JP6797661B2 - Chlorine bypass dust treatment method and chlorine bypass dust treatment equipment - Google Patents

Chlorine bypass dust treatment method and chlorine bypass dust treatment equipment Download PDF

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Description

本発明は、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでの流路より抽気した燃焼ガスに含まれる塩素バイパスダストの処理方法及び処理装置に関する。 The present invention relates to a method and a treatment device for chlorine bypass dust contained in combustion gas extracted from a flow path from a kiln tail of a cement kiln to a lowermost cyclone of a preheater.

従来、セメントの製造において、塩素は、その処理量を管理する必要のある忌避成分として扱われている。これは、塩素が、コンクリートの塩害として知られる、鉄筋コンクリート中の鉄筋の腐食の原因となるだけでなく、セメントの製造設備であるキルン内又はプレヒータ内にコーティングトラブルを誘発して、セメントキルンの安定運転を阻害するおそれがあるためである。そこで、従来、セメント製造施設では、いわゆる塩素バイパス設備を設け、セメントキルン内から塩素を除去することが行われている。 Conventionally, in the production of cement, chlorine is treated as a repellent component whose processing amount needs to be controlled. This not only causes chlorine to corrode the reinforcing bars in reinforced concrete, which is known as salt damage to concrete, but also induces coating troubles in the kiln or preheater, which is the cement manufacturing facility, and stabilizes the cement kiln. This is because there is a risk of hindering driving. Therefore, conventionally, in cement manufacturing facilities, so-called chlorine bypass equipment is provided to remove chlorine from the inside of the cement kiln.

塩素バイパス設備としては、セメントキルンの窯尻とプレヒータの最下段サイクロンとの間から燃焼ガスを抽気ガスとして抽気する抽気装置と、その抽気ガスを冷却して、抽気ガスに含まれる塩素を凝縮固化させて粒子とする冷却装置と、かかる塩素の凝縮固化による粒子及び抽気ガスに含まれる原料粉等のキルン内ダスト(以後、これらを総称して「塩素バイパスダスト」と呼ぶ。)を粗粉と微粉とに分級する分級装置と、微粉を回収する回収装置とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Chlorine bypass equipment includes an bleeding device that extracts combustion gas as bleed gas from between the kiln end of the cement kiln and the bottom cyclone of the preheater, and cools the bleed gas to condense and solidify the chlorine contained in the bleed gas. The cooling device that is made into particles and the dust in the kiln such as the particles due to the condensation and solidification of chlorine and the raw material powder contained in the extracted gas (hereinafter, these are collectively referred to as "chlorine bypass dust") are referred to as coarse powder. There is known one provided with a classification device for classifying into fine particles and a recovery device for collecting fine particles (see, for example, Patent Document 1).

ここで、「塩素バイパスダスト」とは、抽気ガスの冷却固化過程で生じたKCl等のアルカリ塩化物等の塩素化合物の他、キルン内ダストの表面にKCl等塩素化合物が付着したものを指す。 Here, "chlorine bypass dust" refers to chlorine compounds such as alkali chlorides such as KCl generated in the process of cooling and solidifying the extracted gas, as well as chlorine compounds such as KCl adhering to the surface of dust in the kiln.

塩素バイパスダストは、微粉であるほどキルン内ダストの割合が減じるために粗粉に比べて塩素含有量が高い。そこで、その微粉を回収することにより、塩素を効率良くセメント製造工程から除去することができる。一方、粗粉は、相対的に塩素含有量が低いので、セメント原料として再度セメントキルンに戻すことができる。 The chlorine bypass dust has a higher chlorine content than the coarse powder because the finer the powder, the smaller the proportion of dust in the kiln. Therefore, by recovering the fine powder, chlorine can be efficiently removed from the cement manufacturing process. On the other hand, since the crude powder has a relatively low chlorine content, it can be returned to the cement kiln as a cement raw material.

特開2000−354838号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-354838

しかし、近年、セメントキルンでの各種廃棄物のリサイクル処理の進展に伴う廃棄物の処理量の増加や、廃棄物の種類の変化により、セメントキルン内に持ち込まれる塩素量が増加している。そのため、塩素バイパスダストの粗粉の塩素含有量が増加する傾向にあり、当該粗粉を原料としてセメントキルンに戻すことが問題となるおそれがある。 However, in recent years, the amount of chlorine brought into the cement kiln has increased due to the increase in the amount of waste processed due to the progress of recycling treatment of various wastes in the cement kiln and the change in the type of waste. Therefore, the chlorine content of the coarse powder of the chlorine bypass dust tends to increase, and there is a possibility that returning the coarse powder to the cement kiln as a raw material may cause a problem.

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、セメントキルン内に持ち込まれる塩素量の増加に対応できる塩素バイパスダストの処理方法及び塩素バイパスダストの処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a chlorine bypass dust treatment method and a chlorine bypass dust treatment apparatus capable of coping with an increase in the amount of chlorine brought into a cement kiln.

上記目的を達成するために、本発明の塩素バイパスダストの処理方法は、セメントキルンの窯尻とプレヒータの最下段サイクロンとの間の流路から燃焼ガスを抽気ガスとして抽気する抽気工程と、前記抽気ガスを冷却して、該抽気ガスに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする冷却工程と、前記塩素バイパスダストを所定の粒径を基準に粗粉と微粉とに分級する分級工程と、前記粗粉を加熱して、前記粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させる加熱工程とを備え、前記加熱工程は、負圧下で行われることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the chlorine bypass dust treatment method of the present invention comprises an extraction step of extracting combustion gas as an extraction gas from a flow path between the kiln tail of a cement kiln and the lowermost cyclone of a preheater, and the above-mentioned A cooling step of cooling the extracted gas and condensing and solidifying the chlorine contained in the extracted gas to form chlorine bypass dust, and a classification step of classifying the chlorine bypass dust into coarse powder and fine powder based on a predetermined particle size. If, by heating the coarse powder, and a heating step to volatilize the chlorine-containing substance contained in the meal, the heating step is characterized Rukoto conducted under a negative pressure.

