering chlorine bypass dust from the extracted gas after being cooled to a second temperature zone in which the predetermined chlorine compound does not maintain the state existing in the gas phase. Since the chlorine bypass dust contains chlorine at a high concentration by condensation or the like, chlorine can be efficiently removed from the cement kiln extraction gas. Moreover, the chlorine removal efficiency from a cement kiln type | system | group can be improved only by the slight change of a system of isolate | separating coarse powder of chlorine bypass dust above predetermined temperature. The predetermined chlorine compound may be any chlorine compound that is usually contained in a fuel gas flowing through a cement kiln exhaust gas flow path, and more typically includes a chlorine compound such as potassium chloride. Can do.
本発明による上記処理方法においては、前記塩素バイパスダストの粗粉を分離した後、該冷却前の抽気ガスの温度が、７７０℃以上であることが好ましい。これによれば、塩化カリウム等の塩素化合物の融点以上の温度を確保することにより、キルン排ガス流路から抽気されて、未だ気相に存する状態にある塩素が、抽気ガスから分離される塩素バイパスダストの粗粉と挙動を共にすることなく、抽気ガスの気相と挙動を共にすることを確実にし、その後抽気ガスを冷却した後に回収した塩素バイパスダストには、凝縮等により高濃度に塩素が含まれるようにして、より効率よく塩素を除去することができる。 In the processing method according to the present invention, it is preferable that the temperature of the extraction gas before cooling after the coarse powder of the chlorine bypass dust is separated is 770 ° C. or higher. According to this, by ensuring a temperature equal to or higher than the melting point of a chlorine compound such as potassium chloride, chlorine bypassing the chlorine extracted from the kiln exhaust gas flow path and still in the gas phase is separated from the extracted gas. Chlorine bypass dust recovered after cooling the extraction gas to ensure that it will behave in the same way as the gas phase of the extraction gas without causing it to coexist with coarse dust particles. As a result, chlorine can be removed more efficiently.
本発明による上記処理方法においては、前記塩素バイパスダストの粗粉を分離した後、該冷却後の抽気ガスの温度が、６００℃以下であることが好ましい。これによれば、塩素バイパスダストの粗粉を分離した後、抽気ガスの冷却後には、塩化カリウム等の塩素化合物の融点未満の温度を確保することにより、塩素が抽気ガスの気相に存する状態から気相に存しない状態に移行することを確実にし、回収した塩素バイパスダストには、凝縮等により高濃度に塩素が含まれるようにして、より効率よく塩素を除去することができる。 In the treatment method according to the present invention, it is preferable that the temperature of the extracted gas after cooling after the coarse powder of the chlorine bypass dust is 600 ° C. or less. According to this, after separating the coarse powder of chlorine bypass dust, after cooling the extraction gas, by ensuring a temperature below the melting point of chlorine compounds such as potassium chloride, the state in which chlorine exists in the gas phase of the extraction gas Therefore, the recovered chlorine bypass dust can contain chlorine at a high concentration by condensation or the like, so that chlorine can be removed more efficiently.
一方、本発明によるセメントキルン抽気ガスの処理装置は、セメントキルン設備に備わるセメントキルン抽気ガスの処理装置であって、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気するための抽気プローブと、前記抽気プローブを介して抽気された抽気ガスを保温しつつ送気するための保温配管と、前記保温配管を介して送気された前記抽気ガスから該抽気ガスに含有されるダストの粗粉を分離する分級装置と、前記分級装置を経た該抽気ガスを冷却する冷却装置と、前記冷却装置で冷却された前記抽気ガスから該抽気ガスに含有されるダストを回収する固気分離装置とを備えることを特徴とする。 On the other hand, the cement kiln extraction gas processing apparatus according to the present invention is a cement kiln extraction gas processing apparatus provided in a cement kiln facility, from a kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln to the bottom cyclone of the preheater. An extraction probe for extracting a part of the combustion gas, a heat insulation pipe for supplying air while keeping the extraction gas extracted through the extraction probe warm, and the extraction air supplied through the heat insulation pipe A classification device for separating coarse dust particles contained in the extraction gas from the gas; a cooling device for cooling the extraction gas that has passed through the classification device; and the extraction gas cooled by the cooling device to the extraction gas. And a solid-gas separation device for collecting the contained dust.
