JP5211757B2

JP5211757B2 - Kiln exhaust gas treatment method

Info

Publication number: JP5211757B2
Application number: JP2008047459A
Authority: JP
Inventors: 幸治永水; 弘幸松田; 公俊水谷; 武百冨
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP2009202106A

Description

本発明は、ごみ焼却設備やセメント製造設備等で使用されているキルンからの排ガス中に含まれる水銀等の重金属、有機塩素化合物、臭気原因物質等の有害物質を除去するキルン排ガスの処理方法に関する。 The present invention relates to a kiln exhaust gas treatment method for removing harmful substances such as heavy metals such as mercury, organochlorine compounds, and odor-causing substances contained in exhaust gas from kilns used in refuse incineration equipment, cement manufacturing equipment, etc. .

ごみ焼却設備やセメント製造設備等で使用されているキルンからの排ガス中には、廃プラスチックや生ごみ、各種汚泥や焼却灰等の燃焼や、セメント原料の予熱等により生じる水銀等の重金属、ＰＣＢ（ポリ塩化ビフェニル）類やダイオキシン類（ＤＸＮｓ）等の有機塩素化合物、揮発性有機化合物等の臭気原因物質などの有害物質が含まれている。これら有害物質は、排ガスを大気放出する前に排ガス中から除去することが必要である。 Exhaust gas from kilns used in waste incineration facilities and cement manufacturing facilities includes waste plastics, garbage, combustion of various sludges and incineration ash, heavy metals such as mercury generated by preheating cement raw materials, PCBs, etc. It contains harmful substances such as organic chlorine compounds such as (polychlorinated biphenyls) and dioxins (DXNs), and odor-causing substances such as volatile organic compounds. These harmful substances must be removed from the exhaust gas before the exhaust gas is released into the atmosphere.

この有害物質を排ガスから除去する方法として、従来では、特許文献１に示される処理方法がある。この処理方法は、キルンからの排ガスを活性炭等の吸着材に接触させて、排ガス中の水銀及び有機塩素化合物を吸着させた後、その吸着材を窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気とした加熱炉内で加熱し、吸着されていた水銀を揮発させて除去し、かつ有機塩素化合物を分解して除去する方法である。
特開２００６−９６６１５号公報 Conventionally, there is a treatment method disclosed in Patent Document 1 as a method for removing this harmful substance from exhaust gas. In this treatment method, the exhaust gas from the kiln is brought into contact with an adsorbent such as activated carbon to adsorb mercury and organochlorine compounds in the exhaust gas, and then the adsorbent is set to an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. It is a method of heating in the heating furnace, volatilizing and removing the adsorbed mercury, and decomposing and removing the organic chlorine compound.
JP 2006-96615 A

この従来の処理方法であると、水銀や有機塩素化合物を吸着した吸着材を不活性ガス雰囲気の加熱炉に閉じ込めて加熱する必要がある。しかしながら、水銀や有機塩素化合物を吸着した吸着材を加熱炉に投入する際に、空気も吸着材とともに持ち込まれるため、加熱処理の前に、加熱炉内を不活性雰囲気に置換する準備作業が必要になり、実プラントにおいて加熱炉内の雰囲気を全量不活性雰囲気に置換するのでは極めて不経済である。また、水銀は、２０℃でも０．１６Ｐａ程度の蒸気圧であるため、吸着材を捕捉した後の排ガス中に水銀の一部が持ち去られてしまうおそれがあり、効率低下を招く。また、加熱炉での加熱温度は３５０℃以上５００℃以下とされるが、このような低温で不活性ガス雰囲気中で処理するのでは、有機塩素化合物のうち、特にＰＣＢ類の分解除去は困難である。 In this conventional processing method, it is necessary to heat the adsorbent adsorbing mercury or an organic chlorine compound in a heating furnace in an inert gas atmosphere. However, when an adsorbent that adsorbs mercury or an organic chlorine compound is put into the heating furnace, air is also brought in with the adsorbent, so preparation work is required to replace the inside of the heating furnace with an inert atmosphere before heat treatment. Therefore, it is extremely uneconomical to replace the entire atmosphere in the heating furnace with an inert atmosphere in an actual plant. Further, since mercury has a vapor pressure of about 0.16 Pa even at 20 ° C., a part of mercury may be taken away in the exhaust gas after capturing the adsorbent, resulting in a reduction in efficiency. The heating temperature in the heating furnace is set to 350 ° C. or more and 500 ° C. or less. However, it is difficult to decompose and remove PCBs among organochlorine compounds when processing in an inert gas atmosphere at such a low temperature. It is.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、キルンで発生した排ガスを効率的に処理するとともに、排ガス中の有害物質、特に水銀の除去効果を高めた排ガスの処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exhaust gas treatment method that efficiently treats exhaust gas generated in a kiln and enhances the effect of removing harmful substances in the exhaust gas, particularly mercury. For the purpose.

本発明のキルン排ガスの処理方法は、キルンで発生する排ガスを平均粒径が１００〜５００μｍの粉状又は粒状の活性炭や粉炭からなる吸着材に接触させることにより、排ガス中の水銀を含む有害物質を吸着材に吸着させる吸着工程と、前記吸着材を外部の熱源によって加熱される外熱式加熱炉内の酸素含有雰囲気で４００〜５００℃に加熱することにより、吸着した前記有害物質を蒸発させて吸着材から分離させて該吸着材を再生する蒸発工程と、蒸発した前記有害物質を含む蒸気を５００℃以上に加熱することにより、有害物質の一部を熱分解する再加熱工程と、熱分解後のガスを冷却することにより、水銀を凝集除去する水銀除去工程とを有することを特徴とする。 The method for treating a kiln exhaust gas of the present invention comprises contacting the exhaust gas generated in the kiln with an adsorbent made of powdered or granular activated carbon or pulverized coal having an average particle size of 100 to 500 μm, thereby causing harmful substances including mercury in the exhaust gas. Adsorbing the adsorbent on the adsorbent, and heating the adsorbent to 400 to 500 ° C. in an oxygen-containing atmosphere in an external heating furnace heated by an external heat source, thereby evaporating the adsorbed harmful substances. and evaporation step you play adsorbing material to separate from the adsorbent Te, by heating the vapor containing vaporized the harmful substances above 500 ° C., a reheating step pyrolyzing some of the harmful substances, And a mercury removal step for agglomerating and removing mercury by cooling the gas after pyrolysis.

