JP2024039390A - Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant - Google Patents
Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024039390A JP2024039390A JP2022143909A JP2022143909A JP2024039390A JP 2024039390 A JP2024039390 A JP 2024039390A JP 2022143909 A JP2022143909 A JP 2022143909A JP 2022143909 A JP2022143909 A JP 2022143909A JP 2024039390 A JP2024039390 A JP 2024039390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- cement
- raw material
- calcium oxide
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 324
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 154
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 200
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 166
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 142
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 141
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 140
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 125
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 107
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 81
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 373
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 55
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 23
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 112
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 29
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
本発明は、セメント製造設備のCO2回収システムおよびセメント製造設備のCO2回収方法に関する。 The present invention relates to a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment and a CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment.
セメント製造設備では、セメントの製造時にCO2が多量に発生する。セメントの製造時に発生するCO2には、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とがある。原料起源のCO2は、セメント原料の主要成分である炭酸カルシウム(石灰石)が熱分解して酸化カルシウム(生石灰)を生成することによって発生するCO2である。燃料起源のCO2は、セメント原料を焼成する際の熱源として利用した燃焼ガスの排ガス中のCO2である。 Cement manufacturing equipment generates a large amount of CO 2 during cement manufacturing. The CO 2 generated during the production of cement includes CO 2 originating from raw materials and CO 2 originating from fuel. CO 2 originating from raw materials is CO 2 generated when calcium carbonate (limestone), which is the main component of cement raw materials, thermally decomposes to produce calcium oxide (quicklime). Fuel-derived CO 2 is CO 2 in the exhaust gas of combustion gas used as a heat source when firing cement raw materials.
セメント製造設備のCO2の排出量を削減するために、セメントの製造時に発生するCO2を回収するシステムが検討されている。原料起源のCO2を高効率で回収できるシステムとして、燃焼ガスを用いて、炭酸カルシウムの熱分解温度以上に加熱した熱媒体と、セメント原料とを混合か焼炉で混合し、セメント原料を加熱して仮焼することによって生成した原料起源のCO2を回収するシステムが検討されている(特許文献1、2)。特許文献1には、熱媒体を加熱するために用いた燃焼ガスの排ガス(燃焼排ガス)とセメント原料をプレヒータに供給して、セメント原料を燃焼排ガスで予熱することが記載されている。また、特許文献2には、仮焼後のセメント原料の一部を熱交換器で降温させた後、プレヒータに戻して、セメント原料と燃焼排ガスと接触させて、セメント原料中の酸化カルシウムに燃焼排ガス中の燃料起源のCO2を吸収させることが記載されている。 In order to reduce CO 2 emissions from cement manufacturing equipment, systems are being considered to recover CO 2 generated during cement manufacturing. As a system that can recover raw material-originated CO2 with high efficiency, the cement raw material is heated by mixing the cement raw material with a heat medium heated to above the thermal decomposition temperature of calcium carbonate using combustion gas in a mixing calcination furnace. A system for recovering raw material-originated CO 2 generated by calcining is being considered (Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 describes that exhaust gas (combustion exhaust gas) of combustion gas used to heat a heat medium and cement raw material are supplied to a preheater, and the cement raw material is preheated with the combustion exhaust gas. Furthermore, Patent Document 2 discloses that after cooling a part of the cement raw material after calcining in a heat exchanger, the cement raw material is returned to the preheater, and the cement raw material is brought into contact with combustion exhaust gas, and the cement raw material is combusted into calcium oxide in the cement raw material. It is described that CO 2 originating from fuel in exhaust gas is absorbed.
特許文献1に記載されているセメント製造設備では、セメント原料を燃焼排ガスで予熱しているため、セメント製造設備における熱源を有効活用することができる。しかしながら、燃焼排ガスは高温であるため、セメント原料を燃焼排ガスで予熱する際に、炭酸カルシウムの一部が熱分解して、プレヒータ内にて原料起源のCO2が生成することがある。また、特許文献2に記載されているセメント製造設備では、酸化カルシウムと燃焼排ガス中のCO2とを反応させることによって発生した反応熱により燃焼排ガスの温度がさらに上昇して、酸化カルシウムとCO2との反応が抑制され、燃料起源のCO2を酸化カルシウムに吸収させることが困難となるおそれがあった。 In the cement manufacturing equipment described in Patent Document 1, since the cement raw material is preheated with combustion exhaust gas, the heat source in the cement manufacturing equipment can be effectively utilized. However, since the combustion exhaust gas has a high temperature, when preheating the cement raw material with the combustion exhaust gas, a part of the calcium carbonate may be thermally decomposed and CO 2 originating from the raw material may be generated in the preheater. Furthermore, in the cement manufacturing equipment described in Patent Document 2, the temperature of the combustion exhaust gas further increases due to the reaction heat generated by the reaction between calcium oxide and CO 2 in the combustion exhaust gas, and calcium oxide and CO 2 There was a risk that the reaction with calcium oxide would be suppressed, making it difficult for calcium oxide to absorb CO 2 originating from the fuel.
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができるセメント製造設備のCO2回収システムおよびセメント製造設備のCO2回収方法を提供することにある。 This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and includes a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment and a cement manufacturing equipment system that can efficiently recover CO 2 originating from raw materials and CO 2 originating from fuel. The objective is to provide a CO 2 recovery method.
上記の課題を解決するために、本発明の態様1のセメント製造設備のCO2回収システムは、セメント製造用キルン、および、原料導入口と、仮焼物取出口と、CO2取出口とを備え、前記原料導入口から導入されたセメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させる間接加熱型仮焼炉を有するセメント製造設備のCO2回収システムであって、前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスを含む排ガスが流れる燃焼排ガス管と、前記燃焼排ガス管と接続する吸気口と、排気口とを有する排ガス熱交換器と、前記排ガス熱交換器の前記排気口と接続する排ガス導入口と、酸化カルシウム導入口と、炭酸カルシウム取出口と、ガス排出口とを有し、前記排ガス導入口から導入された排ガスと前記酸化カルシウム導入口から導入された酸化カルシウムとを接触させることにより、前記燃焼排ガス中のCO2と前記酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させる反応装置と、前記反応装置の前記炭酸カルシウム取出口から取り出された前記炭酸カルシウムを、前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口に搬送する搬送装置と、を有する構成とされている。 In order to solve the above problems, a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 1 of the present invention includes a cement manufacturing kiln, a raw material inlet, a calcined product outlet, and a CO 2 outlet. , CO 2 recovery in a cement manufacturing facility that has an indirect heating type calciner that indirectly calcinates the cement raw material introduced from the raw material inlet using combustion gas to produce a cement raw material calcined product and CO 2 . A system, an exhaust gas heat exchanger having a combustion exhaust gas pipe through which exhaust gas including combustion exhaust gas discharged from the indirect heating calciner flows, an intake port connected to the combustion exhaust gas pipe, and an exhaust port; It has an exhaust gas inlet connected to the exhaust port of the exhaust gas heat exchanger, a calcium oxide inlet, a calcium carbonate outlet, and a gas outlet, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet and the calcium oxide A reaction device for reacting CO 2 in the combustion exhaust gas with the calcium oxide to produce calcium carbonate by bringing the calcium oxide introduced through the inlet into contact with the calcium oxide, and removing the calcium carbonate from the calcium carbonate outlet of the reaction device. and a conveyance device that conveys the calcium carbonate thus obtained to the raw material inlet of the indirect heating type calcining furnace.
