JP4812870B2 - Cement kiln exhaust gas treatment apparatus and treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、セメント焼成設備を構成するセメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を除去する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and a method for removing mercury from combustion exhaust gas discharged from a cement kiln constituting a cement firing facility.

セメントキルンの排ガスには、極微量の金属水銀（Ｈｇ）が含まれている。その起源は、セメントの主原料である石灰石等の天然原料が含有する水銀の他、フライアッシュ等の多品種にわたるリサイクル資源に含まれる水銀である。今後、廃棄物のセメント原料化及び燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルン排ガス中の水銀濃度が増加する可能性が考えられる。   Cement kiln exhaust gas contains a trace amount of metallic mercury (Hg). Its origin is not only mercury contained in natural raw materials such as limestone, which is the main raw material of cement, but also mercury contained in a wide variety of recycled resources such as fly ash. In the future, recycling of wastes as cement raw materials and fuels will be promoted, and as the amount of waste processing increases, the mercury concentration in the cement kiln exhaust gas may increase.

しかし、セメントキルンの排ガスに低濃度で含まれる水銀を、多量の排ガスから除去することは極めて困難であり、セメントキルンの排ガス中の水銀が増加すると、大気汚染の原因となる虞があるとともに、フライアッシュ等のリサイクル資源利用拡大の阻害要因となる虞もある。   However, it is extremely difficult to remove the mercury contained in the exhaust gas of cement kiln at a low concentration from a large amount of exhaust gas, and if the mercury in the exhaust gas of cement kiln increases, it may cause air pollution, There is also a risk of hindering the expansion of the use of recycled resources such as fly ash.

そこで、例えば、特許文献１には、セメントの製造工程から排出される排ガス中に含まれる水銀等を効率よく除去し、水銀等を除去した集塵ダストをセメント原料に再利用するため、セメントキルン排ガスを集塵機によって除塵した後、捕集した集塵ダストを加熱炉に導き、集塵ダスト中の水銀を揮発温度以上に加熱して揮発させ、その後、吸着剤等により吸着して除去するセメント製造排ガスの処理方法が提案されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 discloses that a cement kiln is used to efficiently remove mercury and the like contained in exhaust gas discharged from a cement manufacturing process, and to recycle dust collection dust from which mercury and the like are removed as a cement raw material. Cement production that removes exhaust gas with a dust collector, then guides the collected dust to a heating furnace, heats the mercury in the dust to a volatilization temperature and volatilizes it, and then adsorbs it with an adsorbent and removes it. An exhaust gas treatment method has been proposed.

また、特許文献２には、水銀等の重金属を含む焼成原料の焼成により生じるダストに含まれる重金属を効率的に除去するため、プレヒータ又はキルンの窯尻部から抽気した抽気ガスによって、前記ダストを重金属が揮発し得る温度以上の温度に加熱し、加熱したダストの一部と重金属を含む排ガスとを分離するサイクロンセパレータと、サイクロンセパレータの後段に接続され、ダストの残部と重金属を含む排ガスとを分離するバグフィルタと、バグフィルタの排ガスから重金属を除去する重金属除去塔とを備える重金属除去装置が記載されている。   Further, in Patent Document 2, in order to efficiently remove heavy metal contained in dust generated by firing of a firing raw material containing heavy metal such as mercury, the dust is extracted by extraction gas extracted from the kiln bottom of a preheater or kiln. A cyclone separator that is heated to a temperature higher than the temperature at which heavy metals can volatilize and separates a part of the heated dust from the exhaust gas containing heavy metal, and the remainder of the dust and the exhaust gas containing heavy metal are connected to the subsequent stage of the cyclone separator. A heavy metal removing device including a bag filter to be separated and a heavy metal removing tower for removing heavy metals from the exhaust gas of the bag filter is described.

特開２００２−３５５５３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-355531 特開２００９−３０８８３号公報JP 2009-30883 A

しかし、上記特許文献１に記載の処理方法においては、セメントキルン排ガスを集塵機によって除塵した後、捕集した集塵ダストを加熱炉に導き、集塵ダスト中の水銀を揮発させて除去するため、新たな熱源が必要になるとともに、集塵ダストを加熱炉の外周によって間接的に加熱するため、排ガス中の水銀量を効率よく低減することができないという問題があった。   However, in the treatment method described in Patent Document 1, after removing dust from the cement kiln exhaust gas with a dust collector, the collected dust is guided to a heating furnace, and the mercury in the dust is volatilized and removed. In addition to the need for a new heat source, the dust collection dust is indirectly heated by the outer periphery of the heating furnace, so the amount of mercury in the exhaust gas cannot be reduced efficiently.