また、本発明のキルン排ガスの処理装置は、キルンで発生する排ガスを平均粒径が１００〜５００μｍの粉状又は粒状の活性炭や粉炭からなる吸着材に接触させて排ガス中の水銀を含む有害物質を吸着材に吸着させる吸着手段と、前記吸着材を外部の熱源によって加熱される外熱式加熱炉内の酸素含有雰囲気で４００〜５００℃に加熱することにより、吸着した有害物質を蒸発させて吸着材から分離させて該吸着材を再生する蒸発手段と、蒸発した前記有害物質を含む蒸気を５００℃以上に加熱することにより、有害物質のうちの一部を熱分解する再加熱手段と、熱分解後のガスを冷却することにより、水銀を凝集除去する冷却手段とを有することを特徴とする。 The kiln exhaust gas treatment apparatus of the present invention is a hazardous substance containing mercury in exhaust gas by contacting exhaust gas generated in the kiln with an adsorbent made of powdered or granular activated carbon or powdered coal having an average particle size of 100 to 500 μm. Adsorbing means for adsorbing the adsorbent on the adsorbent, and heating the adsorbent to 400-500 ° C. in an oxygen-containing atmosphere in an external heating furnace heated by an external heat source, thereby evaporating the adsorbed harmful substances. Evaporating means for separating the adsorbent from the adsorbent and reheating means for thermally decomposing a part of the harmful substances by heating the vapor containing the evaporated harmful substances to 500 ° C. or higher ; And cooling means for agglomerating and removing mercury by cooling the pyrolyzed gas.

すなわち、排ガス中の有害物質を吸着した吸着材を酸素含有雰囲気で加熱し、まず有害物質を蒸発させた後に再加熱するのである。したがって、排ガス中から吸着材をそのまま加熱処理することができ、従来方法のような不活性ガス置換作業等の事前準備は不要になる。この場合、この蒸発工程は、有害物質を吸着材から蒸発分離させる程度の処理であるから、大きな熱量を必要とせず、酸素含有雰囲気であっても吸着材が燃えてしまうことがないようにすることができる。そして、吸着材から蒸発分離した有害物質のうち、有機塩素化合物や臭気原因物質及び水銀の一部は次の再加熱工程で熱分解させられ、残った水銀は冷却されて凝集除去される。 That is, the adsorbent that adsorbs the harmful substances in the exhaust gas is heated in an oxygen-containing atmosphere, and first, the harmful substances are evaporated and then reheated. Therefore, the adsorbent can be heat-treated as it is from the exhaust gas, and prior preparation such as an inert gas replacement operation as in the conventional method is not necessary. In this case, since this evaporation process is a process of evaporating and separating harmful substances from the adsorbent, it does not require a large amount of heat, and the adsorbent does not burn even in an oxygen-containing atmosphere. be able to. Of the harmful substances evaporated and separated from the adsorbent, organochlorine compounds, odor-causing substances, and part of mercury are thermally decomposed in the next reheating step, and the remaining mercury is cooled and coagulated and removed.

この場合、外部の熱源によって加熱される外熱式加熱炉内で吸着材を加熱するので、加熱炉内の加熱雰囲気が吸着材に吸着した水分や有機物等によって充満されるため、酸素含有雰囲気であっても吸着材が燃えてしまうことはない。この外熱式加熱炉としては例えばロータリー式加熱炉が好ましい。 In this case, since heating the adsorbent in externally heated furnace which is heated by an external heat source, for heating the atmosphere in the heating furnace is filled by adsorbed water and organic matter in the adsorbent, in an oxygen-containing atmosphere Even if there is, adsorbent does not burn. As the external heating furnace, for example, a rotary heating furnace is preferable.

また、本発明のキルン排ガスの処理方法において、前記蒸発工程において前記有害物質を蒸発させた後の前記吸着材の少なくとも一部を前記吸着工程における吸着材として再利用することを特徴とする。蒸発工程において有害物質が蒸発させられた吸着材は、吸着能が再生されるので、これを吸着工程において再利用するのである。 The kiln exhaust gas treatment method of the present invention is characterized in that at least a part of the adsorbent after the harmful substances are evaporated in the evaporation step is reused as an adsorbent in the adsorption step. The adsorbent from which harmful substances have been evaporated in the evaporation step is regenerated in the adsorption step because the adsorbing capacity is regenerated.

本発明のキルン排ガスの処理装置において、前記吸着手段には、さらに、前記吸着材と排ガスとの接触位置よりも下流位置で前記吸着材と接触した後の排ガス中の水銀濃度を測定する水銀測定器と、該水銀測定器の測定結果に基づき排ガスに接触する吸着材を調整する調整手段とが設けられていることを特徴とする。 In the kiln exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the adsorption means further includes a mercury measurement for measuring a mercury concentration in the exhaust gas after contacting the adsorbent at a position downstream of a contact position between the adsorbent and the exhaust gas. And an adjusting means for adjusting the adsorbent in contact with the exhaust gas based on the measurement result of the mercury measuring device.

有害物質を吸着材に吸着させた後の排ガス中の水銀濃度を測定しながら、その測定結果に基づき排ガスと吸着材との接触状態を調整するようにフィードバック制御しており、水銀が吸着されずに持ち去られてしまう現象を少なくすることができる。 While measuring the mercury concentration in the exhaust gas after adsorbing toxic substances to the adsorbent, feedback control is performed to adjust the contact state between the exhaust gas and the adsorbent based on the measurement results, so that mercury is not adsorbed. It is possible to reduce the phenomenon of being taken away.

この場合、前記吸着手段は、前記吸着材を排ガス中に投入することにより吸着材と排ガスとを接触させるものであるとともに、投入した吸着材を捕捉するフィルタと、該フィルタにより捕捉された吸着材を前記蒸発手段に移送可能な吸着材移送手段とを備えており、前記調整手段は、排ガス中への吸着材の投入量を調整するものである構成としてもよい。 In this case, the adsorbing means brings the adsorbent into contact with the exhaust gas by introducing the adsorbent into the exhaust gas, and a filter that captures the adsorbent that has been input, and the adsorbent captured by the filter. And an adsorbent transfer means capable of transferring the adsorbent to the evaporation means, and the adjusting means may be configured to adjust the amount of adsorbent input into the exhaust gas.

また、前記吸着手段は、前記吸着材を充填した吸着塔に排ガスを通過させることにより吸着材と排ガスとを接触させるものであるとともに、該吸着塔が複数設けられ、これら吸着塔に、内部の吸着材を前記蒸発手段に移送可能な吸着材移送手段が設けられ、前記吸着塔の上流位置に、複数の吸着塔のうちの一部に排ガスを通過させ、他の吸着塔には排ガスの通過を遮断するように流路を選択的に切り替える流路切替機構が設けられ、該流路切替機構は、前記水銀測定器の測定結果に基づき流路の選択を切り替えるものである構成としてもよい。 In addition, the adsorbing means makes the adsorbent and the exhaust gas contact by passing the exhaust gas through the adsorption tower filled with the adsorbent, and a plurality of the adsorption towers are provided. Adsorbent transfer means capable of transferring the adsorbent to the evaporation means is provided, and exhaust gas is passed through a part of the plurality of adsorption towers upstream of the adsorption tower, and exhaust gas passes through the other adsorption towers. A flow path switching mechanism for selectively switching the flow paths so as to block the flow path may be provided, and the flow path switching mechanism may be configured to switch the selection of the flow paths based on the measurement result of the mercury measuring device.