このように、本発明の塩素バイパスダストの処理方法では、分級された粗粉を加熱して、粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させて塩素を除去する。これにより、粗粉を再度セメントキルンに戻しても、塩素含有物に起因するセメント製造設備の運転面及びセメントの品質面での不具合が生じない。 As described above, in the chlorine bypass dust treatment method of the present invention, the classified coarse powder is heated to volatilize the chlorine-containing material contained in the coarse powder to remove chlorine. As a result, even if the coarse powder is returned to the cement kiln again, there are no problems in the operation surface of the cement manufacturing facility and the quality of the cement due to the chlorine-containing substances.

また、本発明の塩素バイパスダストの処理方法においては、前記加熱工程で、前記粗粉の加熱温度を600℃以上1100℃以下とすることが好ましい。 Further, in the method for treating chlorine bypass dust of the present invention, it is preferable that the heating temperature of the crude powder is 600 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower in the heating step.

塩素バイパスダスト中の主要な金属塩化物であるPbClは、融点が501℃、沸点が950℃である。そこで、加熱工程における粗粉の加熱温度を600℃以上にすることで、粗粉から塩素含有物を揮発させることができる。逆に、加熱温度が600℃未満である場合、加熱の効果が低いために塩素含有物の揮発量が十分でなくなってしまう。そのため、加熱工程における加熱装置は、少なくとも600℃以上となるようにするとよい。 PbCl 2 , which is a major metal chloride in chlorine bypass dust, has a melting point of 501 ° C. and a boiling point of 950 ° C. Therefore, by setting the heating temperature of the crude powder in the heating step to 600 ° C. or higher, the chlorine-containing material can be volatilized from the crude powder. On the contrary, when the heating temperature is less than 600 ° C., the volatilization amount of the chlorine-containing substance becomes insufficient because the effect of heating is low. Therefore, the heating device in the heating step should be at least 600 ° C. or higher.

また、粗粉の加熱には、エネルギー効率の観点から、キルン燃焼排ガス等のセメント製造設備の廃熱を利用することが好ましいが、セメントキルンの窯尻の燃焼ガス温度は1000℃程度であるので、その温度を大きく超える廃熱を確保することは困難である。また、セメントキルンの窯尻の燃焼ガス温度は1000℃程度であるので、その温度を超える温度(具体的には、1100℃程度)まで加熱すれば、セメントキルンの窯尻の燃焼ガス中に含まれていた塩素のほとんどを揮発させることができる。そのため、加熱工程における加熱装置は、1100℃程度まで加熱可能にするとよい。 Further, from the viewpoint of energy efficiency, it is preferable to use waste heat of cement manufacturing equipment such as kiln combustion exhaust gas for heating the coarse powder, but since the combustion gas temperature of the kiln tail of the cement kiln is about 1000 ° C. , It is difficult to secure waste heat that greatly exceeds the temperature. Further, since the combustion gas temperature of the kiln tail of the cement kiln is about 1000 ° C., if it is heated to a temperature exceeding that temperature (specifically, about 1100 ° C.), it will be contained in the combustion gas of the kiln tail of the cement kiln. Most of the chlorine that was used can be volatilized. Therefore, the heating device in the heating step may be capable of heating up to about 1100 ° C.

また、本発明の塩素バイパスダストの処理方法においては、前記加熱工程は、負圧下で行われることが好ましい。 Further, in the method for treating chlorine bypass dust of the present invention, it is preferable that the heating step is performed under negative pressure.

加熱工程を負圧下で行うと、粗粉に含まれる塩素含有物が揮発しやすくなるので、効率良く塩素の除去を行うことができる。例えば、融点が776℃であるKClであっても、負圧環境下では600℃で揮発させることができる。 When the heating step is performed under negative pressure, the chlorine-containing material contained in the coarse powder is likely to volatilize, so that chlorine can be efficiently removed. For example, even KCl having a melting point of 776 ° C. can be volatilized at 600 ° C. in a negative pressure environment.

また、本発明の塩素バイパスダストの処理方法においては、前記加熱工程を負圧で行う方法としては、前記加熱工程で、前記粗粉を加熱する加熱装置内の空気を0.016m/s以上0.048m/s以下の通風速度で吸引する方法を用いてもよい。 Further, in the method for treating chlorine bypass dust of the present invention, as a method of performing the heating step with a negative pressure, the air in the heating device for heating the coarse powder in the heating step is 0.016 m / s or more and 0. A method of sucking at a ventilation speed of .048 m / s or less may be used.

このように、加熱装置内の空気を吸引によって局所排気(ドラフト)すると、容易に負圧環境を生じさせることができる。 As described above, when the air in the heating device is locally exhausted (drafted) by suction, a negative pressure environment can be easily generated.

ここで、局所排気による負圧の程度は加熱される粗粉の周囲の通風速度が指標となる。そして、その通風速度が0.016m/s未満である場合、負圧の効果が低いために塩素含有物の揮発量が十分でなくなる場合がある。一方、通風速度が0.048m/sを超える場合、局所排気で持ちさらわれる粗粉量が増大するため好ましくない。 Here, the degree of negative pressure due to local exhaust is an index of the ventilation speed around the coarse powder to be heated. When the ventilation speed is less than 0.016 m / s, the volatilization amount of the chlorine-containing substance may not be sufficient because the effect of the negative pressure is low. On the other hand, when the ventilation speed exceeds 0.048 m / s, the amount of coarse powder carried by the local exhaust increases, which is not preferable.

また、本発明の塩素バイパスダストの処理方法においては、前記加熱工程に搬送される前記粗粉の塩素濃度を測定する塩素濃度測定工程を備え、前記塩素濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記分級工程における分級点を制御することが好ましい。 Further, the chlorine bypass dust treatment method of the present invention includes a chlorine concentration measuring step for measuring the chlorine concentration of the crude powder conveyed to the heating step, and based on the measurement result in the chlorine concentration measuring step, said It is preferable to control the classification point in the classification process.