一方、特許文献２に記載の重金属除去装置では、プレヒータ又はキルンの窯尻部から抽気したキルン燃焼排ガスを利用し、重金属を含有するダストを重金属が揮発し得る温度以上の温度に加熱するため、新たな熱源は不要であるが、プレヒータ等から本来セメント原料を予熱するための熱ガスが系外に排出されるため、その分の熱量を補うために新規燃料を使用する必要がある。また、プレヒータ等からの熱ガスの抽気により、プレヒータ等における温度制御に乱れを来し、安定運転が阻害される虞もある。さらに、プレヒータ等から分取したガスにはダストが多く含まれるため、このダストを除去するための固気分離装置に掛かる負担が大きくなり、装置コストが上昇したり、分取ガスに水分や硫黄分が多く含まれるため、後段に設置する水銀回収装置（特に活性炭吸着塔）に掛かる負担が大きくなり、運転コストも上昇するという問題があった。   On the other hand, in the heavy metal removal device described in Patent Document 2, the kiln combustion exhaust gas extracted from the pre-heater or the kiln bottom of the kiln is used to heat the dust containing heavy metal to a temperature equal to or higher than the temperature at which heavy metal can volatilize. Although a new heat source is unnecessary, since a hot gas for preheating the cement raw material is discharged out of the system from a preheater or the like, it is necessary to use a new fuel to supplement the amount of heat. Further, the extraction of the hot gas from the preheater or the like may disturb the temperature control in the preheater or the like, which may hinder stable operation. Furthermore, since the gas fractionated from the preheater or the like contains a large amount of dust, the burden on the solid-gas separation device for removing this dust increases, and the cost of the equipment rises. As a result, the burden on the mercury recovery device (particularly the activated carbon adsorption tower) installed in the latter stage is increased, and there is a problem that the operating cost increases.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメントキルンから排出される燃焼排ガスから水銀を除去するにあたり、新たな熱源や新規燃料が不要で、セメント焼成装置の安定運転を維持しながら、低コストで、効率よく水銀を除去することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and in removing mercury from combustion exhaust gas discharged from a cement kiln, no new heat source or new fuel is required, and cement firing is performed. The purpose is to remove mercury efficiently at low cost while maintaining stable operation of the apparatus.

上記課題を解決するため、本発明は、セメントキルン排ガスの処理装置であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、該集塵装置で集塵されたダストをセメント焼成設備のクリンカクーラーの排ガスを用いて加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cement kiln exhaust gas treatment apparatus, a dust collector that collects dust contained in the exhaust gas of the cement kiln, and dust collected by the dust collector. It is characterized by comprising a mercury recovery device that heats the exhaust gas from the clinker cooler of the firing facility and recovers the mercury volatilized by the heating.

そして、本発明によれば、クリンカクーラーの排ガスを用い、セメントキルンの排ガスに含まれ、集塵装置で集塵されたダストを加熱するため、集塵ダスト中の水銀を揮発させるにあたり新たな熱源や新規燃料が不要で、プレヒータ等における温度制御に乱れを生ずることがないため、セメント焼成装置の安定運転を維持することができ、低コストで、効率よく水銀を除去することができる。   According to the present invention, the exhaust gas from the clinker cooler is used, and the dust contained in the exhaust gas from the cement kiln and collected by the dust collector is heated. Therefore, a new heat source is used for volatilizing mercury in the dust collection dust. Since no new fuel is required and the temperature control in the preheater or the like is not disturbed, stable operation of the cement baking apparatus can be maintained, and mercury can be efficiently removed at low cost.

