JP4932807B2 - 燃焼排ガスの水銀除去方法 - Google Patents
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乾式除去方法は、燃焼排ガスに含まれる水銀を炭素粉末等の固体吸着剤等に吸着させて除去する方法であり、湿式除去方法は、燃焼排ガスを過マンガン酸カリウムやチオ硫酸ナトリウム等の水溶液中に導入して、燃焼排ガスに含まれる水銀を水溶液に移行させ、この水溶液中の水銀を析出させて除去する方法である。
また、石炭乾留物に排ガス中のダイオキシン、SOx、水銀等の有害成分を吸着し、この石炭乾留物を集塵装置により回収する方法では、石炭を乾留する装置が別途必要になり、また、回収した石炭乾留物自体の取り扱いに手間が掛かるという問題点もあった。
すなわち、本発明の燃焼排ガスの水銀除去方法は、燃焼排ガスに含まれる水銀をセメント製造設備の石炭乾燥粉砕装置を用いて除去する方法であって、前記燃焼排ガスを前記石炭乾燥粉砕手段内の乾燥粉砕された石炭微粉中を通過させ、前記燃焼排ガスに含まれる水銀を前記石炭微粉に吸着させて除去し、この水銀が吸着された石炭微粉及び水銀が除去された燃焼排ガスから前記水銀が吸着された石炭微粉のみを回収して前記セメント製造設備の燃料として利用するとともに、この燃料の燃焼過程で前記石炭微粉に吸着した水銀を蒸発させて燃焼排ガス中に再度移行させ、これら一連の工程を循環することで、水銀の吸着量が飽和した石炭微粉を前記セメント製造設備の系外に取り出して所定の処理を施し、水銀が吸着していない石炭微粉として再利用することを特徴とする。
これにより、この燃焼排ガスに含まれる水銀は、石炭微粉に吸着されて除去され、この燃焼排ガス中の水銀の濃度は大幅に減少する。
水銀が除去された前記燃焼排ガス及び前記石炭微粉を、分離手段を用いて水銀が除去された燃焼排ガスと石炭微粉とに分離することが好ましい。
前記燃焼排ガスを、前記石炭乾燥粉砕装置の乾燥用熱源として利用することが好ましい。
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。
これら石炭乾燥粉砕装置6及びバグフィルタ7により本実施形態の燃焼排ガスの水銀除去装置9が構成されている。
電気集塵機は、導入された燃焼排ガス中のダスト(塵埃)を、負極線による放電で帯電させ、この燃焼排ガスを一対の正極板間に導入することにより、この燃焼排ガス中の帯電したダストを正極板に吸着させて集塵する装置である。
本実施形態の燃焼排ガスの水銀除去方法は、燃焼排ガスG1に含まれる水銀をセメント製造設備の石炭乾燥粉砕装置6を用いて除去する方法であり、燃焼排ガスG1を石炭乾燥粉砕装置6内の微粉炭C2中を通過させ、燃焼排ガスG1に含まれる水銀を微粉炭C2に吸着させて除去する方法である。
ここでは、燃焼排ガスG1としては、セメント製造設備のサスペンションプレヒータ1の最上段のサイクロン1dから排出される燃焼排ガス、仮焼炉2から排出される燃焼排ガス、セメントキルン3から排出される燃焼排ガス等のいずれか1種、または2種以上を混合した燃焼排ガスを用いる。
一方、石炭C1としては、燃料として用いられる石炭であれば、特に限定されないが、水銀を吸着することを考慮すると、燃料比(炭素成分/水素成分)の高い石炭が好ましい。
ここで、粒子径を300μm以下とした理由は、燃焼排ガスに含まれる水銀の吸着量をできるだけ多くするために、できるだけ微粉化してその比表面積をできるだけ大きくする必要があるからである。なお、粒子径が300μmを超えると、その微粉の比表面積が小さくなり、水銀を充分に吸着することが難しくなり、その結果、石炭乾燥粉砕装置6から排出される燃焼排ガス中に水銀が残留する虞が生じることとなるので、好ましくない。
導入される際の燃焼排ガスG1の温度は、この燃焼排ガスG1中の水銀を微粉炭C2に充分に吸着させることができ、しかも一旦吸着した水銀が蒸発しないように充分に低い必要があり、具体的には200℃以下が好ましく、より好ましくは150℃以下である。
