JP4777044B2 - Cement manufacturing apparatus and cement manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、セメント製造工程における有機塩素化合物の排出抑制を可能としたセメント製造装置及びセメント製造方法に関する。   The present invention relates to a cement manufacturing apparatus and a cement manufacturing method capable of suppressing emission of organochlorine compounds in a cement manufacturing process.

近年、セメント製造装置の仮焼炉、ロータリーキルン等における燃焼用燃料の一部に、廃タイヤ、木屑、下水汚泥、廃プラスチック等の可燃性廃棄物が使用されるようになってきている。これらの廃棄物は、石炭の使用量を削減し、資源の温存に役立ったり、セメント製造コストの低減に貢献したりしている。   In recent years, combustible wastes such as waste tires, wood chips, sewage sludge, and waste plastics have been used as a part of combustion fuel in calcining furnaces, rotary kilns and the like of cement manufacturing apparatuses. These wastes reduce the amount of coal used, help conserve resources, and contribute to reducing cement manufacturing costs.

セメント製造装置は、通常、クリンカを焼成するためのロータリーキルン、原料を予熱し脱炭酸を促進するための仮焼炉付きプレヒーター、キルン排ガスの余熱を利用して原料を乾燥するための原料ドライヤー、粉砕するための原料ミル、排ガスを除塵し浄化するための集塵機、クリンカを冷却するためのクリンカクーラー、クリンカを石膏とともに粉砕し最終的に製品のセメントを得るための仕上げミル等から構成される。   Cement production equipment usually has a rotary kiln for firing clinker, a preheater with a calcining furnace for preheating the raw material and promoting decarboxylation, a raw material dryer for drying the raw material using the residual heat of the kiln exhaust gas, It consists of a raw material mill for pulverization, a dust collector for removing and purifying exhaust gas, a clinker cooler for cooling the clinker, a finishing mill for pulverizing the clinker together with gypsum and finally obtaining a cement product.

廃タイヤ、木屑、下水汚泥、廃プラスチック等の廃棄物は、通常、ロータリーキルンの窯尻と称する部分又は仮焼炉に投入され燃焼されるが、それらの燃焼によって微量のダイオキシン類等の有機塩素化合物が生成する。有機塩素化合物は、その大部分が集塵機において捕集され、セメント製造装置の外には放出されないものの、捕集されなかったわずかな有機塩素化合物が大気に放出されるおそれがある。このため、その排出量の削減は、常に改善を進めるべき課題となっている。   Wastes such as waste tires, wood chips, sewage sludge, and plastics are usually put into a part called a kiln bottom of a rotary kiln or a calcining furnace and burned. Produces. Most of the organic chlorine compounds are collected by a dust collector and are not released outside the cement manufacturing apparatus, but there is a possibility that a small amount of the organic chlorine compounds that have not been collected is released to the atmosphere. For this reason, reducing the amount of emissions has always been an issue that should be improved.

このような背景にあって、キルン排ガスに含まれる有機塩素化合物を低減する方法が考案されている。例えば、プレヒーターより排出された後、煙突に至るまでの間の配管又は装置内を流通する温度３５０℃以上の排ガスの一部を抽気し、該ガス中に含有されている水銀、ダイオキシン等の有害物質を凝縮させて除去する方法が知られている（特許文献１参照）。   Against this background, a method for reducing organochlorine compounds contained in kiln exhaust gas has been devised. For example, after exhausted from the pre-heater, a part of the exhaust gas having a temperature of 350 ° C. or higher that circulates in the pipe or the device until reaching the chimney is extracted, and mercury, dioxin, etc. contained in the gas are extracted. A method of condensing and removing harmful substances is known (see Patent Document 1).

また、キルン排ガスを、集塵機を用いて処理し、捕集された有機塩素化合物を含むダストの少なくとも一部を、セメント製造装置内の８００℃以上の場所（例えば、ロータリーキルン、仮焼炉、サスペンションプレヒータの最下段サイクロン等）に投入する方法が知られている（特許文献２参照）。   In addition, the kiln exhaust gas is treated with a dust collector, and at least a part of the collected dust containing the organic chlorine compound is disposed in a place of 800 ° C. or higher in the cement manufacturing apparatus (for example, rotary kiln, calciner, suspension preheater) In the lowermost cyclone or the like) is known (see Patent Document 2).

