JP4689514B2 - Method and apparatus for treating exhaust gas in cement firing facility - Google Patents

Method and apparatus for treating exhaust gas in cement firing facility Download PDF

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Description

本発明は、セメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置に関し、更に詳しくは、セメント焼成設備から排出される排ガスから、塩素、臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物等のような有用な揮発性不純物を回収するとともに、セメント焼成設備の操業に対する影響を最小限とすることが可能なセメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for treating exhaust gas in a cement firing facility, and more particularly, useful volatility such as halogens such as chlorine and bromine and / or halogen compounds from exhaust gas discharged from cement firing facilities. The present invention relates to a method and an apparatus for treating exhaust gas in a cement firing facility capable of collecting impurities and minimizing the influence on the operation of the cement firing facility.

セメント製造設備では、廃棄物の使用が増加するに従い、塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物、SO等の硫黄化合物等の揮発性不純物がセメント焼成設備に多く持ち込まれるようになってきた。
特に、近年、セメント焼成設備の代替燃料として廃プラスチック等が利用されるようになってきたが、これらの廃プラスチックには、難燃性を付与するために臭素が含まれているものが多く、この廃プラスチックをセメント焼成設備にて燃焼した場合に臭素が発生し、この廃プラスチックの量が増加するに従ってセメントキルンで揮発する臭素も増加することになる。その理由は、臭素についても塩素と同様、セメント焼成設備内にて循環濃縮するためである。
そこで、これらの高濃度に循環濃縮する塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物を除去するために、セメント焼成設備に塩素バイパス装置を付設することが一般に行われている。
In cement production facility, in accordance with the use of waste increases, halogen and / or halogen compounds such as chlorine or bromine, volatile impurities sulfur compounds such as SO x are beginning to be brought more into the cement burning facility .
In particular, in recent years, waste plastics and the like have come to be used as an alternative fuel for cement firing facilities, but these waste plastics often contain bromine to impart flame retardancy, When this waste plastic is burned in a cement firing facility, bromine is generated, and as the amount of this waste plastic increases, bromine volatilized in the cement kiln also increases. The reason for this is that bromine is also concentrated in the cement firing facility like chlorine.
Therefore, in order to remove halogen and / or halogen compounds such as chlorine and bromine that are circulated and concentrated to a high concentration, a chlorine bypass device is generally attached to the cement firing equipment.

図3は、従来の塩素バイパス装置を付設したセメント製造設備を示す模式図であり、図において、1はセメント原料貯蔵庫、2はセメント原料を乾燥粉砕する原料ミル、3はセメント原料粉を分離するためのサイクロン、4は多段のサイクロン4a〜4dからなるサスペンションプレヒータ、5は仮焼炉、6はセメントキルン、7はセメントキルン6に接続されるプレヒータライジングダクト(窯尻部)、8はセメントキルン6内に燃料を噴出させるバーナー、9はクリンカクーラ、10、11は電気集塵機、12、13は排気煙突、14は吸引ファン(排ガス誘引手段)、15は冷却ファン、16は吸引ファンである。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a cement manufacturing facility equipped with a conventional chlorine bypass device. In the figure, 1 is a cement raw material storage, 2 is a raw material mill for drying and pulverizing the cement raw material, and 3 is a cement raw material powder. 4 is a suspension preheater composed of multi-stage cyclones 4a to 4d, 5 is a calcining furnace, 6 is a cement kiln, 7 is a preheater rising duct (kiln bottom) connected to the cement kiln 6, and 8 is a cement kiln. 6 is a clinker cooler, 10 is an electric dust collector, 12 and 13 are exhaust chimneys, 14 is a suction fan (exhaust gas attracting means), 15 is a cooling fan, and 16 is a suction fan.

また、21はセメント原料供給ライン、22はセメント原料粉供給ライン、23はセメントクリンカ搬送ライン、24はクリンカクーラ9から排出される冷却用空気を仮焼炉5の燃焼用空気として用いるための燃焼用空気ダクト、25はサスペンションプレヒータ排ガスラインである。
また、31は塩素バイパス装置であり、セメントキルン6から排出される排ガスの一部を抽気するプローブ32と、冷却チャンバ33と、バッグフィルタ34と、冷却チャンバ33及びバッグフィルタ34からのダストを貯留するダストサイロ35と、冷却ファン36、37と、吸引ファン38とにより構成されている。
Also, 21 is a cement raw material supply line, 22 is a cement raw material powder supply line, 23 is a cement clinker conveying line, and 24 is a combustion for using cooling air discharged from the clinker cooler 9 as combustion air for the calciner 5. An air duct 25 is a suspension preheater exhaust gas line.
A chlorine bypass device 31 stores the probe 32 for extracting a part of the exhaust gas discharged from the cement kiln 6, the cooling chamber 33, the bag filter 34, and the dust from the cooling chamber 33 and the bag filter 34. The dust silo 35, the cooling fans 36 and 37, and the suction fan 38 are configured.

このセメント製造設備では、塩素等の揮発性不純物は、セメントキルン6内にて1000℃以上に高温加熱されることによって揮発し、サスペンションプレヒータ4にて再凝集してセメント原料と共にセメントキルン6内に再度持ち込まれることによって、セメント焼成系内にて循環濃縮される。特に、塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物は、セメントキルン6内での揮発率が高いので、セメント製造設備に系外から持ち込まれるハロゲンの量に対して100倍以上の循環濃縮倍率となる。そこで、セメントキルン6の排ガス中に揮発した状態で高濃縮している塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物を、塩素バイパス装置31により冷却凝集させてセメント焼成設備の系外に取り除くことによって、循環濃縮倍率を小さくする様にしている。   In this cement manufacturing facility, volatile impurities such as chlorine are volatilized by being heated at a high temperature of 1000 ° C. or higher in the cement kiln 6, reaggregated by the suspension preheater 4, and the cement raw material in the cement kiln 6. By being brought in again, it is circulated and concentrated in the cement firing system. In particular, since halogens such as chlorine and bromine and / or halogen compounds have a high volatilization rate in the cement kiln 6, a circulation concentration ratio of 100 times or more with respect to the amount of halogen brought into the cement manufacturing facility from outside the system. Become. Therefore, the halogen and / or halogen compounds such as chlorine and bromine which are highly concentrated in the state of volatilization in the exhaust gas of the cement kiln 6 are cooled and aggregated by the chlorine bypass device 31 and removed from the system of the cement firing facility. The circulation concentration ratio is reduced.