上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記クリンカクーラーの排ガスを抽気する抽気ダクトと、前記集塵装置で集塵されたダストを該抽気ダクトに供給し、該ダストを直接加熱するためのダスト供給装置とを設けることができる。これによって、集塵装置によって集塵されたダストをクリンカクーラーの排ガスにより直接加熱することができるため、水銀の揮発が促進され、後段の水銀回収装置でより多くの水銀を回収することができる。尚、前記集塵装置によって集塵されたダストの直接加熱にあたり、前記クリンカクーラーの排ガスの流れが上昇流となるダクト内に、前記クリンカクーラーの排ガスの流れに対して逆向きとなるようにダストを投入し、上昇気流中で混合加熱することが好ましい。   In the cement kiln exhaust gas treatment apparatus, an extraction duct for extracting the exhaust gas of the clinker cooler, a dust supply apparatus for supplying the dust collected by the dust collector to the extraction duct and directly heating the dust And can be provided. As a result, the dust collected by the dust collector can be directly heated by the exhaust gas of the clinker cooler, so that the volatilization of mercury is promoted and more mercury can be recovered by the mercury recovery device at the subsequent stage. In the direct heating of the dust collected by the dust collector, the dust is directed in the opposite direction to the exhaust gas flow of the clinker cooler in the duct where the exhaust gas flow of the clinker cooler becomes an upward flow. It is preferable to mix and heat in an ascending current.

上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記抽気ダクトと前記水銀回収装置との間に配置され、前記集塵装置で集塵されたダストを加熱した後の含塵ガスを固気分離する固気分離装置を設けることができる。これにより、集塵ダストから揮発した水銀の大部分を気相側に存在させることができるため、効率よく水銀を回収することができる。また、必要に応じて集塵ダストを加熱した後のクリンカクーラーの排ガスの顕熱を有効利用することができる。   In the cement kiln exhaust gas treatment device, solid gas separation is arranged between the extraction duct and the mercury recovery device and separates the dust-containing gas after heating the dust collected by the dust collector. A device can be provided. Thereby, since most of the volatilized mercury from the dust collection dust can be present on the gas phase side, the mercury can be efficiently recovered. Moreover, the sensible heat of the exhaust gas of a clinker cooler after heating dust collection dust as needed can be used effectively.

上記セメントキルン排ガスの処理装置において、前記水銀回収装置を活性炭吸着塔とすることができ、ダスト、水分及び硫黄分の少ないクリンカクーラーの排ガスの特徴を活かして、効率よく水銀を除去することができる。   In the cement kiln exhaust gas treatment device, the mercury recovery device can be an activated carbon adsorption tower, and can effectively remove mercury by making use of the characteristics of the exhaust gas of a clinker cooler with low dust, moisture and sulfur content. .

また、本発明は、セメントキルン排ガスの処理方法であって、セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、該集塵によって得られたダストをセメント焼成設備のクリンカクーラーの排ガスを用いて加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、集塵ダスト中の水銀を揮発させるにあたり新たな熱源や新規燃料が不要で、セメント焼成装置の安定運転を維持しながら、低コストで、効率よく水銀を除去することができる。   The present invention is also a method for treating a cement kiln exhaust gas, collecting dust contained in the exhaust gas of the cement kiln, and heating the dust obtained by the dust collection using the exhaust gas of a clinker cooler of a cement firing facility. And the mercury volatilized by the heating is recovered. According to the present invention, as in the above-described invention, no new heat source or new fuel is required for volatilizing mercury in the dust collection dust, and the mercury is efficiently produced at low cost while maintaining stable operation of the cement baking apparatus. Can be removed.

上記セメントキルン排ガスの処理方法において、前記揮発した水銀を活性炭吸着塔によって回収することができ、ダスト、水分及び硫黄分の少ないクリンカクーラーの排ガスの特徴を活かして、効率よく水銀を除去することができる。   In the above-described cement kiln exhaust gas treatment method, the volatilized mercury can be recovered by an activated carbon adsorption tower, and mercury can be efficiently removed by utilizing the characteristics of the exhaust gas of the clinker cooler with low dust, moisture and sulfur content. it can.

以上のように、本発明によれば、セメント焼成装置の安定運転を維持しながら、低コストで、効率よく水銀を除去することが可能になる。   As described above, according to the present invention, mercury can be efficiently removed at low cost while maintaining stable operation of the cement baking apparatus.