さらに、窯尻からキルン排ガスの一部を抽気して除塵した後に、該抽気ガスをクリンカクーラーへと供給して有機塩素化合物を分解する方法が知られている（特許文献３参照）。
特開２００５−９７００５号公報 特開２００４−２４４３０８号公報 特開２００３−１９２４０５号公報 Furthermore, after extracting a part of kiln exhaust gas from the kiln bottom and removing the dust, a method is known in which the extracted gas is supplied to a clinker cooler to decompose an organic chlorine compound (see Patent Document 3).
JP 2005-97005 A JP 2004-244308 A JP 2003-192405 A

しかし、これらのいずれの方法も、有機塩素化合物の生成を根本から抑制するものではなく、生成した有機塩素化合物をガスや粉体を媒体として、低温部に送って凝縮させるか、高温部に送って分解させる方法であって、特許文献１に記載の方法は、低温凝縮により抽気ガスから回収したダイオキシンが含まれる凝縮液を処分する手間が必要となる。また、いずれの方法も有機塩素化合物を含む媒体を高温部に送る工程で媒体の漏出が生じた場合に、媒体の塩素化合物濃度が高いため、漏出の生じた周辺が高度に汚染されるおそれがある。   However, none of these methods fundamentally suppress the formation of organochlorine compounds, and the produced organochlorine compounds are sent to a low temperature part for condensation using gas or powder as a medium, or sent to a high temperature part. The method described in Patent Document 1 requires time and effort to dispose of the condensate containing dioxins recovered from the extracted gas by low-temperature condensation. In addition, in any method, when the medium leaks in the process of sending the medium containing the organic chlorine compound to the high temperature part, the chlorine compound concentration of the medium is high, so that the area around the leak may be highly contaminated. is there.

このような問題点に鑑みて、本発明は、セメント製造工程での有機塩素化合物の生成を根本から抑制することができ、セメント製造工程からの有機塩素化合物の排出を確実に抑制することができるセメント製造装置及びセメント製造方法を提供することを目的とする。   In view of such problems, the present invention can fundamentally suppress the formation of organochlorine compounds in the cement manufacturing process, and can reliably suppress the discharge of organochlorine compounds from the cement manufacturing process. An object of the present invention is to provide a cement manufacturing apparatus and a cement manufacturing method.

上記課題を解決するために、第一の本発明のセメント製造装置は、セメント原料を仮焼する仮焼炉と、前記仮焼炉にて仮焼されたセメント原料を焼成し、クリンカを製造するロータリーキルンと、酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気を前記ロータリーキルンの窯尻部に供給する酸素富化空気供給手段とを備えることを特徴とする（発明１）。 In order to solve the above-mentioned problems, a cement manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention manufactures a clinker by calcining a calcining furnace for calcining a cement raw material and a cement raw material calcined in the calcining furnace. and rotary kiln, the oxygen concentration, characterized in that it comprises an oxygen enriched air supply means for supplying oxygen-enriched air was adjusted to 50% by volume or more in the kiln of the b Tarikirun (invention 1).

ロータリーキルンの窯尻部に投入された燃料としての可燃性廃棄物を完全に燃焼させることができず、燃え残った有機物がセメント製造装置（特に、プレヒーター）内に存在すると、その残存した有機物と塩素とが反応してダイオキシン等の有機塩素化合物が生成されるが、上記発明（発明１）によれば、酸素濃度を５０体積％に調整した酸素富化空気がロータリーキルンの窯尻部に供給されることで、ロータリーキルンの窯尻部に投入された燃料としての可燃性廃棄物の燃焼性が向上するため、セメント製造工程におけるダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制することができる。 It is impossible to completely burn the combustible wastes as fuel charged into the kiln portion of the rotor Rikirun, burning remaining organics cement manufacturing apparatus (in particular, pre-heater) to be present in, and the remaining organics and although the chlorine organic chlorine compounds such as dioxin is generated by the reaction, according to the above invention (invention 1), oxygen-enriched air having an adjusted oxygen concentration of 50% by volume in the kiln of the rotor Rikirun by being supplied, in order to improve the combustion of the combustible wastes as fuel charged into the kiln portion of the rotor Rikirun is, it is possible to suppress the formation of organic chlorine compounds such as dioxin in the cement manufacturing process.

上記発明（発明１）においては、前記酸素富化空気供給手段は、さらに前記仮焼炉に酸素富化空気を供給する手段であることが好ましい（発明２）。In the said invention (invention 1), it is preferable that the said oxygen enriched air supply means is a means which supplies oxygen enriched air to the said calcining furnace further (invention 2).

仮焼炉に投入された燃料としての微粉炭又は補助燃料としての可燃性廃棄物を完全に燃焼させることができず、また、ロータリーキルンの窯尻部に投入された燃料としての可燃性廃棄物を完全に燃焼させることができず、燃え残った有機物がセメント製造装置（特に、プレヒーター）内に存在すると、その残存した有機物と塩素とが反応してダイオキシン等の有機塩素化合物が生成されるが、上記発明（発明２）によれば、酸素濃度を５０体積％に調整した酸素富化空気が仮焼炉及びロータリーキルンの窯尻部に供給されることで、仮焼炉に投入された燃料としての微粉炭及び補助燃料としての可燃性廃棄物、並びにロータリーキルンの窯尻部に投入された燃料としての可燃性廃棄物の燃焼性が向上するため、セメント製造工程におけるダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制することができる。It is not possible to completely burn pulverized coal as fuel input to the calciner or combustible waste as auxiliary fuel, and flammable waste as fuel input to the kiln bottom of the rotary kiln. If organic matter that cannot be burned completely and remains unburned is present in a cement manufacturing device (especially a preheater), the remaining organic matter and chlorine react to produce an organic chlorine compound such as dioxin. According to the above invention (Invention 2), the oxygen-enriched air whose oxygen concentration is adjusted to 50% by volume is supplied to the kiln bottom of the calcining furnace and the rotary kiln. Because the flammability of pulverized coal and combustible waste as auxiliary fuel and combustible waste as fuel injected into the kiln bottom of a rotary kiln is improved, The production of organic chlorine compounds such as relaxin can be suppressed.

