JP5068698B2 - Cement kiln extraction gas processing system and processing method - Google Patents

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本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理システム及び処理方法に関し、特に、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去するシステム等に関する。   The present invention relates to a cement kiln extraction gas processing system and a processing method, and in particular, extracts a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone to remove chlorine. It relates to systems.

従来、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパスシステムが用いられている。   Focusing on chlorine, sulfur, alkali, etc., which causes problems such as blockage of preheaters in cement manufacturing facilities, from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone A chlorine bypass system for extracting a part of combustion gas and removing chlorine from the kiln exhaust gas flow path is used.

この塩素バイパスシステムとは、例えば、特許文献1に記載のように、抽気した燃焼ガスを冷却した後、該排ガス中のダストを分級機により粗粉と微粉とに分離し、分離された塩素分(塩化カリウム・KCl)を多く含む微粉(塩素バイパスダスト)を回収するシステムである。   This chlorine bypass system is, for example, as described in Patent Document 1, after cooling the extracted combustion gas, the dust in the exhaust gas is separated into coarse powder and fine powder by a classifier, and the separated chlorine content is separated. This system recovers fine powder (chlorine bypass dust) containing a large amount of (potassium chloride / KCl).

上記微粉の回収には、乾式集塵法や湿式集塵法を用いることができるが、このうち、湿式集塵法を用いた処理システムでは、キルン排ガス流路からの抽気ガスを湿式集塵機に導入し、湿式集塵機のスクラバー部において、水を噴霧して捕集媒体とし、抽気ガスから微粉を分離する。その際、微粉に含まれる塩素分(KCl)を液中に溶解させる。また、抽気ガス中の硫黄分を消石灰等と反応させて石膏を生成する。そして、微粉を取り除いたガス(以下、適宜「清浄ガス」という)を排気ファンを通じて大気に放出する一方で、スラリーを固液分離して石膏を回収し、塩素分を含むろ液については、別途処理して下水や海洋に放流する(例えば、特許文献2参照)。   The fine powder can be collected by dry dust collection method or wet dust collection method. Among these, in the treatment system using wet dust collection method, the extraction gas from the kiln exhaust gas flow path is introduced into the wet dust collector. In the scrubber section of the wet dust collector, water is sprayed to form a collection medium, and fine powder is separated from the extracted gas. At that time, the chlorine content (KCl) contained in the fine powder is dissolved in the liquid. Moreover, the sulfur content in the extraction gas is reacted with slaked lime or the like to produce gypsum. The gas from which fine powder has been removed (hereinafter referred to as “clean gas” as appropriate) is discharged to the atmosphere through an exhaust fan, while the slurry is separated into solid and liquid to recover gypsum. It is treated and discharged into sewage or the ocean (for example, see Patent Document 2).

国際公開第97/21638号パンフレットInternational Publication No. 97/21638 Pamphlet 国際公開第2006/035631号パンフレットInternational Publication No. 2006/035631 Pamphlet

上記のとおり、湿式集塵法を用いた処理システムにおいては、スクラバー部で抽気ガスに水を噴霧して微粉を捕集するが、分級機から排出される抽気ガスは高温であるため、湿式集塵機で水を噴霧した際に水分が蒸発して多量の水蒸気が発生する。一方、該スクラバー部で熱交換して温度が低下する。そのため、この水蒸気は、清浄ガスとともに排気ファンに誘引されて排気管内を流れるが、その過程で凝縮されて排気ファンや管路内に付着する。この水分は、酸性であるため、排気ファンや管路を腐食させるという問題があった。   As described above, in the processing system using the wet dust collecting method, the scrubber section sprays water on the extraction gas to collect fine powder, but the extraction gas discharged from the classifier is high temperature, so the wet dust collector When water is sprayed on, water evaporates and a large amount of water vapor is generated. On the other hand, heat is exchanged in the scrubber portion, and the temperature is lowered. Therefore, the water vapor is attracted to the exhaust fan together with the clean gas and flows in the exhaust pipe, but is condensed in the process and adheres to the exhaust fan and the pipeline. Since the moisture is acidic, there is a problem that the exhaust fan and the pipe are corroded.