一方、塩素や臭素と同様に循環濃縮する物質にSO等の硫黄化合物がある。
通常、硫黄は、サスペンションプレヒータ4では石灰分等と反応して硫酸塩としてセメント原料中に存在している。セメントキルン6に持ち込まれた硫酸塩は、セメントキルン6内の高温領域にてその70〜80%が気化するとともに、粉末石炭などの燃料中に含まれる硫黄分が燃焼することにより発生するSOとともに、高濃度の気体状態でセメントキルン6から排出される。このセメントキルン6内で気化した気体状態のSOはサスペンションプレヒータ4に送り込まれ、このサスペンションプレヒータ4にてセメントの粉末原料と反応しほぼ完全に脱硫される。したがって、セメント焼成設備から排出される排ガスには、数ppmのSOが存在するのみとなる。
On the other hand, there is a sulfur compound such as SO x as a substance that circulates and concentrates similarly to chlorine and bromine.
Normally, sulfur reacts with lime and the like in the suspension preheater 4 and is present in the cement raw material as sulfate. The sulfate introduced into the cement kiln 6 is vaporized at 70 to 80% in a high temperature region in the cement kiln 6 and SO x generated by combustion of sulfur contained in fuel such as powdered coal. At the same time, it is discharged from the cement kiln 6 in a high-concentration gas state. This SO x of the vaporized gas state in the cement kiln 6 is fed into the suspension preheater 4, it is almost completely desulfurized reacted at this suspension preheater 4 and cement powder raw material. Thus, the exhaust gas discharged from a cement burning facility, and only a few ppm of the SO x are present.

このように、図3に示すセメント製造設備は、SOがほぼ完全に脱硫される設備ではあるものの、付設した塩素バイパス装置では、装置内での脱硫がおこなわれる環境が限られてしまうために、セメントキルン6に接続されるプレヒータライジングダクト7にて排ガスを抽気し、この抽気した排ガスから塩素類を除去した後の排ガスにおいても、300〜2000ppmという相当量のSOが含まれる場合がある。そこで、相当量のSOが含まれる排ガスを再度セメント焼成設備に戻し、サスペンションプレヒータ4を経由することにより高濃度のセメント原料粉末を用いて脱硫してSOxを含まない排ガスとし、セメント製造設備から排出される排ガスとともに大気に排出する処理方法が採用されている。
例えば、セメント焼成設備に、空気冷却方式の抽気排ガス処理装置を接続し、この抽気排ガス処理装置の集塵機にて揮発性成分を含むダストを除去した後、このダスト除去後の排ガスをセメント原料焼成系の燃料燃焼用空気として利用するセメント原料焼成方法が提案されている(特許文献1参照)。
Thus, although the cement production facility shown in FIG. 3 is a facility where SO x is almost completely desulfurized, the attached chlorine bypass device limits the environment in which desulfurization is performed in the device. The exhaust gas after extracting the exhaust gas with the preheater rising duct 7 connected to the cement kiln 6 and removing chlorine from the extracted exhaust gas may contain a considerable amount of SO x of 300 to 2000 ppm. . Therefore, the exhaust gas containing a considerable amount of SO x is returned again to the cement firing facility, and desulfurized using high-concentration cement raw material powder via the suspension preheater 4 to obtain exhaust gas not containing SOx. A treatment method for discharging to the atmosphere together with the exhaust gas to be discharged is adopted.
For example, an air-cooled extraction exhaust gas treatment device is connected to a cement firing facility, and dust containing volatile components is removed by a dust collector of the extraction exhaust gas treatment device. A cement raw material firing method used as fuel combustion air has been proposed (see Patent Document 1).

また、セメントキルンから排出される排ガスの一部を抽気すると同時にこれを塩素化合物の凝固点以下にまで冷却し、冷却した抽気ガスから粗粉を分離してセメントキルン内に戻すと共に、この冷却した抽気ガスをさらに冷却して該抽気ガスからバイパスダストを回収し、このバイパスダストを回収した後の抽気ガスをセメント焼成設備内の温度800〜1200℃の領域を通過させることにより抽気ガス中のSOを低減する塩素バイパス排気のSOの低減方法が提案されている(特許文献2参照)。
これらの処理方法においては、戻される排ガスは、燃焼用空気としてセメント焼成系で使用されるため、この排ガスに含まれるSOはサスペンションプレヒータを通過する間に脱硫される。したがって、セメント原料焼成系から排出される排出ガス中のSOは、数ppm以下に保持される。
特開平10−330136号公報 特開2000−226241号公報
In addition, a part of the exhaust gas discharged from the cement kiln is extracted and simultaneously cooled to below the freezing point of the chlorine compound, and the coarse powder is separated from the cooled extracted gas and returned to the cement kiln. The gas is further cooled to recover the bypass dust from the extracted gas, and the extracted gas after recovering the bypass dust is passed through the region of the temperature of 800 to 1200 ° C. in the cement firing facility, thereby SO x in the extracted gas. the method for reducing the chlorine bypass exhaust of the SO x to reduce has been proposed (see Patent Document 2).
In these treatment methods, the returned exhaust gas is used as a combustion air in a cement firing system, so SO x contained in the exhaust gas is desulfurized while passing through the suspension preheater. Therefore, SO x in the exhaust gas discharged from the cement raw material firing system is maintained at several ppm or less.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-330136 JP 2000-226241 A

しかしながら、従来のセメント製造設備では、セメント焼成設備から排出される排ガスから塩素、臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物等のような揮発性不純物を回収する場合、セメント焼成設備の操業に対する影響が大きいという問題点があった。
例えば、塩素バイパス装置31の排ガスには、セメントキルン6の窯尻部7から抽気した燃焼ガスの他に多量の冷却空気が混合している。この排ガスを仮焼炉5もしくは仮焼炉5に接続される燃焼用空気ダクト24に導入して処理を行う場合は、排ガスに含まれる空気は仮焼炉5の燃料の燃焼用空気として利用されるが、燃焼ガスは何等利用されることはない。
また、仮焼炉に接続される燃焼用空気ダクト24内の燃焼用空気は、クリンカクーラ9で800〜900℃まで加熱されたものであるが、塩素バイパス装置31の排ガスの温度は100〜150℃と燃焼用空気ダクト24内の燃焼用空気と比較して低温である。したがって、仮焼炉に導入される燃焼用空気の一部を塩素バイパス装置31の排ガスに置き換えると、セメント焼成設備のエネルギー利用効率が極端に低下することとなる。
However, in conventional cement production facilities, when recovering volatile impurities such as halogens such as chlorine and bromine and / or halogen compounds from exhaust gas discharged from cement firing facilities, the impact on the operation of cement firing facilities is significant. There was a problem.
For example, the exhaust gas from the chlorine bypass device 31 is mixed with a large amount of cooling air in addition to the combustion gas extracted from the kiln bottom 7 of the cement kiln 6. When this exhaust gas is introduced into the calcining furnace 5 or the combustion air duct 24 connected to the calcining furnace 5 for processing, the air contained in the exhaust gas is used as combustion air for fuel in the calcining furnace 5. However, no combustion gas is used.
The combustion air in the combustion air duct 24 connected to the calcining furnace is heated to 800 to 900 ° C. by the clinker cooler 9, but the temperature of the exhaust gas from the chlorine bypass device 31 is 100 to 150. The temperature is lower than that of the combustion air in the combustion air duct 24. Therefore, if a part of the combustion air introduced into the calcining furnace is replaced with the exhaust gas of the chlorine bypass device 31, the energy utilization efficiency of the cement firing equipment is extremely lowered.