このような構成とされた本発明の態様1のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、間接加熱型仮焼炉でセメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させるので、間接加熱型仮焼炉内に高濃度のCO2を生成させることができる。また、反応装置にて、前記燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させ、生成した炭酸カルシウムを搬送装置にて間接加熱型仮焼炉に供給するので、前記燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。さらに、前記燃焼排ガスの温度を、排ガス熱交換器を用いて低減させた後、反応装置にて酸化カルシウムとCO2とを反応させるので、反応装置内でのCO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、前記燃焼排ガス中のCO2を回収効率が向上する。したがって、本発明のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができる。さらに、酸化カルシウムと前記燃焼排ガス中のCO2との反応によって発生した熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。 According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment of aspect 1 of the present invention having such a configuration, the cement raw material is indirectly calcined using combustion gas in the indirect heating type calcining furnace to produce the cement raw material. Since the calcined material and CO 2 are generated, a high concentration of CO 2 can be generated in the indirect heating type calcination furnace. In addition, in the reaction device, the CO 2 in the combustion exhaust gas and calcium oxide are reacted to generate calcium carbonate, and the generated calcium carbonate is supplied to the indirect heating type calciner by the conveyance device, so that the combustion exhaust gas The CO 2 inside can be recovered. Furthermore, after reducing the temperature of the combustion exhaust gas using an exhaust gas heat exchanger, calcium oxide and CO 2 are reacted in the reaction device, so that the reaction between CO 2 and calcium oxide in the reaction device is prevented. promoted. Therefore, the efficiency of collecting CO 2 in the combustion exhaust gas is improved. Therefore, according to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment of the present invention, CO 2 originating from raw materials and CO 2 originating from fuel can be efficiently recovered. Furthermore, the amount of combustion gas used can be reduced by using the heat generated by the reaction between calcium oxide and CO 2 in the combustion exhaust gas for preheating cement raw materials.
本発明の態様2は、態様1のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記セメント製造用キルンから排出されたキルン排ガスを、前記排ガス熱交換器の前記吸気口に搬送する配管を有する構成とされている。
本発明の態様2のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガス中のCO2とともに、セメント製造用キルンから排出されたキルン排ガス中のCO2を回収することができる。また、前記キルン排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって発生した反応熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって燃焼ガスの使用量をより少なくすることができる。
A second aspect of the present invention is a CO 2 recovery system for the cement manufacturing equipment according to aspect 1, which includes a pipe for conveying the kiln exhaust gas discharged from the cement manufacturing kiln to the intake port of the exhaust gas heat exchanger. has been done.
According to the CO 2 recovery system for cement production equipment according to aspect 2 of the present invention, CO 2 in the combustion exhaust gas discharged from the indirect heating type calciner and CO 2 in the kiln exhaust gas discharged from the cement production kiln are 2 can be recovered. Further, the amount of combustion gas used can be further reduced by using the reaction heat generated by reacting CO 2 in the kiln exhaust gas with calcium oxide for preheating cement raw materials.
本発明の態様3は、態様1または態様2のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記セメント原料仮焼物が酸化カルシウムを含み、前記間接加熱型仮焼炉の前記仮焼物取出口から取り出された前記セメント原料仮焼物を、前記セメント製造用キルンに搬送する第1搬送路と、前記反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する第2搬送路とを有する構成とされている。
本発明の態様3のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、セメント原料仮焼物を用いて前記燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。また、前記燃焼排ガス中のCO2に接触させる酸化カルシウムの量の調整が容易になる。
Aspect 3 of the present invention is the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 1 or 2, wherein the cement raw material calcined product contains calcium oxide and is taken out from the calcined product outlet of the indirect heating type calciner. The cement raw material calcined product is configured to include a first conveyance path for conveying the calcined cement raw material to the cement manufacturing kiln, and a second conveyance path for conveying the calcined cement raw material to the calcium oxide inlet of the reaction device.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 3 of the present invention, CO 2 in the combustion exhaust gas can be recovered using the calcined cement raw material. Moreover, it becomes easy to adjust the amount of calcium oxide brought into contact with CO 2 in the combustion exhaust gas.
本発明の態様4は、態様3のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記第2搬送路に冷却器が配置されている構成とされている。
本発明の態様4のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスと接触させる酸化カルシウムの温度を低下させることができるので、前記燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって反応熱が発生しても、生成する炭酸カルシウムの温度を所定の温度に保つことができる。このため、前記燃焼排ガスの温度が上昇しにくくなり、前記燃焼排ガス中のCO2をより高い効率で回収することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the CO 2 recovery system for the cement manufacturing equipment according to the third aspect, a cooler is disposed in the second conveyance path.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 4 of the present invention, it is possible to lower the temperature of calcium oxide that is brought into contact with the combustion exhaust gas discharged from the indirect heating type calciner, so that the temperature of the calcium oxide in the combustion exhaust gas can be lowered. Even if reaction heat is generated by reacting CO 2 and calcium oxide, the temperature of the produced calcium carbonate can be maintained at a predetermined temperature. Therefore, the temperature of the combustion exhaust gas becomes difficult to rise, and CO 2 in the combustion exhaust gas can be recovered with higher efficiency.
本発明の態様5は、態様3または態様4のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記セメント製造用キルンに搬送する前記セメント原料仮焼物の量と、前記反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する前記セメント原料仮焼物の量とを制御する酸化カルシウム量制御装置を有する構成とされている。
本発明の態様5のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、反応装置に搬送する酸化カルシウムの量を調整することが可能となるので、前記燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置に供給することができる。このため、前記燃焼排ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
Aspect 5 of the present invention is the CO 2 recovery system of the cement manufacturing equipment according to aspect 3 or 4, in which the amount of the calcined cement raw material to be conveyed to the cement manufacturing kiln and the calcium oxide inlet of the reaction device are controlled. The structure includes a calcium oxide amount control device that controls the amount of the calcined cement raw material to be transported.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 5 of the present invention, it is possible to adjust the amount of calcium oxide to be transported to the reaction device, so that the amount of calcium oxide necessary for recovering the CO 2 in the combustion exhaust gas can be adjusted. Calcium oxide can be fed to the reactor in an amount that is suitable for the reaction. Therefore, CO 2 in the combustion exhaust gas can be recovered with even higher efficiency.
本発明の態様6は、態様5のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記酸化カルシウム量制御装置は、前記反応装置の前記排ガス導入口から導入されたガスのCO2濃度および前記反応装置の前記ガス排出口から排気されるガスのCO2濃度の一方または両方に基づいて、前記反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する構成とされている。
本発明の態様6のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置に確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
Aspect 6 of the present invention is the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 5, in which the calcium oxide amount control device controls the CO 2 concentration of the gas introduced from the exhaust gas inlet of the reaction device, and The amount of calcium oxide to be transported to the calcium oxide inlet of the reaction device is adjusted based on one or both of the CO 2 concentrations of the gas exhausted from the gas exhaust port.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 6 of the present invention, the amount of calcium oxide required to recover CO 2 in the combustion exhaust gas can be reliably supplied to the reaction device. Therefore, CO 2 in the combustion gas can be recovered with even higher efficiency.
本発明の態様7は、態様5または態様6のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記反応装置の前記ガス取出し排出口から排気されるガスの温度、前記炭酸カルシウム取出口から取り出させる炭酸カルシウムの温度の一方または両方に基づいて、前記反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する構成とされている。
本発明の態様7のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置に確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
Aspect 7 of the present invention is the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 5 or 6, in which the temperature of the gas exhausted from the gas extraction outlet of the reaction device, the calcium carbonate extracted from the calcium carbonate outlet The amount of calcium oxide to be transported to the calcium oxide inlet of the reaction device is adjusted based on one or both of the temperatures.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 7 of the present invention, the amount of calcium oxide required to recover CO 2 in the combustion exhaust gas can be reliably supplied to the reaction device. Therefore, CO 2 in the combustion gas can be recovered with even higher efficiency.
本発明の態様8は、態様7のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記酸化カルシウム量制御装置は、さらに前記反応装置の前記排ガス導入口から導入されたガスの温度、反応装置の前記酸化カルシウム導入口に導入された酸化カルシウムの温度と一方または両方に基づいて、前記反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する構成とされている。
本発明の態様8のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置にさらに確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
Aspect 8 of the present invention is the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 7, in which the calcium oxide amount control device further controls the temperature of the gas introduced from the exhaust gas inlet of the reaction device, The amount of calcium oxide to be transported to the calcium oxide inlet of the reaction apparatus is adjusted based on one or both of the temperature of the calcium oxide introduced into the calcium inlet.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 8 of the present invention, the amount of calcium oxide required to recover CO 2 in the combustion exhaust gas can be more reliably supplied to the reaction device. Therefore, CO 2 in the combustion gas can be recovered with even higher efficiency.