一方、微粉炭C2は燃焼排ガスG1により70℃以下に加熱され、乾燥することとなる。このように、燃焼排ガスG1は石炭乾燥粉砕装置6の乾燥用熱源としても有効利用される。
一方、水銀が除去された燃焼排ガスG2は、バグフィルタ7を通過することで清浄化された排ガスとなり、最終的には煙突8から排出される。
これら一連の工程を循環することで、微粉炭C2’に吸着される水銀の濃度は循環毎に高くなり、水銀の吸着量が飽和することになる。
この水銀の吸着量が飽和した微粉炭C2’は、セメント製造設備の系外に取り出し、所定の処理が施され、水銀が吸着していない微粉炭C2として再利用される。
また、セメント製造設備の付帯設備である石炭乾燥粉砕装置6を用いて燃焼排ガスG1から水銀を除去するので、水銀固体吸着剤吹き込み装置及び水銀含有固体吸着剤除去装置、あるいは水銀吸着用の固体吸着物充填塔等の水銀除去装置を別途設ける必要が無く、既存の設備のみで燃焼排ガスG1から水銀を効率良く除去することができる。
セメント製造設備のサスペンションプレヒータ1の最上段のサイクロン1dから排出される燃焼排ガスを石炭乾燥粉砕装置6に導入し、この石炭乾燥粉砕装置6内の微粉炭と接触させた。
この石炭乾燥粉砕装置6から排出された微粉炭を含む燃焼排ガスを、バグフィルタ7に導入し、バグフィルタ7から排出された燃焼排ガス中の水銀濃度を測定したところ、1.9μg/m3Nであった。
これにより、燃焼排ガス中の水銀濃度を大幅に低減することができることが分かった。
セメント製造設備のサスペンションプレヒータ1の最上段のサイクロン1dから排出される燃焼排ガスを調湿塔及び電気集塵装置を通過させることにより、燃焼排ガス中の水銀を吸着除去した。
処理後の燃焼排ガス中の水銀濃度を測定したところ、14.4μg/m3Nであった。
セメント製造設備のサスペンションプレヒータ1の最上段のサイクロン1dから排出される燃焼排ガスを石灰石乾燥装置及び電気集塵装置を通過させることにより、燃焼排ガス中の水銀を吸着除去した。
処理後の燃焼排ガス中の水銀濃度を測定したところ、11.7μg/m3Nであった。
セメント製造設備のサスペンションプレヒータ1の最上段のサイクロン1dから排出される燃焼排ガスを粘土乾燥装置及び電気集塵装置を通過させることにより、燃焼排ガス中の水銀を吸着除去した。
処理後の燃焼排ガス中の水銀濃度を測定したところ、9.9μg/m3Nであった。
これらの燃焼排ガス中の水銀濃度を表1に示す。
1a〜1d サイクロン
2 仮焼炉
3 セメントキルン
4 クリンカクーラ
5 石炭貯蔵庫
6 石炭乾燥粉砕装置
7 バグフィルタ
8 煙突
9 燃焼排ガスの水銀除去装置
Claims (4)
- 燃焼排ガスに含まれる水銀をセメント製造設備の石炭乾燥粉砕手段を用いて除去する方法であって、
前記燃焼排ガスを前記石炭乾燥粉砕手段内の乾燥粉砕された石炭微粉中を通過させ、前記燃焼排ガスに含まれる水銀を前記石炭微粉に吸着させて除去し、この水銀が吸着された石炭微粉及び水銀が除去された燃焼排ガスから前記水銀が吸着された石炭微粉のみを回収して前記セメント製造設備の燃料として利用するとともに、この燃料の燃焼過程で前記石炭微粉に吸着した水銀を蒸発させて燃焼排ガス中に再度移行させ、これら一連の工程を循環することで、水銀の吸着量が飽和した石炭微粉を前記セメント製造設備の系外に取り出して所定の処理を施し、水銀が吸着していない石炭微粉として再利用することを特徴とする燃焼排ガスの水銀除去方法。 - 前記燃焼排ガスは、前記セメント製造設備のセメントキルン、サスペンションプレヒータ、仮焼炉のうちの1つまたは2つ以上から排出される燃焼排ガスであることを特徴とする請求項1記載の燃焼排ガスの水銀除去方法。
- 水銀が除去された前記燃焼排ガス及び前記石炭微粉を、分離手段を用いて水銀が除去された燃焼排ガスと石炭微粉とに分離することを特徴とする請求項1または2記載の燃焼排ガスの水銀除去方法。
- 前記燃焼排ガスを前記石炭乾燥粉砕手段の乾燥用熱源として利用することを特徴とする請求項1、2または3記載の燃焼排ガスの水銀除去方法。
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