このように、従来のセメント製造設備では、セメント焼成設備の操業に与える影響が大きく、セメントクリンカの焼成能力の減少、および単位クリンカ当たりの消費熱量(熱量原単位)の増加等により、経済的な操業が不可能になるという虞があった。
また、塩素バイパス装置の排ガスをバーナー部の空気取り入れ口へ戻す場合では、エネルギー利用効率は大きく劣らないが、塩素バイパス装置の全ての排ガスを戻すことができない。また、塩素バイパス装置の排ガスをクリンカクーラの空気取り入れ口へ戻す場合では、長距離のガス処理経路が必要になり、設備が大掛かりになる等の問題点があった。
As described above, the conventional cement manufacturing equipment has a large influence on the operation of the cement firing equipment, and it is economical due to a decrease in the firing capacity of the cement clinker and an increase in the heat consumption per unit clinker (heat intensity). There was a risk that operation would become impossible.
Moreover, when returning the exhaust gas of a chlorine bypass apparatus to the air intake port of a burner part, although energy utilization efficiency is not greatly inferior, all the exhaust gases of a chlorine bypass apparatus cannot be returned. Further, when the exhaust gas from the chlorine bypass device is returned to the air intake port of the clinker cooler, there is a problem that a long-distance gas processing path is required and the facility becomes large.

また、従来の塩素バイパス装置では、セメントキルンの窯尻部から抽気した950℃以上の高温の排ガスを200℃以下にまで冷却する必要があるために冷却装置が必要になり、また、冷却した排ガス中のダストを捕集するのにバグフィルター等の高性能の集塵機が必要になる等により、抽気した排ガスの量が少量であるにも関わらず塩素バイパス装置が複雑かつ大型化する等の問題点があった。
また、近年、セメント焼成設備内で増加してきた臭素についても、塩素と同様、セメントキルン内で揮発した後、サスペンションプレヒータにて凝集して循環濃縮されることから、セメント焼成設備の安定した操業に悪影響を及ぼすという問題点があった。特に、臭素が揮発・凝集する温度は、塩素より低温領域にあるので、セメントキルンの窯尻部にて排ガスを抽気する従来の塩素バイパス装置では、排ガスから臭素を効率良く取り出すことが難しい。
このように、セメント製造設備から排出される塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物を含む排ガスを処理するにあたって、セメント製造設備の操業に与える影響が小さく、しかも大掛かりな設備を必要としない簡便な方法で処理できる技術が求められていた。更に、排ガスから臭素を効率良く取り出す技術についても同時に求められていた。
Moreover, in the conventional chlorine bypass device, a high temperature exhaust gas of 950 ° C. or higher extracted from the bottom of the kiln of the cement kiln needs to be cooled to 200 ° C. or lower, so a cooling device is required. Due to the need for high-performance dust collectors such as bag filters to collect the dust inside, the chlorine bypass device becomes complicated and large in size even though the amount of exhausted gas is small. was there.
In addition, bromine, which has increased in cement firing facilities in recent years, as well as chlorine, volatilizes in the cement kiln and then agglomerates and circulates and concentrates in a suspension pre-heater, enabling stable operation of cement firing facilities. There was a problem of adverse effects. In particular, since the temperature at which bromine volatilizes and aggregates is in a lower temperature range than chlorine, it is difficult to efficiently remove bromine from the exhaust gas in a conventional chlorine bypass device that extracts the exhaust gas at the kiln bottom of the cement kiln.
In this way, when treating exhaust gas containing halogen and / or halogen compounds such as chlorine and bromine discharged from cement production facilities, it has a small impact on the operation of cement production facilities and does not require large-scale facilities. A technology that can be processed in a simple manner has been demanded. Furthermore, a technique for efficiently removing bromine from exhaust gas has been demanded at the same time.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、セメント製造設備の操業に与える影響が小さく、しかも大掛かりな設備を必要としない簡便な方法で、セメント焼成設備の排ガスから塩素や臭素等の揮発性成分を容易かつ効率的に除去することができるセメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a small effect on the operation of cement production facilities, and it is a simple method that does not require large-scale facilities. An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment method and treatment apparatus in a cement firing facility capable of easily and efficiently removing volatile components such as benzene and bromine.

本発明者等は、上記課題を解決するために、従来の塩素バイパス装置における排ガスの戻し先およびガス温度、ガス量、ガス性状の違いによるセメント製造設備の操業に与える影響の大きさを検討した結果、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかにて発生する排ガスから抽気された排ガスを揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を排ガスに含まれるダストに付着させて該ダストを300℃以上の高温状態のまま捕集すると共に、このダストが取り除かれた排ガスをプレヒータへ戻すこととすれば、冷却用空気の導入量を減少させることが可能であり、しかも、セメント製造設備の操業に与える影響を最小限度とすることが可能であり、さらには、抽気する位置を選択することにより、臭素等の有用なハロゲンおよび/またはハロゲン化合物を回収することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors examined the magnitude of the influence on the operation of cement production facilities due to the difference between the return destination of the exhaust gas and the gas temperature, gas amount, and gas properties in the conventional chlorine bypass device. As a result, the exhaust gas extracted from the exhaust gas generated in any one of the preheater for calcining the cement raw material and the cement kiln for calcining the calcined cement raw material is reduced to 600 ° C. to 700 ° C. or less of the melting point of the volatile component. The volatile component is attached to dust contained in the exhaust gas and collected in a high temperature state of 300 ° C. or higher, and the exhaust gas from which the dust has been removed is returned to the preheater. The amount of cooling air introduced can be reduced, and the impact on the operation of cement production facilities can be minimized. Further, by selecting a location for extraction, it found that it is possible to recover useful silver and / or halogen compounds such as bromine, and have completed the present invention.

すなわち、本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理方法は、セメント原料をセメント焼成設備にて焼成する際に発生する排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから揮発性成分を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理方法であって、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気工程と、この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却工程と、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集工程と、このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理工程と、前記ダスト捕集工程にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却工程の冷却媒体として循環利用するダスト循環工程と、を備えてなることを特徴とする。 That is, the method for treating exhaust gas in the cement firing facility of the present invention is a cement that extracts a part of exhaust gas generated when firing cement raw material in the cement firing facility and removes volatile components from the extracted exhaust gas. A method for treating exhaust gas in a firing facility, wherein a preheater that pre-fires cement raw material, a cement kiln that fires the pre-fired cement raw material, and an extraction step of extracting a part of the exhaust gas discharged from one of them, A cooling step of reducing the extracted exhaust gas to a melting point of 600 ° C. to 700 ° C. or less of a volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to dust contained in the exhaust gas; A dust collecting step for collecting the dust to which the components are adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher, and an exhaust gas from which the dust has been removed And exhaust gas treatment step of returning to the over data, characterized by comprising and a dust recycling step of recycling as the cooling medium of the cooling process together with the conveying air the collected dust in the dust collecting step .