サイクロンセパレータ等の分級装置で分級された粗粉は、その塩素含有量が加熱工程での塩素含有物の除去を必要としない程度に少ない場合もあり、逆に、加熱工程では十分に塩素を除去できない程度に多量の塩素を含有している場合がある。そこで、加熱装置に搬送される粗粉の塩素量を監視して、その監視結果に基づいて分級装置の分級点を制御するようにすると、容易に、粗粉の塩素含有量を加熱工程における処理に適した量に調整することができる。 The coarse powder classified by a classification device such as a cyclone separator may have a low chlorine content that does not require the removal of chlorine-containing substances in the heating process, and conversely, the chlorine content is sufficiently removed in the heating process. It may contain too much chlorine to the extent that it cannot. Therefore, if the chlorine content of the coarse powder conveyed to the heating device is monitored and the classification point of the classification device is controlled based on the monitoring result, the chlorine content of the coarse powder can be easily processed in the heating step. It can be adjusted to an amount suitable for.

また、本発明の塩素バイパスダストの処理方法においては、加熱装置に搬送される粗粉の塩素濃度を1.5質量%以上8.0質量%以下の範囲とすることが好ましい。 Further, in the method for treating chlorine bypass dust of the present invention, it is preferable that the chlorine concentration of the crude powder conveyed to the heating device is in the range of 1.5% by mass or more and 8.0% by mass or less.

粗粉の塩素濃度が1.5質量%を下回る場合には、塩素を除去する必要性が低く、また、加熱処理を行ってもそれほど塩素濃度を低下させることができない場合がある。一方、粗粉の塩素濃度が8.0質量%を上回る場合には、加熱処理では十分に塩素を除去できない場合がある。 When the chlorine concentration of the crude powder is less than 1.5% by mass, it is less necessary to remove chlorine, and it may not be possible to reduce the chlorine concentration so much even by heat treatment. On the other hand, when the chlorine concentration of the crude powder exceeds 8.0% by mass, the chlorine may not be sufficiently removed by the heat treatment.

また、上記目的を達成するために、本発明の塩素バイパスダストの処理装置は、セメントキルンの窯尻とプレヒータの最下段サイクロンとの間から燃焼ガスを抽気ガスとして抽気する抽気装置と、前記抽気ガスを冷却して、前記抽気ガスに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする冷却装置と、前記塩素バイパスダストを所定の粒径を基準に粗粉と微粉とに分級する分級装置と、負圧下で、前記粗粉を加熱して、前記粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させる加熱装置と、前記加熱装置の下流側に配置され、前記加熱装置の内部の空気の通風速度を制御して、前記加熱装置の内部を負圧にするファンとを備えていることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the chlorine bypass dust treatment device of the present invention includes an bleeding device that bleeds combustion gas as bleed gas from between the kiln tail of the cement kiln and the lowermost cyclone of the preheater, and the bleeding device. A cooling device that cools the gas and condenses and solidifies chlorine contained in the extracted gas to form chlorine bypass dust, and a classification device that classifies the chlorine bypass dust into coarse powder and fine powder based on a predetermined particle size. A heating device that heats the coarse powder under negative pressure to volatilize chlorine-containing substances contained in the coarse powder, and a heating device arranged on the downstream side of the heating device to reduce the ventilation speed of air inside the heating device. It is characterized by including a fan that controls the inside of the heating device to make a negative pressure .

このように、本発明の塩素バイパスダストの処理装置では、分級された粗粉を加熱して、粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させて塩素を除去する。これにより、粗粉を再度セメントキルンに戻しても、塩素に起因するセメント製造設備の運転面及びセメントの品質面での不具合が生じない。 As described above, in the chlorine bypass dust treatment apparatus of the present invention, the classified coarse powder is heated to volatilize the chlorine-containing material contained in the coarse powder to remove chlorine. As a result, even if the coarse powder is returned to the cement kiln again, there is no problem in the operation surface of the cement manufacturing facility and the quality of the cement due to chlorine.

実施形態に係る塩素バイパス設備の概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the schematic structure of the chlorine bypass facility which concerns on embodiment. 図1の塩素バイパス設備の加熱装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the heating device of the chlorine bypass facility of FIG. 図1の塩素バイパス設備で微粉と粗粉とを分級するまでの処理のフローチャート。The flowchart of the process until the fine powder and the coarse powder are classified by the chlorine bypass equipment of FIG. 図1の塩素バイパス設備で分級された粗粉に行われる処理のフローチャート。The flowchart of the process performed on the coarse powder classified by the chlorine bypass facility of FIG. 図1の塩素バイパス設備の加熱装置の加熱温度及び通風速度と粗粉の塩素除去率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the heating temperature and ventilation speed of the heating apparatus of the chlorine bypass facility of FIG. 1 and the chlorine removal rate of coarse powder.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る塩素バイパス設備C(塩素バイパスダストの処理装置)について説明する。なお、各図面において、実線の矢印はガス又はダストの流れ、破線の矢印は制御信号の流れをそれぞれ示している。 Hereinafter, the chlorine bypass facility C (chlorine bypass dust treatment device) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the solid line arrow indicates the flow of gas or dust, and the broken line arrow indicates the flow of the control signal.

まず、図1を参照して、塩素バイパス設備Cの概略構成について説明する。 First, the schematic configuration of the chlorine bypass facility C will be described with reference to FIG.

図1に示すように、塩素バイパス設備Cは、セメントキルンKの窯尻とセメントキルンKに送り込まれるセメント原料の予熱を行うプレヒータPの最下段サイクロンとの間から抽気した燃焼ガスである抽気ガスGから、塩素を除去するための設備である。 As shown in FIG. 1, the chlorine bypass facility C is an extracted gas which is a combustion gas extracted from between the kiln end of the cement kiln K and the lowermost cyclone of the preheater P for preheating the cement raw material sent to the cement kiln K. This is a facility for removing chlorine from G.

塩素バイパス設備Cは、セメントキルンKの窯尻とプレヒータPの最下段サイクロンとの間に設けられたプローブ1(流路、抽気装置)と、プローブ1の内部に冷風を供給し、抽気ガスGに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする第1冷却ファン2(冷却装置)と、塩素バイパスダストを分級するサイクロンセパレータ3(分級装置)と、サイクロンセパレータ3で分級された塩素バイパスダストの微粉であるダストD1を処理する微粉処理部10と、サイクロンセパレータ3で分級された塩素バイパスダストの粗粉であるダストD2を処理する粗粉処理部20とを備えている。 The chlorine bypass facility C supplies cold air to the inside of the probe 1 (flow path, bleeding device) provided between the kiln end of the cement kiln K and the lowermost cyclone of the preheater P, and the bleeding gas G. The first cooling fan 2 (cooling device) that condenses and solidifies chlorine contained in chlorine to form chlorine bypass dust, the cyclone separator 3 (classification device) that classifies chlorine bypass dust, and the chlorine bypass dust classified by the cyclone separator 3. It is provided with a fine powder processing unit 10 for treating the dust D1 which is the fine powder of the above, and a coarse powder processing unit 20 for treating the dust D2 which is a coarse powder of chlorine bypass dust classified by the cyclone separator 3.