また、湿式集塵機の内部において、生成したスラリーの一部が飛散し、排気管内に流入する場合があり、飛散したスラリーに含まれる石膏分が凝縮した水分やスラリーの粘性等により排気ファンや排気管内に付着し、振動や故障の要因になるという問題があった。   In addition, inside the wet dust collector, some of the generated slurry may scatter and flow into the exhaust pipe. The gypsum contained in the dispersed slurry may be condensed due to moisture condensed, the viscosity of the slurry, etc. There is a problem that it adheres to the surface and causes vibration and failure.

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、セメントキルン抽気ガスからダストを湿式集塵するにあたって、酸性の水分やスラリー中の石膏分が排気ファンや排気管内に付着するのを抑制し、それらの設備の腐食や故障等を防止することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and when wet collecting dust from cement kiln bleed gas, acidic moisture and gypsum content in the slurry are exhaust fans and exhaust. The purpose is to prevent adhesion to the inside of the pipe and to prevent corrosion and failure of those facilities.

上記課題を解決するため、本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理システムであって
、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、該抽気装置により抽気された抽気ガスを冷却する冷却装置と、該冷却装置により冷却された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵する湿式集塵機と、該湿式集塵機から排出されるガスを昇温する昇温装置とを備え、前記冷却装置及び昇温装置は、前記抽気装置により抽気された抽気ガスと前記湿式集塵機から排出されるガスとの間で熱交換させる1台の熱交換器であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a cement kiln extraction gas processing system for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the lowest cyclone. A cooling device that cools the extraction gas extracted by the extraction device, a wet dust collector that wet-collects dust contained in the extraction gas cooled by the cooling device, and a gas discharged from the wet dust collector. A temperature raising device for heating, and the cooling device and the temperature raising device are one heat exchanger that exchanges heat between the extracted gas extracted by the extraction device and the gas discharged from the wet dust collector. Oh, wherein the Rukoto.

そして、本発明によれば、抽気装置により抽気された抽気ガスを冷却した後に湿式集塵機に導入するため、湿式集塵機内で多量の水蒸気が発生するのを回避することができる。従って、酸性の水分が排気ファンや排気管に付着し、それらの設備を腐食させるのを防止することが可能になる。加えて、湿式集塵機から排出される排ガスを昇温するため、スラリー中の石膏分が排気ファンや排気管に固着するのを抑制することができ、振動や故障の発生率を低減することが可能になる。また、冷却用の設備と昇温用の設備とを一体化することができるため、設備コストを低減することができるだけでなく、抽気装置により抽気された抽気ガスを昇温用の熱源として利用できるため、熱エネルギーの有効活用を図ることができる。 According to the present invention, since the extraction gas extracted by the extraction device is cooled and then introduced into the wet dust collector, generation of a large amount of water vapor in the wet dust collector can be avoided. Therefore, it becomes possible to prevent acidic moisture from adhering to the exhaust fan and the exhaust pipe and corroding those facilities. In addition, the temperature of the exhaust gas discharged from the wet dust collector is raised, so that the gypsum content in the slurry can be prevented from sticking to the exhaust fan and exhaust pipe, and the rate of vibration and failure can be reduced. become. Further, since the cooling equipment and the temperature raising equipment can be integrated, not only the equipment cost can be reduced, but also the extracted gas extracted by the extraction device can be used as the heat source for temperature raising. Therefore, effective utilization of thermal energy can be achieved.

上記セメントキルン抽気ガスの処理システムにおいて、前記抽気装置と前記冷却装置の間に配置され、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置を備え、前記抽気装置により抽気された抽気ガスを300℃以上700℃以下の温度で該固気分離装置に導入することができる。これによれば、抽気ガスをダイオキシン類の再合成温度より高い温度に維持したまま固気分離できるため、ダイオキシン類の再合成を抑制することが可能になる。   The cement kiln extraction gas processing system includes a solid-gas separation device disposed between the extraction device and the cooling device and having heat resistance of at least 300 ° C., and the extraction gas extracted by the extraction device is 300 ° C. The solid-gas separation apparatus can be introduced at a temperature of 700 ° C. or lower. According to this, since the extraction gas can be solid-gas separated while maintaining the temperature higher than the resynthesis temperature of dioxins, it is possible to suppress the resynthesis of dioxins.

上記セメントキルン抽気ガスの処理システムにおいて、前記抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機を備え、該分級機から排出される微粉を含む排ガスを前記冷却装置又は熱交換器に供給することができる。   The cement kiln extraction gas processing system includes a classifier for separating coarse powder from the extraction gas extracted by the extraction device, and the exhaust gas containing fine powder discharged from the classification device is supplied to the cooling device or the heat exchanger. Can be supplied.