この処理方法では、抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させ、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集することにより、プレヒータの所定の位置へ排ガスを戻しても、セメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることが可能となる。
また、排ガスの量の増加を抑制するので、排ガスの処理工程を小さくすることが可能となる。
また、ダスト捕集工程にて捕集されたダストを搬送用空気と共に冷却工程の冷却媒体として循環利用することにより、セメント焼成設備から抽気する高温の排ガス中のダスト濃度を高くし、この高温の排ガス中に含まれる揮発性成分を高効率で捕集することが可能となり、よって、抽気する排ガスの量を少なくすることが可能になる。
また、排ガス中に含まれるSO 等の揮発性成分の含有量が少なくなるので、任意の処理先を選択することが可能である。
In this treatment method, the extracted exhaust gas is reduced to 600 ° C. to 700 ° C. or less, which is the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and the volatile component is adhered to the dust contained in the exhaust gas. By collecting the dust to which the sexual component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher, even if the exhaust gas is returned to a predetermined position of the preheater, the influence on the operation of the cement burning facility can be reduced.
In addition, since the increase in the amount of exhaust gas is suppressed, the exhaust gas treatment process can be reduced.
In addition, the dust collected in the dust collection process is circulated and used as a cooling medium in the cooling process together with the air for conveyance, so that the dust concentration in the high-temperature exhaust gas extracted from the cement firing facility is increased. It becomes possible to collect volatile components contained in the exhaust gas with high efficiency, and thus it is possible to reduce the amount of exhaust gas to be extracted.
Further, since the content of volatile components such as SO x contained in the exhaust gas is reduced, it is possible to select an arbitrary treatment destination.

前記抽気工程は、前記セメントキルンの窯尻部から排ガスの一部を抽気する工程であることが好ましい。
この処理方法では、セメントキルンの窯尻部から排ガスの一部を抽気することにより、塩素や臭素等の揮発性成分の含有率の高いダストを捕集することが可能となり、更に高温の排ガスを抽気することによるセメント焼成設備の操業に与える影響をより小さくすることが可能となる。
The extraction step is preferably a step of extracting a part of the exhaust gas from the kiln bottom of the cement kiln.
In this treatment method, it is possible to collect dust having a high content of volatile components such as chlorine and bromine by extracting a part of the exhaust gas from the bottom of the kiln of the cement kiln, and to collect exhaust gas at a higher temperature. It becomes possible to make the influence which it has on the operation of the cement baking equipment by bleeding smaller.

本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理装置は、セメント原料をセメント焼成設備にて焼成する際に発生する排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから揮発性成分を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理装置であって、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却手段と、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集手段と、このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理手段と、前記ダスト捕集手段にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却手段の冷却媒体として循環利用するダスト循環手段と、を備えてなることを特徴とする。 The apparatus for treating exhaust gas in a cement firing facility of the present invention extracts a part of exhaust gas generated when firing a cement raw material in the cement firing facility and removes volatile components from the extracted exhaust gas. An exhaust gas treatment apparatus in which a preheater for calcining cement raw material, a cement kiln for calcining the calcined cement raw material, an extraction means for extracting a part of the exhaust gas discharged from the preheater, and this extraction air Cooling means for lowering the exhausted gas to 600 ° C. to 700 ° C. or lower of the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to the dust contained in the exhaust gas, Dust collecting means for collecting adhering dust in a high temperature state of 300 ° C. or higher, and returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater And the exhaust gas treatment means, characterized by comprising and a dust circulation means for recycling as a cooling medium of the cooling means together with the conveying air the collected dust by the dust collecting means.

この処理装置では、冷却手段により抽気された排ガスを揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させて、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させ、次いで、ダスト捕集手段により、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集することにより、排ガスの量の増加を抑制することが可能となる。よって、プレヒータの所定の位置へ排ガスを戻しても、セメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることが可能となる。
また、排ガスの量の増加を抑制するので、排ガスの処理装置を小型化することが可能となる。よって、セメント焼成設備の排ガスから揮発性成分を低コストで除去することが可能となる。
また、ダスト循環手段によりダスト捕集手段にて捕集されたダストを搬送用空気と共に冷却手段の冷却媒体として循環利用することにより、セメント焼成設備から抽気する高温の排ガス中のダスト濃度を高くし、この高温の排ガス中に含まれる揮発性成分を高効率で捕集することが可能となり、よって、抽気手段にて抽気する排ガスの量を少なくすることが可能になる。
また、排ガス中に含まれるSO 等の揮発性成分の含有量が少なくなるので、任意の処理先を選択することが可能となる。
In this processing apparatus, the exhaust gas extracted by the cooling means is lowered to 600 ° C. to 700 ° C. or less, which is the melting point of the volatile component, and this volatile component is adhered to the dust contained in the exhaust gas, and then dust trapping is performed. By collecting the dust to which the volatile component adheres in a high temperature state of 300 ° C. or higher by the collecting means, it is possible to suppress an increase in the amount of exhaust gas. Therefore, even if the exhaust gas is returned to a predetermined position of the preheater, the influence on the operation of the cement firing facility can be reduced.
Further, since an increase in the amount of exhaust gas is suppressed, it is possible to reduce the size of the exhaust gas processing apparatus. Therefore, it becomes possible to remove volatile components from the exhaust gas of the cement baking equipment at low cost.
In addition, the dust collected by the dust collecting means by the dust circulating means is circulated and used as a cooling medium for the cooling means together with the air for conveyance, thereby increasing the dust concentration in the high-temperature exhaust gas extracted from the cement firing facility. Thus, it becomes possible to collect volatile components contained in the high-temperature exhaust gas with high efficiency, and therefore it is possible to reduce the amount of exhaust gas extracted by the extraction means.
In addition, since the content of volatile components such as SO x contained in the exhaust gas is reduced, it is possible to select an arbitrary treatment destination.

本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理方法によれば、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気工程と、この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却工程と、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集工程と、このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理工程と、前記ダスト捕集工程にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却工程の冷却媒体として循環利用するダスト循環工程と、を備えたので、排ガスの量の増加を抑制することができ、高温にて揮発性成分を除去することができる。
その後、ダストが取り除かれた排ガスをプレヒータの所定の位置へ戻すことによって、セメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることができる。
さらに、排ガスの量の増加を抑制するので、排ガスの処理工程を小さくすることができる。
According to the exhaust gas treatment method in the cement firing facility of the present invention, a part of the exhaust gas discharged from either the preheater for calcining the cement raw material or the cement kiln for calcining the calcined cement raw material is extracted. An extraction step, and a cooling step of reducing the extracted exhaust gas to 600 ° C. to 700 ° C. or lower of the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to the dust contained in the exhaust gas. A dust collecting step for collecting the dust to which the volatile component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher, an exhaust gas treatment step for returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater, and the dust collecting step. and dust recycling step of recycling the collected dust as the cooling medium of the cooling process together with the conveying air Te, because with a, an increase in the amount of exhaust gas Can be suppressed, it is possible to remove the volatile component at high temperature.
Thereafter, by returning the exhaust gas from which the dust has been removed to a predetermined position of the preheater, the influence on the operation of the cement firing facility can be reduced.
Furthermore, since the increase in the amount of exhaust gas is suppressed, the exhaust gas treatment process can be reduced.