本発明のキルン排ガスの処理方法及び処理装置によれば、有害物質を吸着した吸着材から有害物質を一旦蒸発させた後に高熱で再加熱するので、吸着材を排ガスからそのまま処理することができ、従来方法のような不活性ガス置換作業等の事前準備は不要になり、効率的である。また、吸着材から蒸発分離した有害物質のうち、有機塩素化合物や臭気原因物質及び水銀の一部は次の再加熱工程で熱分解し、残った水銀は冷却して凝集除去するので、特にこの水銀の除去効果を高めることができる。 According to the kiln exhaust gas treatment method and treatment apparatus of the present invention, once the harmful substance is evaporated from the adsorbent adsorbing the harmful substance and then reheated with high heat, the adsorbent can be treated as it is from the exhaust gas, Prior preparation such as an inert gas replacement operation as in the conventional method is not necessary and is efficient. Also, among harmful substances evaporated and separated from the adsorbent, organochlorine compounds, odor-causing substances and some of the mercury are thermally decomposed in the next reheating process, and the remaining mercury is cooled and agglomerated and removed. The effect of removing mercury can be enhanced.

以下、本発明に係るキルン排ガスの処理方法及び処理装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は処理装置の一実施形態を示しており、図２は他の実施形態を示している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a kiln exhaust gas treatment method and treatment apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the processing apparatus, and FIG. 2 shows another embodiment.

図１に示す一実施形態の処理装置は、セメント製造設備１に設けられたものであり、このセメント製造設備１は、セメント原料を粉砕、乾燥する原料ミル及びドライヤ２と、この原料ミルで得られた粉体原料を予熱するプレヒータ３と、プレヒータ３によって予熱された粉体原料を焼成するキルン４と、キルン４で焼成された後のセメントクリンカを冷却するための図示略の冷却機等とを備えている。 The processing apparatus of one embodiment shown in FIG. 1 is provided in a cement production facility 1, and this cement production facility 1 is obtained by a raw material mill and a dryer 2 for pulverizing and drying cement raw materials, and the raw material mill. A preheater 3 for preheating the powder raw material, a kiln 4 for firing the powder raw material preheated by the preheater 3, a cooler (not shown) for cooling the cement clinker fired in the kiln 4, and the like It has.

キルン４は、横向きの円筒状シェルを回転させながら、プレヒータ３から供給されるセメント原料をバーナーによって１４５０℃以上に加熱焼成してセメントクリンカを生成するものである。この場合、キルン４からの排ガスは、プレヒータ３を経由して原料ミル及びドライヤ２に導入されるようになっており、原料ミル及びドライヤ２は、キルン４からの排ガスが導入されることにより、セメント原料の粉砕と乾燥を同時に行うようになっている。また、プレヒータ３は、下方から上方に向けて複数のサイクロンを多段に接続した多段サイクロン式のものであり、原料ミルで粉砕されたセメント原料をキルン４からの排ガスを利用して所定温度まで予熱するものである。 The kiln 4 heats and sinters the cement raw material supplied from the preheater 3 to 1450 ° C. or higher with a burner while rotating a horizontal cylindrical shell to generate a cement clinker. In this case, the exhaust gas from the kiln 4 is introduced into the raw material mill and the dryer 2 via the preheater 3, and the raw material mill and the dryer 2 are introduced by introducing the exhaust gas from the kiln 4, Cement raw materials are pulverized and dried simultaneously. The preheater 3 is of a multistage cyclone type in which a plurality of cyclones are connected in multiple stages from the bottom to the top, and the cement raw material crushed by the raw material mill is preheated to a predetermined temperature using the exhaust gas from the kiln 4. To do.

このセメント製造設備１において、セメント原料としては、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料等を適宜の比率で混合したものが用いられるが、廃プラスチックを含む産業廃棄物、油分や洗浄剤等を含む土壌、各種汚泥、焼却灰等がセメント原料の一部あるいはキルンの燃料の一部として用いられる。図１において、二重実線の矢印がセメント原料からセメントクリンカを得る流れを示している。 In this cement production facility 1, the cement raw material is a mixture of limestone, clay, silica, iron oxide raw material and the like in an appropriate ratio, but industrial waste including waste plastic, oil, detergent, etc. Containing soil, various sludges, incineration ash, etc. are used as part of cement raw material or part of kiln fuel. In FIG. 1, double solid arrows indicate the flow of obtaining cement clinker from cement raw material.

一方、キルン４での燃焼により発生した排ガスの流れを破線で示しており、この排ガスは、プレヒータ３、原料ミル及びドライヤ２を経由して、プレヒータ３での粉体原料の予熱の熱源、原料ミル及びドライヤでの乾燥の熱源として利用された後、排ガス処理系５に送られる。 On the other hand, the flow of exhaust gas generated by combustion in the kiln 4 is indicated by broken lines. This exhaust gas passes through the preheater 3, the raw material mill and the dryer 2, and the heat source and raw material for preheating the powder raw material in the preheater 3 After being used as a heat source for drying in the mill and dryer, it is sent to the exhaust gas treatment system 5.

排ガス処理系５では、原料ミル及びドライヤ２を経由した排ガス中のダストを捕集する集塵機１１と、この集塵機１１を通過した排ガス中に含まれる水銀等の重金属、ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有機塩素化合物、臭気原因物質などの有害物質を吸着する吸着手段１２と、これら有害物質を吸着した吸着材を加熱して有害物質を吸着材から蒸発分離させる蒸発器（蒸発手段）１３と、その蒸発ガスを再加熱する再加熱器（再加熱手段）１４と、再加熱器１４で発生したガスを冷却する冷却器１５とを備えた構成とされ、有害物質が吸着された後の排ガスは煙突１６から大気に放出される。 In the exhaust gas treatment system 5, a dust collector 11 that collects dust in the exhaust gas that has passed through the raw material mill and the dryer 2, and heavy metals such as mercury, organic substances such as dioxins and PCBs contained in the exhaust gas that has passed through the dust collector 11 are collected. Adsorption means 12 for adsorbing harmful substances such as chlorine compounds and odor-causing substances, an evaporator (evaporation means) 13 for heating and adsorbing the adsorbents adsorbing these harmful substances to evaporate and separate the harmful substances from the adsorbent, and its evaporation A reheater (reheating means) 14 for reheating the gas and a cooler 15 for cooling the gas generated by the reheater 14 are provided, and the exhaust gas after adsorbing harmful substances is a chimney 16. From the atmosphere.

集塵機１１は、例えば高電圧放電により生じる静電気を利用して集塵する電気集塵機であり、その電極に、排ガス中に固体分として混在している灰分等のダストが捕集される。電気集塵機以外にも、排ガス中の固体分を捕集することができるものであれば、バグフィルタ、サイクロン等の周知の集塵機を用いることができる。捕集されたダストは、ダスト配送管１７を通して原料ミルに投入されるようになっている。 The dust collector 11 is an electric dust collector that collects dust using, for example, static electricity generated by high-voltage discharge, and dust such as ash mixed in the exhaust gas as a solid component is collected by the electrode. In addition to the electric dust collector, a known dust collector such as a bag filter or a cyclone can be used as long as it can collect a solid content in the exhaust gas. The collected dust is input to the raw material mill through the dust delivery pipe 17.