本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the processing apparatus of the cement kiln exhaust gas concerning this invention.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置１は、セメントキルン２、クリンカクーラー３、プレヒータ５及び仮焼炉６を備えたセメント焼成装置に付設され、セメントキルン排ガスＧ１に含まれるダストを集塵する電気集塵装置８と、クリンカクーラー３から延設されたクーラー抽気ダクト（仮焼炉６に連結される２次空気ダクト）２０から分岐する抽気ダクト１９と、電気集塵装置８で集塵されたダスト（以下、「ＥＰダスト」という）Ｄ１を抽気ダクト１９に供給するためのダスト供給装置９と、クリンカクーラー３からの抽気ガスＧ２によって加熱されたダストＤ２や、加熱によって揮発した水銀を含むガスＧ３を集塵するサイクロン１０と、サイクロン１０から排出されたガスＧ４を集塵するバグフィルタ１１と、ガスＧ５から熱回収する熱交換器１２と、熱交換器１２を通過したガスＧ６から水銀を回収する活性炭吸着塔１３等で構成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to the present invention. This treatment apparatus 1 is a cement firing apparatus including a cement kiln 2, a clinker cooler 3, a preheater 5, and a calcining furnace 6. An electric dust collector 8 that collects dust contained in the cement kiln exhaust gas G1 and a cooler bleed duct (secondary air duct connected to the calciner 6) 20 extended from the clinker cooler 3 are branched. , A dust supply device 9 for supplying dust (hereinafter referred to as “EP dust”) D1 collected by the electric dust collector 8 to the extraction duct 19, and an extraction gas G2 from the clinker cooler 3 Cyclone 10 that collects dust D2 heated by the gas, gas G3 containing mercury volatilized by heating, and gas G discharged from the cyclone 10 A bag filter 11 for dust collection and, and a heat exchanger 12 for heat recovery from the gas G5, activated carbon adsorption tower 13 to recover the mercury from the gas G6 which has passed through the heat exchanger 12 and the like.

セメントキルン２、プレヒータ５、仮焼炉６及び電気集塵装置８は、セメント製造装置に一般的に用いられているものであり、これらについての詳細説明は省略する。尚、電気集塵装置８の前段には、プレヒータ５に供給するセメント原料Ｒを生成するための原料系の設備等が配置される。   The cement kiln 2, the preheater 5, the calcining furnace 6, and the electrostatic precipitator 8 are generally used in cement manufacturing apparatuses, and detailed descriptions thereof are omitted. In addition, a raw material system for generating the cement raw material R supplied to the preheater 5 is disposed in the front stage of the electrostatic precipitator 8.

ダスト供給装置９は、電気集塵装置８から搬送されたＥＰダストＤ１を抽気ダクト１９に供給するために備えられ、ロータリフィーダ、シュート、分散板等を備え、ＥＰダストＤ１を抽気ダクト１９中に分散させ、抽気ダクト１９を通過する抽気ガスＧ２によってＥＰダストＤ１が効率よく加熱されるように構成される。   The dust supply device 9 is provided to supply the EP dust D1 conveyed from the electrostatic precipitator 8 to the extraction duct 19 and includes a rotary feeder, a chute, a dispersion plate, and the like, and the EP dust D1 is supplied into the extraction duct 19. The EP dust D1 is configured to be efficiently heated by the bleed gas G2 that is dispersed and passes through the bleed duct 19.

サイクロン１０は、抽気ダクト１９を通過するガスＧ３中に含まれるダストＤ２を一次捕集するための固気分離装置であり、バグフィルタ１１は、その後さらにガスＧ４中に含まれるダストを二次捕集するための固気分離装置である。   The cyclone 10 is a solid-gas separation device for primarily collecting dust D2 contained in the gas G3 passing through the bleed duct 19, and the bag filter 11 thereafter further collects dust contained in the gas G4. It is a solid-gas separation device for collecting.

バグフィルタ１１は、９００℃程度までの耐熱性を有する高耐熱型のバグフィルタであることが望ましい。このようなバグフィルタとしては、ハニカムセル化した棒状のセラミック管を複数配列したものや、シート状のセラミックフィルタを用いたものなど、様々なタイプのものが開発されているが、本発明においては、ガスＧ５に含まれる微細粒子を集塵し得るものであれば、フィルタのタイプは特に限定されない。   The bag filter 11 is desirably a high heat-resistant bag filter having heat resistance up to about 900 ° C. Various types of bag filters have been developed, such as those in which a plurality of rod-shaped ceramic tubes formed into honeycomb cells are arranged, and those using sheet-like ceramic filters. As long as the fine particles contained in the gas G5 can be collected, the type of the filter is not particularly limited.