本発明のセメント焼成設備における排ガスの処理装置によれば、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却手段と、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集手段と、このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理手段と、前記ダスト捕集手段にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却手段の冷却媒体として循環利用するダスト循環手段と、を備えたので、排ガスの量の増加を抑制することができ、高温にて揮発性成分を除去することができる。
その後、排ガス処理手段を用いてダストが取り除かれた排ガスをプレヒータの所定位置へ戻すので、セメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることができる。
さらに、排ガスの量の増加を抑制するので、排ガスの処理装置を小型化することができ、その結果、セメント焼成設備の排ガスから揮発性成分を低コストで除去することができる。

According to the exhaust gas treatment apparatus in the cement firing facility of the present invention, a part of the exhaust gas discharged from either the preheater for calcining the cement raw material or the cement kiln for firing the calcined cement raw material is extracted. Extraction means, cooling means for reducing the extracted exhaust gas to 600 ° C. to 700 ° C. or less of the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to the dust contained in the exhaust gas; A dust collecting means for collecting the dust to which the volatile component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher, an exhaust gas processing means for returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater, and the dust collecting means. and dust recycling means for recycling as a cooling medium of the cooling means together with the conveying air the collected dust Te, because with a, an increase in the amount of exhaust gas Can be suppressed, it is possible to remove the volatile component at high temperature.
Thereafter, the exhaust gas from which the dust has been removed is returned to a predetermined position of the preheater using the exhaust gas treatment means, so that the influence on the operation of the cement firing facility can be reduced.
Furthermore, since the increase in the amount of exhaust gas is suppressed, the exhaust gas treatment device can be downsized, and as a result, volatile components can be removed from the exhaust gas of the cement firing facility at low cost.

本発明の他のセメント焼成設備における排ガスの処理装置によれば、セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却手段と、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集手段と、このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータの排ガス誘引手段以降へ戻す排ガス処理手段と、を備えたので、排ガスの量の増加を抑制することができ、高温にて揮発性成分を除去することができる。
その後、排ガス処理手段を用いてダストが取り除かれた排ガスをプレヒータの排ガス誘引手段以降へ戻すので、セメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることができる。
さらに、排ガスの量の増加を抑制するので、排ガスの処理装置を小型化することができ、その結果、セメント焼成設備の排ガスから揮発性成分を低コストで除去することができる。
According to the exhaust gas treatment apparatus in another cement firing facility of the present invention, a part of exhaust gas discharged from any one of a preheater for calcining cement raw material and a cement kiln for calcining this calcined cement raw material is obtained. Extraction means for extracting, and cooling for reducing the extracted exhaust gas to 600 ° C. to 700 ° C. or lower of the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to the dust contained in the exhaust gas Means, dust collecting means for collecting the dust to which the volatile component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher, and exhaust gas treatment means for returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater after the exhaust gas attraction means. Thus, an increase in the amount of exhaust gas can be suppressed, and volatile components can be removed at high temperatures.
Thereafter, the exhaust gas from which dust has been removed is returned to the preheater after the exhaust gas attraction means using the exhaust gas treatment means, so that the influence on the operation of the cement firing facility can be reduced.
Furthermore, since the increase in the amount of exhaust gas is suppressed, the exhaust gas treatment device can be downsized, and as a result, volatile components can be removed from the exhaust gas of the cement firing facility at low cost.

本発明のセメント製造設備における排ガスの処理方法及び処理装置の最良の形態について、図面に基づき説明する。
なお、本形態は、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。
The best mode of an exhaust gas treatment method and treatment apparatus in a cement production facility of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that this embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.

「第1の実施形態」
図1は、本発明の第1の実施形態のセメント製造設備における排ガスの処理装置を示す模式図であり、発生する排ガスの一部をプレヒータライジングダクトにて抽気し、この抽気された排ガスを、それに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集すると共に、このダストが取り除かれた排ガスをサスペンションプレヒータへ戻す排ガスの処理装置の例である。この図1では、図3と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
“First Embodiment”
FIG. 1 is a schematic diagram showing an exhaust gas treatment apparatus in a cement production facility according to a first embodiment of the present invention. A part of the generated exhaust gas is extracted by a preheater rising duct, and the extracted exhaust gas is The melting point of the volatile component contained therein is lowered to 600 ° C. to 700 ° C. or less, and the dust to which the volatile component is attached is collected in a high temperature state of 300 ° C. or more, and the exhaust gas from which the dust has been removed is collected. It is an example of the processing apparatus of the waste gas returned to a suspension preheater. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

図において、41はセメント製造設備に付設された排ガス処理装置であり、セメントキルン6に接続されるプレヒータライジングダクト(窯尻部)7に先端部が挿入されプレヒータライジングダクト7から排出される排ガスの一部を抽気するプローブ(抽気手段)42と、循環ダストの搬送用空気とともに抽気された排ガスを冷却する冷却空気としても利用される空気を送風し、この排ガスをそれに含まれる揮発性成分である臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させる冷却ファン(冷却手段)43と、この抽気された排ガス中の臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま分離捕集するサイクロン型のダスト捕集装置(ダスト捕集手段)44と、このダストが取り除かれた排ガスをサスペンションプレヒータ排ガスライン25へ戻す排ガスライン(排ガス処理手段)45と、ダスト捕集装置44にて捕集されたダストを冷却ファン43から送風される搬送用空気により再度プローブ42に供給して循環使用する循環ダスト空気輸送装置(ダスト循環手段)46と、循環ダスト供給ライン47と、臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物が付着したダストを貯留するダストサイロ48とにより構成されている。   In the figure, 41 is an exhaust gas treatment apparatus attached to a cement manufacturing facility, and the exhaust gas discharged from the preheater rising duct 7 is inserted into the preheater rising duct (kiln bottom) 7 connected to the cement kiln 6. A probe (bleeding means) 42 for extracting a part of the air and air used as cooling air for cooling the exhausted gas extracted together with the air for conveying the circulating dust are blown, and this exhaust gas is a volatile component contained therein. A cooling fan (cooling means) 43 for lowering the melting point of the halogen element and / or halogen compound such as bromine and chlorine to 600 ° C. to 700 ° C., and the halogen element such as bromine and chlorine in the extracted exhaust gas and / or Or cyclone type dust that separates and collects dust with halogen compounds attached at a high temperature of 300 ° C or higher A collection device (dust collection means) 44, an exhaust gas line (exhaust gas treatment means) 45 for returning the exhaust gas from which dust has been removed to the suspension preheater exhaust gas line 25, and dust collected by the dust collection device 44 A circulating dust air transporting device (dust circulating means) 46 which is supplied again to the probe 42 by the conveying air blown from the cooling fan 43 and circulated, a circulating dust supply line 47, a halogen element such as bromine and chlorine, and / or Or it is comprised with the dust silo 48 which stores the dust to which the halogen compound adhered.