また、本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理方法であって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、該抽気された抽気ガスを冷却した後に該抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、該湿式集塵によりダストを除去した後の排ガスを昇温し、前記冷却と昇温は、前記抽気ガスと前記ダストを除去した後の排ガスとの熱交換によって同時に行うことを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、酸性の水分やスラリー中の石膏分が排気ファンや排気管に付着するのを抑制し、それらの設備の腐食や故障等を防止することが可能になる。また、冷却用の設備と昇温用の設備とを一体化することができるため、設備コストを低減することができるだけでなく、抽気装置により抽気された抽気ガスを昇温用の熱源として利用できるため、熱エネルギーの有効活用を図ることができる。 The present invention is also a method for treating a cement kiln extraction gas, wherein a part of the combustion gas is extracted from a kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone, and the extracted extraction gas was wet type dust collector the dust contained in the bleed gas after cooling, by elevating the temperature of the exhaust gas after removal of dust by wet type dust collector, the cooling and temperature rise was removing the dust and the extracted gas It is characterized by carrying out at the same time by heat exchange with later exhaust gas . According to the present invention, as in the case of the above-described invention, it is possible to suppress acidic moisture and gypsum content in the slurry from adhering to the exhaust fan and the exhaust pipe, and to prevent corrosion and failure of those facilities. Become. Further, since the cooling equipment and the temperature raising equipment can be integrated, not only the equipment cost can be reduced, but also the extracted gas extracted by the extraction device can be used as the heat source for temperature raising. Therefore, effective utilization of thermal energy can be achieved.

以上のように、本発明によれば、セメントキルン抽気ガスからダストを湿式集塵するにあたり、酸性の水分やスラリー中の石膏分が排気ファンや排気管内に付着するのを抑制し、それらの設備の腐食や故障等を防止することが可能になる。   As described above, according to the present invention, when wet dust is collected from cement kiln bleed gas, acidic moisture and gypsum content in the slurry are prevented from adhering to the exhaust fan and exhaust pipe, and their facilities It is possible to prevent corrosion and breakdown of the product.

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

図1は、本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理システムの一実施の形態を示し、この処理システム1は、大別して、ガス抽気部2と、ガス処理部3とから構成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a cement kiln extraction gas processing system according to the present invention. The processing system 1 is roughly composed of a gas extraction unit 2 and a gas processing unit 3.

ガス抽気部2は、セメントキルン5の窯尻から最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気するための設備である。このガス抽気部2は、燃焼ガスを抽気するプローブ6と、プローブ6内に冷風を供給して抽気ガスG1を急冷する冷却ファン7と、抽気ガスG1に含まれるダスト中の粗粉D1を分離する分級機としてのサイクロン10等から構成される。   The gas extraction unit 2 is equipment for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln 5 to the lowermost cyclone (not shown). The gas extraction unit 2 separates a probe 6 for extracting combustion gas, a cooling fan 7 for supplying cold air into the probe 6 to rapidly cool the extraction gas G1, and coarse powder D1 in dust contained in the extraction gas G1. It consists of cyclone 10 etc. as a classifier.

ガス処理部3は、サイクロン10から排出される排ガスG2より水溶性成分及び微粉D2を捕集するとともに、捕集した微粉D2等を水洗処理するための設備である。このガス処理部3は、排ガスG2に含まれる微粉D2を集塵する高温バグフィルタ11と、高温バグフィルタ11の排ガスG3から熱回収する熱交換器13と、熱交換器13で冷却された排ガスG4から残留ダストや硫黄分を除去する湿式集塵機15等から構成される。   The gas processing unit 3 is a facility for collecting water-soluble components and fine powder D2 from the exhaust gas G2 discharged from the cyclone 10, and washing the collected fine powder D2 and the like with water. The gas processing unit 3 includes a high-temperature bag filter 11 that collects the fine powder D2 contained in the exhaust gas G2, a heat exchanger 13 that recovers heat from the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 11, and the exhaust gas cooled by the heat exchanger 13. It comprises a wet dust collector 15 that removes residual dust and sulfur from G4.