本発明による上記処理装置によれば、これを使用して、セメントキルン抽気ガスから塩素を効率的に除去することができる。また、キルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気するための抽気プローブに、その抽気プローブを介して抽気された抽気ガスを保温しつつ送気するための保温配管を備えるといった、塩素バイパスシステムの軽微な変更のみで、セメントキルン系からの塩素除去効率を向上させることができる。 According to the processing apparatus of the present invention, chlorine can be efficiently removed from the cement kiln bleed gas using this. In addition, a chlorine bypass system in which an extraction probe for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage is provided with a heat insulation pipe for supplying air while keeping the extraction gas extracted through the extraction probe warm. With only minor changes, the chlorine removal efficiency from the cement kiln system can be improved.
本発明によれば、セメントキルン系からの塩素除去効率に優れたセメントキルン抽気ガスの処理方法及びその処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the processing method of the cement kiln extraction gas excellent in the chlorine removal efficiency from a cement kiln type | system | group, and its processing apparatus can be provided.
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には、本発明に係る塩素除去方法を適用した塩素バイパスシステムの一例を示す。この塩素バイパスシステム１は、セメントキルン２の窯尻２ａからプレヒータ２０の最下段サイクロン２０ａに至るまでのキルン排ガス流路３０から、燃焼ガスの一部を抽気する抽気プローブ３と、抽気プローブ３を介して抽気された抽気ガスＧ１を保温しつつ送気するための保温配管４と、保温配管４を介して送気された抽気ガスＧ１から、その抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を分離する分級装置５と、分級装置５を経た抽気ガスを冷却する冷却装置として、分級装置５から排出された抽気ガスＧ２に冷却ガスＣＡを混合するための冷却ファン６と、冷却ガスＣＡが混合して温度が低下した抽気ガスＧ３に含有される塩素バイパスダストＤ２を集塵するための固気分離装置７とを備えている。また、この実施形態では、固気分離装置７からの排ガスＧ４を系外に排出すための排気ファン８をさらに備えている。 FIG. 1 shows an example of a chlorine bypass system to which the chlorine removing method according to the present invention is applied. This chlorine bypass system 1 includes an extraction probe 3 for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas flow path 30 from the kiln bottom 2a of the cement kiln 2 to the lowermost cyclone 20a of the preheater 20, and an extraction probe 3 From the heat retaining pipe 4 for keeping the extracted gas G1 extracted through the heat insulating pipe 4 and the extracted gas G1 fed through the heat retaining pipe 4 from the coarse gas bypass dust contained in the extracted gas G1. A classification device 5 for separating the powder D1, a cooling fan 6 for mixing the cooling gas CA with the extraction gas G2 discharged from the classification device 5 as a cooling device for cooling the extraction gas that has passed through the classification device 5, and a cooling gas And a solid-gas separator 7 for collecting the chlorine bypass dust D2 contained in the extraction gas G3 whose temperature has been reduced by mixing with CA. In this embodiment, an exhaust fan 8 is further provided for exhausting the exhaust gas G4 from the solid-gas separation device 7 to the outside of the system.
抽気プローブ３と保温配管４は、キルン排ガス流路３０から抽気された燃焼ガス、すなわち抽気ガスＧ１を、その抽気ガスＧ１の温度をできるだけ低下させることなく分級装置５に送気するために備えられている。分級装置５に導入される抽気ガスＧ１の温度は、８００℃以上であることが好ましく、９００℃以上であることがより好ましく、９５０℃以上であることがさらに好ましい。分級装置５に導入される抽気ガスＧ１の温度が８００℃未満の場合、キルン排ガス流路３０から抽気されて、未だ気相に存する状態にあった塩素が、抽気ガスＧ１中で塩化カリウム等に凝縮して、抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１と挙動を共にしたりする場合があるので、好ましいとはいえない。 The extraction probe 3 and the heat insulation pipe 4 are provided for supplying the combustion gas extracted from the kiln exhaust gas flow path 30, that is, the extraction gas G1, to the classification device 5 without reducing the temperature of the extraction gas G1 as much as possible. ing. The temperature of the extraction gas G1 introduced into the classifier 5 is preferably 800 ° C. or higher, more preferably 900 ° C. or higher, and further preferably 950 ° C. or higher. When the temperature of the extraction gas G1 introduced into the classifier 5 is less than 800 ° C., chlorine extracted from the kiln exhaust gas flow path 30 and still in the gas phase is converted into potassium chloride or the like in the extraction gas G1. Since it may condense and behave together with the coarse powder D1 of chlorine bypass dust contained in the extraction gas G1, it is not preferable.