吸着手段１２は、電気集塵機からの排ガス中に吸着材を散布するように投入する吸着材投入手段２１と、排ガス中に投入された吸着材を捕捉して排ガスを通過させるフィルタ装置２２と、フィルタ装置２２を通過した排ガス中の水銀濃度を測定する水銀測定器２３と、水銀測定器２３の測定結果に基づき吸着材投入手段２１における吸着材の散布量を調整する調整手段２４とを備える構成とされ、フィルタ装置２２には、捕捉した吸着材を次工程の蒸発器１３に送る吸着材移送手段２５が設けられている。 The adsorbing means 12 includes an adsorbent input means 21 for introducing adsorbent into the exhaust gas from the electrostatic precipitator, a filter device 22 for capturing the adsorbent input into the exhaust gas and passing the exhaust gas, and a filter A configuration comprising a mercury measuring device 23 for measuring the mercury concentration in the exhaust gas that has passed through the apparatus 22 and an adjusting means 24 for adjusting the amount of adsorbent sprayed in the adsorbent charging means 21 based on the measurement result of the mercury measuring device 23; The filter device 22 is provided with an adsorbent transfer means 25 that sends the trapped adsorbent to the evaporator 13 in the next process.

吸着材投入手段２１は、排ガス流路の途中に設けた計量機能を有するフィーダから一定量ずつ供給しながら圧縮空気で吸着材を流路内に吹き込むものである。つまり、水銀等の重金属、ダイオキシン類やＰＣＢ類等の有機塩素化合物、臭気原因物質がガス状であるため、これらをより大きな粒子である吸着材に結合させて後工程におけるフィルタ装置２２で捕捉し易くするためのものであり、吸着材としては、例えば平均粒径が１００〜５０００μｍの粉状又は粒状の活性炭や粉炭が用いられる。排ガス流路中への吸着材の投入量としては、例えば排ガス１ｍ^３Ｎ当たり０．１〜１．０ｇとされる。 The adsorbent charging means 21 blows the adsorbent into the flow path with compressed air while supplying a constant amount from a feeder having a measuring function provided in the middle of the exhaust gas flow path. In other words, heavy metals such as mercury, organic chlorine compounds such as dioxins and PCBs, and odor-causing substances are gaseous, so these are bound to adsorbents that are larger particles and captured by the filter device 22 in a later process. As an adsorbent, for example, powdered or granular activated carbon or powdered coal having an average particle diameter of 100 to 5000 μm is used. The amount of adsorbent introduced into the exhaust gas passage is, for example, 0.1 to 1.0 g per 1 m ³ N of exhaust gas.

フィルタ装置２２としては、工業設備で一般的に使用されているバグフィルタ等を用いることができ、このフィルタ装置２２に捕捉された吸着材を払い落すための払い落し機構が備えられている。払い落し機構としては、ろ布を振動させる振動方式、ろ布に逆方向に空気を流通させる逆洗方式、ろ布に圧縮空気を瞬間的に噴射するパルスジェット方式等の周知の機構が用いられる。 As the filter device 22, a bag filter or the like generally used in industrial facilities can be used, and a removal mechanism for removing the adsorbent captured by the filter device 22 is provided. Well-known mechanisms such as a vibration system that vibrates the filter cloth, a backwash system that causes air to flow in the reverse direction, and a pulse jet system that instantaneously injects compressed air onto the filter cloth are used as the wipe-off mechanism. .

水銀測定器２３は、排ガス中に含まれる水銀の濃度を原子吸光法によって測定するものである。排ガス中に含まれる水銀は、主に金属水銀である０価水銀（Ｈｇ⁰）と、２価水銀（Ｈｇ²⁺）との二つの化学形態で存在しており、そのうち２価水銀はそのままでは測定できないため、これを測定可能な金属水銀に分解することにより、排ガス中に含まれる金属水銀とともに総水銀量として測定する構成である。具体的構成としては、図示は省略するが、排ガス中の２価水銀を金属水銀である０価水銀に高温下で分解する分解反応器、分解反応器を経由した後の排ガスから水分等を除去する気液分離器や凝縮器、フィルタ等を有する前処理装置と、この前処理された排ガスに紫外線領域の光を照射し、その透過光を光電管で受光することにより、金属水銀の特定波長（２５４ｎｍ）の光の吸収量を連続的に検出する原子吸光分析装置とを備えている。 The mercury measuring device 23 measures the concentration of mercury contained in the exhaust gas by the atomic absorption method. Mercury contained in the exhaust gas exists mainly in two chemical forms, zero-valent mercury (Hg ⁰ ), which is metallic mercury, and divalent mercury (Hg ²⁺ ). Since it cannot be measured, the total mercury amount is measured together with the metallic mercury contained in the exhaust gas by decomposing it into measurable metallic mercury. As a specific configuration, although not shown, a decomposition reactor that decomposes divalent mercury in exhaust gas into zero-valent mercury that is metallic mercury at a high temperature, and removes moisture from the exhaust gas after passing through the decomposition reactor A pretreatment device having a gas-liquid separator, a condenser, a filter, and the like, and irradiating the pretreated exhaust gas with light in the ultraviolet region, and receiving the transmitted light with a photoelectric tube, a specific wavelength of metallic mercury ( 254 nm) and an atomic absorption analyzer that continuously detects the amount of light absorbed.

調整手段２４は、水銀測定器２３による排ガス中の水銀濃度の測定結果に基づき、吸着材投入手段２１における吸着材の投入量を加減するものであり、例えば、吸着材投入手段２１に設けられているフィーダの単位時間当たりの送り込み量を調整するなどの方法によって投入量を調整する。 The adjusting means 24 adjusts the amount of adsorbent input in the adsorbent input means 21 based on the measurement result of the mercury concentration in the exhaust gas by the mercury measuring device 23. For example, the adjusting means 24 is provided in the adsorbent input means 21. The input amount is adjusted by adjusting the feed amount per unit time of the feeder being used.

この調整手段２４による吸着材の投入量の調整は、水銀測定器２３において排ガス中から例えば４０μｇ／ｍ^３Ｎ以上の水銀濃度が検知された場合に、吸着材の投入量を排ガス１ｍ^３Ｎ当たり０．０２ｇの割合で増加させ、その水銀濃度を下回ったら吸着材の投入量を徐々に減少させて前述の排ガス１ｍ^３Ｎ当たり０．０１〜１．０ｇに維持するように制御することが行われる。 The adjustment of the amount of adsorbent input by the adjusting means 24 is performed by adjusting the amount of adsorbent input per 1 m ³ N of exhaust gas when the mercury measuring device 23 detects a mercury concentration of, for example, 40 μg / m ³ N or more from the exhaust gas. When the ratio is increased at a rate of 0.02 g and falls below the mercury concentration, the amount of adsorbent input is gradually decreased to control to maintain 0.01 to 1.0 g per 1 m ³ N of the exhaust gas. Is called.