一方、バグフィルタ１１は、ガスＧ４の温度を調温することで、種々の耐熱温度に応じる濾布を備えたバグフィルタとすることもできる。その際には、バグフィルタの前段に調温装置を設けることになる。また、ガスＧ４に含まれる揮発状態の水銀の再凝縮を避けること、及び、セラミック製の濾布に次ぐ耐熱性を有する濾布が、一般的にはガラス繊維製の濾布であることを考慮すると、ガスＧ５の温度を１５０〜２５０℃に調節することが好ましく、１８０〜２３０℃に調節することがより好ましい。   On the other hand, the bag filter 11 can be a bag filter provided with filter cloths corresponding to various heat-resistant temperatures by adjusting the temperature of the gas G4. In that case, a temperature control device is provided in front of the bag filter. In addition, avoid recondensation of volatile mercury contained in gas G4, and consider that the filter cloth having heat resistance next to the filter cloth made of ceramic is generally a filter cloth made of glass fiber. Then, it is preferable to adjust the temperature of gas G5 to 150-250 degreeC, and it is more preferable to adjust to 180-230 degreeC.

熱交換器１２は、バグフィルタ１１から排出されたガスＧ５の顕熱を有効利用するために備えられる。ガスＧ５中には、揮発した水銀が存在することから、水銀の再凝縮を避けるため、熱交換器１２には、ガスＧ５と非接触のタイプの熱交換器を用いる必要があるが、例えば、熱交換器１２にて回収した熱を蒸気ボイラー用の熱源や空気予熱用の熱源として利用することができる。   The heat exchanger 12 is provided in order to effectively use the sensible heat of the gas G5 discharged from the bag filter 11. Since volatilized mercury exists in the gas G5, in order to avoid recondensation of mercury, it is necessary to use a heat exchanger of a type that does not contact the gas G5 as the heat exchanger 12. The heat recovered by the heat exchanger 12 can be utilized as a heat source for a steam boiler or a heat source for air preheating.

活性炭吸着塔１３は、熱交換器１２から排出されたガスＧ６中の水銀を除去するために備えられる。ここで、ガスＧ６の温度を活性炭に通ガス可能な温度（例えば１００℃程度）まで熱交換器１２によって低下させる。活性炭吸着塔１３で使用される活性炭としては、市販の活性炭において、より水銀除去能力に優れる活性炭を選定することが望ましい。特に、水銀吸着用として調整された硫黄添着処理が施されている活性炭が好適である。   The activated carbon adsorption tower 13 is provided for removing mercury in the gas G6 discharged from the heat exchanger 12. Here, the temperature of the gas G6 is lowered by the heat exchanger 12 to a temperature at which the gas can be passed through the activated carbon (for example, about 100 ° C.). As the activated carbon used in the activated carbon adsorption tower 13, it is desirable to select an activated carbon that is more excellent in mercury removal ability than commercially available activated carbon. In particular, activated carbon that has been subjected to sulfur impregnation treatment adjusted for mercury adsorption is preferred.

次に、上記構成を有するセメントキルンの排ガス処理装置１の動作について、図１を参照しながら説明する。   Next, the operation of the cement kiln exhaust gas treatment apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.