ここで、抽気プローブ３について、従来の塩素バイパスシステムに備えられる抽気プローブとの相違を挙げれば、従来備えられる抽気プローブは抽気ガスの冷却機能を有しているのに対し、本発明では抽気ガスＧ１の温度を低下させる必要がなく、抽気ガス用の冷却機能は不要である。なお、通常、キルン排ガス流路３０から燃焼ガスの一部を抽気した直後の抽気ガスＧ１の温度は、１０００℃以上である。 Here, if the extraction probe 3 is different from the extraction probe provided in the conventional chlorine bypass system, the extraction probe provided conventionally has a cooling function of the extraction gas, whereas the extraction gas is used in the present invention. There is no need to lower the temperature of G1, and a cooling function for the extracted gas is unnecessary. Normally, the temperature of the extraction gas G1 immediately after extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage 30 is 1000 ° C. or higher.
保温配管４は、抽気ガスＧ１の温度を実質的に低下させることなく分級装置５に送気するために、保温材の被覆等による保温機能が付加された送気管であってよく、耐火断熱材による保温加工がされていてもよい。さらに、冬季等の寒冷期対策の観点からは、ヒーター等の加熱装置が付設されていてもよい。 The heat insulation pipe 4 may be an air supply pipe to which a heat insulation function such as a heat insulation material is added in order to send air to the classifier 5 without substantially lowering the temperature of the extraction gas G1, and is a refractory heat insulating material. Thermal insulation processing may be performed. Furthermore, from the viewpoint of countermeasures for the cold season such as winter, a heating device such as a heater may be attached.
分級装置５は、抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を当該抽気ガスから分離するために備えられ、ミクロンセパレータ、エアセパレータ、Ｏ−セパ等の分級ロータ内蔵型セパレータや、その他の型のセパレータ、サイクロン等を用いることができる。分級装置５の分級点の設定は、例えば、５μｍ〜７μｍであり得る。この範囲の分級点に設定すれば、抽気ガスに含まれる塩素バイパスダストのうち、塩素含有量が充分に低い画分を粗粉として分離し易く、これをセメントキルン系に戻すことができる。 The classifier 5 is provided to separate the coarse powder D1 of chlorine bypass dust contained in the extraction gas G1 from the extraction gas, and includes a separator with a built-in classification rotor such as a micron separator, an air separator, an O-separator, and the like. Type separators, cyclones and the like can be used. The setting of the classification point of the classification device 5 can be, for example, 5 μm to 7 μm. If the classification point is set within this range, the fraction having a sufficiently low chlorine content in the chlorine bypass dust contained in the extraction gas can be easily separated as coarse powder, and this can be returned to the cement kiln system.
次に、上記に説明した塩素バイパスシステム１の動作について説明する。 Next, the operation of the chlorine bypass system 1 described above will be described.
この塩素バイパスシステム１では、まず、セメントキルン２の窯尻２ａから最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路３０から燃焼ガスの一部を抽気し、その抽気された燃焼ガス、すなわち抽気ガスＧ１が、抽気プローブ３と保温配管４を通じて分級装置５に導入されるようにしている。このとき、上記のとおり、抽気ガスＧ１の温度をできるだけ低下させることなく分級装置５に導入するようにする。 In this chlorine bypass system 1, first, a part of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas passage 30 from the kiln bottom 2a of the cement kiln 2 to the lowermost cyclone, and the extracted combustion gas, that is, the extraction gas G1 is extracted. However, it is introduced into the classification device 5 through the extraction probe 3 and the heat insulation pipe 4. At this time, as described above, the temperature of the extraction gas G1 is introduced into the classifier 5 without being reduced as much as possible.