プローブ1の内部では、第1冷却ファン2によって供給された冷風により、抽気ガスGが冷却され、抽気ガスGに含まれる塩素が凝縮固化された塩素バイパスダストを含む第1ガスG1となる。 Inside the probe 1, the bleed gas G is cooled by the cold air supplied by the first cooling fan 2, and the chlorine contained in the bleed gas G becomes the first gas G1 containing chlorine bypass dust condensed and solidified.

第1ガスG1は、塩素バイパス設備Cが備えるサイクロンセパレータ3に送られ、塩素バイパスダストの微粉である第1ダストD1と第1ガスG1の気体成分である第2ガスG2との混合物と、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2とに分離される。サイクロンセパレータ3の分級点はローターの回転速度の変更等により制御可能であり、後述する粗粉処理部20の制御部27からの信号に基づいて制御される。なお、基準となる分級点の一例としては、12μmである。 The first gas G1 is sent to the cyclone separator 3 provided in the chlorine bypass facility C, and is a mixture of the first dust D1 which is a fine powder of the chlorine bypass dust and the second gas G2 which is a gas component of the first gas G1 and chlorine. It is separated from the second dust D2, which is a coarse powder of bypass dust. The classification point of the cyclone separator 3 can be controlled by changing the rotation speed of the rotor or the like, and is controlled based on a signal from the control unit 27 of the coarse powder processing unit 20 described later. As an example of the reference classification point, it is 12 μm.

サイクロンセパレータ3で分級された、微粉である第1ダストD1と第2ガスG2との混合物は、微粉処理部10に送られる。一方、粗粉である第2ダストD2は、粗粉処理部20に送られる。 The mixture of the first dust D1 and the second gas G2, which are fine powders classified by the cyclone separator 3, is sent to the fine powder processing unit 10. On the other hand, the second dust D2, which is a coarse powder, is sent to the coarse powder processing unit 20.

微粉処理部10は、微粉である第1ダストD1と第2ガスG2との混合物が送り込まれる冷却器11と、冷却器11に冷風を供給する第2冷却ファン12と、冷却器11に接続されている第1バグフィルタ13と、冷却器11及び第1バグフィルタ13に接続されている第1ダストタンク14と、第1バグフィルタ13に接続されている第1ファン15とを備えている。 The fine powder processing unit 10 is connected to a cooler 11 to which a mixture of the first dust D1 and the second gas G2, which are fine powder, is sent, a second cooling fan 12 to supply cold air to the cooler 11, and the cooler 11. The first bug filter 13 is provided, the first dust tank 14 connected to the cooler 11 and the first bug filter 13, and the first fan 15 connected to the first bug filter 13 are provided.

冷却器11は、その内部において、第2冷却ファン12によって供給された冷風により、塩素バイパスダストの微粉である第1ダストD1と第2ガスG2との混合物を冷却する。 Inside, the cooler 11 cools a mixture of the first dust D1 and the second gas G2, which are fine powders of chlorine bypass dust, by the cold air supplied by the second cooling fan 12.

第1バグフィルタ13は、冷却器11から抽気された第3ガスG3から、塩素バイパスダストの微粉である第4ダストD4を回収する。第4ダストD4は、冷却器11で回収された塩素バイパスダストの微粉D3とともに、第1ダストタンク14に送られる。また、第1バグフィルタ13で分離された第4ガスG4は、セメントキルン等のセメント製造設備内のガス流路に戻される。 The first bug filter 13 collects the fourth dust D4, which is a fine powder of chlorine bypass dust, from the third gas G3 extracted from the cooler 11. The fourth dust D4 is sent to the first dust tank 14 together with the fine powder D3 of the chlorine bypass dust recovered by the cooler 11. Further, the fourth gas G4 separated by the first bug filter 13 is returned to the gas flow path in the cement manufacturing facility such as a cement kiln.

第1ダストタンク14は、回収された塩素バイパスダストの微粉を貯蔵する。 The first dust tank 14 stores the fine powder of the recovered chlorine bypass dust.

粗粉処理部20は、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素濃度を測定する塩素測定装置21と、第2ダストD2を選択的に搬送する分配装置22と、分配装置22に接続されている第2ダストタンク23と、分配装置22及び第2ダストタンク23に接続されている加熱装置24と、加熱装置24に接続されている第2バグフィルタ25と、加熱装置24以降を局所排気するための第2ファン26と、制御部27とを備えている。 The coarse powder processing unit 20 is attached to a chlorine measuring device 21 for measuring the chlorine concentration of the second dust D2, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, a distribution device 22 for selectively transporting the second dust D2, and a distribution device 22. The second dust tank 23 connected, the heating device 24 connected to the distribution device 22 and the second dust tank 23, the second bug filter 25 connected to the heating device 24, and the heating device 24 and subsequent devices are connected. A second fan 26 for local exhaust and a control unit 27 are provided.

塩素測定装置21は、サイクロンセパレータ3から排出された塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素量を測定できるものであればよい。例えば、蛍光X線分析装置(XRF)を用いて構成してもよい。塩素測定装置21によって測定された塩素濃度の測定結果は、随時、制御部27に送信される。 The chlorine measuring device 21 may be any device capable of measuring the amount of chlorine in the second dust D2, which is a coarse powder of the chlorine bypass dust discharged from the cyclone separator 3. For example, it may be configured using a fluorescent X-ray analyzer (XRF). The measurement result of the chlorine concentration measured by the chlorine measuring device 21 is transmitted to the control unit 27 at any time.