高温バグフィルタ11は、サイクロン10からの排ガスG2より微粉D2を捕集するとともに、セメントキルン5内で熱分解されたダイオキシン類(PCDD、PCDF、co−PCB)、ポリ塩化ビフェニル(PCBs)等の残留性有機汚染物質(POPs)の再合成を抑制するために備えられる。この高温バグフィルタ11は、例えば、セラミックフィルタを備えたバグフィルタであり、900℃程度までの耐熱性を有する高耐熱型の固気分離装置である。   The high-temperature bag filter 11 collects fine powder D2 from the exhaust gas G2 from the cyclone 10, and is thermally decomposed in the cement kiln 5 such as dioxins (PCDD, PCDF, co-PCB), polychlorinated biphenyls (PCBs), and the like. Provided to prevent resynthesis of persistent organic pollutants (POPs). The high-temperature bag filter 11 is, for example, a bag filter including a ceramic filter, and is a high heat-resistant solid-gas separation device having heat resistance up to about 900 ° C.

こうした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(セラミックフィルタ)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、排ガスG2中から0.1μm以上の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るものではない。   Various types of such bug filters have been developed, such as those in which a plurality of rod-shaped ceramic tubes (ceramic filters) formed into honeycomb cells are arranged, and those using a sheet-like ceramic filter. The filter type is not particularly limited as long as it can collect fine particles of 0.1 μm or more from the exhaust gas G2.

また、通常、プローブ6から抽気した直後の抽気ガスG1の温度は、700℃以下であるため、高温バグフィルタ11において、必ずしも900℃までの耐熱性を有する必要はなく、少なくとも700℃までの耐熱性があれば十分である。尚、高温バグフィルタ11の後段には、微粉D2を除去した後の排ガスG3を誘引し、熱交換器13に導入する誘引ファン12が設けられる。   In general, since the temperature of the extraction gas G1 immediately after extraction from the probe 6 is 700 ° C. or less, the high-temperature bag filter 11 does not necessarily have heat resistance up to 900 ° C., and heat resistance up to at least 700 ° C. Sex is enough. An induction fan 12 that attracts the exhaust gas G3 after removing the fine powder D2 and introduces it into the heat exchanger 13 is provided at the subsequent stage of the high-temperature bag filter 11.

熱交換器13は、高温バグフィルタ11から排出される排ガスG3を冷却するとともに、湿式集塵機15から排出される排ガス(清浄ガス)G5を昇温するために備えられる。この熱交換器13の内部には、熱媒を流通させるための管路13aが設けられる。管路13aの熱媒入口部は、湿式集塵機15から延びる排気管15aと接続され、一方、熱媒出口部は、排気ファン14を介して、図示しない原料ミルや汚泥乾燥用の乾燥機等と接続される。   The heat exchanger 13 is provided to cool the exhaust gas G3 discharged from the high temperature bag filter 11 and to raise the temperature of the exhaust gas (clean gas) G5 discharged from the wet dust collector 15. Inside the heat exchanger 13, a pipe line 13a for circulating a heat medium is provided. The inlet of the heat medium of the pipe line 13a is connected to an exhaust pipe 15a extending from the wet dust collector 15, while the outlet of the heat medium is connected to an unillustrated raw material mill, a sludge dryer or the like via an exhaust fan 14. Connected.

湿式集塵機15は、熱交換器13で冷却された排ガスG4から残留ダストを捕集するとともに、排ガスG4中の硫黄分(SO2)を、微粉D2に含まれる生石灰(CaO)が水と反応して生じた消石灰(Ca(OH)2)と反応させて石膏(CaSO4・2H2O)を生成するために備えられる。この湿式集塵機15は、スクラバー16と、循環液槽17と、洗浄塔18とから構成され、スクラバー16と循環液槽17との間には、スラリーを循環させるためのポンプ16aが設けられる。 The wet dust collector 15 collects residual dust from the exhaust gas G4 cooled by the heat exchanger 13, and the sulfur content (SO 2 ) in the exhaust gas G4 reacts with water by the quick lime (CaO) contained in the fine powder D2. It is prepared to react with slaked lime (Ca (OH) 2 ) generated in this way to produce gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). The wet dust collector 15 includes a scrubber 16, a circulating liquid tank 17, and a cleaning tower 18, and a pump 16 a for circulating the slurry is provided between the scrubber 16 and the circulating liquid tank 17.