上記発明（発明１，２）においては、前記ロータリーキルンの窯前部に接続されたクリンカクーラーと、前記クリンカクーラーと前記仮焼炉とを接続し、前記クリンカクーラーから抽気した抽気ガスを前記仮焼炉に供給するクーラー抽気配管とをさらに備え、前記酸素富化空気供給手段は、さらに前記クーラー抽気配管内に前記酸素富化空気を供給する手段であることが好ましい（発明３）。 In the said invention ( invention 1 and 2 ), the clinker cooler connected to the kiln front part of the said rotary kiln, the said clinker cooler, and the said calcining furnace are connected, The extraction gas extracted from the said clinker cooler is said calcination Preferably, the apparatus further comprises a cooler bleed pipe for supplying to the furnace, and the oxygen enriched air supply means is a means for further supplying the oxygen enriched air into the cooler bleed pipe ( Invention 3 ).

上記発明（発明３）によれば、さらにクーラー抽気配管内に酸素富化空気が供給されるため、ロータリーキルンの窯尻部、又はロータリーキルンの窯尻部及び仮焼炉に投入された燃料又は補助燃料としての微粉炭や可燃性廃棄物の燃焼性が、供給された酸素富化空気によって向上し、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制することができる。 According to the above invention (invention 3), is further supplied with oxygen-enriched air into the cooler bleed the pipe because, kiln inlet section of the rotor Rikirun or kiln inlet portion and fuel or auxiliary placed in a calcining furnace of the rotary kiln The combustibility of pulverized coal as a fuel or combustible waste is improved by the supplied oxygen-enriched air, and the production of organic chlorine compounds such as dioxin can be suppressed.

上記発明（発明１〜３）においては、前記酸素富化空気を加熱する加熱手段をさらに備えることが好ましく（発明４）、上記発明（発明４）においては、前記加熱手段は、前記セメント製造装置からの廃熱を利用して前記酸素富化空気を加熱する手段であることが好ましい（発明５）。 In the said invention ( invention 1-3 ), it is preferable to further provide the heating means which heats the said oxygen enriched air ( invention 4 ), In the said invention ( invention 4 ), the said heating means is the said cement manufacturing apparatus. It is preferable that the oxygen-enriched air is heated by using waste heat from the invention ( Invention 5 ).

上記発明（発明４，５）によれば、あらかじめ加熱された酸素富化空気がロータリーキルンの窯尻部、又はロータリーキルンの窯尻部及び仮焼炉に供給されるため、燃焼用燃料（微粉炭、可燃性廃棄物等）の燃焼性が向上し、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成をより抑制することができるとともに、セメント製造装置からの廃熱を利用して酸素富化空気を加熱することで、セメント製造装置の熱収支が良好になる。According to the above inventions (Inventions 4 and 5), the preheated oxygen-enriched air is supplied to the kiln bottom of the rotary kiln, or the kiln bottom of the rotary kiln and the calciner, so that the fuel for combustion (pulverized coal, Combustibility of combustible wastes, etc., and the production of organochlorine compounds such as dioxins can be further suppressed, and the oxygen-enriched air is heated using waste heat from the cement production equipment. The heat balance of the cement production equipment becomes better.

第二の本発明のセメント製造装置は、セメント原料を仮焼する仮焼炉と、前記仮焼炉にて仮焼されたセメント原料を焼成し、クリンカを製造するロータリーキルンと、酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気を前記仮焼炉及び／又は前記ロータリーキルンの窯尻部に供給する酸素富化空気供給手段と、前記酸素富化空気を加熱する加熱手段とを備えるセメント製造装置であって、前記加熱手段は、前記セメント製造装置からの廃熱を利用して前記酸素富化空気を加熱する手段であることを特徴とする（発明６）。The cement manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention is a calcining furnace for calcining cement raw material, a rotary kiln for calcining cement raw material calcined in the calcining furnace to produce a clinker, and an oxygen concentration of 50 volumes. % Oxygen-enriched air supply means for supplying oxygen-enriched air adjusted to at least% to the calcining furnace and / or the kiln bottom of the rotary kiln, and a heating apparatus for heating the oxygen-enriched air And the said heating means is a means to heat the said oxygen enriched air using the waste heat from the said cement manufacturing apparatus (invention 6), It is characterized by the above-mentioned.