本発明の態様9は、態様1から態様8のいずれか一つのセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記排ガス熱交換器は、セメント原料投入口と、前記セメント原料投入口から供給されたセメント原料と前記燃焼排ガスとを分離する固気分離装置とを含むプレヒータであって、前記プレヒータの前記セメント原料投入口から供給するセメント原料の量を制御するセメント原料量制御装置を有する構成とされている。
本発明の態様9のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、前記燃焼排ガスの熱でセメント原料を予熱するので、セメント原料を間接加熱するときの熱量、すなわち燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
Aspect 9 of the present invention is a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to any one of aspects 1 to 8, in which the exhaust gas heat exchanger is configured to connect a cement raw material input port and a cement raw material input port to which cement is supplied from the cement raw material input port. A preheater including a solid-gas separator that separates a raw material and the combustion exhaust gas, the preheater having a cement raw material amount control device that controls the amount of cement raw material supplied from the cement raw material input port of the preheater. There is.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to aspect 9 of the present invention, since the cement raw material is preheated with the heat of the combustion exhaust gas, the amount of heat when indirectly heating the cement raw material, that is, the amount of combustion gas used is reduced. be able to. Therefore, the amount of CO 2 generated from fuel can be reduced.
本発明の態様10は、態様1から態様9のいずれか一つのセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記反応装置内に、冷却部を有する構成とされている。
本発明の態様10のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、冷却部を用いて反応装置内の温度を低くすることにより、反応装置内でのCO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、前記燃焼排ガス中のCO2の回収効率が向上する。
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to
本発明の態様11は、態様10のセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記冷却部が、水の吸熱によって水蒸気を発生させるボイラである構成とされている。
本発明の態様11のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、反応装置内の温度を効率よく低下させることができる。
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to
本発明の態様12は、態様1から態様11のいずれか一つのセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記間接加熱型仮焼炉の内圧を減圧する減圧装置を有する構成とされている。
本発明の態様12のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、間接加熱型仮焼炉の内圧を減圧することによって、間接加熱型仮焼炉内での炭酸カルシウムの熱分解温度を下げることができる。これにより、セメント原料を間接加熱するときの熱量、すなわち燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。さらに、間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスの温度を低下させることができ、前記排ガス熱交換器における原料起源のCO2が生成することを抑制できる。
A twelfth aspect of the present invention is a CO 2 recovery system for the cement manufacturing equipment according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the CO 2 recovery system includes a pressure reducing device that reduces the internal pressure of the indirectly heated calciner.
According to the CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to
本発明の態様13は、態様1から態様12のいずれか一つのセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記反応装置の内圧を加圧する加圧装置を有する構成とされている。
本発明の態様13のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、反応装置の内圧を加圧することによって、炭酸カルシウムの熱分解温度を高くすることができる。これにより、前記燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとの反応が促進され、前記燃焼排ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the CO 2 recovery system for the cement manufacturing equipment according to any one of the first to twelfth aspects includes a pressurizing device that pressurizes the internal pressure of the reaction device.
According to the CO 2 recovery system for cement production equipment according to
本発明の態様14は、態様1から態様13のいずれか一つのセメント製造設備のCO2回収システムにおいて、前記セメント製造用キルンおよび前記間接加熱型仮焼炉を除く他の装置で発生したCO2含有ガスを、前記排ガス熱交換器の前記吸気口もしくは前記反応装置の前記排ガス導入口に搬送する配管を有する構成とされている。
本発明の態様14のセメント製造設備のCO2回収システムによれば、セメント製造用キルンおよび間接加熱型仮焼炉を除く他の装置で発生したCO2を効率よく回収することができ、大気に放出されるCO2を低減することができる。
According to the CO 2 recovery system for cement production equipment according to
本発明の態様15のセメント製造設備のCO2回収方法は、セメント製造用キルン、および、原料導入口と、仮焼物取出口と、CO2取出口とを備える間接加熱型仮焼炉を有するセメント製造設備のCO2回収方法であって、前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口から導入されたセメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させて、前記CO2を回収するCO2回収工程と、前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスを、排ガス熱交換器に導入して450℃以下に冷却する冷却工程と、450℃以下に冷却された前記燃焼排ガスと酸化カルシウムとを接触させることにより、前記燃焼排ガス中のCO2と前記酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させる炭酸カルシウム生成工程と、前記炭酸カルシウムを前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口に供給する炭酸カルシウム供給工程と、を含む構成とされている。 A method for recovering CO 2 from a cement production facility according to aspect 15 of the present invention is a cement production kiln, and a cement production kiln having an indirect heating type calcining furnace comprising a raw material inlet, a calcined product outlet, and a CO 2 outlet. A CO 2 recovery method for manufacturing equipment, wherein cement raw material introduced from the raw material inlet of the indirect heating type calciner is indirectly heated and calcined using combustion gas to produce a cement raw material calcined product. A CO 2 recovery step in which CO 2 is generated and the CO 2 is recovered; and a cooling step in which the combustion exhaust gas discharged from the indirect heating calciner is introduced into an exhaust gas heat exchanger and cooled to 450° C. or below. a calcium carbonate generation step of causing the CO 2 in the combustion exhaust gas to react with the calcium oxide to generate calcium carbonate by bringing the combustion exhaust gas cooled to 450° C. or lower into contact with calcium oxide; The method includes a calcium carbonate supplying step of supplying calcium to the raw material inlet of the indirect heating type calcining furnace.
このような構成とされた本発明の態様15のセメント製造設備のCO2回収方法によれば、CO2回収工程にて、セメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させるので、間接加熱型仮焼炉内に高濃度のCO2を生成させることができる。また、炭酸カルシウム生成工程にて、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させ、炭酸カルシウム供給工程にて、生成した炭酸カルシウムを搬送装置にて間接加熱型仮焼炉に供給するので、燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。さらに、冷却工程にて、燃焼排ガスの温度を、排ガス熱交換器を用いて450℃以下に低減させた後、炭酸カルシウム生成工程にて、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させるので、CO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、燃焼排ガス中のCO2を回収効率が向上する。したがって、態様13のセメント製造設備のCO2回収方法によれば、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができる。さらに、酸化カルシウムと燃焼排ガス中のCO2との反応によって発生した熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって、セメント原料を間接加熱するときの熱量(燃焼ガスの使用量)を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
According to the CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment of aspect 15 of the present invention having such a configuration, in the CO 2 recovery process, cement raw materials are indirectly calcined using combustion gas to convert them into cement raw materials. Since the calcined material and CO 2 are generated, a high concentration of CO 2 can be generated in the indirect heating type calcination furnace. In addition, in the calcium carbonate production process, CO2 in the combustion exhaust gas and calcium oxide are reacted to produce calcium carbonate, and in the calcium carbonate supply process, the produced calcium carbonate is transferred to an indirect heating calciner using a conveying device. CO 2 in the combustion exhaust gas can be recovered. Furthermore, in the cooling process, the temperature of the combustion exhaust gas is reduced to 450°C or less using an exhaust gas heat exchanger, and then in the calcium carbonate generation process, CO 2 in the combustion exhaust gas and calcium oxide are reacted. , the reaction between CO 2 and calcium oxide is promoted. Therefore, the efficiency of collecting CO 2 in the combustion exhaust gas is improved. Therefore, according to the CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment of
本発明の態様16は、態様15のセメント製造設備のCO2回収方法において、前記排ガス熱交換器に前記燃焼ガスを導入する前に、前記燃焼排ガスと前記セメント製造用キルンにおいて生成した排ガスとを混合して混合排ガスを生成させる混合工程を含み、前記冷却工程において、前記混合排ガスを450℃以下に冷却する構成とされていてもよい。
本発明の態様16のセメント製造設備のCO2回収方法によれば、燃焼排ガス中のCO2とともに、セメント製造用キルンの排ガス中のCO2を回収することができる。また、セメント製造用キルンの排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって発生した反応熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって、セメント原料を間接加熱するときの熱量(燃焼ガスの使用量)、および、前記セメント製造用キルンにおける燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
Aspect 16 of the present invention is the CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment according to aspect 15, in which the combustion exhaust gas and the exhaust gas generated in the cement manufacturing kiln are combined with each other before introducing the combustion gas into the exhaust gas heat exchanger. The method may include a mixing step of mixing to generate a mixed exhaust gas, and may be configured to cool the mixed exhaust gas to 450° C. or lower in the cooling step.