分配装置22は、送り込まれた塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2を制御部27からの信号に基づいて、セメントキルン系側、第2ダストタンク23及び加熱装置24側、及び、系外側から搬送先を選択する。 The distribution device 22 uses a signal from the control unit 27 to send the second dust D2, which is a coarse powder of the chlorine bypass dust, to the cement kiln system side, the second dust tank 23, the heating device 24 side, and the system. Select the destination from the outside.

具体的には、塩素測定装置21で測定された塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素濃度が十分に低く、塩素の除去が必要ない場合には、第6ダストD6として、加熱処理を行わずにセメントキルン系に搬送する。塩素濃度が塩素の除去が必要な程度に高く、且つ、所定の値よりも低い場合には、第7ダストD7として、第2ダストタンク23及び加熱装置24側へ搬送する。塩素濃度が所定の値を超える場合には、第8ダストD8として、系外に排出し、加熱装置24に送らないようにする。 Specifically, when the chlorine concentration of the second dust D2, which is the coarse powder of the chlorine bypass dust measured by the chlorine measuring device 21, is sufficiently low and it is not necessary to remove the chlorine, it is heated as the sixth dust D6. Transport to cement kiln system without treatment. When the chlorine concentration is high enough to require removal of chlorine and is lower than a predetermined value, it is transported to the second dust tank 23 and the heating device 24 side as the seventh dust D7. When the chlorine concentration exceeds a predetermined value, it is discharged to the outside of the system as the eighth dust D8 so as not to be sent to the heating device 24.

具体的には、塩素バイパス装置Cでは、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%未満である場合には、セメントキルン系に搬送し、1.5質量%以上8.0質量%以下である場合には、第2ダストタンク23及び加熱装置24側へ搬送する。そして、8.0質量%を超える場合には、系外に排出して加熱装置24に送らないようにする。 Specifically, in the chlorine bypass device C, when the chlorine concentration of the second dust D2, which is a coarse powder of the chlorine bypass dust, is less than 1.5% by mass, the chlorine bypass device C is transported to a cement kiln system and 1.5% by mass. When it is% or more and 8.0% by mass or less, it is conveyed to the second dust tank 23 and the heating device 24 side. If it exceeds 8.0% by mass, it is discharged to the outside of the system so as not to be sent to the heating device 24.

これは、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%を下回る場合には、塩素を除去及する必要性が低く、また、加熱処理を行ってもそれほど塩素濃度を低下させることができない場合があり、8.0質量%を上回る場合には、加熱処理では十分に塩素を除去できない場合があるためである。 This is because when the chlorine concentration of the second dust D2, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, is less than 1.5% by mass, it is less necessary to remove chlorine, and even if heat treatment is performed, chlorine is not so much. This is because the concentration may not be reduced, and if it exceeds 8.0% by mass, chlorine may not be sufficiently removed by the heat treatment.

第2ダストタンク23には、加熱工程を行う塩素バイパスダストの粗粉である第7ダストD7が貯蔵される。第2ダストタンク23を使用することで、任意のタイミングで第7ダストD7を、加熱装置24に送り込むことができる。 In the second dust tank 23, the seventh dust D7, which is a coarse powder of chlorine bypass dust to be heated, is stored. By using the second dust tank 23, the seventh dust D7 can be sent to the heating device 24 at an arbitrary timing.

すなわち、塩素バイパス設備Cでは、第2ダストタンク23によって、加熱装置24の稼働時間を任意に設定することができる。なお、加熱装置24の処理能力が十分に高い場合等には、第2ダストタンク23は省略してもよい。 That is, in the chlorine bypass facility C, the operating time of the heating device 24 can be arbitrarily set by the second dust tank 23. The second dust tank 23 may be omitted when the processing capacity of the heating device 24 is sufficiently high.

なお、塩素バイパス設備Cでは、塩素バイパスダストの粗粉である第7ダストD7を第2ダストタンク23を経由させずに加熱装置24に送り込むためのバイパスルートが付設されている。 The chlorine bypass facility C is provided with a bypass route for sending the seventh dust D7, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, to the heating device 24 without passing through the second dust tank 23.

加熱装置24は、分配装置22又は第2ダストタンク23から送り込まれた塩素バイパスダストの粗粉である第7ダストD7を空気とともに加熱して、第7ダストD7に含まれる塩素含有物を揮発させる。これにより、第7ダストD7は、塩素含有量の低い粗粉である第9ダストD9となる。第9ダストD9は、セメントキルン系に搬送され、セメント原料となる。 The heating device 24 heats the seventh dust D7, which is a coarse powder of chlorine bypass dust sent from the distribution device 22 or the second dust tank 23, together with air to volatilize the chlorine-containing material contained in the seventh dust D7. .. As a result, the seventh dust D7 becomes the ninth dust D9, which is a coarse powder having a low chlorine content. The ninth dust D9 is transported to a cement kiln system and becomes a cement raw material.

加熱装置24からの抽気ガスである第5ガスG5は、第2バグフィルタ25に送られて、第5ガスG5に含まれていた塩素含有物が凝縮固化して生じた第10ダストD10と、第5ガスG5の気体成分である第6ガスG6とに分離する。 The fifth gas G5, which is the extracted gas from the heating device 24, is sent to the second bug filter 25, and the chlorine-containing substance contained in the fifth gas G5 is condensed and solidified to form the tenth dust D10. It is separated from the sixth gas G6, which is a gas component of the fifth gas G5.

第2ファン26によって吸引され、第2バグフィルタ25で分離された第6ガスG6は、大気に放出してもよいし、セメントキルン等セメント製造設備内のガス流路に送ってもよい。 The sixth gas G6 sucked by the second fan 26 and separated by the second bag filter 25 may be released to the atmosphere or may be sent to a gas flow path in a cement manufacturing facility such as a cement kiln.

また、第2ファン26は、第2バグフィルタ25を介して加熱装置24の内部から空気を抽気することによって、内部の通風速度を制御し、加熱装置24の内部を負圧環境としている。 Further, the second fan 26 controls the ventilation speed inside by extracting air from the inside of the heating device 24 through the second bug filter 25, and creates a negative pressure environment inside the heating device 24.