セメントキルン２の運転時に、プレヒータ５に供給されたセメント原料Ｒは、プレヒータ５で予熱され、仮焼炉６で仮焼された後、セメントキルン２にて焼成されてセメントクリンカが生成される。一方、セメントキルン２から排出された排ガスＧ１は、セメントキルン２の窯尻部４、仮焼炉６を経てプレヒータ５から排出され、プレヒータ排ガスＧ１をファン等（不図示）を介して電気集塵装置８に導入する。そして、電気集塵装置８で捕集したＥＰダストＤ１を、該ＥＰダストＤ１に含まれる水銀を除去すべくダスト供給装置９に移送する。尚、排ガスＧ１には、セメント原料Ｒやセメントキルン２に供給された廃棄物等に含まれる水銀が揮発しているが、電気集塵装置８の入口ガス温度は１００〜１５０℃程度であるため、排ガスＧ１中の水銀のほとんどは、排ガスＧ１に含まれるダストの表面に析出する。   During the operation of the cement kiln 2, the cement raw material R supplied to the preheater 5 is preheated by the preheater 5, calcined in the calcining furnace 6, and then calcined in the cement kiln 2 to generate cement clinker. On the other hand, the exhaust gas G1 discharged from the cement kiln 2 is discharged from the preheater 5 through the kiln bottom portion 4 and the calcining furnace 6 of the cement kiln 2, and the preheater exhaust gas G1 is collected through a fan or the like (not shown). Introduced into the device 8. Then, the EP dust D1 collected by the electric dust collector 8 is transferred to the dust supply device 9 so as to remove mercury contained in the EP dust D1. In addition, although the mercury contained in the waste material etc. which were supplied to the cement raw material R or the cement kiln 2 is volatilizing in the exhaust gas G1, the inlet gas temperature of the electrostatic precipitator 8 is about 100 to 150 ° C. Most of the mercury in the exhaust gas G1 is deposited on the surface of the dust contained in the exhaust gas G1.

次に、抽気ダクト１９内でダスト供給装置９から供給されたＥＰダストＤ１を、抽気した３００℃〜８００℃のガスＧ２によって加熱し、ＥＰダストＤ１に含まれる水銀を揮発させる。ＥＰダストＤ１を加熱した後のダストＤ２や、揮発した水銀を含むガスＧ３は、サイクロン１０に導入され、サイクロン１０で回収されたダストＤ３は、セメントキルンの原料系に戻される。一方、揮発した水銀を含むガスＧ４は、バグフィルタ１１に導入され、バグフィルタ１１で回収されたダストＤ４は、セメント原料Ｒとして利用したり、ダスト供給装置９を介して抽気ダクト１９に供給して再加熱してもよい。   Next, the EP dust D1 supplied from the dust supply device 9 in the extraction duct 19 is heated by the extracted gas G2 of 300 ° C. to 800 ° C., and the mercury contained in the EP dust D1 is volatilized. The dust D2 after heating the EP dust D1 and the gas G3 containing volatilized mercury are introduced into the cyclone 10, and the dust D3 collected by the cyclone 10 is returned to the raw material system of the cement kiln. On the other hand, the gas G4 containing volatilized mercury is introduced into the bag filter 11, and the dust D4 collected by the bag filter 11 is used as the cement raw material R or supplied to the extraction duct 19 via the dust supply device 9. May be reheated.

次いで、バグフィルタ１１から排出されたガスＧ５は、熱交換器１２に導入され、ガスＧ５の顕熱を有効利用した後、ガスＧ６は、活性炭吸着塔１３に導入され、ガスＧ６中の水銀が回収される。活性炭吸着塔１３において水銀が回収され、無害化したガスＧ７は大気に放出するか、キルン系に戻す。   Next, the gas G5 discharged from the bag filter 11 is introduced into the heat exchanger 12, and after effectively utilizing the sensible heat of the gas G5, the gas G6 is introduced into the activated carbon adsorption tower 13, and the mercury in the gas G6 is removed. Collected. Mercury is recovered in the activated carbon adsorption tower 13 and the detoxified gas G7 is released into the atmosphere or returned to the kiln system.

以上のように、本実施の形態によれば、クリンカクーラー３から抽気したガスＧ２を用い、電気集塵装置８で捕集したＥＰダストＤ１を加熱するため、ＥＰダストＤ１中の水銀を揮発させるにあたって、新たな熱源や新規燃料が不要で、水銀の除去に要するコストを低く抑えることができる。   As described above, according to the present embodiment, the gas G2 extracted from the clinker cooler 3 is used to heat the EP dust D1 collected by the electric dust collector 8, so that the mercury in the EP dust D1 is volatilized. In this case, a new heat source and a new fuel are unnecessary, and the cost required for removing mercury can be kept low.