According to the method for recovering CO 2 from cement production equipment according to aspect 16 of the present invention, it is possible to recover CO 2 in the exhaust gas of the cement production kiln together with CO 2 in the combustion exhaust gas. In addition, by using the reaction heat generated by reacting CO 2 in the exhaust gas of a cement manufacturing kiln with calcium oxide for preheating cement raw materials, we can use the amount of heat required to indirectly heat cement raw materials (combusted gas ) and the amount of combustion gas used in the cement manufacturing kiln. Therefore, the amount of CO 2 generated from fuel can be reduced.
本発明によれば、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができるセメント製造設備のCO2回収システムおよびセメント製造設備のCO2回収方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment and a CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment that can efficiently recover CO 2 originating from raw materials and CO 2 originating from fuel. Become.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るセメント製造設備のCO2回収システムおよびセメント製造設備のCO2回収方法について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment and a CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments shown below will be specifically described in order to better understand the gist of the invention, and will not limit the invention unless otherwise specified. Furthermore, in order to make the features of the present invention easier to understand, the drawings used in the following explanation may show important parts enlarged for convenience, and the dimensional ratio of each component may be the same as the actual one. Not necessarily.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るセメント製造設備のCO2回収システムを示す概略構成図である。なお、図1において、実線の矢印は、物質の流れを模式的に表し、破線の矢印は、気体の流れを模式的に表している。
図1に示すように、セメント製造設備のCO2回収システム101は、セメント製造用キルン10と、間接加熱型仮焼炉20とを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to a first embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 1, solid line arrows schematically represent the flow of substances, and dashed line arrows schematically represent the flow of gas.
As shown in FIG. 1, a CO 2 recovery system 101 for cement manufacturing equipment includes a
セメント製造用キルン10は、回転可能な円筒形の炉体11と、この炉体11の内部を加熱する主バーナ12とを備える。炉体11は一方の端部にセメント原料仮焼物導入部を有し、他方の端部にセメントクリンカ取出部を有する。セメントクリンカ取出部はクリンカクーラー13と接続されている。クリンカクーラー13は、冷却ファンなどの冷却装置を有する。セメント製造用キルン10は、セメント原料仮焼物を、主バーナ12を用いて焼成することにより、セメントクリンカとCO2を生成させる。生成した原料起源のCO2と主バーナ12の排ガスはキルン排ガス管14にて取り出される。クリンカクーラー13は、空気との熱交換によりセメントクリンカを冷却する。クリンカクーラー13からは、セメントクリンカを冷却したときに得られる高温空気CGが取り出される。
The
間接加熱型仮焼炉20は、下部に原料導入口を、上部に仮焼物取出口を備える。仮焼物取出口は、仮焼物取出管21に接続されている。また、間接加熱型仮焼炉20は、内部に燃焼ガスが流れる燃焼ガス管23を備える。燃焼ガス管23の燃焼ガス排気口は燃焼排ガス管30に接続され、燃焼排ガス管30の他方の端部は固気分離装置31に接続されている。固気分離装置31はキルン排ガス管14と排ガス熱交換器40に接続されている。排ガス熱交換器40は反応装置50に接続されている。反応装置50は反応生成ガス熱交換器60に接続されている。
The indirect heating
間接加熱型仮焼炉20は、燃焼ガス管23を流れる燃焼ガスの熱によって、セメント原料を加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させる。
セメント原料としては、例えば、主成分が石灰石(炭酸カルシウム)で、その他に粘土成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3)を含む混合粉末を用いることができる。このセメント原料を加熱、仮焼することによって、セメント原料中の石灰石の一部もしくは全部が熱分解して酸化カルシウムを含むセメント原料仮焼物とCO2とが生成する。
The indirect heating
As the cement raw material, for example, a mixed powder containing limestone (calcium carbonate) as the main component and clay components (SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) can be used. By heating and calcining this cement raw material, part or all of the limestone in the cement raw material is thermally decomposed to generate a calcined cement raw material containing calcium oxide and CO2 .
仮焼物取出管21は、間接加熱型仮焼炉20内で生成したセメント原料仮焼物とCO2を外部に取り出すための配管である。仮焼物取出管21は、固気分離装置22に接続されている。固気分離装置22は、セメント原料仮焼物とCO2とを分離する。固気分離装置22としては、例えば、サイクロンを用いることができる。固気分離装置22の気体取出口は、CO2熱交換器70の吸気口(配管72a)と接続されている。固気分離装置22のセメント原料仮焼物取出口は搬送路Aと接続されている。
The calcined
CO2熱交換器70は、上下方向に直列的に配置された3つの固気分離装置71a、71b、71cと、固気分離装置71a、71b、71cを接続する配管72a、72b、72cとを有する。最上段の固気分離装置71cは、排CO2管72dが接続されている。排CO2管72dは、送風機73が配置されている。最上段の固気分離装置71cと中段の固気分離装置71bとの間の配管72cは、セメント原料投入口が配置されている。セメント原料の投入量は、セメント原料量制御装置によって制御されている。最下段の固気分離装置71aの固形物取出口は搬送路Eと接続されている。搬送路Eは、間接加熱型仮焼炉20の原料導入口と接続されている。固気分離装置71a、71b、71cとしては、例えば、サイクロンを用いることができる。CO2熱交換器70は、セメント原料投入口から導入されたセメント原料とCO2とを接触させることによって、セメント原料を予熱するプレヒータとして作用する。
The CO 2 heat exchanger 70 includes three solid-
搬送路Aとしては、パイプラインなどのセメント原料の搬送装置として利用されている装置を用いることができる。搬送路Aは、酸化カルシウム量制御装置55に接続されている。酸化カルシウム量制御装置55は、第1搬送路A1と第2搬送路A2とに接続されている。第1搬送路A1は、セメント原料仮焼物をセメント製造用キルン10に搬送する搬送路である。第2搬送路A2は、セメント原料仮焼物を反応装置50に搬送する搬送路である。酸化カルシウム量制御装置55は、セメント製造用キルン10に搬送するセメント原料仮焼物の量と、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送するセメント原料仮焼物の量とを制御する。
As the conveyance path A, a device used as a conveyance device for cement raw materials, such as a pipeline, can be used. The conveyance path A is connected to a calcium oxide
酸化カルシウム量制御装置55は、反応装置50のガス導入口(反応管51)から導入されたガスのCO2濃度および反応装置50のガス排出口(固気分離装置52)から排気されるガスのCO2濃度の一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整してもよい。あるいは、反応装置50のガス排出口から排気されるガスの温度、炭酸カルシウム取出口から取り出させる炭酸カルシウムの温度の一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する構成としてもよい。さらに、反応装置50の排ガス導入口から導入されたガスの温度、反応装置50の酸化カルシウム導入口に導入された酸化カルシウムの温度と一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する構成としてもよい。
The calcium oxide
第2搬送路A2には、セメント原料仮焼物を冷却するための冷却器56が配置されている。冷却器56は、熱交換器であってもよい。
A cooler 56 for cooling the calcined cement raw material is arranged in the second conveyance path A2.