吸着手段１２の次工程に設置される蒸発器１３は、フィルタ装置２２で捕捉された吸着材を３００℃以上に加熱するものであり、その加熱により、吸着材に吸着されている有害物質を吸着材から蒸発して分離させるものである。その蒸発器１３としては、例えば、外熱式のロータリー式加熱炉（ロータリーキルン）が用いられ、その前工程においてフィルタ装置２２で捕捉され払い落された吸着材がそのまま加熱炉に供給されて加熱される。加熱により発生した蒸発ガスは次工程の再加熱器１４に送られ、残った吸着材は、その一部が吸着材配送管２６により吸着材投入手段２１に送られ、吸着材投入手段２１おいて再利用され、残りは他の吸着材配送管２７によりセメント製造設備１のキルン４に燃料として投入される。この吸着材の流れを実線矢印で示している。 The evaporator 13 installed in the next process of the adsorption means 12 heats the adsorbent captured by the filter device 22 to 300 ° C. or higher, and adsorbs the harmful substances adsorbed on the adsorbent by the heating. It is evaporated and separated from the material. As the evaporator 13, for example, an external heating type rotary heating furnace (rotary kiln) is used, and the adsorbent captured and removed by the filter device 22 in the previous process is supplied to the heating furnace as it is and heated. The The evaporative gas generated by the heating is sent to the reheater 14 in the next process, and a part of the remaining adsorbent is sent to the adsorbent feeding means 21 through the adsorbent delivery pipe 26, and in the adsorbent throwing means 21. The remaining material is reused, and the remainder is supplied as fuel to the kiln 4 of the cement manufacturing facility 1 through another adsorbent delivery pipe 27. The flow of this adsorbent is indicated by solid arrows.

一方、吸着材から蒸発した有害物質を含むガスの流れを二重破線の矢印で示しており、蒸発器１３からまず再加熱器１４に送られる。再加熱器１４は、蒸発器１３で発生した水分や有機物を含む蒸発ガスをそのまま受け入れ、高温で加熱して有害物質中の有機塩素化合物や臭気原因物質を熱分解するものである。加熱温度としては、５００℃以上とされ、電気加熱等により外部から加熱される。 On the other hand, the flow of gas containing harmful substances evaporated from the adsorbent is indicated by double broken arrows, and is first sent from the evaporator 13 to the reheater 14. The reheater 14 receives the evaporated gas containing water and organic matter generated in the evaporator 13 as it is and heats it at a high temperature to thermally decompose the organic chlorine compound and the odor causing substance in the harmful substance. The heating temperature is 500 ° C. or higher, and it is heated from the outside by electric heating or the like.

冷却器１５は、再加熱器１４により加熱されたガスを冷却して水銀等の重金属を凝縮させるものであり、例えば１００℃以下、好ましくは５０℃以下にガスを冷却する。この冷却器１５としては例えばスクラバからなり、排ガスを通過させる塔の頂部から排ガス中に水を噴霧することにより、ガスの洗浄と冷却とを行う構成とされている。凝縮した重金属は水とともに塔の底に堆積され、廃液処理される。ガスは、塔の頂部から排出され、例えば集塵機１１の下流で排ガスに混合される。 The cooler 15 cools the gas heated by the reheater 14 to condense heavy metals such as mercury, and cools the gas to, for example, 100 ° C. or less, preferably 50 ° C. or less. The cooler 15 is made of, for example, a scrubber, and is configured to perform gas cleaning and cooling by spraying water into the exhaust gas from the top of the tower through which the exhaust gas passes. Condensed heavy metals are deposited with water at the bottom of the tower and are treated as waste. The gas is discharged from the top of the tower and mixed with the exhaust gas downstream of the dust collector 11, for example.

このように構成したキルン排ガスの処理装置において、セメント製造設備１からの排ガスは、集塵機１１でダストが除去された後、吸着手段１２において吸着材と接触されることにより、排ガスに含まれている水銀等の重金属、ＰＣＢ類やダイオキシン類等の有機塩素化合物、揮発性有機化合物等の臭気原因物質などの有害物質が吸着材に吸着され、その有害物質を吸着した後の排ガスが煙突１６から大気に放出される。この吸着工程において、吸着手段１２にあっては、吸着材投入手段２１によって定量ずつ吸着材を投入しながら、有害物質を吸着した後の排ガス中の水銀濃度を水銀測定器２３によって測定して、その測定結果に基づき調整手段２４により吸着材の投入量を調整しており、水銀を効率的に吸着して、排ガス中に持ち去られてしまうことを抑制することができる。 In the kiln exhaust gas treatment apparatus configured as described above, the exhaust gas from the cement manufacturing facility 1 is contained in the exhaust gas by contacting the adsorbent with the adsorbing means 12 after the dust is removed by the dust collector 11. Hazardous substances such as heavy metals such as mercury, organic chlorine compounds such as PCBs and dioxins, and odor-causing substances such as volatile organic compounds are adsorbed to the adsorbent, and the exhaust gas after adsorbing the harmful substances is discharged from the chimney 16 into the atmosphere. To be released. In this adsorption step, the adsorption means 12 measures the mercury concentration in the exhaust gas after adsorbing the harmful substances by the mercury measuring instrument 23 while introducing the adsorbent quantitatively by the adsorbent input means 21. The amount of adsorbent input is adjusted by the adjusting means 24 based on the measurement result, and mercury can be efficiently adsorbed and suppressed from being taken away in the exhaust gas.

そして、有害物質を吸着した吸着材はフィルタ装置２２で捕捉された後、蒸発器１３に投入されて加熱されることにより、有害物質を蒸発分離させるのであるが、この蒸発工程においては、蒸発器１３内を特に不活性雰囲気等に置換することなく、酸素含有雰囲気のまま加熱処理する。したがって、吸着手段１２から吸着材をそのまま蒸発器１３に投入することができ、特定雰囲気への置換作業等の事前準備が不要であり経済的である。また、この加熱処理は有害物質が吸着材から蒸発分離すれば足りるので、比較的小さい熱量で十分であり、しかも、有害物質とともに吸着材に吸着した水分や有機物等も蒸発して蒸発器１３内に充満するので、蒸発器１３内が低酸素雰囲気となり、吸着材の燃焼は生じない。蒸発器１３としてロータリー式加熱炉を用いた場合、４００〜５００℃程度の加熱までは、吸着材の燃焼は生じなかった。この加熱を例えば４００℃以上で３０分間実施することにより、吸着材に吸着されている有害物質のうち、水銀に着目すれば７０％以上が蒸発分離させられる。 The adsorbent that has adsorbed the toxic substance is captured by the filter device 22 and then introduced into the evaporator 13 and heated to evaporate and separate the toxic substance. In this evaporation step, the evaporator Heat treatment is performed in an oxygen-containing atmosphere without substituting the interior of 13 with an inert atmosphere or the like. Therefore, the adsorbent can be put into the evaporator 13 as it is from the adsorbing means 12, and preliminary preparation such as replacement work to a specific atmosphere is unnecessary and economical. In addition, since it is sufficient for the heat treatment to evaporate and separate the harmful substance from the adsorbent, a relatively small amount of heat is sufficient. In addition, moisture, organic matter, etc. adsorbed on the adsorbent together with the harmful substance are evaporated and the evaporator 13 Therefore, the inside of the evaporator 13 becomes a low oxygen atmosphere, and the adsorbent does not burn. When a rotary heating furnace was used as the evaporator 13, the adsorbent did not burn until heating at about 400 to 500 ° C. By performing this heating at, for example, 400 ° C. or more for 30 minutes, 70% or more of the harmful substances adsorbed on the adsorbent can be evaporated and separated if attention is paid to mercury.