上記発明（発明６）によれば、あらかじめ加熱された酸素富化空気が仮焼炉及び／又はロータリーキルンの窯尻部に供給されるため、燃焼用燃料（微粉炭、可燃性廃棄物等）の燃焼性が向上し、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成をより抑制することができるとともに、セメント製造装置からの廃熱を利用して酸素富化空気を加熱することにで、セメント製造装置の熱収支が良好になる。 According to the above invention ( Invention 6 ), since oxygen-enriched air heated in advance is supplied to the kiln bottom of the calciner and / or the rotary kiln, the combustion fuel (pulverized coal, combustible waste, etc.) Combustibility is improved, generation of organochlorine compounds such as dioxin can be further suppressed, and heat of the cement production equipment can be obtained by heating the oxygen-enriched air using waste heat from the cement production equipment. The balance is good.

また、本発明のセメント製造方法は、酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気をロータリーキルンの窯尻部に供給し、有機塩素化合物の生成を抑制することを特徴とする（発明７）。 Moreover, cement manufacturing process of the present invention, the oxygen concentration by supplying oxygen-enriched air was adjusted to 50% by volume or more in the kiln of the rotor Rikirun, which comprises suppressing the formation of organic chlorine compounds (invention 7).

上記発明（発明７）によれば、ロータリーキルンの窯尻部に酸素濃度が５０体積％以上に調整された酸素富化空気が供給されることで、ロータリーキルンの窯尻部に投入された燃焼用燃料（微粉炭、可燃性廃棄物等）の燃焼性が向上するため、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制することができる。 According to the above invention (Invention 7), that the oxygen-enriched air having an oxygen concentration in the kiln of the rotor Rikirun is adjusted to more than 50% by volume is supplied, which is put into kiln portion of the rotor Rikirun combustion Since the combustibility of industrial fuel (pulverized coal, combustible waste, etc.) is improved, the production of organic chlorine compounds such as dioxins can be suppressed.

本発明によれば、セメント製造工程での有機塩素化合物の生成を根本から抑制することができ、したがって有機塩素化合物が漏出する可能性もなく、セメント製造工程からの有機塩素化合物の排出を確実に抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to fundamentally suppress the formation of organochlorine compounds in the cement manufacturing process, and therefore there is no possibility of leakage of organochlorine compounds, and the discharge of organochlorine compounds from the cement manufacturing process is ensured. Can be suppressed.

本発明の一実施形態に係るセメント製造装置を、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るセメント製造装置を示す概略構成図であり、図２は、本実施形態に係るセメント製造装置における酸素富化空気製造装置を示す概略構成図である。   A cement manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a cement manufacturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an oxygen-enriched air manufacturing apparatus in the cement manufacturing apparatus according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施形態に係るセメント製造装置１は、第１〜第５のサイクロン２１，２２，２３，２４，２５及び仮焼炉２６を有するプレヒーター２と、仮焼炉２６内に設けられた微粉炭バーナー２６１と、第５のサイクロン２５に接続されたロータリーキルン３と、ロータリーキルン３の窯前部に接続されたクリンカクーラー４と、クリンカクーラー４と仮焼炉２６とを接続するクーラー抽気配管４１と、酸素富化空気製造装置５とを備える。   As shown in FIG. 1, the cement manufacturing apparatus 1 according to this embodiment includes a preheater 2 having first to fifth cyclones 21, 22, 23, 24, 25 and a calcining furnace 26, and a calcining furnace 26. The pulverized coal burner 261 provided inside, the rotary kiln 3 connected to the fifth cyclone 25, the clinker cooler 4 connected to the front of the kiln of the rotary kiln 3, the clinker cooler 4 and the calcining furnace 26 are connected. The cooler bleed piping 41 and the oxygen-enriched air production apparatus 5 are provided.

プレヒーター２は、熱交換を行いながらセメント原料を予熱するためのものであり、第１のサイクロン２１に投入されたセメント原料は、第１のサイクロン２１から第５のサイクロン２５へと順次移動しながら予熱される。仮焼炉２６は、その内部に微粉炭バーナー２６１が設けられており、セメント原料の仮焼（脱炭酸反応）を効率的に促進させる。仮焼炉２６としては、特にその種類が限定されるものではなく、例えば、ＳＦ仮焼炉、ＭＦＣ仮焼炉、ＲＳＰ仮焼炉、ＫＳＶ仮焼炉、ＤＤ仮焼炉、ＳＬＣ仮焼炉等を用いることができる。   The preheater 2 is for preheating the cement raw material while exchanging heat, and the cement raw material charged into the first cyclone 21 moves sequentially from the first cyclone 21 to the fifth cyclone 25. While being preheated. The calcination furnace 26 is provided with a pulverized coal burner 261 inside thereof, and efficiently promotes calcination (decarbonation reaction) of the cement raw material. The type of the calcining furnace 26 is not particularly limited. For example, the SF calcining furnace, the MFC calcining furnace, the RSP calcining furnace, the KSV calcining furnace, the DD calcining furnace, the SLC calcining furnace, etc. Can be used.