燃焼ガス管23は、外部から供給された燃料ガスと燃焼用空気を含む混合気体の燃焼により燃焼ガスを生成させることにより、間接加熱型仮焼炉20内を加熱する。本実施形態では、燃料ガスとして天然ガスを用い、燃焼用空気として、クリンカクーラー13から取り出された高温空気CGを用いる。燃焼ガスとしては、天然ガス、石油、石炭などの燃料を別の燃焼炉で燃焼させて生成させた高温の燃焼ガスを用いることができる。
The
燃焼排ガス管30は燃焼ガス管23から送られた排ガス(燃焼排ガス)を固気分離装置31に供給する。
The combustion
固気分離装置31は、燃焼排ガス管30に接続する燃焼排ガス導入口と、炭酸カルシウム取出口と、固形物取出口と、ガス排出口とを有する。また、反応装置50は、キルン排ガス管14に接続するキルン排ガス導入口を有する。固気分離装置31は、燃焼排ガスとキルン排ガスとを混合して、混合排ガスが生成される。固気分離装置31は、燃焼排ガスとキルン排ガスとを混合して、混合排ガスを生成させ、その混合排ガスとその混合排ガス中の固形分とを分離する。固気分離装置31の気体取出口は、排ガス熱交換器40の吸気口(配管42a)と接続されている。固気分離装置31の固形物取出口は、搬送路Bと接続されている。搬送路Bは、間接加熱型仮焼炉20の原料導入口と接続されている。
The solid-
排ガス熱交換器40は、上下方向に直列的に配置された3つの固気分離装置41a、41b、41cと、固気分離装置41a、41b、41cを接続する配管42a、42b、42cとを有する。最上段の固気分離装置41cは反応装置50と接続されている。最上段の固気分離装置41cと中段の固気分離装置41bとの間の配管42cに、セメント原料投入口を備える。セメント原料の投入量は、セメント原料量制御装置によって制御されている。最下段の固気分離装置41aの固形物取出口から取り出されたセメント原料は、キルン排ガス管14に搬送される。固気分離装置41a、41b、41cとしては、例えば、サイクロンを用いることができる。排ガス熱交換器40は、セメント原料投入口から導入されたセメント原料と混合排ガスとを接触させて、セメント原料を予熱するプレヒータとして作用する。排ガス熱交換器40の排気口は、反応装置50のガス導入口(反応管51)と接続されている。
The exhaust
反応装置50は、排ガス導入口を有する反応管51と、反応管51と接続する固気分離装置52とを含む。
反応管51は、送風機53が配置されている。反応管51は、第2搬送路A2に接続するセメント原料仮焼物導入口を有する。反応管51にて、送風機53にて送られた混合排ガスと、第2搬送路A2から送られたセメント原料仮焼物とを接触させる。これにより、混合排ガス中のCO2とセメント原料仮焼物中の酸化カルシウムとが反応して、炭酸カルシウムとCO2が除去された反応生成ガスとが生成する。
The
A
固気分離装置52は、反応管51にて生成した炭酸カルシウムと反応生成ガスとを固気分離する。固気分離装置52としては、例えば、サイクロンを用いることができる。固気分離装置52は、反応生成ガス取出口と炭酸カルシウム取出口とを有する。反応生成ガスの取出口は、反応生成ガス熱交換器60の混合排ガス吸気口(配管62a)に接続されている。炭酸カルシウム取出口は、搬送路Cに接続されている。搬送路Cは、間接加熱型仮焼炉20の原料導入口と接続されている。
The solid-
反応生成ガス熱交換器60は、上下方向に直列的に配置された3つの固気分離装置61a、61b、61cと、固気分離装置61a、61b、61cを接続する配管62a、62b、62cとを有する。最上段の固気分離装置61cは、排ガス管62dが接続されている。排ガス管62dには、送風機63が配置されている。最上段の固気分離装置61cと中段の固気分離装置61bとの間の配管62cは、セメント原料投入口を備える。セメント原料の投入量は、セメント原料量制御装置によって制御されている。最下段の固気分離装置61aの固形物取出口は搬送路Dと接続されている。搬送路Dは、搬送路Cと接続されている。固気分離装置61a、61b、61cとしては、例えば、サイクロンを用いることができる。反応生成ガス熱交換器60は、セメント原料投入口から導入されたセメント原料と反応生成ガスとを接触させることによって、セメント原料を予熱するプレヒータとして作用する。
The reaction product
次に、第1実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101を用いたCO2の回収方法とセメントの製造方法について説明する。
CO2の回収方法は、CO2回収工程と、冷却工程と、炭酸カルシウム生成工程、炭酸カルシウム供給工程とを有する。
Next, a CO 2 recovery method and a cement manufacturing method using the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of the first embodiment will be described.
The CO 2 recovery method includes a CO 2 recovery process, a cooling process, a calcium carbonate generation process, and a calcium carbonate supply process.
CO2回収工程では、間接加熱型仮焼炉20の原料導入口から導入されたセメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させる。セメント原料は、搬送路B、D、Eによって搬送された原料導入口に送られた予熱されたセメント原料、搬送路Cによって搬送された炭酸カルシウムを含む。CO2回収工程は、間接加熱型仮焼炉20で行われる。本実施形態では、間接加熱型仮焼炉20の燃焼ガス管23に、燃料ガスと燃焼用空気を含む混合気体の燃焼により燃焼ガスを生成させて、間接加熱型仮焼炉20内の温度を上昇させることにより、セメント原料を加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させる。間接加熱型仮焼炉20を用いることによって、セメント原料を燃焼ガスと接触させずに、セメント原料を仮焼することができる。このため、間接加熱型仮焼炉20内で発生する気体はCO2のみとなり、間接加熱型仮焼炉20内のCO2濃度は100%もしくはそれに近い値となる。
In the CO 2 recovery step, the cement raw material introduced from the raw material inlet of the indirect
間接加熱型仮焼炉20内の温度は、セメント原料に含まれる炭酸カルシウムが熱分解して酸化カルシウムを生成する温度である。炭酸カルシウムの熱分解温度は、間接加熱型仮焼炉20内の圧力によって変動する。間接加熱型仮焼炉20内の圧力が低くなるに伴って、炭酸カルシウムの熱分解温度は低くなる。間接加熱型仮焼炉20内の圧力を低くする方法としては、例えば、送風機73に減圧タイプの送風機を用いることである。間接加熱型仮焼炉20内の温度は、例えば、700℃以上1000℃以下の温度である。
The temperature in the indirect heating
間接加熱型仮焼炉20内にて生成したCO2は、仮焼物取出管21と固気分離装置22とを通ってCO2熱交換器70に送られる。CO2熱交換器70にて、CO2とセメント原料とが接触することによって、CO2の熱がセメント原料に移動して、セメント原料が予熱されるとともに、CO2の温度は低下する。熱交換されたCO2は、CO2熱交換器70の排CO2管72dから外部に取り出すことができる。外部に取り出されたCO2は、例えば、地中または海底下に貯留する方法などによって固定化される。予熱されたセメント原料は、固気分離装置71aで分離され、搬送路Eによって間接加熱型仮焼炉20の原料導入口に搬送される。
The CO 2 generated in the indirect heating
冷却工程では、間接加熱型仮焼炉20から排出された燃焼排ガスを450℃以下に冷却する。間接加熱型仮焼炉20から排出された燃焼排ガスを含む高温混合ガスは、燃焼排ガス管30を介して固気分離装置31に送られ、固気分離装置31にて、キルン排ガスとは混合されて混合排ガスを生成する。固気分離装置31内の混合排ガスの温度は、例えば、750℃以上850℃以下の温度である。酸化カルシウムとCO2とが反応して炭酸カルシウムを生成する反応は発熱反応である。このため、上記の温度中で、混合排ガスと第2搬送路A2から送られたセメント原料仮焼物とを接触させ、混合排ガスとセメント原料仮焼物中の酸化カルシウムとを反応させると、高温混合ガスの温度がさらに上昇して、酸化カルシウムとCO2との反応が抑制され、炭酸カルシウムが生成しにくくなるおそれがある。このため、本実施形態では、冷却工程で、混合排ガスの温度を450℃以下、好ましくは300℃以下とする。
In the cooling process, the combustion exhaust gas discharged from the indirect
冷却工程は、排ガス熱交換器40で行われる。本実施形態では、冷却工程を次のようにして行う。排ガス熱交換器40の配管42aに導入された混合排ガスは、上方に向かって流れる。この混合排ガスに対して、セメント原料を配管42cに供給する。配管42cに供給されたセメント原料は、配管42cを流れる混合排ガスに随伴して固気分離装置41cに流入する。固気分離装置41cにて、セメント原料と混合排ガスとは分離され、分離されたセメント原料は配管42bに送られる。配管42bに送られたセメント原料は、配管42bを流れる混合排ガスに随伴して固気分離装置41bに流入する。固気分離装置41bにて、セメント原料と混合排ガスとは分離され、分離されたセメント原料は配管42aに送られる。配管42aに送られたセメント原料は、配管42aを流れる混合排ガスに随伴して固気分離装置41aに流入する。固気分離装置41aにて、セメント原料と混合排ガスとは分離され、分離されたセメント原料はキルン排ガス管14に送られる。キルン排ガス管14に送られたセメント原料は、キルン排ガス管14を流れるキルン排ガスに随伴して固気分離装置31に流入する。固気分離装置31にて、セメント原料と混合排ガスとは分離され、分離されたセメント原料は、搬送路Bにて間接加熱型仮焼炉20の原料導入口に送られる。セメント原料と混合排ガスとが接触することによって、混合排ガスの熱がセメント原料に移動して、セメント原料が予熱されるとともに、混合排ガスの温度は低下する。
The cooling process is performed in the exhaust