次に、吸着材から蒸発したガスを再加熱器１４で低酸素状態のまま高温で加熱することにより、有害物質のうち有機塩素化合物や臭気原因物質及び一部の水銀を熱分解する。この再加熱工程においては、有害物質のうち、ダイオキシン類は例えば８５０℃で２秒間、ＰＣＢ類は１１００℃で２秒間再加熱することにより熱分解して無害化することができる。セメント製造設備１で使用される原料や燃料から排ガス中に含まれる可能性のある有害物質に応じて加熱温度を設定すればよいが、少なくとも１１００℃に加熱することにより、ダイオキシン類やＰＣＢ類は熱分解させることができる。 Next, the gas evaporated from the adsorbent is heated at a high temperature with the reheater 14 in a low-oxygen state, whereby the organic chlorine compound, the odor-causing substance and a part of mercury among the harmful substances are thermally decomposed. In this reheating step, among the harmful substances, dioxins can be detoxified by thermal decomposition, for example, by reheating at 850 ° C. for 2 seconds and PCBs at 1100 ° C. for 2 seconds. What is necessary is just to set heating temperature according to the hazardous | toxic substance which may be contained in waste gas from the raw material and fuel used with the cement manufacturing equipment 1, However, Dioxins and PCBs are heated by at least 1100 degreeC. It can be pyrolyzed.

そして、これらダイオキシン類やＰＣＢ類等が熱分解した後のガスを冷却器１５で冷却することにより、水銀等の重金属が凝集してガスから除去される。そして、この水銀除去工程において水銀等を除去した後のガスは、集塵機１１の下流でキルン４からの排ガスと混合される。 Then, by cooling the gas after pyrolyzing these dioxins and PCBs with the cooler 15, heavy metals such as mercury are aggregated and removed from the gas. And the gas after removing mercury etc. in this mercury removal process is mixed with the exhaust gas from the kiln 4 downstream of the dust collector 11.

この熱分解処理において、処理雰囲気を若干の酸素含有雰囲気としたのは次の理由による。すなわち、排ガス処理した使用済みの吸着材（活性炭）は水銀やダイオキシン類やＰＣＢ類以外にも多くの水分や有機物を吸着している。この吸着材を無酸素状態で加熱し、吸着物を蒸発分離した後、蒸発分離したガスを冷却器１５で冷却処理した場合、蒸発器１３から冷却器１５までの配管及び冷却器１５内で有機物が凝縮し配管詰まりや冷却器１５の性能低下を招く。これに対して、使用済み吸着材と同時に少量の空気（酸素）を入れる（特に再加熱器１４に酸素を入れる）ことで、蒸発分離したダイオキシン類やＰＣＢ類等の有機有害物質を再加熱器１４で効率よく熱分解することができる。この場合、空気又は酸素の投入量は、再加熱器１４内で有機物が燃焼するだけでよいので、再加熱器１４の出口排ガスの酸素濃度が１％以下となるように投入するとよい。 In this thermal decomposition treatment, the treatment atmosphere is slightly oxygen-containing for the following reason. That is, the used adsorbent (activated carbon) that has been subjected to exhaust gas treatment adsorbs a large amount of moisture and organic substances in addition to mercury, dioxins, and PCBs. When this adsorbent is heated in an oxygen-free state and the adsorbed material is evaporated and separated, when the gas separated by evaporation is cooled by the cooler 15, the organic matter in the piping from the evaporator 13 to the cooler 15 and in the cooler 15. Condensation causes clogging of pipes and performance degradation of the cooler 15. On the other hand, by putting a small amount of air (oxygen) at the same time as the used adsorbent (especially oxygen in the reheater 14), the reheater removes organic harmful substances such as dioxins and PCBs that have been evaporated and separated. 14 can be efficiently pyrolyzed. In this case, the amount of air or oxygen input may be such that the oxygen concentration of the exhaust gas at the outlet of the reheater 14 is 1% or less because only the organic matter is combusted in the reheater 14.

図２は、本発明の他の実施形態における排ガス処理装置の要部を示すもので、セメント製造設備は図１の実施形態と同様であるので省略し、排ガス処理系３１のみ示している。その他、図１の一実施形態と共通要素には同一符号を付して説明を簡略化する。 FIG. 2 shows a main part of an exhaust gas treatment apparatus according to another embodiment of the present invention, and the cement production facility is the same as that of the embodiment of FIG. 1 and is omitted, and only the exhaust gas treatment system 31 is shown. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as one Embodiment of FIG. 1, and description is simplified.

この実施形態の排ガス処理装置においては、排ガス中の有害物質を吸着材に吸着させる吸着手段３２として、一実施形態では排ガスが通る流路中に吸着材を散布するように投入したのに対して、吸着塔３３内に吸着材を充填しておき、この吸着塔３３に排ガスを通過させるように構成したものである。排ガス中の有害物質は吸着塔３３を通過する際に吸着材に吸着され、その有害物質が吸着された後の排ガスが吸着塔３３から排出される。 In the exhaust gas treatment apparatus of this embodiment, as an adsorbing means 32 that adsorbs harmful substances in the exhaust gas to the adsorbent, in one embodiment, the adsorbent is introduced so as to be dispersed in the flow path through which the exhaust gas passes. The adsorption tower 33 is filled with an adsorbent, and the exhaust gas is allowed to pass through the adsorption tower 33. The harmful substance in the exhaust gas is adsorbed by the adsorbent when passing through the adsorption tower 33, and the exhaust gas after the harmful substance is adsorbed is discharged from the adsorption tower 33.

この場合、その吸着塔３３は、複数台（図２には２台のみ示す）が並列に配置されるとともに、その上流位置に流路切替機構３４が配設され、この流路切替機構３４が集塵機１１に接続されている。この流路切替機構３４は、水銀測定器２３の測定結果に基づき流路の切り替えが制御されるように構成されており、集塵機１１に対していずれかの吸着塔３３のみを択一的に接続し、他の吸着塔３３に対する流路は流通が阻止されるように遮断する構成である。また、各吸着塔３３は、それぞれ底部に開閉弁（図示略）が設けられており、この開閉弁を操作することにより内部の吸着材を抜き出すことができるようになっている。抜き出された吸着材は、一実施形態と同様に吸着材移送管２５を介して蒸発器１３に送られ、以降は一実施形態と同様の処理がなされる。 In this case, a plurality of adsorption towers 33 (only two are shown in FIG. 2) are arranged in parallel, and a flow path switching mechanism 34 is disposed at an upstream position thereof. The dust collector 11 is connected. The flow path switching mechanism 34 is configured to control the flow path switching based on the measurement result of the mercury measuring instrument 23, and selectively connects only one of the adsorption towers 33 to the dust collector 11. And the flow path with respect to the other adsorption tower 33 is the structure interrupted | blocked so that distribution | circulation may be blocked | prevented. Each adsorption tower 33 is provided with an on-off valve (not shown) at the bottom, and the internal adsorbent can be extracted by operating the on-off valve. The extracted adsorbent is sent to the evaporator 13 via the adsorbent transfer pipe 25 as in the embodiment, and thereafter the same processing as in the embodiment is performed.