制御部27は、塩素測定装置21の測定結果に基づいて、サイクロンセパレータ3の分級点及び分配装置22の動作を制御する。また、制御部27は、加熱装置24からの信号に基づいて、加熱装置24の温度及び通風速度(すなわち、第2ファン26の駆動)を制御する。 The control unit 27 controls the classification point of the cyclone separator 3 and the operation of the distribution device 22 based on the measurement result of the chlorine measuring device 21. Further, the control unit 27 controls the temperature and ventilation speed of the heating device 24 (that is, driving the second fan 26) based on the signal from the heating device 24.

次に、図2を参照して、加熱装置24の構成について説明する。 Next, the configuration of the heating device 24 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、加熱装置24は、外熱式ロータリーキルンであるキルン24aと、キルン24aに塩素バイパスダストの粗粉である第7ダストD7及び空気を供給する供給部24bと、塩素含有量の低い粗粉である第9ダストD9をセメントキルン系に排出する排出部24cと、排出部24cに設けられた吸引プローブ24dと、吸引プローブ24dに接続された吸引ファン24eと、キルン内筒部24a1内の気体の風速を測定するための風速センサ24fとを備えている。キルン24aからの抽気ガスである第5ガスG5は、吸引ファン26によって、排出部24cから第2バグフィルタ25に誘引される。 As shown in FIG. 2, the heating device 24 includes a kiln 24a, which is an externally heated rotary kiln, a seventh dust D7, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, and a supply unit 24b, which supplies air to the kiln 24a, and a chlorine content. A discharge section 24c for discharging the ninth dust D9, which is a low coarse powder, into the cement kiln system, a suction probe 24d provided in the discharge section 24c, a suction fan 24e connected to the suction probe 24d, and a kiln inner cylinder portion. It is provided with a wind speed sensor 24f for measuring the wind speed of the gas in 24a1. The fifth gas G5, which is the extracted gas from the kiln 24a, is attracted from the discharge unit 24c to the second bug filter 25 by the suction fan 26.

キルン24aは、回転可能な円筒状の内筒部24a1と、内筒部24a1が挿通された筒状の加熱部24a2と、加熱部24a2に設置された複数の温度計24a3とを有している。温度計24a3は、随時制御部27に測定結果を送信し、制御部27は、その測定結果に基づいて、加熱部24a2の運転を制御する。 The kiln 24a has a rotatable cylindrical inner cylinder portion 24a1, a tubular heating portion 24a2 through which the inner cylinder portion 24a1 is inserted, and a plurality of thermometers 24a3 installed in the heating portion 24a2. .. The thermometer 24a3 transmits a measurement result to the control unit 27 at any time, and the control unit 27 controls the operation of the heating unit 24a2 based on the measurement result.

加熱部24a2によって、内筒部24a1の内部空間は、600℃〜1100℃の温度に加熱可能となっている。 The heating portion 24a2 makes it possible to heat the internal space of the inner cylinder portion 24a1 to a temperature of 600 ° C. to 1100 ° C.

加熱装置24の加熱性能が、このような値となっているのは、以下の理由による。 The reason why the heating performance of the heating device 24 has such a value is as follows.

すなわち、塩素バイパスダスト中の主要な金属塩化物であるPbClは、融点が501℃、沸点が950℃である。そこで、加熱装置24の加熱可能温度を600℃以上にすることで、第7ダストD7から塩素含有物を揮発させることができる。逆に、加熱可能温度が600℃未満である場合、加熱の効果が低いために塩素含有物の揮発量が十分でなくなってしまう。 That is, PbCl 2 , which is a major metal chloride in chlorine bypass dust, has a melting point of 501 ° C. and a boiling point of 950 ° C. Therefore, by setting the heatable temperature of the heating device 24 to 600 ° C. or higher, the chlorine-containing material can be volatilized from the seventh dust D7. On the contrary, when the heatable temperature is less than 600 ° C., the volatilization amount of the chlorine-containing substance becomes insufficient because the heating effect is low.

また、第7ダストD7の加熱には、エネルギー効率の観点から、キルン燃焼排ガス等のセメント製造設備の廃熱を利用することが好ましい。しかし、セメントキルンKの窯尻の燃焼ガス温度は1000℃程度であるので、その温度を大きく超える廃熱は、確保することが困難である。 Further, from the viewpoint of energy efficiency, it is preferable to use waste heat of cement manufacturing equipment such as kiln combustion exhaust gas for heating the seventh dust D7. However, since the combustion gas temperature of the kiln tail of cement kiln K is about 1000 ° C., it is difficult to secure waste heat that greatly exceeds that temperature.

また、セメントキルンKの窯尻の燃焼ガス温度は1000℃程度であるので、その温度を超える温度(具体的には、1100℃程度)まで加熱すれば、セメントキルンKの窯尻の燃焼ガス中に含まれていた塩素のほとんどを揮発させることができる。そのため、加熱装置24は、1100℃程度まで加熱可能に構成されている。 Further, since the combustion gas temperature of the kiln tail of cement kiln K is about 1000 ° C., if it is heated to a temperature exceeding that temperature (specifically, about 1100 ° C.), it will be contained in the combustion gas of the kiln tail of cement kiln K. Most of the chlorine contained in the kiln can be volatilized. Therefore, the heating device 24 is configured to be able to heat up to about 1100 ° C.

ただし、セメントキルンK及びプレヒータPの加熱性能、処理対象となるダストの種類等に応じて、加熱装置24の加熱性能は適宜変更してもよい。 However, the heating performance of the heating device 24 may be appropriately changed depending on the heating performance of the cement kiln K and the preheater P, the type of dust to be treated, and the like.

吸引プローブ24dは、キルン24aの内筒部24a1の内部にまで延設されており、吸引ファン24e及び第2ファン26の駆動に応じて、内筒部24a1の内部から空気を抽気する。吸引ファン24eは、風速センサ24fの測定結果に基づいて制御部27から送信された信号に応じて駆動するものであり、第2ファン26の駆動を補助するために用いられる。 The suction probe 24d extends to the inside of the inner cylinder portion 24a1 of the kiln 24a, and draws air from the inside of the inner cylinder portion 24a1 in response to the drive of the suction fan 24e and the second fan 26. The suction fan 24e is driven in response to a signal transmitted from the control unit 27 based on the measurement result of the wind speed sensor 24f, and is used to assist the driving of the second fan 26.