湿式集塵機15で生成されるスラリーSには、高温バグフィルタ11から供給された微粉D2及び排ガスG4に残留するダスト中の生石灰が水と反応して生じた消石灰が存在するため、排ガスG4中に存在する硫黄分(SO2)は、消石灰と以下のように反応する。
SO2+Ca(OH)2→CaSO3・1/2H2O+1/2H2
CaSO3・1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4・2H2
これにより、排ガスG4中の硫黄分が除去され、石膏(CaSO4・2H2O)が生成される。尚、消石灰を補う目的で、消石灰スラリーを供給する消石灰スラリー貯槽21、ポンプ21aがスラリー循環路16bに接続される。また、循環液槽17には、消石灰が過剰になった場合に備え、硫酸を供給して循環スラリーのpH値を5〜6に調整する硫酸貯槽20及びポンプ20aが備えられる。
The slurry S produced by the wet dust collector 15 contains fine powder D2 supplied from the high-temperature bag filter 11 and slaked lime generated by reaction of quick lime in the dust remaining in the exhaust gas G4 with water. The sulfur content (SO 2 ) present reacts with slaked lime as follows.
SO 2 + Ca (OH) 2 → CaSO 3 .1 / 2H 2 O + 1 / 2H 2 O
CaSO 3 · 1 / 2H 2 O + 1 / 2O 2 + 3 / 2H 2 O → CaSO 4 · 2H 2 O
Thereby, the sulfur content in the exhaust gas G4 is removed, and gypsum (CaSO 4 .2H 2 O) is generated. For the purpose of supplementing slaked lime, a slaked lime slurry storage tank 21 and a pump 21a for supplying slaked lime slurry are connected to the slurry circulation path 16b. In addition, the circulating liquid tank 17 is provided with a sulfuric acid storage tank 20 and a pump 20a that supply sulfuric acid and adjust the pH value of the circulating slurry to 5 to 6 in case slaked lime becomes excessive.

次に、上記処理システム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 processing system 1 will be described with reference to FIG.

セメントキルン5の窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部をプローブ6によって抽気すると同時に、冷却ファン7からの冷風によって、塩素化合物の融点である700℃以下にまで急冷する。次いで、サイクロン10において、プローブ6から排気される抽気ガスG1を、粗粉D1と、微粉D2を含む排ガスG2とに分離し、粗粉D1をセメントキルン系に戻す。   From the kiln exhaust gas flow path from the kiln bottom of the cement kiln 5 to the lowermost cyclone, part of the combustion gas is extracted by the probe 6 and at the same time, the melting point of the chlorine compound is 700 ° C. or less by the cold air from the cooling fan 7. Quench quickly. Next, in the cyclone 10, the extracted gas G1 exhausted from the probe 6 is separated into the coarse powder D1 and the exhaust gas G2 containing the fine powder D2, and the coarse powder D1 is returned to the cement kiln system.

その一方で、400〜700℃の排ガスG2を高温バグフィルタ11に導入するが、高温バグフィルタ11は、900℃までの耐熱性を有するため、サイクロン10から供給された排ガスG2をそのままの温度で固気分離することができる。ここで、排ガスG2を高温状態で固気分離するのは、前述のとおり、ダイオキシン類等の残留性有機汚染物質が再合成されるのを抑制するためである。   On the other hand, although the exhaust gas G2 of 400-700 degreeC is introduce | transduced into the high temperature bag filter 11, since the high temperature bag filter 11 has heat resistance to 900 degreeC, the exhaust gas G2 supplied from the cyclone 10 is used as it is at temperature. Solid-gas separation is possible. Here, the reason why the exhaust gas G2 is solid-gas separated at a high temperature is to suppress the resynthesis of residual organic pollutants such as dioxins as described above.

すなわち、ダイオキシン類は、800℃以上の高温下で完全燃焼すれば熱分解できるものの、その後、300℃程度の温度領域にさらすと再合成されるという性質を有する。それに加え、排ガスG2中の微粉D2や塩素は、再合成反応の触媒として機能し、ダイオキシン類の発生を促進するため、微粉D2が混在する状態で排ガスG2の温度を低下させると、有機汚染物質の濃度を大幅に増大させる虞がある。   That is, dioxins have the property that they can be thermally decomposed if they are completely burned at a high temperature of 800 ° C. or higher, but then recombined when exposed to a temperature range of about 300 ° C. In addition, the fine powder D2 and chlorine in the exhaust gas G2 function as a catalyst for the resynthesis reaction and promote the generation of dioxins. Therefore, if the temperature of the exhaust gas G2 is lowered in the state where the fine powder D2 is mixed, organic pollutants There is a risk of greatly increasing the concentration of.