ロータリーキルン３は、第１〜第５のサイクロン２１〜２５にて予熱され、プレヒーター２の仮焼炉２６内で仮焼され脱炭酸されたセメント原料を焼成し、クリンカを製造するためのものである。   The rotary kiln 3 is used to produce a clinker by calcining a cement raw material preheated in the first to fifth cyclones 21 to 25 and calcined in the calcining furnace 26 of the preheater 2 and decarboxylated. is there.

クリンカクーラー４は、ロータリーキルン３内で焼成されて得られたクリンカを冷却するためのものであり、クリンカクーラー４には、クリンカを冷却するための空気をクリンカ層（クリンカクーラー４）内に供給するファン（図示せず）が設けられている。また、クリンカクーラー４には、クリンカクーラー４と仮焼炉２６とを接続するクーラー抽気配管４１が設けられている。   The clinker cooler 4 is for cooling the clinker obtained by firing in the rotary kiln 3. The clinker cooler 4 supplies air for cooling the clinker into the clinker layer (clinker cooler 4). A fan (not shown) is provided. Further, the clinker cooler 4 is provided with a cooler bleed pipe 41 for connecting the clinker cooler 4 and the calcining furnace 26.

酸素富化空気製造装置５は、酸素濃度の高い酸素富化空気を製造する装置である。酸素富化空気製造装置５には、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部に酸素富化空気を供給するための通気管５１が設けられており、通気管５１は、途中で分岐して、クーラー抽気配管４１の途中、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部のそれぞれに接続されている。なお、本実施形態においては、酸素富化空気製造装置５から酸素富化空気を供給するため通気管５１が、クーラー抽気配管４１の途中、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部のそれぞれに接続されているが、これに限定されるものではなく、少なくともこれらのうちのいずれかに接続されていればよい。   The oxygen-enriched air production apparatus 5 is an apparatus that produces oxygen-enriched air having a high oxygen concentration. The oxygen-enriched air production apparatus 5 is provided with a vent pipe 51 for supplying oxygen-enriched air to the calcining furnace 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3, and the vent pipe 51 is branched in the middle. In the middle of the cooler bleed pipe 41, the calciner 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3 are connected to each other. In the present embodiment, in order to supply oxygen-enriched air from the oxygen-enriched air production apparatus 5, the vent pipe 51 is provided in the middle of the cooler bleed pipe 41, each of the calciner 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3. Although connected, it is not limited to this, What is necessary is just to be connected to either of these at least.

図２に示すように、酸素富化空気製造装置５は、モレキュラーシーブが充填された第１〜第３の吸着塔５２，５３，５４を備えており、各吸着塔５２〜５４は並列に並べられている。酸素富化空気製造装置５においては、第１〜第３の吸着塔５２〜５４に乾燥空気が供給されると、第１〜第３の吸着塔５２〜５４に充填されたモレキュラーシーブに乾燥空気中の窒素が選択的に吸着され、これにより酸素濃度の高い酸素富化空気を製造することができる。   As shown in FIG. 2, the oxygen-enriched air production apparatus 5 includes first to third adsorption towers 52, 53, and 54 filled with molecular sieves, and the adsorption towers 52 to 54 are arranged in parallel. It has been. In the oxygen-enriched air production apparatus 5, when dry air is supplied to the first to third adsorption towers 52 to 54, dry air is applied to the molecular sieves filled in the first to third adsorption towers 52 to 54. The nitrogen inside is selectively adsorbed, whereby oxygen-enriched air having a high oxygen concentration can be produced.

酸素富化空気製造装置５において製造される酸素富化空気は、その酸素濃度が５０体積％以上であることが好ましく、８０体積％以上であることがより好ましく、９０体積％以上であることが特に好ましい。酸素濃度が５０体積％未満であると、仮焼炉２６において燃料として使用される微粉炭及び補助燃料として適宜使用される可燃性廃棄物、並びにロータリーキルン３の窯尻部に投入される燃料としての可燃性廃棄物の燃焼改善効果が小さく、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制できないおそれがある。   The oxygen-enriched air produced in the oxygen-enriched air production apparatus 5 has an oxygen concentration of preferably 50% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, and 90% by volume or more. Particularly preferred. When the oxygen concentration is less than 50% by volume, pulverized coal used as fuel in the calcining furnace 26, combustible waste appropriately used as auxiliary fuel, and fuel supplied to the kiln bottom of the rotary kiln 3 The combustion improvement effect of combustible waste is small, and the production of organic chlorine compounds such as dioxins may not be suppressed.