この実施形態の排ガス処理においては、流路切替機構３４により、複数台の吸着塔３３のうちの一部に排ガスを通過させ、残りは排ガスを通過させずに控えとするように流路を接続状態としておく。そして、集塵機１１を通過してダストが除去された排ガスを一方側の吸着塔３３に送り込み、その吸着塔３３において排ガス中の有害物質を吸着材に吸着させる。吸着塔３３を経由した排ガスは水銀測定器２３に送られて、その中の水銀濃度が測定される。この水銀測定器２３における測定結果が所定の濃度以上となった場合には、流路切替機構３４が吸着塔３３を控えのものと切り替えて排ガスを通過させる。今まで使用に供していた吸着塔３３においては、内部から吸着材を抜き取り、一実施形態の場合と同様に、蒸発器１３に送って加熱することにより、吸着されていた有害物質を蒸発させ、その蒸発ガスを再加熱器１４によって高温で加熱して有機塩素化合物や臭気原因物質を熱分解させた後、冷却器１５で冷却して水銀等の重金属を凝縮除去する。 In the exhaust gas treatment of this embodiment, the flow path switching mechanism 34 connects the flow paths so that the exhaust gas passes through a part of the plurality of adsorption towers 33 and the rest does not pass the exhaust gas. Leave it in a state. The exhaust gas from which dust has been removed after passing through the dust collector 11 is sent to the adsorption tower 33 on one side, and the adsorbent adsorbs harmful substances in the exhaust gas in the adsorption tower 33. The exhaust gas passing through the adsorption tower 33 is sent to the mercury measuring device 23, and the mercury concentration in the exhaust gas is measured. When the measurement result in the mercury measuring device 23 is equal to or higher than a predetermined concentration, the flow path switching mechanism 34 switches the adsorption tower 33 to the one that is reserved and allows the exhaust gas to pass therethrough. In the adsorption tower 33 that has been used so far, the adsorbent is extracted from the inside, and in the same manner as in the embodiment, the adsorbent is evaporated by being sent to the evaporator 13 and heated, The evaporated gas is heated at a high temperature by the reheater 14 to thermally decompose the organic chlorine compound and the odor-causing substance, and then cooled by the cooler 15 to condense and remove heavy metals such as mercury.

つまり、水銀測定器２３により規定量以上の水銀濃度が検出された場合には、吸着塔３３の使用を停止して新しいものと切り替えて使用するのである。一実施形態では吸着材の投入量を連続的に調整するようにしたが、この実施形態はいわゆるバッチ式で吸着材を交換しながら使用するものであり、この実施形態においては、流路切替機構３４が、排ガスに接触する吸着材を調整する調整手段を構成している。 That is, when a mercury concentration exceeding a specified amount is detected by the mercury measuring device 23, the use of the adsorption tower 33 is stopped and switched to a new one. In one embodiment, the input amount of the adsorbent is continuously adjusted, but this embodiment is used while exchanging the adsorbent in a so-called batch type. In this embodiment, the flow path switching mechanism is used. 34 constitutes adjusting means for adjusting the adsorbent in contact with the exhaust gas.

以上に述べた排ガスの処理方法において、その有害物質の除去効果を確認するために次のような実験を実施した。セメント製造設備で発生した排ガスを活性炭に接触させた後、その有害物質を吸着した活性炭を管状炉（容積約１３５ｍｌ、内径２．５ｃｍ×長さ７０ｃｍ）の前端部内に収納して、外熱方式により４５０℃に加熱するとともに、管状炉の前方からポンプで空気を１００ｍｌ／分で５分間供給し、管状炉の後端部では外熱方式で１１００℃に再加熱処理した。この管状炉の後端から排出されるガスを冷却器に通して冷却した。そして、活性炭中の水銀の濃度、ＰＣＢ類の濃度、ダイオキシン類の濃度を処理前と処理後とでそれぞれ測定し、また、冷却器を通した後のガス中の水銀、ＰＣＢ類（ＰＣＢｓ）、ダイオキシン類（ＤＸＮｓ）の濃度をそれぞれ測定した。これらの実験において、水銀濃度の測定は、日本インスツルメンツ社製の水銀分析計ＭＡ−２を用いて行い、ＰＣＢ類は高分解能ガスクロマトグラフ質量分析法、ダイオキシン類はＪＩＳＫ０３１１に規定する方法によって行った。その結果は、水銀に関しては表１、ＰＣＢ類に関しては表２、ダイオキシン類に関しては表３の通りである。 In the exhaust gas treatment method described above, the following experiment was conducted in order to confirm the effect of removing harmful substances. After contacting the exhaust gas generated in the cement production facility with activated carbon, the activated carbon adsorbing the harmful substances is stored in the front end of a tubular furnace (volume: about 135 ml, inner diameter: 2.5 cm × length: 70 cm), and the external heating method Was heated to 450 ° C., and air was supplied from the front of the tubular furnace at a rate of 100 ml / min for 5 minutes from the front of the tubular furnace, and the rear end of the tubular furnace was reheated to 1100 ° C. by an external heating method. The gas discharged from the rear end of the tubular furnace was cooled through a cooler. And the density | concentration of the mercury in activated carbon, the density | concentration of PCBs, and the density | concentration of dioxins are measured before and after a process, respectively, and the mercury in the gas after passing a cooler, PCBs (PCBs), The concentration of dioxins (DXNs) was measured. In these experiments, mercury concentration is measured using a mercury analyzer MA-2 manufactured by Japan Instruments, PCBs are measured by high resolution gas chromatograph mass spectrometry, and dioxins are measured by the method specified in JIS K 0311. It was. The results are shown in Table 1 for mercury, Table 2 for PCBs, and Table 3 for dioxins.

これらの表から明らかなように、水銀に関しては、活性炭に吸着した水銀の約７０％を除去できることが確認された。また、ＰＣＢ類に関しては約９９．８％、ダイオキシン類に関しては約７０％除去できることが確認された。 As is clear from these tables, it was confirmed that about 70% of mercury adsorbed on the activated carbon can be removed with respect to mercury. Further, it was confirmed that about 99.8% of PCBs and about 70% of dioxins could be removed.

一方、この実験に供した活性炭と未使用の活性炭とを用意し、これらの吸着性能を比較した。この試験は、活性炭の物性評価試験として一般的に用いられているＪＩＳＫ１４７４−５．１．１．１のヨウ素吸着性能試験と、ＪＩＳＫ１４７４−５．１．１．２のメチレンブルー吸着性能試験とにより行った。その結果を表４に示す。 On the other hand, activated carbon used in this experiment and unused activated carbon were prepared, and their adsorption performance was compared. In this test, an iodine adsorption performance test of JIS K 1474-5.1.1.1, which is generally used as a physical property evaluation test of activated carbon, and a methylene blue adsorption performance of JIS K 1474-5.1.1.2 are used. Tests were performed. The results are shown in Table 4.