そこで、サイクロン10の後段に高温バグフィルタ11を設置し、排ガスG2をダイオキシン類の再合成温度より高い温度に維持したまま固気分離することで、ダイオキシン類が再合成される前に、触媒となる微粉D2や塩素を排ガスG2から分離する。これにより、ダイオキシン類の再合成を抑制することができ、有機汚染物質の発生を抑制することが可能になる。   Therefore, a high-temperature bag filter 11 is installed at the subsequent stage of the cyclone 10, and the exhaust gas G2 is solid-gas separated while being maintained at a temperature higher than the resynthesis temperature of dioxins. The resulting fine powder D2 and chlorine are separated from the exhaust gas G2. Thereby, resynthesis of dioxins can be suppressed and generation of organic pollutants can be suppressed.

次いで、高温バグフィルタ11の排ガスG3を誘引ファン12により誘引し、熱交換器13に供給する。一方、高温バグフィルタ11で集塵した微粉D2は、ダストタンク(不図示)等によって回収し、スラリー循環路16bに供給する。   Next, the exhaust gas G3 of the high temperature bag filter 11 is attracted by the attracting fan 12 and supplied to the heat exchanger 13. On the other hand, the fine powder D2 collected by the high-temperature bag filter 11 is collected by a dust tank (not shown) or the like and supplied to the slurry circulation path 16b.

次に、熱交換器13において、高温バグフィルタ11の排ガスG3と湿式集塵機15から排出される清浄ガス(50℃程度)G5とを熱交換し、排ガスG3を150℃以下に冷却すると同時に、清浄ガスG5を300℃以上に昇温する。そして、昇温した清浄ガスG6を排気ファン14により誘引し、セメント原料や汚泥等の乾燥のための熱源として利用する。   Next, in the heat exchanger 13, the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 11 and the clean gas (about 50 ° C.) G5 discharged from the wet dust collector 15 are heat-exchanged, and the exhaust gas G3 is cooled to 150 ° C. or less and simultaneously cleaned. The gas G5 is heated to 300 ° C. or higher. The heated clean gas G6 is attracted by the exhaust fan 14 and used as a heat source for drying cement raw material, sludge and the like.

その一方で、冷却した排ガスG4を湿式集塵機15のスクラバー16に供給し、排ガスG4に水を噴霧してスラリーSを生成する。この際、排ガスG4の温度は150℃以下であるため、水と排ガスG4が接触しても多量の水蒸気が発生することはない。そして、高温バグフィルタ11からのダストを供給して水洗する。この際、上述のように、排ガスG4中の硫黄分が除去され、石膏が生成される。湿式集塵機15における消石灰が不足する場合には、消石灰スラリー貯槽21よりポンプ21aを介してスラリー循環路16bに消石灰スラリーを補充し、消石灰が過剰になった場合には、硫酸貯槽20から硫酸を添加してpHを調整する。   On the other hand, the cooled exhaust gas G4 is supplied to the scrubber 16 of the wet dust collector 15, and water is sprayed on the exhaust gas G4 to generate the slurry S. At this time, since the temperature of the exhaust gas G4 is 150 ° C. or lower, a large amount of water vapor is not generated even if the water and the exhaust gas G4 come into contact with each other. And the dust from the high temperature bag filter 11 is supplied and washed with water. At this time, as described above, the sulfur content in the exhaust gas G4 is removed, and gypsum is generated. When the slaked lime in the wet dust collector 15 is insufficient, the slaked lime slurry is replenished from the slaked lime slurry storage tank 21 to the slurry circulation path 16b through the pump 21a. To adjust the pH.

残留ダストを除去した後の清浄ガスG5は、排気ファン14により誘引されて熱交換器13内の管路13aに流入し、上記のとおり、高温バグフィルタ11の排ガスG3から熱回収するための熱媒として利用される。一方、石膏やダスト分を含むスラリーSは、後段の処理設備(不図示)に供給され、重金属類等の有害物質や石膏分等が分別されて回収されるとともに、塩素分等を含む排水は、水処理後放流される。   The clean gas G5 after removing the residual dust is attracted by the exhaust fan 14 and flows into the pipe 13a in the heat exchanger 13, and as described above, heat for recovering heat from the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 11 Used as a medium. On the other hand, the slurry S containing gypsum and dust is supplied to a subsequent treatment facility (not shown), and toxic substances such as heavy metals and gypsum are separated and recovered, and wastewater containing chlorine and the like is collected. Released after water treatment.