炭酸カルシウム生成工程では、450℃以下に冷却された燃焼排ガス(混合排ガス)と酸化カルシウムとを接触させることにより、燃焼排ガス中のCO2と前記酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させる。炭酸カルシウム生成工程は、反応装置50の反応管51で行われる。本実施形態では、炭酸カルシウム生成工程を次のようにして行う。反応装置50の反応管51に導入された混合排ガスと、反応管51に導入されたセメント原料仮焼物とを接触させ、混合排ガス中CO2とセメント原料仮焼物中の酸化カルシウムとを反応させる。酸化カルシウムとCO2との反応により生成する反応生成物(炭酸カルシウムおよび反応生成ガス)の温度は750℃以下であることが好ましい。反応生成物の温度がこの範囲にあると、酸化カルシウムとCO2との反応が起こりやすくなり、炭酸カルシウムが生成しやすくなる。反応生成物の温度を低下させるために、反応管51に導入するセメント原料仮焼物は、冷却器56にて300℃以下に冷却することが好ましい。また、反応管51および固気分離装置52の一方または両方に冷却部を設けて、反応管51および固気分離装置52の一方または両方の内部を750℃以下に冷却してもよい。冷却部としては、水の吸熱によって水蒸気を発生させるボイラを用いることができる。
In the calcium carbonate generation step, the combustion exhaust gas (mixed exhaust gas) cooled to 450° C. or lower is brought into contact with calcium oxide, thereby causing the CO 2 in the combustion exhaust gas to react with the calcium oxide to generate calcium carbonate. The calcium carbonate production process is performed in the
炭酸カルシウム供給工程では、炭酸カルシウム生成工程で生成した炭酸カルシウムを間接加熱型仮焼炉20の原料導入口に供給する。炭酸カルシウム供給工程は、反応装置50の固気分離装置52と搬送路Cで行われる。本実施形態では、炭酸カルシウム供給工程を次のようにして行う。反応装置50の反応管51で生成した反応生成物(炭酸カルシウムおよび反応生成ガス)は、固気分離装置52に送られる。固気分離装置52にて、反応生成物は炭酸カルシウムと反応生成ガスとに分離される。炭酸カルシウムは、固気分離装置52の炭酸カルシウム取出口から取り出され、搬送路Cによって間接加熱型仮焼炉20の原料導入口に送られる。間接加熱型仮焼炉20では、炭酸カルシウムを加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させる。炭酸カルシウムから生成したCO2は燃料由来のCO2を多く含む。よって、燃料由来のCO2を効率よく回収できる。
In the calcium carbonate supply step, the calcium carbonate produced in the calcium carbonate production step is supplied to the raw material inlet of the indirect
固気分離装置52の反応生成ガス取出口から取り出された反応生成ガスは、反応生成ガス熱交換器60に送られる。反応生成ガス熱交換器60にて、反応生成ガスとセメント原料とが接触することによって、反応生成ガスの熱がセメント原料に移動して、セメント原料が予熱されるとともに、反応生成ガスの温度が低下する。熱交換された反応生成ガスは、CO2を多く含まないため、反応生成ガス熱交換器60の排ガス管62dから外部に放出することができる。また、熱交換された反応生成ガスの熱を排熱ボイラで回収したり、セメント原料の乾燥に利用したりしてもよい。
The reaction product gas taken out from the reaction product gas outlet of the solid-
セメントの製造は、セメント製造用キルン10で行われる。
本実施形態では、固気分離装置22にて分離されたセメント原料仮焼物が、酸化カルシウム量制御装置55を介した後、第1搬送路A1によってセメント製造用キルン10に搬送される。第1搬送路A1から搬送されたセメント原料仮焼物は、セメント製造用キルン10の炉体11内で主バーナ12によって焼成され、これによりセメントクリンカが生成する。
生成したセメントクリンカは、クリンカクーラー13に送られる。クリンカクーラー13にて、セメントクリンカは冷却される。冷却されたセメントクリンカは粉砕、分級されてセメントとして利用される。
Cement production is performed in a
In this embodiment, the cement raw material calcined product separated in the solid-
The generated cement clinker is sent to a
以上のような構成とされた本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101によれば、間接加熱型仮焼炉20にて、セメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させるので、間接加熱型仮焼炉20内に高濃度のCO2を生成させることができる。また、反応装置50にて、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させ、生成した炭酸カルシウムを搬送路Cにて間接加熱型仮焼炉20に供給するので、燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。さらに、燃焼排ガスの温度を、排ガス熱交換器を用いて低減させた後、反応装置にて酸化カルシウムとCO2とを反応させるので、反応装置50内でのCO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、燃焼排ガス中のCO2を回収効率が向上する。したがって、セメント製造設備のCO2回収システム101によれば、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができる。さらに、酸化カルシウムと燃焼排ガス中のCO2との反応によって発生した熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって、セメント原料を間接加熱するときの熱量(燃焼ガスの使用量)を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
According to the CO 2 recovery system 101 for cement manufacturing equipment of this embodiment configured as described above, the cement raw material is indirectly calcined using combustion gas in the indirect heating
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、セメント製造用キルン10の排ガスを、排ガス熱交換器40の吸気口(配管42a)に搬送するキルン排ガス管14を有する場合は、燃焼排ガス中のCO2とともに、セメント製造用キルン10の排ガス中のCO2を回収することができる。また、セメント製造用キルン10の排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって発生した反応熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって、セメント製造用キルン10における燃焼ガスの使用量をより少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
Further, in the case where the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment includes the kiln
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、セメント原料仮焼物が酸化カルシウムを含み、間接加熱型仮焼炉20の仮焼物取出口から取り出されたセメント原料仮焼物を、セメント製造用キルンに搬送する第1搬送路A1と、反応装置の前記酸化カルシウム導入口に搬送する第2搬送路A2とを有する場合は、セメント原料仮焼物を用いて燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。また、燃焼排ガス中のCO2に接触させる酸化カルシウムの量の調整が容易になる。
In addition, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of the present embodiment, the cement raw material calcined material contains calcium oxide, and the cement raw material calcined material taken out from the calcined material outlet of the indirect heating
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、第2搬送路A2に冷却器56が配置されている場合は、燃焼排ガスと接触させる酸化カルシウムの温度を低下させることができるので、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって反応熱が発生しても、生成する炭酸カルシウムの温度を所定の温度に保つことができる。このため、燃焼排ガスの温度が上昇しにくくなり、燃焼排ガス中のCO2をより高い効率で回収することができる。 Moreover, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, when the cooler 56 is arranged in the second conveyance path A2, the temperature of the calcium oxide brought into contact with the combustion exhaust gas can be lowered. Even if reaction heat is generated by reacting CO 2 in the combustion exhaust gas with calcium oxide, the temperature of the produced calcium carbonate can be maintained at a predetermined temperature. Therefore, the temperature of the combustion exhaust gas becomes difficult to rise, and CO 2 in the combustion exhaust gas can be recovered with higher efficiency.