すなわち、塩素バイパス設備Cでは、キルン24aの内筒部24a1の内部の風速の調整は、制御部27によって、第2ファン26及び吸引ファン24eを介して行われている。なお、第2ファン26の駆動力が十分に高い場合等には、吸引ファン24eは省略してもよい。 That is, in the chlorine bypass facility C, the adjustment of the wind speed inside the inner cylinder portion 24a1 of the kiln 24a is performed by the control unit 27 via the second fan 26 and the suction fan 24e. If the driving force of the second fan 26 is sufficiently high, the suction fan 24e may be omitted.

この加熱装置24では、投入される塩素バイパスダストの粗粉である第7ダストD7の搬送方向と、第2ファン26による通気方向は並流となっている。これにより、内筒部24a1の被加熱部分において揮発させられた塩素含有物は、塩素含有量の低い粗粉である第9ダストD9上に凝縮固化せず、第5ガスG5として排出される。 In this heating device 24, the transport direction of the seventh dust D7, which is a coarse powder of the chlorine bypass dust to be introduced, and the ventilation direction by the second fan 26 are parallel. As a result, the chlorine-containing material volatilized in the heated portion of the inner cylinder portion 24a1 is not condensed and solidified on the ninth dust D9, which is a coarse powder having a low chlorine content, and is discharged as the fifth gas G5.

次に、図1及び図3,図4を参照して、塩素バイパス設備Cで行われる処理について説明する。 Next, the treatment performed in the chlorine bypass facility C will be described with reference to FIGS. 1, 3 and 4.

まず、図1及び図3を参照して、微粉である第1ダストD1及び粗粉である第2ダストD2を分級するまでの処理について説明する。 First, with reference to FIGS. 1 and 3, a process up to classifying the first dust D1 which is a fine powder and the second dust D2 which is a coarse powder will be described.

まず、プローブ1は、セメント原料の焼成を行うロータリーキルンであるセメントキルンKの窯尻とセメントキルンKに送り込まれるセメント原料の予熱を行うプレヒータPとの間から、燃焼ガスである抽気ガスGを抽気する(図3/STEP100)。 First, the probe 1 extracts the extracted gas G, which is a combustion gas, from between the kiln tail of the cement kiln K, which is a rotary kiln for firing the cement raw material, and the preheater P, which preheats the cement raw material sent to the cement kiln K. (Fig. 3 / STEP100).

この工程が、本発明における抽気工程である。このとき、抽気された抽気ガスGの温度は、約1000℃程度となっている。 This step is the bleeding step in the present invention. At this time, the temperature of the extracted gas G is about 1000 ° C.

次に、第1冷却ファン2は、プローブ1内に冷風を供給して抽気ガスGを冷却して、抽気ガスGに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする(図3/STEP101)。 Next, the first cooling fan 2 supplies cold air into the probe 1 to cool the extracted gas G, and condenses and solidifies the chlorine contained in the extracted gas G to form chlorine bypass dust (FIG. 3 / STEP101). ..

この工程が、本発明における冷却工程である。この処理により、抽気ガスGは、塩素バイパスダストを含む第1ガスG1となる。このとき、抽気ガスGは、600℃〜700℃にまで冷却される。 This step is the cooling step in the present invention. By this treatment, the extracted gas G becomes the first gas G1 containing chlorine bypass dust. At this time, the extracted gas G is cooled to 600 ° C. to 700 ° C.

次に、サイクロンセパレータ3は、基準となる分級点(例えば、12μm)で、塩素バイパスダストを分級する(図3/STEP102)。 Next, the cyclone separator 3 classifies chlorine bypass dust at a reference classification point (for example, 12 μm) (FIG. 3 / STEP102).

この工程が、本発明における分級工程である。この処理により、第1ガスG1は、塩素バイパスダストの微粉である第1ダストD1と第1ガスG1の気体成分である第2ガスG2との混合物と、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2とに分離される。なお、サイクロンセパレータ3の分級点は、加熱装置24の性能等に基づいて、適宜変更してもよい。 This step is the classification step in the present invention. By this treatment, the first gas G1 is a mixture of the first dust D1 which is a fine powder of chlorine bypass dust and the second gas G2 which is a gas component of the first gas G1 and the second coarse powder of chlorine bypass dust. Separated from dust D2. The classification point of the cyclone separator 3 may be appropriately changed based on the performance of the heating device 24 and the like.

以上のSTEP100〜STEP102の処理が、微粉である第1ダストD1及び粗粉である第2ダストD2を分級するまでの処理である。 The above treatments of STEP100 to STEP102 are the treatments until the first dust D1 which is a fine powder and the second dust D2 which is a coarse powder are classified.

上記工程によって分級された塩素バイパスダストの微粉である第1ダストD1は、従来の塩素バイパス設備で行われていた既知の方法によって処理される。一方、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2は、以下の方法によって処理される。 The first dust D1, which is a fine powder of chlorine bypass dust classified by the above step, is treated by a known method performed in a conventional chlorine bypass facility. On the other hand, the second dust D2, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, is treated by the following method.

以下、図1及び図4を参照して、粗粉処理部20で行われる処理について説明する。 Hereinafter, the processing performed by the coarse powder processing unit 20 will be described with reference to FIGS. 1 and 4.

まず、塩素測定装置21は、サイクロンセパレータ3から排出された粗粉である第2ダストD2に含まれる塩素量を測定する(図4/STEP200)。 First, the chlorine measuring device 21 measures the amount of chlorine contained in the second dust D2, which is the coarse powder discharged from the cyclone separator 3 (FIG. 4 / STEP200).

この処理が、本発明における塩素濃度測定工程である。塩素測定装置21によって測定された塩素濃度の測定結果は、随時、制御部27に送信される。この後、制御部27は、塩素測定装置21の測定結果に基づいて、サイクロンセパレータ3の分級点、及び、分配装置22の動作を制御する。 This treatment is the chlorine concentration measuring step in the present invention. The measurement result of the chlorine concentration measured by the chlorine measuring device 21 is transmitted to the control unit 27 at any time. After that, the control unit 27 controls the classification point of the cyclone separator 3 and the operation of the distribution device 22 based on the measurement result of the chlorine measuring device 21.