以上のように、本実施の形態によれば、高温バグフィルタ11の排ガスG3を150℃以下に冷却した後に湿式集塵機15のスクラバー16に導入するため、湿式集塵機15内で多量の水蒸気が発生するのを回避することができる。従って、酸性の水分が大量に排気管15aに流入することがなく、排気ファン14や排気管15aが腐食するのを防止することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, since the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 11 is cooled to 150 ° C. or less and then introduced into the scrubber 16 of the wet dust collector 15, a large amount of water vapor is generated in the wet dust collector 15. Can be avoided. Therefore, a large amount of acidic water does not flow into the exhaust pipe 15a, and it is possible to prevent the exhaust fan 14 and the exhaust pipe 15a from being corroded.

それに加え、湿式集塵機15から排出される清浄ガスG5を熱交換器13で昇温するため、湿式集塵機15内で飛散したスラリーSの一部が排気管15aに流入したとしても、スラリーS中の石膏分が排気ファン14や排気管15aに固着したり、湿式集塵機15からの排ガス中の酸性の水分が排気ファン14や排気管内に付着するのを抑制することができ、振動や腐食及び故障の発生率を低減することが可能になる。尚、湿式集塵機15からの排ガス中の酸性の水分が排気ファン14や排気管内に付着して腐食の原因となることを回避することができれば足りるため、清浄ガスG5は、必ずしも300℃以上に昇温する必要はなく、飽和水蒸気温度以上に昇温すれば十分である。   In addition, since the clean gas G5 discharged from the wet dust collector 15 is heated by the heat exchanger 13, even if a part of the slurry S scattered in the wet dust collector 15 flows into the exhaust pipe 15a, It is possible to prevent gypsum from adhering to the exhaust fan 14 and the exhaust pipe 15a, and to prevent acid moisture in the exhaust gas from the wet dust collector 15 from adhering to the exhaust fan 14 and the exhaust pipe. The occurrence rate can be reduced. Note that the clean gas G5 does not necessarily rise to 300 ° C. or higher because it is sufficient to prevent acidic moisture in the exhaust gas from the wet dust collector 15 from adhering to the exhaust fan 14 and the exhaust pipe and causing corrosion. It is not necessary to warm, and it is sufficient to raise the temperature above the saturated water vapor temperature.

尚、上記実施の形態においては、高温バグフィルタ11と湿式集塵機15の間に熱交換器13を設けるが、高温バグフィルタ11の排ガスG3を冷却するための冷却装置と、湿式集塵機15の清浄ガスG5を昇温するための昇温装置とを別個に設置してもよい。   In the above embodiment, the heat exchanger 13 is provided between the high-temperature bag filter 11 and the wet dust collector 15. However, the cooling device for cooling the exhaust gas G3 of the high-temperature bag filter 11 and the clean gas of the wet dust collector 15 are provided. A temperature raising device for raising the temperature of G5 may be installed separately.

また、サイクロン10で粗粉D1を分離した後に、微粉D2を含む排ガスG2を湿式集塵機15に導入するが、サイクロン10を設けることなく、プローブ6で抽気した抽気ガスG1を高温バグフィルタ11に直接導入してもよい。さらに、高温バグフィルタ11を設置した方が、熱交換器13に導入されるダストが少なくなるため好ましいが、高温バグフィルタ11を設けずに、サイクロン10からの排ガスG2又はプローブ6で抽気した抽気ガスG1を熱交換器13に導入することもできる。   Further, after separating the coarse powder D1 with the cyclone 10, the exhaust gas G2 containing the fine powder D2 is introduced into the wet dust collector 15, but the extracted gas G1 extracted by the probe 6 is directly supplied to the high-temperature bag filter 11 without providing the cyclone 10. It may be introduced. Further, it is preferable to install the high temperature bag filter 11 because less dust is introduced into the heat exchanger 13, but without the high temperature bag filter 11, the extraction gas extracted from the exhaust gas G2 from the cyclone 10 or the probe 6 is extracted. The gas G1 can also be introduced into the heat exchanger 13.