酸素富化空気製造装置５において、第１の吸着塔５２に乾燥空気が供給されている間、第２及び第３の吸着塔５３，５４は、充填されたモレキュラーシーブの再生工程に付されている。第１の吸着塔５２における窒素の吸着量が所定量以上になると、第２の吸着塔５３に乾燥空気が供給され、第２の吸着塔５３から酸素富化空気が排出されるようになり、第１の吸着塔５２は、充填されているモレキュラーシーブの再生工程に付される。   In the oxygen-enriched air production apparatus 5, while the dry air is supplied to the first adsorption tower 52, the second and third adsorption towers 53 and 54 are subjected to a regeneration process of the packed molecular sieve. Yes. When the amount of nitrogen adsorbed in the first adsorption tower 52 exceeds a predetermined amount, dry air is supplied to the second adsorption tower 53, and oxygen-enriched air is discharged from the second adsorption tower 53. The first adsorption tower 52 is subjected to a regeneration process of the packed molecular sieve.

本実施形態においては、クーラー抽気配管４１内、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部からなる群より選ばれる１又は２以上の部分に供給される酸素富化空気を加熱する加熱手段が設けられていることが好ましい。当該酸素富化空気があらかじめ加熱されていれば、燃料の燃焼性が向上するとともに、セメント製造装置１における熱収支が良好になる。酸素富化空気は、クーラー抽気ガスの温度と略同等の温度に加熱するのが好ましく、具体的には７００〜８００℃に加熱するのが好ましい。   In the present embodiment, there is provided a heating means for heating oxygen-enriched air supplied to one or more portions selected from the group consisting of the cooler bleed pipe 41, the calcining furnace 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3. It is preferable that If the oxygen-enriched air is heated in advance, the combustibility of the fuel is improved and the heat balance in the cement manufacturing apparatus 1 is improved. The oxygen-enriched air is preferably heated to a temperature substantially equal to the temperature of the cooler bleed gas, and specifically, preferably heated to 700 to 800 ° C.

酸素富化空気を加熱する加熱手段としては、例えば、電気ヒーター、灯油バーナー、ガスバーナー等の熱源を挙げることができる。また、当該加熱手段は、セメント製造工程各所の廃熱を利用して酸素富化空気を加熱する手段であってもよい。セメント製造工程各所の廃熱を利用すれば、酸素富化空気を加熱するための新たな燃料や電気を必要とすることもなく、これまで使用されていなかった廃熱を有効活用することができる。   Examples of the heating means for heating the oxygen-enriched air include heat sources such as an electric heater, a kerosene burner, and a gas burner. Further, the heating means may be a means for heating the oxygen-enriched air using waste heat from various parts of the cement manufacturing process. By using waste heat from various parts of the cement manufacturing process, it is possible to effectively use waste heat that has not been used before, without the need for new fuel and electricity to heat the oxygen-enriched air. .

セメント製造工程の廃熱を利用して酸素富化空気を加熱する場合、例えば、クリンカクーラー４に設けられたクーラー電気集塵機より排出されるガスにより加熱したり、プレヒーター２における第１〜第５のサイクロン２１〜２５又は仮焼炉２６の筐体表面等を利用して加熱したりすることができる。これらの位置に酸素富化空気製造装置５からの通気管５１を設けて熱交換し、廃熱を回収した後、クーラー抽気配管４１内、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部からなる群より選ばれる１又は２以上に酸素富化空気を供給することができる。   When the oxygen-enriched air is heated using waste heat from the cement manufacturing process, for example, the oxygen-enriched air is heated by a gas discharged from a cooler electrostatic precipitator provided in the clinker cooler 4 or first to fifth in the preheater 2. The cyclones 21 to 25, the housing surface of the calcining furnace 26, or the like can be used for heating. At these positions, a ventilation pipe 51 from the oxygen-enriched air production apparatus 5 is provided for heat exchange, and after waste heat is recovered, a group consisting of the cooler bleed pipe 41, the calciner 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3 One or more selected from oxygen can be supplied with oxygen-enriched air.

このような構成を有するセメント製造装置１において、第１のサイクロン２１に投入されたセメント原料は、第１のサイクロン２１から第５のサイクロン２５へと順次移動しながら予熱され、仮焼炉２６に供給される。仮焼炉２６に供給されたセメント原料は、仮焼炉２６内においてさらに加熱され、ロータリーキルン３に供給される。当該セメント原料はロータリーキルン３内にて焼成されて、クリンカが製造され、得られたクリンカは、クリンカクーラー４に供給されて冷却される。クリンカクーラー４内で冷却されたクリンカは、必要に応じて石膏等の各種添加材が添加され、ミル（図示せず）に供給されて粉砕され、セメントが製造される。   In the cement manufacturing apparatus 1 having such a configuration, the cement raw material charged into the first cyclone 21 is preheated while sequentially moving from the first cyclone 21 to the fifth cyclone 25, and is supplied to the calcining furnace 26. Supplied. The cement raw material supplied to the calcining furnace 26 is further heated in the calcining furnace 26 and supplied to the rotary kiln 3. The cement raw material is fired in the rotary kiln 3 to produce a clinker, and the obtained clinker is supplied to the clinker cooler 4 and cooled. Various additives such as gypsum are added to the clinker cooled in the clinker cooler 4 as necessary, and the clinker is supplied to a mill (not shown) and pulverized to produce cement.