抽気ガスＧ１は、通常のセメントキルン系のキルン排ガス流路３０から抽気された燃料ガスであるので、その温度としては、塩化カリウムに代表される塩素化合物が気相に存する状態を維持する第１温度帯を有しており、その抽気ガスＧ１が導入された分級装置５では、その第１温度帯を維持した状態で、その抽気ガスに含有される塩素バイパスダストの粗粉を分離するようにしている。これにより、キルン排ガス流路３０から抽気されて、未だ気相に存する状態にある塩素が、抽気ガスから分離される塩素バイパスダストの粗粉と挙動を共にすることなく、抽気ガスの気相と挙動を共にし、その後抽気ガスを冷却した後に回収した塩素バイパスダストには、凝縮等により高濃度に塩素が含まれるようにして、効率よく塩素を除去することができる。 Since the extraction gas G1 is a fuel gas extracted from an ordinary cement kiln-based kiln exhaust gas flow path 30, the temperature thereof is a first that maintains a state in which a chlorine compound typified by potassium chloride exists in the gas phase. In the classifier 5 having the temperature zone and introduced with the extraction gas G1, the coarse powder of the chlorine bypass dust contained in the extraction gas is separated while maintaining the first temperature zone. ing. Thereby, the chlorine extracted from the kiln exhaust gas flow path 30 and still in the gas phase does not have the behavior of the coarse powder of the chlorine bypass dust separated from the extraction gas, and the gas phase of the extraction gas Chlorine bypass dust recovered after cooling the extracted gas after both of the behaviors can be efficiently removed by containing chlorine at a high concentration by condensation or the like.
この点、例えば、抽気ガスＧ１中で気相の状態にある塩素を分級装置５内において凝縮させないためには、第１温度帯として、塩化カリウム等の塩素化合物の融点以上の温度を確保することが好ましい。具体的には、分級装置５内の抽気ガスＧ１及び分級装置５の内壁面の温度が７７０℃以上であることが好ましく、８００℃以上であることがより好ましく、８５０℃以上であることがさらにより好ましい。かかる温度が７７０℃未満の場合、キルン排ガス流路３０から抽気されて、未だ気相に存する状態にあった塩素が、分級装置５内において塩化カリウム等に凝縮して、抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１と挙動を共にしたりする場合があるので、好ましいとはいえない。 In this respect, for example, in order not to condense chlorine in the gas extraction state in the extraction gas G1 in the classifier 5, a temperature equal to or higher than the melting point of a chlorine compound such as potassium chloride is secured as the first temperature zone. Is preferred. Specifically, the temperature of the extracted gas G1 in the classifier 5 and the inner wall surface of the classifier 5 is preferably 770 ° C. or higher, more preferably 800 ° C. or higher, and further preferably 850 ° C. or higher. More preferred. When the temperature is lower than 770 ° C., chlorine extracted from the kiln exhaust gas flow path 30 and still in a gas phase is condensed into potassium chloride or the like in the classifier 5 and contained in the extraction gas G1. This is not preferable because it may behave together with the coarse powder D1 of chlorine bypass dust.
上記の分級装置５内の温度は、分級装置５から排出される抽気ガスＧ２の温度から、間接的に知ることが可能である。すなわち、具体的には、分級装置５により抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を分離した後、分級装置５から排出される抽気ガスＧ２の温度が７７０℃以上であることが好ましく、８００℃以上であることがより好ましく、８５０℃以上であることがさらにより好ましい。かかる温度が７７０℃未満の場合、キルン排ガス流路３０から抽気されて、未だ気相に存する状態にあった塩素が、分級装置５内において塩化カリウム等に凝縮して、抽気ガスＧ１に含有される塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１と挙動を共にしたりする場合があるので、好ましいとはいえない。 The temperature in the classification device 5 can be indirectly known from the temperature of the extraction gas G2 discharged from the classification device 5. Specifically, after separating the coarse powder D1 of chlorine bypass dust contained in the extraction gas G1 by the classification device 5, the temperature of the extraction gas G2 discharged from the classification device 5 may be 770 ° C. or higher. Preferably, it is 800 ° C. or higher, more preferably 850 ° C. or higher. When the temperature is lower than 770 ° C., chlorine extracted from the kiln exhaust gas flow path 30 and still in a gas phase is condensed into potassium chloride or the like in the classifier 5 and contained in the extraction gas G1. This is not preferable because it may behave together with the coarse powder D1 of chlorine bypass dust.
分級装置５で分離された塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１は、低濃度の塩素しか含有せず、あるいは塩素をほとんど含有しないため、セメントキルン系へ戻すことが可能である。その塩素含有量としては、５質量％以下であることが好ましく、３質量％以下であることがより好ましい。 The coarse powder D1 of the chlorine bypass dust separated by the classifier 5 contains only a low concentration of chlorine or contains almost no chlorine, so that it can be returned to the cement kiln system. The chlorine content is preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less.