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、セメント製造用キルン10に搬送するセメント原料仮焼物の量と、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送するセメント原料仮焼物の量とを制御する酸化カルシウム量制御装置55を有する場合は、反応装置50に搬送するセメント原料仮焼物(酸化カルシウム)の量を調整することができるので、燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置50に搬送することができ、これにより燃料起源のCO2をより高い効率で回収することができる。
In addition, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, the amount of cement raw material calcined material to be transported to the
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、酸化カルシウム量制御装置55は、反応装置50のガス導入口(反応管51)から導入されたガスのCO2濃度および反応装置50のガス排出口(固気分離装置52)から排気されるガスのCO2濃度の一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する場合は、燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置50に確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
In addition, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of the present embodiment, the calcium oxide
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、酸化カルシウム量制御装置55は、反応装置50のガス排出口から排気されるガスの温度、炭酸カルシウム取出口から取り出させる炭酸カルシウムの温度の一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する場合は、燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置50に確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
In the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, the calcium oxide
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、酸化カルシウム量制御装置55は、反応装置50の排ガス導入口から導入されたガスの温度、反応装置50の酸化カルシウム導入口に導入された酸化カルシウムの温度と一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する場合は、燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置50にさらに確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
Further, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, the calcium oxide
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、酸化カルシウム量制御装置55は、反応装置50のガス導入口(反応管51)から導入されたガスのCO2濃度および反応装置50のガス排出口(固気分離装置52)から排気されるガスのCO2濃度の一方または両方に基づいて、反応装置50の酸化カルシウム導入口に搬送する酸化カルシウム量を調整する場合は、燃焼排ガス中のCO2を回収するために必要な量の酸化カルシウムを反応装置50に確実に供給することができる。このため、燃焼ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
In addition, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of the present embodiment, the calcium oxide
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、排ガス熱交換器40が、セメント原料投入口と、セメント原料投入口から供給されたセメント原料と燃焼排ガスとを分離する固気分離装置41a、41b、41cとを含むプレヒータであって、プレヒータのセメント原料投入口から供給するセメント原料の量を制御するセメント原料量制御装置を有する構成とされている場合は、燃焼排ガスの熱でセメント原料を予熱するので、セメント原料を間接加熱するときの熱量、すなわち燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
In addition, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, the exhaust
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、反応装置50内に冷却部を有する場合は、冷却部を用いて反応装置50内の温度を低くすることにより、反応装置50内でのCO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、燃焼排ス中のCO2の回収効率が向上する。
In addition, in the case where the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment has a cooling section in the
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、冷却部が、水の吸熱によって水蒸気を発生させるボイラである場合は、反応装置50内の温度を効率よく低下させることができる。
Further, in the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, when the cooling unit is a boiler that generates water vapor by absorbing heat from water, the temperature inside the
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、間接加熱型仮焼炉20の内圧を減圧する減圧装置を有する場合は、間接加熱型仮焼炉20の内圧を減圧することによって、間接加熱型仮焼炉20内での炭酸カルシウムの熱分解温度を下げることができる。これにより、セメント原料を間接加熱するときの熱量、すなわち燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
In addition, in the case where the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment includes a pressure reducing device that reduces the internal pressure of the indirectly
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム101において、反応装置50の内圧を加圧する加圧装置を有する場合は、反応装置50の内圧を加圧することによって、炭酸カルシウムの熱分解温度を高くすることができる。これにより、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとの反応が促進され、燃焼排ガス中のCO2をさらに高い効率で回収することができる。
In addition, in the case where the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment of this embodiment includes a pressurizing device that pressurizes the internal pressure of the
また、以上のような構成とされた本実施形態のセメント製造設備のCO2回収方法によれば、CO2回収工程にて、セメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させるので、間接加熱型仮焼炉20内に高濃度のCO2を生成させることができる。また、炭酸カルシウム生成工程にて、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させ、炭酸カルシウム供給工程にて、生成した炭酸カルシウムを搬送路Cにて間接加熱型仮焼炉に供給するので、燃焼排ガス中のCO2を回収することができる。さらに、冷却工程にて、燃焼排ガスの温度を、排ガス熱交換器を用いて450℃以下に低減させた後、炭酸カルシウム生成工程にて、燃焼排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させるので、CO2と酸化カルシウムとの反応が促進される。よって、燃焼排ガス中のCO2を回収効率が向上する。したがって、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収方法によれば、原料起源のCO2と燃料起源のCO2とを効率よく回収することができる。さらに、酸化カルシウムと燃焼排ガス中のCO2との反応によって発生した熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって燃焼ガスの使用量を少なくすることができる。
Further, according to the CO 2 recovery method of the cement manufacturing equipment of this embodiment configured as described above, in the CO 2 recovery process, cement raw materials are indirectly calcined using combustion gas to produce cement. Since the raw material calcined product and CO 2 are generated, a high concentration of CO 2 can be generated in the indirect
また、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収方法において、排ガス熱交換器40に前記燃焼ガスを導入する前に、燃焼排ガスとセメント製造用キルン10において生成した排ガスとを混合して混合排ガスを生成させる混合工程を含み、冷却工程において、混合排ガスを450℃以下に冷却する場合は、燃焼排ガス中のCO2とともに、セメント製造用キルンの排ガス中のCO2を回収することができる。また、セメント製造用キルン10の排ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させることによって発生した反応熱を、セメント原料の予熱などに利用することによって、セメント原料を間接加熱するときの燃焼ガスの使用量およびセメント製造用キルン10における燃焼ガスの使用量をより少なくすることができる。よって、燃料起源のCO2の発生量を低減させることができる。
In the CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment of the present embodiment, before introducing the combustion gas into the exhaust
(第2実施形態)
図1は、本発明の第2実施形態に係るセメント製造設備のCO2回収システムを示す概略構成図である。なお、図2において、図1に示した第1実施形態に係るセメント製造設備のCO2回収システム101と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を簡略化する。
(Second embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment according to a second embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 2, the same components as those of the CO 2 recovery system 101 of the cement manufacturing equipment according to the first embodiment shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be simplified.
図2に示すように、第2実施形態に係るセメント製造設備のCO2回収システム102は、反応装置50の反応管51に、異排出源CO2含有ガス搬送配管80が接続されている。異排出源CO2含有ガスは、セメント製造用キルン10および間接加熱型仮焼炉20以外の装置で発生したCO2含有ガスである。異排出源CO2含有ガスの温度は450℃以下、好ましくは300℃以下である。
As shown in FIG. 2, in the CO 2 recovery system 102 for cement manufacturing equipment according to the second embodiment, a
本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム102においては、反応管51にて排ガス熱交換器40から送られた混合排ガスと異排出源CO2含有ガスとを含むCO2含有ガスが存在する。そして、生成したCO2含有ガスとセメント原料仮焼物を接触させることによって、炭酸カルシウムとCO2が除去された反応生成ガスとを生成させる。
In the CO 2 recovery system 102 of the cement manufacturing equipment of this embodiment, there is a CO 2 -containing gas containing the mixed exhaust gas sent from the exhaust gas heat exchanger 40 and a different emission source CO 2 -containing gas in the
本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム102は、反応管51に異排出源CO2含有ガス搬送配管80が接続されていること以外は、図1のセメント製造設備のCO2回収システム101と同じであるので、セメント製造設備のCO2回収システム101と同様の効果を有する。さらに、本実施形態のセメント製造設備のCO2回収システム102は、異排出源CO2含有ガス中のCO2と酸化カルシウムとを反応させるので、異排出源CO2含有ガス中のCO2を簡易かつ効率的に回収することができ、大気に放出されるCO2を低減することができる。 The CO 2 recovery system 102 of the cement manufacturing equipment of this embodiment is the same as the CO 2 recovery system 102 of the cement manufacturing equipment of FIG. Therefore, it has the same effect as the CO 2 recovery system 101 of cement manufacturing equipment. Furthermore, since the CO 2 recovery system 102 of the cement manufacturing equipment of this embodiment reacts CO 2 in the gas containing CO 2 from different emission sources with calcium oxide, CO 2 in the gas containing CO 2 from different emission sources can be easily recovered. Moreover, it can be efficiently recovered and CO 2 released into the atmosphere can be reduced.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、間接加熱型仮焼炉20は、内部に燃焼ガスが流れる燃焼ガス管23を備える構成とされているが、間接加熱型仮焼炉20は、セメント原料と燃焼ガスとが直接触れずに、炉内温度を調整できるように構成された仮焼炉であればその構成に特に制限はない。間接加熱型仮焼炉20は、固形の熱媒体を用いて炉内温度を調整するものであってもよい。間接加熱型仮焼炉20として、例えば、熱媒体加熱部とセメント原料仮焼部とを有し、熱媒体加熱部にて燃焼ガスを用いて加熱した熱媒体をセメント原料仮焼部に供給することによって炉内温度を調整するものを用いることができる。この間接加熱型仮焼炉では、熱媒体加熱部から排出された燃焼ガスが燃焼排ガスとなる。また、間接加熱型仮焼炉20に接続する固気分離装置22にて分離されたセメント原料仮焼物の一部を熱媒体として、熱媒体加熱部を経て間接加熱型仮焼炉20に返送してもよい。さらに、セメント製造用キルン10で得られたクリンカの一部を熱媒体として、間接加熱型仮焼炉20に供給してもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto and can be modified as appropriate without departing from the technical idea of the invention.