本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理システム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 system of the cement kiln extraction gas concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 セメントキルン抽気ガスの処理システム
2 ガス抽気部
3 ガス処理部
5 セメントキルン
6 プローブ
7 冷却ファン
10 サイクロン
11 高温バグフィルタ
12 誘引ファン
13 熱交換器
13a 管路
14 排気ファン
15 湿式集塵機
15a 排気管
16 スクラバー
16a ポンプ
16b スラリー循環路
17 循環液槽
18 洗浄塔
20 硫酸貯槽
20a ポンプ
21 消石灰スラリー貯槽
21a ポンプ
G1 抽気ガス
G2〜G4 排ガス
G5、G6 清浄ガス
D1 粗粉
D2 微粉
S スラリー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement kiln extraction gas processing system 2 Gas extraction part 3 Gas processing part 5 Cement kiln 6 Probe 7 Cooling fan 10 Cyclone 11 High temperature bag filter 12 Induction fan 13 Heat exchanger 13a Pipe line 14 Exhaust fan 15 Wet dust collector 15a Exhaust pipe 16 Scrubber 16a Pump 16b Slurry circulation path 17 Circulating liquid tank 18 Washing tower 20 Sulfuric acid storage tank 20a Pump 21 Slaked lime slurry storage tank 21a Pump G1 Extraction gas G2 to G4 Exhaust gas G5, G6 Clean gas D1 Coarse powder D2 Fine powder S Slurry

Claims (5)

セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、
該抽気装置により抽気された抽気ガスを冷却する冷却装置と、
該冷却装置により冷却された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵する湿式集塵機と、
該湿式集塵機から排出されるガスを昇温する昇温装置とを備え
前記冷却装置及び昇温装置は、前記抽気装置により抽気された抽気ガスと前記湿式集塵機から排出されるガスとの間で熱交換させる1台の熱交換器であることを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理システム。
An extraction device for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone;
A cooling device for cooling the extraction gas extracted by the extraction device;
A wet dust collector that wet-collects dust contained in the extraction gas cooled by the cooling device;
A temperature raising device for raising the temperature of the gas discharged from the wet dust collector ,
The cooling device and heated apparatus, cement kiln, wherein one heat exchanger der Rukoto of which heat exchange between the gas discharged from the wet dust collector and bled by bleed gas by the extraction device Extraction gas processing system.
前記熱交換器は、前記抽気ガスから回収した熱を利用して前記湿式集塵機から排出されるガスを飽和水蒸気温度以上に昇温することを特徴とする請求項に記載のセメントキルン抽気ガスの処理システム。 2. The cement kiln extraction gas according to claim 1 , wherein the heat exchanger raises the gas discharged from the wet dust collector to a saturated water vapor temperature or higher by using heat recovered from the extraction gas. Processing system. 前記抽気装置と冷却装置の間に配置され、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置を備え、
前記抽気装置により抽気された抽気ガスを300℃以上700℃以下の温度で該固気分離装置に導入することを特徴とする請求項1又に記載のセメントキルン抽気ガスの処理システム。
A solid-gas separation device disposed between the extraction device and the cooling device and having heat resistance of at least 300 ° C .;
Processing system of the cement kiln extracted gas according to claim 1 or 2, characterized in that introduced into the bleed air has been extracted gas solid gas separator at 300 ° C. or higher 700 ° C. or less of the temperature by the bleed system.
前記抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機を備え、
該分級機から排出される微粉を含む排ガスを前記冷却装置又は熱交換器に供給す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抽気ガスの処理システム。
Comprising a classifier for separating coarse powder from the extraction gas extracted by the extraction device;
4. The cement kiln bleed gas processing system according to claim 1 , wherein exhaust gas containing fine powder discharged from the classifier is supplied to the cooling device or heat exchanger.
セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガ
スの一部を抽気し、
該抽気された抽気ガスを冷却した後に該抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、
該湿式集塵によりダストを除去した後の排ガスを昇温し、
前記冷却と昇温は、前記抽気ガスと前記ダストを除去した後の排ガスとの熱交換によって同時に行うことを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理方法。
A part of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas flow path from the kiln bottom of the cement kiln to the bottom cyclone,
After the extracted gas extracted from the extracted gas is cooled, wet dust collection is performed on dust contained in the extracted gas;
By elevating the temperature of the exhaust gas after the removal of the dust by the wet type dust collector,
The method for treating a cement kiln extraction gas, wherein the cooling and the temperature increase are simultaneously performed by heat exchange between the extraction gas and the exhaust gas after the dust is removed .
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