次に、分級装置５から排出された抽気ガスＧ２は、適当な冷却装置によって冷却される。その温度としては、塩化カリウムに代表される塩素化合物が気相に存する状態を維持しない、上記第１温度帯に対して表すれば、第２温度帯であり、その温度低下によって、抽気ガスＧ２中で気相の状態にあった塩素は、凝縮等により抽気ガスＧ２に含有される塩素バイパスダストＤ２と挙動を共にするようになるので、これを固気分離装置７で回収するようにしている。なお、この実施形態では、冷却装置である冷却ファン６による冷却ガスＣＡとの混合によって、温度低下した抽気ガスＧ３を形成するようにし、冷却を行っている。そして、その冷却された抽気ガスＧ３から該抽気ガスに含まれる塩素バイパスダストＤ２を固気分離装置７で回収している。 Next, the extracted gas G2 discharged from the classification device 5 is cooled by an appropriate cooling device. The temperature is a second temperature zone if the chlorine compound typified by potassium chloride does not maintain a state in the gas phase, which is the second temperature zone. Chlorine in a gas phase in the inside behaves together with chlorine bypass dust D2 contained in the extraction gas G2 by condensation or the like, and is recovered by the solid-gas separation device 7. . In this embodiment, cooling is performed by forming the extraction gas G3 having a temperature lowered by mixing with the cooling gas CA by the cooling fan 6 serving as a cooling device. And the chlorine bypass dust D2 contained in this extraction gas is collect | recovered with the solid-gas separation apparatus 7 from the cooled extraction gas G3.
第２温度帯としては、抽気ガスから充分に塩素を除去するためには、塩化カリウム等の塩素化合物の融点未満の温度を確保することが好ましい。具体的には、抽気ガスＧ２に冷却ガスＣＡを混合して形成された抽気ガスＧ３の温度が６００℃以下であることが好ましく、５５０℃以下であることがより好ましく、５００℃以下であることがさらにより好ましい。かかる温度が６００℃超の場合、塩素が抽気ガスの気相に残存して回収しにくくなる場合があるので、好ましいとはいえない。 As the second temperature zone, in order to sufficiently remove chlorine from the extracted gas, it is preferable to secure a temperature lower than the melting point of a chlorine compound such as potassium chloride. Specifically, the temperature of the extraction gas G3 formed by mixing the extraction gas G2 with the cooling gas CA is preferably 600 ° C. or less, more preferably 550 ° C. or less, and 500 ° C. or less. Is even more preferred. When the temperature is higher than 600 ° C., chlorine may remain in the gas phase of the extraction gas and may be difficult to recover, which is not preferable.
固気分離装置７の性能から必要な場合、抽気ガスＧ３の温度をさらに低下させるための冷却装置を、固気分離装置７の上流側に付設してもよい。 If necessary from the performance of the solid gas separation device 7, a cooling device for further lowering the temperature of the extraction gas G <b> 3 may be provided upstream of the solid gas separation device 7.
固気分離装置７で回収された塩素バイパスダストＤ２は、高濃度の塩素を含有する。その塩素含有量としては、２０質量％以上であることが好ましく、２５質量％以上であることがより好ましい。すなわち、回収した塩素バイパスダストＤ２に含まれる塩素含有量がこの範囲であれば、抽気ガスからは充分に塩素が除去されたことになる。 The chlorine bypass dust D2 recovered by the solid-gas separator 7 contains a high concentration of chlorine. The chlorine content is preferably 20% by mass or more, and more preferably 25% by mass or more. That is, if the chlorine content contained in the recovered chlorine bypass dust D2 is within this range, chlorine has been sufficiently removed from the extracted gas.
固気分離装置７で回収された塩素バイパスダストＤ２は、セメント粉砕工程でセメントクリンカと共に粉砕したり、水洗により塩素を除去した後、セメント原料等として利用したりすることができる。 The chlorine bypass dust D2 recovered by the solid-gas separator 7 can be pulverized together with a cement clinker in the cement pulverization process, or can be used as a cement raw material after removing chlorine by washing with water.
固気分離装置７で分離された排ガスＧ４には、通常、高濃度の硫黄酸化物が含まれているため、セメントキルン系へ戻したり、あるいは、脱硫等の適切な処理の後に大気解放する必要がある。 Since the exhaust gas G4 separated by the solid-gas separation device 7 usually contains high-concentration sulfur oxides, it is necessary to return to the cement kiln system or release it to the atmosphere after appropriate treatment such as desulfurization. There is.