クリンカクーラー４内でクリンカと熱交換され、クリンカクーラー４から抽気された約７００〜７５０℃の抽気ガスは、クーラー抽気配管４１を通じて仮焼炉２６に燃焼用ガスとして供給される。   The extracted gas at about 700 to 750 ° C. that is heat-exchanged with the clinker in the clinker cooler 4 and extracted from the clinker cooler 4 is supplied to the calciner 26 as a combustion gas through the cooler extraction pipe 41.

酸素富化空気製造装置５においては、除湿器（図示せず）にて処理された乾燥空気が、第１の吸着塔５２に供給され、その乾燥空気に含まれる窒素が、モレキュラーシーブに選択的に吸着されることにより、酸素が濃縮された酸素富化空気が製造される。このようにして製造された酸素富化空気は、仮焼炉２６の廃熱によりあらかじめ加熱され、クリンカ抽気配管４１の途中に接続されている通気管５１ａを通じて、クリンカ抽気とともに仮焼炉２６に供給されるとともに、仮焼炉２６に接続されている通気管５１ｂを通じて仮焼炉２６に供給される（図１の矢印を参照）。また、酸素富化空気は、ロータリーキルン３の窯尻部に接続されている通気管５１ｃを通じてロータリーキルン３の窯尻部に供給される（図１の矢印を参照）。   In the oxygen-enriched air production apparatus 5, dry air processed by a dehumidifier (not shown) is supplied to the first adsorption tower 52, and nitrogen contained in the dry air is selectively used for the molecular sieve. Oxygen-enriched air enriched with oxygen is produced by being adsorbed on the surface. The oxygen-enriched air produced in this way is heated in advance by the waste heat of the calcining furnace 26 and supplied to the calcining furnace 26 together with the clinker extraction through a vent pipe 51a connected in the middle of the clinker extraction pipe 41. At the same time, it is supplied to the calcining furnace 26 through the vent pipe 51b connected to the calcining furnace 26 (see the arrow in FIG. 1). Moreover, oxygen-enriched air is supplied to the kiln bottom part of the rotary kiln 3 through the vent pipe 51c connected to the kiln bottom part of the rotary kiln 3 (see the arrow in FIG. 1).

酸素富化空気の仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部への供給量は、仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部に供給されるガスの全量に対し、１体積％以上であることが好ましく、特に１０体積％以上であることが好ましい。酸素富化空気の供給量が仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部に供給されるガスの全量に対し１体積％未満であると、ダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制するという本発明の効果を期待することができないおそれがある。なお、仮焼炉２６に供給されるガスは、そのすべてが酸素富化空気であってもよく、この場合、クーラー抽気配管４１を仮焼炉２６に接続する必要はなく、通気管５１を仮焼炉２６に直接接続すればよい。   The supply amount of oxygen-enriched air to the calciner 26 of the calciner 26 and the rotary kiln 3 is 1% by volume or more with respect to the total amount of gas supplied to the calciner 26 of the calciner 26 and the rotary kiln 3. It is preferable that it is 10 volume% or more especially. When the supply amount of oxygen-enriched air is less than 1% by volume with respect to the total amount of gas supplied to the calcining furnace 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3, the present invention suppresses the generation of organic chlorine compounds such as dioxins. There is a possibility that the effect of can not be expected. The gas supplied to the calcining furnace 26 may be all oxygen-enriched air. In this case, it is not necessary to connect the cooler bleed pipe 41 to the calcining furnace 26, and the vent pipe 51 is temporarily installed. What is necessary is just to connect directly to the furnace 26.

本実施形態に係るセメント製造装置１によれば、仮焼炉２６内及びロータリーキルン３の窯尻部に酸素富化空気が供給され、仮焼炉２６に投入された燃料としての微粉炭及び補助燃料としての可燃性廃棄物、並びにロータリーキルン３に投入された燃料としての可燃性廃棄物の燃焼性が、供給された酸素富化空気によって向上するため、プレヒーター２内におけるダイオキシン等の有機塩素化合物の生成を抑制することができる。   According to the cement manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment, oxygen-enriched air is supplied into the calcining furnace 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3, and pulverized coal and auxiliary fuel as fuel input to the calcining furnace 26 are used. The combustibility of the combustible waste as a fuel and the combustible waste as the fuel input to the rotary kiln 3 is improved by the supplied oxygen-enriched air. Generation can be suppressed.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

本実施形態では、酸素富化空気製造装置５を設けて当該酸素富化空気製造装置５にて製造された酸素富化空気を仮焼炉２６に供給する構成としているが、例えば、純酸素又は酸素富化空気を充填したタンクを設置し、当該タンクから純酸素又は酸素富化空気を仮焼炉２６及びロータリーキルン３の窯尻部に供給する構成としてもよい。   In the present embodiment, the oxygen-enriched air production apparatus 5 is provided and the oxygen-enriched air produced by the oxygen-enriched air production apparatus 5 is supplied to the calcining furnace 26. For example, pure oxygen or A tank filled with oxygen-enriched air may be installed, and pure oxygen or oxygen-enriched air may be supplied from the tank to the calciner 26 and the kiln bottom of the rotary kiln 3.