次に、この排ガス処理装置41を用いて排ガスを処理する方法について説明する。
(抽気工程)
セメントキルン6に接続されるプレヒータライジングダクト7から排出される排ガスの一部をプローブ42を用いて抽気する工程である。
この排ガスには、ダストの他、揮発性成分である塩素や臭素等のハロゲンおよび/またはハロゲン化合物、SO等の硫黄化合物が含まれている。
Next, a method for treating exhaust gas using the exhaust gas treatment device 41 will be described.
(Bleeding process)
In this step, a part of the exhaust gas discharged from the preheater rising duct 7 connected to the cement kiln 6 is extracted using the probe 42.
This exhaust gas, other dust, halogen and / or halogen compounds of chlorine and bromine which are volatile components, contains sulfur compounds such as SO x.

(冷却工程)
循環ダスト空気輸送装置46により、ダスト捕集装置44にて捕集されたダストを冷却ファン43から送風される搬送用空気と共に再度プローブ42に供給し、これらダスト及び搬送用空気を用いて抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物を排ガス中のダストに付着させる工程である。
(Cooling process)
The dust collected by the dust collecting device 44 is supplied again to the probe 42 by the circulating dust air transport device 46 together with the conveying air blown from the cooling fan 43, and is extracted using the dust and the conveying air. The exhaust gas is reduced to 600 ° C. to 700 ° C. or less of the melting point of the halogen element and / or halogen compound such as bromine and chlorine contained in the exhaust gas, and the halogen element and / or halogen compound such as bromine and chlorine is exhausted. It is a process of adhering to the dust inside.

例えば、臭素化合物の主成分をKBrとすれば、このKBrの融点は730℃であるから、この融点の600℃〜700℃以下にまで低下させる。これにより、排ガスに含まれる臭素化合物は析出して排ガス中のダストの表面に付着すると同時に、排ガス中のダスト量を高濃度にすることによって、臭素化合物の捕集率を高める。
また、同様に、排ガス中のダスト濃度を高くすることによって、抽気した排ガス中に含まれる硫黄化合物の捕集効率も高めることができる。したがって、排ガス中のSOx濃度を低下させることが可能になる。また、この排ガスの処理においては、必ずしも高温処理が必要とならないので、後述するサスペンションプレヒータ排ガスライン25に導入して処理することが可能になる。
For example, if the main component of the bromine compound is KBr, the melting point of KBr is 730 ° C., so the melting point is lowered to 600 ° C. to 700 ° C. or less. Thereby, the bromine compound contained in the exhaust gas is deposited and adheres to the surface of the dust in the exhaust gas, and at the same time, the collection rate of the bromine compound is increased by increasing the amount of dust in the exhaust gas.
Similarly, the collection efficiency of sulfur compounds contained in the extracted exhaust gas can be increased by increasing the dust concentration in the exhaust gas. Therefore, it becomes possible to reduce the SOx concentration in the exhaust gas. In addition, since the exhaust gas treatment does not necessarily require a high temperature treatment, it can be introduced into the suspension preheater exhaust gas line 25 to be described later.

(ダスト捕集工程)
ダスト捕集装置44により、この臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物が付着したダストを、300℃以上の高温状態のまま分離捕集する。
このダスト捕集装置44では、この臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま分離捕集してダストサイロ48に搬送し貯留するとともに、このダストの一部を循環ダスト空気輸送装置46に搬送する。
(Dust collection process)
The dust collecting device 44 separates and collects the dust to which the halogen element such as bromine and chlorine and / or the halogen compound is attached in a high temperature state of 300 ° C. or higher.
The dust collector 44 separates and collects the dust to which the halogen element such as bromine and chlorine and / or the halogen compound is attached in a high temperature state of 300 ° C. or more, conveys it to the dust silo 48 and stores it. A part of the air is conveyed to the circulating dust air transport device 46.

(ダスト循環工程)
循環ダスト空気輸送装置46では、ダスト捕集装置44から搬送された臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物が付着したダストを、冷却ファン43からの搬送用及び冷却用空気とともに循環ダスト供給ライン47を経由してプローブ42に搬送し、抽気した排ガスの冷却媒体として循環利用する。
このように、ダスト捕集装置44にて捕集したダストをプローブ42に供給することで循環使用するので、抽気した排ガス中のダスト濃度を高くし、臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物の捕集効率を高くすることが可能である。
(Dust circulation process)
In the circulating dust air transport device 46, the dust to which halogen elements such as bromine and chlorine and / or halogen compounds are transported from the dust collecting device 44 is supplied together with the transporting and cooling air from the cooling fan 43. It is conveyed to the probe 42 via the line 47 and circulated and used as a cooling medium for the extracted exhaust gas.
Thus, since dust collected by the dust collector 44 is circulated and supplied to the probe 42, the dust concentration in the extracted exhaust gas is increased, and halogen elements such as bromine and chlorine and / or halogens are used. It is possible to increase the collection efficiency of the compound.

(排ガス処理工程)
上記のダスト捕集装置44にてダストが分離捕集されて取り除かれた排ガスを、排ガスライン45を介してサスペンションプレヒータ排ガスライン25へ戻す工程である。
このダストが取り除かれた排ガスは、サスペンションプレヒータ排ガスライン25及び吸引ファン14を経由してセメント原料を乾燥粉砕する原料ミル2に投入されて処理される。
(Exhaust gas treatment process)
This is a step of returning the exhaust gas from which dust is separated and collected by the dust collecting device 44 to the suspension preheater exhaust gas line 25 via the exhaust gas line 45.
The exhaust gas from which the dust has been removed is supplied to the raw material mill 2 for drying and pulverizing the cement raw material via the suspension preheater exhaust gas line 25 and the suction fan 14 and processed.

この工程では、サイクロン型のダスト捕集装置44を用いることにより、高温度でのダスト捕集が可能となり、このダストが取り除かれた排ガスをサスペンションプレヒータ4の所定の個所に導入して処理を行った場合においても、抽気した排ガスの温度を高く保ったまま、更に排ガスの流量を大きく増加することなくして処理が可能である。よって、排ガスを導入することによるセメント焼成設備の操業に与える影響を小さくすることができる。   In this process, by using the cyclone type dust collecting device 44, it becomes possible to collect dust at a high temperature, and the exhaust gas from which the dust has been removed is introduced into a predetermined portion of the suspension preheater 4 for processing. Even in such a case, it is possible to perform processing without greatly increasing the flow rate of the exhaust gas while keeping the temperature of the extracted exhaust gas high. Therefore, the influence exerted on the operation of the cement firing facility by introducing the exhaust gas can be reduced.