この表４から明らかなように、この実施例で使用した活性炭は、未使用の活性炭と比較してヨウ素で８９．９％、メチレンブルーで６８．２％の吸着性能であり、７０％程度あるいはそれ以上の再生化率であると言え、十分に再利用可能なものであることが確認された。 As is clear from Table 4, the activated carbon used in this example has an adsorption performance of 89.9% for iodine and 68.2% for methylene blue compared to unused activated carbon, about 70% or more. It can be said that the regeneration rate is as described above, and it was confirmed that it was sufficiently reusable.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、吸着材の使用についてのみ記載したが、ＳＯｘ等の除去のため消石灰等を併用してもよい。また、再加熱手段の熱源を電気加熱としたが、セメント製造設備のキルンの排ガスから得るようにしてもよい。例えば、セメント製造設備１におけるプレヒータ３の下段部、プレヒータ３とキルン４との間に設けられる仮焼部、キルン４の窯尻部等から抜き出した排ガスを利用することが可能であり、この場合、その熱源としての排ガスが再加熱処理されるガスに混合しないように再加熱器１４を外側から加熱する、あるいは再加熱器１４の内部に挿入した伝熱管を介して加熱する等の構造とされ、加熱の用に供した後の排ガスは集塵機１１の上流位置に戻され、キルン４からの排ガスと混合すればよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, although only the use of the adsorbent has been described in the above embodiment, slaked lime or the like may be used in combination for removing SOx or the like. Moreover, although the heat source of the reheating means is electric heating, it may be obtained from the exhaust gas of the kiln of the cement manufacturing facility. For example, it is possible to use exhaust gas extracted from the lower part of the preheater 3 in the cement production facility 1, the calcining part provided between the preheater 3 and the kiln 4, the kiln bottom part of the kiln 4, etc. The reheater 14 is heated from the outside so that the exhaust gas as the heat source is not mixed with the gas to be reheated, or is heated through a heat transfer tube inserted in the reheater 14. The exhaust gas after being used for heating may be returned to the upstream position of the dust collector 11 and mixed with the exhaust gas from the kiln 4.

本発明に係るキルン排ガスの処理装置の一実施形態を示す全体システム構成図である。1 is an overall system configuration diagram showing an embodiment of a kiln exhaust gas treatment apparatus according to the present invention. 本発明に係るキルン排ガスの処理装置の他の実施形態の要部を示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the principal part of other embodiment of the processing apparatus of the kiln exhaust gas which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１セメント製造設備
２原料ミル及びドライヤ
３プレヒータ
４キルン
５排ガス処理系
１１集塵機
１２吸着手段
１３蒸発器（蒸発手段）
１４再加熱器（再加熱手段）
１５冷却器（冷却手段）
１６煙突
２１吸着材投入手段
２２フィルタ装置
２３水銀測定器
２４調整手段
２５吸着材移送手段
２６，２７吸着材配送管
３１排ガス処理系
３２吸着手段
３３吸着塔
３４流路切替機構（調整手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement production equipment 2 Raw material mill and dryer 3 Preheater 4 Kiln 5 Exhaust gas treatment system 11 Dust collector 12 Adsorption means 13 Evaporator (evaporation means)
14 Reheater (Reheating means)
15 Cooler (cooling means)
16 Chimney 21 Adsorbent input means 22 Filter device 23 Mercury measuring instrument 24 Adjustment means 25 Adsorbent transfer means 26, 27 Adsorbent delivery pipe 31 Exhaust gas treatment system 32 Adsorption means 33 Adsorption tower 34 Channel switching mechanism (adjustment means)

Claims

An adsorption process for adsorbing harmful substances including mercury in the exhaust gas to the adsorbent by bringing the exhaust gas generated in the kiln into contact with an adsorbent made of powdered or granular activated carbon or pulverized coal having an average particle size of 100 to 500 μm; The adsorbent is heated to 400 to 500 ° C. in an oxygen-containing atmosphere in an external heating furnace heated by an external heat source, whereby the adsorbed harmful substance is evaporated and separated from the adsorbent. An evaporation step for regenerating, and a reheating step for accepting the vapor containing the harmful substance evaporated in the external heating furnace as it is and heating it to 500 ° C. or more to thermally decompose a part of the harmful substance, A method for treating a kiln exhaust gas, comprising: a mercury removal step of coagulating and removing mercury by cooling the gas after pyrolysis.

The kiln exhaust gas treatment method according to claim 1, wherein at least a part of the adsorbent after the harmful substances are evaporated in the evaporation step is reused as an adsorbent in the adsorption step.

An adsorbing means for contacting exhaust gas generated in the kiln with an adsorbent made of powdered or granular activated carbon or pulverized coal having an average particle size of 100 to 500 μm to adsorb harmful substances including mercury in the exhaust gas to the adsorbent, and the adsorption By heating the material to 400-500 ° C. in an oxygen-containing atmosphere in an external heating furnace heated by an external heat source, the adsorbed harmful substance is evaporated and separated from the adsorbent to regenerate the adsorbent An evaporating means, a reheating means for thermally decomposing a part of the toxic substance by accepting the vapor containing the toxic substance evaporated in the external heating furnace as it is and heating it to 500 ° C. or higher ; A kiln exhaust gas treatment apparatus comprising cooling means for agglomerating and removing mercury by cooling the gas after decomposition.

The adsorbing means further includes a mercury measuring device for measuring the mercury concentration in the exhaust gas after contacting the adsorbent at a position downstream of the contact position between the adsorbent and the exhaust gas, and a measurement result of the mercury measuring device. 4. The kiln exhaust gas treatment apparatus according to claim 3, further comprising an adjusting means for adjusting an adsorbent that comes into contact with the exhaust gas on the basis of the above.

The adsorbing means is for bringing the adsorbent into contact with the exhaust gas by introducing the adsorbent into the exhaust gas, a filter for capturing the adsorbent that has been input, and evaporating the adsorbent captured by the filter. 5. The kiln exhaust gas treatment apparatus according to claim 4, further comprising an adsorbent transfer means that can be transferred to the means, wherein the adjusting means adjusts the amount of adsorbent input into the exhaust gas. .

The adsorbing means makes the adsorbent and the exhaust gas contact by passing the exhaust gas through the adsorption tower filled with the adsorbent, and a plurality of the adsorption towers are provided. Is provided with an adsorbent transfer means capable of transferring the gas to the evaporation means, and the exhaust gas is allowed to pass through a part of the plurality of adsorption towers upstream of the adsorption tower and the exhaust gas is blocked from passing through the other adsorption towers. A flow path switching mechanism for selectively switching the flow path is provided, and the flow path switching mechanism switches the selection of the flow path based on the measurement result of the mercury measuring device. 4 kiln exhaust gas treatment equipment.