本発明の一実施形態に係るセメント製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the cement manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るセメント製造装置における酸素富化空気製造装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the oxygen enriched air manufacturing apparatus in the cement manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

１…セメント製造装置
２…プレヒーター
２６…仮焼炉
３…ロータリーキルン
４…クリンカクーラー
４１…クーラー抽気配管
５…酸素富化空気製造装置
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…通気管
５２…第１の吸着塔
５３…第２の吸着塔
５４…第３の吸着塔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cement production apparatus 2 ... Pre-heater 26 ... Calciner 3 ... Rotary kiln 4 ... Clinker cooler 41 ... Cooler extraction piping 5 ... Oxygen-enriched air production apparatus 51, 51a, 51b, 51c ... Vent pipe 52 ... 1st adsorption | suction Tower 53 ... Second adsorption tower 54 ... Third adsorption tower

Claims (7)

セメント原料を仮焼する仮焼炉と、
前記仮焼炉にて仮焼されたセメント原料を焼成し、クリンカを製造するロータリーキルンと、
酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気を前記ロータリーキルンの窯尻部に供給する酸素富化空気供給手段と
を備えることを特徴とするセメント製造装置。 A calcining furnace for calcining cement raw materials;
A rotary kiln for producing a clinker by firing the cement raw material calcined in the calcining furnace,
Cement manufacturing apparatus characterized by the oxygen-enriched air having an adjusted oxygen concentration above 50% by volume and a oxygen-enriched air supply means for supplying the kiln portion of the B Tarikirun. 前記酸素富化空気供給手段は、さらに前記仮焼炉に酸素富化空気を供給する手段であることを特徴とする請求項１に記載のセメント製造装置。The cement manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the oxygen-enriched air supply means is means for supplying oxygen-enriched air to the calciner. 前記ロータリーキルンの窯前部に接続されたクリンカクーラーと、
前記クリンカクーラーと前記仮焼炉とを接続し、前記クリンカクーラーから抽気した抽気ガスを前記仮焼炉に供給するクーラー抽気配管とをさらに備え、
前記酸素富化空気供給手段は、さらに前記クーラー抽気配管内に前記酸素富化空気を供給する手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメント製造装置。 A clinker cooler connected to the kiln front of the rotary kiln;
A cooler bleed pipe for connecting the clinker cooler and the calciner and supplying a bleed gas extracted from the clinker cooler to the calciner;
The cement manufacturing apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the oxygen-enriched air supply means is means for further supplying the oxygen-enriched air into the cooler bleed piping . 前記酸素富化空気を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセメント製造装置。 The cement manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , further comprising heating means for heating the oxygen-enriched air. 前記加熱手段は、前記セメント製造装置からの廃熱を利用して前記酸素富化空気を加熱する手段であることを特徴とする請求項４に記載のセメント製造装置。 The cement manufacturing apparatus according to claim 4 , wherein the heating means is means for heating the oxygen-enriched air using waste heat from the cement manufacturing apparatus. セメント原料を仮焼する仮焼炉と、A calcining furnace for calcining cement raw materials;
前記仮焼炉にて仮焼されたセメント原料を焼成し、クリンカを製造するロータリーキルンと、A rotary kiln for producing a clinker by firing the cement raw material calcined in the calcining furnace,
酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気を前記仮焼炉及び／又は前記ロータリーキルンの窯尻部に供給する酸素富化空気供給手段とOxygen-enriched air supply means for supplying oxygen-enriched air having an oxygen concentration adjusted to 50% by volume or more to the calciner and / or the kiln bottom of the rotary kiln;
前記酸素富化空気を加熱する加熱手段とHeating means for heating the oxygen-enriched air;
を備えるセメント製造装置であって、A cement manufacturing apparatus comprising:
前記加熱手段は、前記セメント製造装置からの廃熱を利用して前記酸素富化空気を加熱する手段であることを特徴とするセメント製造装置。  The cement manufacturing apparatus, wherein the heating means is means for heating the oxygen-enriched air using waste heat from the cement manufacturing apparatus. 酸素濃度を５０体積％以上に調整した酸素富化空気をロータリーキルンの窯尻部に供給し、セメント製造工程における有機塩素化合物の生成を抑制することを特徴とするセメント製造方法。 The oxygen concentration by supplying oxygen-enriched air was adjusted to 50% by volume or more in the kiln of the rotor Rikirun, cement manufacturing method characterized by inhibiting the formation of organic chlorine compounds in the cement manufacturing process.
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