以上により、抽気する排ガスの量に対して50%程度の冷却空気と、ダスト捕集装置44にて捕集したダストを循環使用することにより、抽気した排ガスを、この排ガスに含まれる臭素や塩素等のハロゲン元素および/またはハロゲン化合物の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させてハロゲン元素および/またはハロゲン化合物を除去すると同時に、SO等の硫黄化合物の脱硫も同時に行うので、この排ガスをサスペンションプレヒータ排ガスライン25に導入し処理することができる。
したがって、プレヒータライジングダクト7から従来の塩素バイパス装置にて抽気するガス量以上のガスを抽気した場合であっても、セメント焼成設備の操業に与える影響を従来装置の1/5〜1/2程度まで減少させることができる。
As described above, by circulating and using about 50% of the cooling air with respect to the amount of exhaust gas to be extracted and the dust collected by the dust collector 44, the extracted exhaust gas is converted into bromine or chlorine contained in the exhaust gas. Since the halogen element and / or halogen compound is reduced by reducing the melting point of the halogen element and / or halogen compound to 600 ° C. to 700 ° C. or less, and the sulfur compound such as SO x is simultaneously desulfurized, this exhaust gas Can be introduced into the suspension preheater exhaust gas line 25 for processing.
Therefore, even when a gas larger than the amount of gas extracted by the conventional chlorine bypass device is extracted from the preheater rising duct 7, the influence on the operation of the cement firing facility is about 1/5 to 1/2 of the conventional device. Can be reduced.

一般に、図3に示すような従来の塩素バイパス装置では、セメントクリンカを焼成するための熱量原単位に与える影響として、次に挙げる(A)及び(B)の2種類の熱損失がある。
(A)セメントキルン窯尻から高温ガスを抽気するために損失する損失熱。
(B)塩素バイパス装置の冷却された排ガスを燃焼用空気として仮焼炉に使用するために、燃焼用空気が温度が低下することによる損失熱。
これらの熱損失のうち、(B)の熱損失によるセメントクリンカ焼成熱量原単位に与える影響は、(A)の熱損失による熱量原単位に与える影響の5〜12倍に相当することが一般に知られている。
また、(B)の熱損失によるセメント焼成装置の操業に与える影響によって、セメントクリンカ焼成能力の低下もあり得るものである。
In general, in the conventional chlorine bypass device as shown in FIG. 3, there are two types of heat loss (A) and (B) described below as influences on the calorific value for burning cement clinker.
(A) Loss heat lost to extract hot gas from the bottom of the cement kiln kiln.
(B) Heat loss due to a decrease in temperature of combustion air in order to use the cooled exhaust gas of the chlorine bypass device as combustion air in a calcining furnace.
Of these heat losses, it is generally known that the effect of the heat loss of (B) on the cement clinker calorific intensity is equivalent to 5 to 12 times the effect of the heat loss of (A) on the energy intensity. It has been.
Moreover, the cement clinker firing ability may be lowered due to the influence of the heat loss (B) on the operation of the cement firing apparatus.

また、一般のセメント焼成設備においては、低温度の空気をセメント焼成設備の高温度の燃料燃焼用空気として導入することの影響度は、セメントキルンに接続されるプレヒータライジングダクト(窯尻部)や最下段サイクロン4dの出口で同じガス量の高温度の燃焼ガスを抽気することによる影響度と比較して大きくなる場合が多い。
従来の塩素バイパス装置では、塩素などのハロゲン化合物の捕集効率を第一として考えていたために、セメントキルンのプレヒータライジングダクトから約2%の高温ガス(約1000℃)の抽気と、この抽気される排ガス量の5〜10倍の冷却空気量を装置に導入し、ダストを捕集した後、排ガスを仮焼炉の燃料燃焼用空気ダクトに導入して処理しているが、セメントクリンカの焼成熱量原単位については、約1.5〜2.5%程度の増加がみられ、セメント焼成設備の操業に与える影響は大きい。
In general cement firing equipment, the influence of introducing low-temperature air as high-temperature fuel combustion air for cement firing equipment depends on the preheater rising duct (kiln bottom) connected to the cement kiln. In many cases, it becomes larger than the influence due to the extraction of the high-temperature combustion gas of the same gas amount at the outlet of the lowermost cyclone 4d.
In the conventional chlorine bypass device, since the collection efficiency of halogen compounds such as chlorine was considered first, about 2% hot gas (about 1000 ° C) was extracted from the preheater rising duct of the cement kiln. After introducing the cooling air amount 5 to 10 times the amount of exhaust gas to be collected into the device and collecting dust, the exhaust gas is introduced into the fuel combustion air duct of the calciner and treated, but the cement clinker is fired. About the calorific value, an increase of about 1.5 to 2.5% is observed, and the influence on the operation of the cement burning equipment is large.

本発明は、従来の塩素バイパス装置の有する欠点を解消したものであり、プレヒータライジングダクト7から2%以上の高温ガスを抽気した場合であっても、セメント焼成設備の操業に与える影響を従来装置の1/5〜1/2程度まで減少させることができるものである。   The present invention eliminates the disadvantages of the conventional chlorine bypass device, and even when 2% or more of high-temperature gas is extracted from the preheater rising duct 7, the conventional device has an effect on the operation of the cement firing facility. Can be reduced to about 1/5 to 1/2.

「第2の実施形態」
図2は、本発明の第2の実施形態のセメント製造設備における排ガスの処理装置を示す模式図であり、本実施形態の排ガス処理装置51が、第1の実施形態の排ガス処理装置41と異なる点は、第1の実施形態の排ガス処理装置41では、プレヒータライジングダクト7から排出される排ガスの一部をプローブ42を用いて抽気し、さらに、ダスト捕集装置44にてダストが分離捕集されて取り除かれた排ガスを、排ガスライン45を介してサスペンションプレヒータ排ガスライン25へ戻していたのに対し、本実施形態の排ガス処理装置51では、サスペンションプレヒータ4の最下段のサイクロン4dの出口から排出される排ガスの一部をプローブ42を用いて抽気し、さらに、ダスト捕集装置44にてダストが分離捕集されて取り除かれた排ガスを、排ガスライン52及び吸引ファン53を介してサスペンションプレヒータ排ガスライン25の吸引ファン14以降へ戻している点である。
“Second Embodiment”
FIG. 2 is a schematic diagram showing an exhaust gas treatment device in a cement production facility according to a second embodiment of the present invention, and an exhaust gas treatment device 51 of the present embodiment is different from the exhaust gas treatment device 41 of the first embodiment. The point is that in the exhaust gas treatment device 41 of the first embodiment, a part of the exhaust gas discharged from the preheater rising duct 7 is extracted using the probe 42, and further dust is separated and collected by the dust collection device 44. The exhaust gas that has been removed is returned to the suspension preheater exhaust gas line 25 via the exhaust gas line 45, whereas in the exhaust gas treatment device 51 of the present embodiment, the exhaust gas is discharged from the outlet of the lowermost cyclone 4 d of the suspension preheater 4. A part of the exhaust gas is extracted using the probe 42, and the dust is separated and collected by the dust collecting device 44 and removed. The exhaust gas is that is returned to the suction fan 14 and subsequent suspension preheater exhaust gas line 25 via the exhaust gas line 52 and the suction fan 53.