以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
［試験例１］
本発明にかかる実施例として、抽気ガスＧ１の温度を保持した状態で分級装置５にかけて塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を分離した場合と、従来技術にかかる比較例として、抽気ガスＧ１を冷却してから分級装置５にかけて塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を分離した場合とを比較した。
[Test Example 1]
As an example according to the present invention, when the coarse powder D1 of chlorine bypass dust is separated by the classifier 5 while maintaining the temperature of the extraction gas G1, and as a comparative example according to the prior art, the extraction gas G1 is cooled. To the classifier 5 and compared with the case where the coarse powder D1 of chlorine bypass dust was separated.
表１には、分級装置５から排出される抽気ガスＧ２の温度と、分級装置５によって分離された塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１の化学組成との関係を、表２には、固気分離装置７に導入される抽気ガスＧ３の温度と、固気分離装置７によって回収された塩素バイパスダストＤ２の化学組成との関係を、それぞれ示す。 Table 1 shows the relationship between the temperature of the extracted gas G2 discharged from the classifier 5 and the chemical composition of the coarse powder D1 of the chlorine bypass dust separated by the classifier 5, and Table 2 shows the solid-gas separator. 7 shows the relationship between the temperature of the extracted gas G3 introduced into the gas 7 and the chemical composition of the chlorine bypass dust D2 recovered by the solid-gas separator 7.
表１に示すように、抽気ガスの温度を保持した状態で塩素バイパスダストの粗粉Ｄ１を分級した実施例では、Ｃｌ、ＳＯ３、Ｋ２Ｏ等の揮発成分含有量が少なく、特に、塩素は比較例の１／４まで減じていた。これは、凝縮による塩素化合物（塩化カリウム等）の生成が少なかったためであると考えられた。 As shown in Table 1, in the example in which the coarse powder D1 of the chlorine bypass dust is classified while maintaining the temperature of the extraction gas, the content of volatile components such as Cl, SO 3 , K 2 O is small. Was reduced to 1/4 of the comparative example. This was considered to be because there was little production | generation of the chlorine compounds (potassium chloride etc.) by condensation.
また、表２に示すように、実施例においては、塩素バイパスダストの粗粉分級後の抽気ガスを冷却した後、固気分離により回収した塩素バイパスダストＤ２には、上記揮発成分の含有量が顕著に濃縮されており、比較例に比べて回収効率に優れていた。 Further, as shown in Table 2, in the examples, after the extraction gas after the coarse powder classification of the chlorine bypass dust is cooled, the chlorine bypass dust D2 recovered by solid-gas separation has a content of the volatile component. It was remarkably concentrated and excellent in recovery efficiency compared to the comparative example.
１ 塩素バイパスシステム
２ セメントキルン
２ａ 窯尻
３ 抽気プローブ
４ 保温配管
５ 分級装置
６ 冷却ファン
７ 固気分離装置
８ 排気ファン
２０ プレヒータ
２０ａ 最下段サイクロン
３０ キルン排ガス流路
Ｄ１ 塩素バイパスダストの粗粉
Ｄ２ 塩素バイパスダスト
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ 抽気ガス
Ｇ４ 排ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chlorine bypass system 2 Cement kiln 2a Kiln bottom 3 Extraction probe 4 Thermal insulation pipe 5 Classifying device 6 Cooling fan 7 Solid-gas separation device 8 Exhaust fan 20 Preheater 20a Lowermost cyclone 30 Kiln exhaust gas flow path D1 Chlorine bypass dust coarse powder D2 Chlorine Bypass dust G1, G2, G3 Extraction gas G4 Exhaust gas
Claims (4)
セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から燃焼ガスの一部を抽気するための抽気プローブと、
前記抽気プローブを介して抽気された抽気ガスを保温しつつ送気するための保温配管と、
前記保温配管を介して送気された前記抽気ガスから該抽気ガスに含有されるダストの粗粉を分離する分級装置と、
前記分級装置を経た該抽気ガスを冷却する冷却装置と、
前記冷却装置で冷却された前記抽気ガスから該抽気ガスに含有されるダストを回収する固気分離装置とを備えることを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理装置。
A cement kiln bleed gas treatment device provided in a cement kiln facility,
An extraction probe for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone of the preheater,
A heat insulation pipe for supplying air while keeping the extracted gas extracted through the extraction probe warm;
A classifier for separating coarse dust of dust contained in the extraction gas from the extraction gas sent through the heat retaining pipe;
A cooling device for cooling the extracted gas that has passed through the classification device;
A cement kiln extraction gas processing apparatus, comprising: a solid gas separation device that recovers dust contained in the extraction gas from the extraction gas cooled by the cooling device.
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