For example, in the present embodiment, the indirect heating
10 セメント製造用キルン
11 炉体
12 主バーナ
13 クリンカクーラー
14 キルン排ガス管
20 間接加熱型仮焼炉
21 仮焼物取出管
22 固気分離装置
23 燃焼ガス管
30 燃焼排ガス管
31 固気分離装置
40 排ガス熱交換器
41a、41b、41c 固気分離装置
42a、42b、42c 配管
50 反応装置
51 反応管
52 固気分離装置
53 送風機
55 酸化カルシウム量制御装置
56 冷却器
60 反応生成ガス熱交換器
61a、61b、61c 固気分離装置
62a、62b、62c 配管
62d 排ガス管
63 送風機
70 CO2熱交換器
71a、71b、71c 固気分離装置
72a、72b、72c 配管
72d 排CO2管72d
73 送風機
80 異排出源CO2含有ガス搬送配管
101、102 セメント製造設備のCO2回収システム
10
73
Claims (16)
前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスを含む排ガスが流れる燃焼排ガス管と、
前記燃焼排ガス管と接続する吸気口と、排気口とを有する排ガス熱交換器と、
前記排ガス熱交換器の前記排気口と接続する排ガス導入口と、酸化カルシウム導入口と、炭酸カルシウム取出口と、ガス排出口とを有し、前記排ガス導入口から導入された排ガスと前記酸化カルシウム導入口から導入された酸化カルシウムとを接触させることにより、前記排ガス中のCO2と前記酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させる反応装置と、
前記反応装置の前記炭酸カルシウム取出口から取り出された前記炭酸カルシウムを、前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口に搬送する搬送装置と、を有するセメント製造設備のCO2回収システム。 A cement production kiln, comprising a raw material inlet, a calcined product outlet, and a CO2 outlet, and indirectly calcinates the cement raw material introduced from the raw material inlet using combustion gas. A CO 2 recovery system for a cement manufacturing facility having an indirect heating type calcining furnace that generates a cement raw material calcined product and CO 2 ,
a combustion exhaust gas pipe through which exhaust gas including combustion exhaust gas discharged from the indirect heating calciner flows;
an exhaust gas heat exchanger having an intake port connected to the combustion exhaust gas pipe and an exhaust port;
It has an exhaust gas inlet connected to the exhaust port of the exhaust gas heat exchanger, a calcium oxide inlet, a calcium carbonate outlet, and a gas outlet, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet and the calcium oxide A reaction device that causes CO 2 in the exhaust gas to react with the calcium oxide to produce calcium carbonate by bringing the calcium oxide into contact with the calcium oxide introduced from the inlet;
A CO 2 recovery system for cement manufacturing equipment, comprising: a conveying device that conveys the calcium carbonate taken out from the calcium carbonate outlet of the reaction device to the raw material inlet of the indirect heating calciner.
前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口から導入されたセメント原料を、燃焼ガスを用いて間接的に加熱、仮焼してセメント原料仮焼物とCO2を生成させて、前記CO2を回収するCO2回収工程と、
前記間接加熱型仮焼炉から排出された燃焼排ガスを、排ガス熱交換器に導入して450℃以下に冷却する冷却工程と、
450℃以下に冷却された前記燃焼排ガスと酸化カルシウムとを接触させることにより、前記燃焼排ガス中のCO2と前記酸化カルシウムを反応させて炭酸カルシウムを生成させる炭酸カルシウム生成工程と、
前記炭酸カルシウムを前記間接加熱型仮焼炉の前記原料導入口に供給する炭酸カルシウム供給工程と、を含むセメント製造設備のCO2回収方法。 A method for recovering CO 2 in a cement manufacturing facility having a cement manufacturing kiln, and an indirect heating type calcining furnace comprising a raw material inlet, a calcined product outlet, and a CO 2 outlet, the method comprising:
The cement raw material introduced from the raw material inlet of the indirect heating type calcining furnace is indirectly heated and calcined using combustion gas to generate a cement raw material calcined product and CO2 , and the CO2 is A CO 2 recovery process to recover;
A cooling step of introducing the combustion exhaust gas discharged from the indirect heating type calciner into an exhaust gas heat exchanger and cooling it to 450 ° C. or less,
A calcium carbonate generation step of causing the CO 2 in the combustion exhaust gas to react with the calcium oxide to generate calcium carbonate by bringing the combustion exhaust gas cooled to 450° C. or lower into contact with calcium oxide;
A CO 2 recovery method for cement manufacturing equipment, comprising: a calcium carbonate supplying step of supplying the calcium carbonate to the raw material inlet of the indirect heating type calcining furnace.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022143909A JP2024039390A (en) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022143909A JP2024039390A (en) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024039390A true JP2024039390A (en) | 2024-03-22 |
Family
ID=90326212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022143909A Pending JP2024039390A (en) | 2022-09-09 | 2022-09-09 | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024039390A (en) |
-
2022
- 2022-09-09 JP JP2022143909A patent/JP2024039390A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI436962B (en) | Carbon dioxide gas recovery method and recovery equipment in cement manufacturing equipment | |
RU2466950C2 (en) | Method for production of cement | |
JP5575126B2 (en) | Cement clinker manufacturing method in equipment and such cement clinker manufacturing equipment | |
KR20120095850A (en) | Methods and systems for recovery of co2 gas in cement-manufacturing facilities, and processes for manufacturing cement | |
JP4730394B2 (en) | CO2 gas recovery method and recovery facility in cement manufacturing facility | |
US9914663B2 (en) | Manufacturing facility for quicklime, and manufacturing facility and manufacturing process for slaked lime | |
WO2022123435A1 (en) | Method of producing clinker from cement raw meal | |
JP2024039390A (en) | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant | |
JP2023017884A (en) | Carbon dioxide production device, method and design method of carbon dioxide production device | |
JP4730393B2 (en) | CO2 gas recovery method and recovery facility in cement manufacturing facility | |
JP2024039393A (en) | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant | |
KR20220125354A (en) | Material handling apparatus and process using hydrogen | |
CN102057240B (en) | Gasification with separate calcination | |
CN115151663A (en) | Calcination apparatus and process using hydrogen | |
JP2024039396A (en) | Co2 recovery system of cement manufacturing plant, and co2 recovery method of cement manufacturing plant | |
CN108885059A (en) | Equipment with individual carrying streaming calcining furnace, for manufacturing clinker | |
JP4730455B2 (en) | CO2 gas recovery method and recovery facility in cement manufacturing facility | |
CN114751665B (en) | Method for trapping CO2 gas generated by decomposing cement raw material, cement production method and system | |
EP4303514A1 (en) | Method for manufacturing cement clinker and cement plant | |
JP7136577B2 (en) | Carbon dioxide production device, carbon dioxide production method, design method of carbon dioxide production device | |
CN116457319A (en) | Method and apparatus for decarbonating carbonated material |