この排ガス処理装置51では、排ガスの抽気位置を最下段のサイクロン4dの出口としたので、得られるダストの塩素化合物に対する臭素化合物の濃度比を高くすることが可能である。
また、セメントキルン6や仮焼炉5にて発生したSOは、最下段のサイクロン4dで仮焼されたセメント原料によって脱硫されているので、抽気された排ガスに含まれるSOの量は少ない。これにより、排ガスをサスペンションプレヒータ排ガスライン25の誘引ファン14以降に導入し、後続するセメント原料を乾燥粉砕する原料ミル2の熱源として利用することができる。
In the exhaust gas treatment device 51, since the exhaust gas extraction position is the outlet of the lowermost cyclone 4d, the concentration ratio of the bromine compound to the chlorine compound in the obtained dust can be increased.
Further, the SO x generated in the cement kiln 6 and the calcining furnace 5 is desulfurized by the cement raw material calcined in the lowermost cyclone 4d, so that the amount of SO x contained in the extracted exhaust gas is small. . As a result, exhaust gas can be introduced into the suspension preheater exhaust gas line 25 after the induction fan 14 and used as a heat source for the raw material mill 2 for drying and grinding the subsequent cement raw material.

さらに、最下段のサイクロン4dの出口から抽気される排ガス中には、プレヒータライジングダクト7からの排ガスと比較して、塩素および/または塩素化合物の含有量(濃度)が1/3〜1/4となっている反面、臭素および/または臭素化合物の含有量は同等となっていることが多い。
この排ガス処理装置51では、ダストが分離捕集されて取り除かれた排ガスは、プレヒータライジングダクト7からの排ガスと比較して塩素化合物濃度に対する臭素化合物濃度比が高くなっているので、排ガス中の臭素および/または臭素化合物を選択して捕集することができる。
Further, in the exhaust gas extracted from the outlet of the lowermost cyclone 4d, the content (concentration) of chlorine and / or chlorine compound is 1/3 to 1/4 as compared with the exhaust gas from the preheater rising duct 7. On the other hand, the content of bromine and / or bromine compounds is often the same.
In the exhaust gas treatment device 51, the exhaust gas from which dust has been separated and collected has a higher bromine compound concentration ratio relative to the chlorine compound concentration than the exhaust gas from the preheater rising duct 7, and therefore bromine in the exhaust gas. And / or bromine compounds can be selected and collected.

本発明の第1の実施形態のセメント製造設備における排ガス処理装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the waste gas processing apparatus in the cement manufacturing equipment of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のセメント製造設備における排ガス処理装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the waste gas processing apparatus in the cement manufacturing equipment of the 2nd Embodiment of this invention. 従来の塩素バイパス装置を付設したセメント製造設備を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cement manufacturing equipment which attached the conventional chlorine bypass apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

4 サプペンションプレヒータ
4a〜4d サイクロン
5 仮焼炉
6 セメントキルン
7 プレヒータライジングダクト
8 バーナー
9 クリンカクーラ
14 吸引ファン
15 冷却ファン
23 セメントクリンカ搬送ライン
24 燃焼用空気ダクト
25 サスペンションプレヒータ排ガスライン
41 排ガス処理装置
42 プローブ
43 冷却ファン
44 ダスト捕集装置
45 排ガスライン
46 循環ダスト空気輸送装置
47 循環ダスト供給ライン
48 ダストサイロ
51 排ガス処理装置
52 排ガスライン
53 吸引ファン
4 Subsidence preheater 4a-4d Cyclone 5 Calcining furnace 6 Cement kiln 7 Preheater rising duct 8 Burner 9 Clinker cooler 14 Suction fan 15 Cooling fan 23 Cement clinker transport line 24 Combustion air duct 25 Suspension preheater exhaust gas line 41 Exhaust gas treatment device 42 Probe 43 Cooling fan 44 Dust collecting device 45 Exhaust gas line 46 Circulating dust air transport device 47 Circulating dust supply line 48 Dust silo 51 Exhaust gas treatment device 52 Exhaust gas line 53 Suction fan

Claims (3)

セメント原料をセメント焼成設備にて焼成する際に発生する排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから揮発性成分を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理方法であって、
セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気工程と、
この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却工程と、
この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集工程と、
このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理工程と、
前記ダスト捕集工程にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却工程の冷却媒体として循環利用するダスト循環工程と、
を備えてなることを特徴とするセメント焼成設備における排ガスの処理方法。
A method for treating exhaust gas in a cement firing facility that extracts a part of exhaust gas generated when firing a cement raw material in a cement firing facility and removes volatile components from the extracted exhaust gas,
An extraction process for extracting a part of exhaust gas discharged from any one of a preheater for calcining the cement material and a cement kiln for calcining the calcined cement material;
A cooling step of reducing the extracted exhaust gas to 600 ° C. to 700 ° C. or less of a melting point of a volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to dust contained in the exhaust gas;
A dust collecting step of collecting the dust to which the volatile component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher;
An exhaust gas treatment process for returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater;
A dust circulation step in which the dust collected in the dust collection step is circulated and used as a cooling medium in the cooling step together with air for conveyance;
A method for treating exhaust gas in a cement firing facility, comprising:
前記抽気工程は、前記セメントキルンの窯尻部から排ガスの一部を抽気する工程であることを特徴とする請求項1記載のセメント焼成設備における排ガスの処理方法。 The method for treating exhaust gas in a cement firing facility according to claim 1 , wherein the extraction step is a step of extracting a part of the exhaust gas from the kiln bottom of the cement kiln. セメント原料をセメント焼成設備にて焼成する際に発生する排ガスの一部を抽気し、この抽気された排ガスから揮発性成分を除去するセメント焼成設備における排ガスの処理装置であって、
セメント原料を仮焼するプレヒータ、この仮焼されたセメント原料を焼成するセメントキルン、のいずれかから排出される排ガスの一部を抽気する抽気手段と、
この抽気された排ガスを、この排ガスに含まれる揮発性成分の融点の600℃〜700℃以下にまで低下させ、この揮発性成分を該排ガスに含まれるダストに付着させる冷却手段と、
この揮発性成分が付着したダストを300℃以上の高温状態のまま捕集するダスト捕集手段と、
このダストが取り除かれた排ガスを前記プレヒータへ戻す排ガス処理手段と、
前記ダスト捕集手段にて捕集されたダストを搬送用空気と共に前記冷却手段の冷却媒体として循環利用するダスト循環手段と、
を備えてなることを特徴とするセメント焼成設備における排ガスの処理装置。
An exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility for extracting a part of exhaust gas generated when firing a cement raw material in a cement firing facility and removing volatile components from the extracted exhaust gas,
An extraction means for extracting a part of exhaust gas discharged from any one of a preheater for calcining the cement raw material and a cement kiln for calcining the calcined cement raw material;
A cooling means for reducing the extracted exhaust gas to 600 ° C. to 700 ° C. or less of the melting point of the volatile component contained in the exhaust gas, and attaching the volatile component to the dust contained in the exhaust gas;
Dust collecting means for collecting the dust to which the volatile component is adhered in a high temperature state of 300 ° C. or higher;
An exhaust gas treatment means for returning the exhaust gas from which the dust has been removed to the preheater;
A dust circulating means for circulating and using the dust collected by the dust collecting means as a cooling medium of the cooling means together with air for conveyance;
An exhaust gas treatment apparatus in a cement firing facility, comprising:
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