また、セメントキルン２の排ガスに含まれるダストを捕集するために電気集塵装置８を配置するが、電気集塵装置８に代えて、バグフィルタ、サイクロン、移動式集塵装置等を配置し、それら集塵装置によってセメントキルン２の排ガスに含まれるダストを捕集し、ダスト供給装置９を介して抽気ダクト１９に搬送するようにしてもよい。   In addition, an electrostatic precipitator 8 is arranged to collect dust contained in the exhaust gas of the cement kiln 2, but a bag filter, a cyclone, a mobile dust collector, etc. are arranged instead of the electric precipitator 8. The dust contained in the exhaust gas of the cement kiln 2 may be collected by these dust collectors and conveyed to the extraction duct 19 via the dust supply device 9.

尚、プレヒータ５の上から２段目又は３段目のサイクロンから排ガスを分取した場合、サイクロン内部でも比較的ダスト濃度の少ない天板から抜き出したとしても、３００ｇ／Ｎｍ3程度のダスト濃度であると想定され、ダストの絶対量としてもかなり多い。従って、プレヒータサイクロンからの排ガスの分取を安定して行うには、緻密な管理が要求され、これが乱れると、結果的にセメントキルン２の安定運転の阻害にも繋がる。また、セメントキルンの排ガス処理装置１のサイクロン１０及びバグフィルタ１１にかかる負担も大きくなる。 In addition, when the exhaust gas is separated from the second or third cyclone from the top of the preheater 5, even if it is extracted from the top plate having a relatively low dust concentration even inside the cyclone, the dust concentration is about 300 g / Nm 3. It is assumed that there is a significant amount of dust. Therefore, in order to stably collect the exhaust gas from the preheater cyclone, precise management is required, and if this is disturbed, it will result in inhibition of the stable operation of the cement kiln 2 as a result. In addition, the burden on the cyclone 10 and the bag filter 11 of the cement kiln exhaust gas treatment device 1 is increased.

一方、クリンカクーラー３の排気であれば、ダスト含有率は、高くても数十ｇ／Ｎｍ3程度であるため、プレヒータ５の排ガスに比べると十分に低い、従って、安定したガス抽気を継続できることが期待できる。また、サイクロン１０及びバグフィルタ１１にかかる負担も大幅に軽減される。さらには、活性炭吸着塔１３を用いた場合には、ダストの混入は活性炭の吸着性能を悪化させるため、この点においてもクリンカクーラー３の排気を利用する方が有利である。 On the other hand, if the exhaust gas from the clinker cooler 3 is used, the dust content is about several tens of g / Nm 3 even if it is high. Can be expected. Further, the burden on the cyclone 10 and the bug filter 11 is greatly reduced. Furthermore, when the activated carbon adsorption tower 13 is used, dust contamination deteriorates the adsorption performance of the activated carbon. Therefore, it is advantageous to use the exhaust of the clinker cooler 3 in this respect as well.

また、プレヒータ５の上から２段目又は３段目のサイクロンから排ガスは、近年のリサイクル資源の活用促進に伴って水分量が増加している。この水分量は、高い場合には、１０〜１５容量％にも達する。また、この排ガスには微量ではあるが、硫黄分も含まれ、高い場合、ＳＯｘとして数十容量ｐｐｍになる。これらの成分は、活性炭吸着塔１３の活性炭吸着塔に対して悪影響を及ぼす。特に水分は、活性炭への通ガス温度次第では、その露点以下なることも考えられ、それまでの水蒸気から凝縮水となり、活性炭の表面を濡らすことになり、活性炭の吸着性能を低下させる。   Further, the amount of moisture in the exhaust gas from the second or third cyclone from the top of the preheater 5 has increased with the recent promotion of the use of recycled resources. When the water content is high, the water content reaches 10 to 15% by volume. Moreover, although this exhaust gas is a trace amount, it also contains sulfur, and when it is high, it becomes several tens of ppm of SOx as SOx. These components adversely affect the activated carbon adsorption tower of the activated carbon adsorption tower 13. In particular, depending on the gas passing temperature to the activated carbon, the moisture may be lower than the dew point, and the water vapor up to that time becomes condensed water, which wets the surface of the activated carbon and lowers the adsorption performance of the activated carbon.

その一方、クリンカクーラー３の排気であれば、その成分は略々空気に等しいため、上述のような問題が生ずることはなく、さらに、酸素濃度に関しては、プレヒータ５の排ガスの３〜５容量％に比較して、クリンカクーラー３の排気は２０〜２１容量％と高いため、活性炭吸着塔１３に活性炭吸着塔を適用した場合、ＥＰダストＤ１の加熱によって水銀とともに揮発した一部の有害物質（特に低塩素体ＰＣＢ）の処理促進にも期待することができる。   On the other hand, in the case of the exhaust of the clinker cooler 3, since the component is substantially equal to air, the above-mentioned problem does not occur. Further, regarding the oxygen concentration, 3 to 5% by volume of the exhaust gas of the preheater 5 Compared to the above, since the exhaust gas of the clinker cooler 3 is as high as 20 to 21% by volume, when the activated carbon adsorption tower is applied to the activated carbon adsorption tower 13, some harmful substances (particularly, volatilized together with mercury by heating the EP dust D1) It can also be expected to promote the treatment of low chlorine PCB).

１ セメントキルン排ガスの処理装置
２ セメントキルン
３ クリンカクーラー
４ 窯尻
５ プレヒータ
６ 仮焼炉
８ 電気集塵装置
９ ダスト供給装置
１０ サイクロン
１１ バグフィルタ
１２ 熱交換器
１３ 活性炭吸着塔
１９ 抽気ダクト
Ｄ１ ＥＰダスト
Ｄ２〜Ｄ４ ダスト
Ｇ１ 排ガス
Ｇ２ 抽気ガス
Ｇ３〜Ｇ７ ガス
Ｒ セメント原料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement kiln exhaust gas processing device 2 Cement kiln 3 Clinker cooler 4 Kiln bottom 5 Preheater 6 Calciner 8 Electric dust collector 9 Dust supply device 10 Cyclone 11 Bag filter 12 Heat exchanger 13 Activated carbon adsorption tower 19 Extraction duct D1 EP dust D2 to D4 Dust G1 Exhaust gas G2 Extraction gas G3 to G7 Gas R Cement raw material

Claims (6)

セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵する集塵装置と、
該集塵装置で集塵されたダストをセメント焼成設備のクリンカクーラーの排ガスを用いて加熱し、該加熱によって揮発した水銀を回収する水銀回収装置とを備えることを特徴とするセメントキルン排ガスの処理装置。 A dust collector for collecting dust contained in the exhaust gas of the cement kiln;
Cement kiln exhaust gas treatment comprising: a dust collecting device for heating dust collected by the dust collector using exhaust gas from a clinker cooler of a cement firing facility and recovering mercury volatilized by the heating. apparatus. 前記クリンカクーラーの排ガスを抽気する抽気ダクトと、
前記集塵装置で集塵されたダストを該抽気ダクトに供給し、該ダストを直接加熱するためのダスト供給装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。 An extraction duct for extracting exhaust gas from the clinker cooler;
2. The cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, further comprising a dust supply device that supplies dust collected by the dust collector to the extraction duct and directly heats the dust. 前記抽気ダクトと前記水銀回収装置との間に配置され、前記集塵装置で集塵されたダストを加熱した後の含塵ガスを固気分離する固気分離装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   A solid-gas separation device that is disposed between the extraction duct and the mercury recovery device and separates dust-containing gas after heating dust collected by the dust collection device. Item 3. A cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to Item 1 or 2. 前記水銀回収装置は活性炭吸着塔であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。   4. The cement kiln exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, wherein the mercury recovery apparatus is an activated carbon adsorption tower. セメントキルンの排ガスに含まれるダストを集塵し、
該集塵によって得られたダストをセメント焼成設備のクリンカクーラーの排ガスを用いて加熱し、
該加熱によって揮発した水銀を回収することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理方法。 Collect dust contained in the exhaust gas of cement kiln,
The dust obtained by the dust collection is heated using the exhaust gas of the clinker cooler of the cement firing equipment,
A method for treating a cement kiln exhaust gas, comprising collecting mercury volatilized by the heating. 前記揮発した水銀を活性炭吸着塔によって回収することを特徴とする請求項５に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。   6. The cement kiln exhaust gas treatment method according to claim 5, wherein the volatilized mercury is recovered by an activated carbon adsorption tower.
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