具体的には、まず、制御部27は、第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%未満であるか否かを判定する(図4/STEP201)。 Specifically, first, the control unit 27 determines whether or not the chlorine concentration of the second dust D2 is less than 1.5% by mass (FIG. 4 / STEP201).

第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%未満であった場合(STEP201でYESの場合)、第2ダストD2の塩素濃度は十分に低く、塩素の除去が必要ないので、分配装置22は、その第2ダストD2を、第6ダストD6として、セメントキルン系に搬送する(図4/STEP202)。 When the chlorine concentration of the second dust D2 is less than 1.5% by mass (YES in STEP201), the chlorine concentration of the second dust D2 is sufficiently low and the chlorine does not need to be removed. , The second dust D2 is transported to the cement kiln system as the sixth dust D6 (FIG. 4 / STEP202).

この場合、塩素除去して原料に戻すことのできる塩素バイパスダストが、第1ダストD1側に多量に含まれていることになるので、次回以降の処理において搬送される第2ダストD2の塩素濃度が上がるように、制御部27は、サイクロンセパレータ3の分級点をより細粒側(微粉側)に変更し、今回の処理を終了する(図4/STEP203)。 In this case, since a large amount of chlorine bypass dust that can be removed from chlorine and returned to the raw material is contained on the first dust D1 side, the chlorine concentration of the second dust D2 to be transported in the next and subsequent treatments The control unit 27 changes the classification point of the cyclone separator 3 to the finer grain side (fine powder side), and ends the current process (FIG. 4 / STEP203).

一方、第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%以上であった場合(STEP201でNOの場合)には、制御部27は、第2ダストD2の塩素濃度が8.0質量%を超えているか否かを判定する(図4/STEP204)。 On the other hand, when the chlorine concentration of the second dust D2 is 1.5% by mass or more (NO in STEP201), the control unit 27 has the chlorine concentration of the second dust D2 exceeding 8.0% by mass. It is determined whether or not it is (Fig. 4 / STEP204).

第2ダストD2の塩素濃度が8.0質量%を超える場合(STEP204でYESの場合)には、分配装置22は、その第2ダストD2を、第8ダストD8として、系外に排出する(図4/STEP205)。 When the chlorine concentration of the second dust D2 exceeds 8.0% by mass (YES in STEP 204), the distribution device 22 discharges the second dust D2 as the eighth dust D8 to the outside of the system (when it is YES in STEP 204). FIG. 4 / STEP205).

この場合、塩素除去して原料に戻すことのできる塩素バイパスダストが検知できない状態になっているので、次回以降の処理において搬送される第2ダストD2の塩素濃度が下がるように、制御部27は、サイクロンセパレータ3の分級点をより粗粒側(粗粉側)に変更し、今回の処理を終了する(図4/STEP206)。 In this case, since chlorine bypass dust that can be removed from chlorine and returned to the raw material cannot be detected, the control unit 27 sets the chlorine concentration of the second dust D2 to be transported in the next and subsequent treatments. , The classification point of the cyclone separator 3 is changed to the coarser grain side (coarse powder side), and the present processing is completed (FIG. 4 / STEP206).

一方、第2ダストD2の塩素濃度が8.0質量%以下であった場合(STEP204でNOの場合)には、分配装置22は、その第2ダストD2を第7ダストD7として、第2ダストタンク23及び加熱装置24側に分配する(図4/STEP207)。 On the other hand, when the chlorine concentration of the second dust D2 is 8.0% by mass or less (NO in STEP204), the distribution device 22 sets the second dust D2 as the seventh dust D7 and sets the second dust D7 as the second dust. Distribute to the tank 23 and the heating device 24 side (FIG. 4 / STEP207).

このように、塩素バイパス設備Cでは、分配装置22の動作の基準となる塩素濃度として、1.5質量%以上8.0質量%以下を採用している。 As described above, in the chlorine bypass facility C, 1.5% by mass or more and 8.0% by mass or less is adopted as the chlorine concentration as a reference for the operation of the distribution device 22.

これは、塩素バイパスダストの粗粉である第2ダストD2の塩素濃度が1.5質量%を下回る場合には、塩素を除去する必要性が低く、また、加熱工程を行ってもそれほど塩素濃度を低下させることができないおそれがあり、塩素濃度が8.0質量%を上回る場合には、加熱工程を行うだけでは十分に塩素を除去できなくなる場合があるためである。 This is because when the chlorine concentration of the second dust D2, which is a coarse powder of chlorine bypass dust, is less than 1.5% by mass, it is less necessary to remove chlorine, and even if a heating step is performed, the chlorine concentration is not so high. This is because if the chlorine concentration exceeds 8.0% by mass, it may not be possible to sufficiently remove chlorine only by performing the heating step.

しかし、この数値は塩素バイパスダストの一般的な性状を考慮した数値であるので、必ずしもこの数値を分配装置22の動作の基準とする必要はなく、適宜設定してよい。 However, since this numerical value is a numerical value in consideration of the general properties of chlorine bypass dust, it is not always necessary to use this numerical value as a reference for the operation of the distributor 22, and it may be set as appropriate.

次に、加熱装置24は、第7ダストD7を空気とともに600℃〜1100℃に加熱して、第7ダストD7に含まれる塩素含有物を揮発させる(図4/STEP208)。 Next, the heating device 24 heats the 7th dust D7 together with air to 600 ° C. to 1100 ° C. to volatilize the chlorine-containing material contained in the 7th dust D7 (FIG. 4 / STEP208).

この工程が、本発明における加熱工程である。この加熱工程における加熱温度及び加熱装置24内の通風速度(すなわち、加熱装置24内の気圧)は、第7ダストD7の加熱装置24内の滞留時間に応じて、制御部27によって調整される。 This step is the heating step in the present invention. The heating temperature and the ventilation speed in the heating device 24 (that is, the air pressure in the heating device 24) in this heating step are adjusted by the control unit 27 according to the residence time in the heating device 24 of the seventh dust D7.

次に、加熱装置24は、加熱した第7ダストD7を、第9ダストD9として、セメントキルン系に搬送するとともに、加熱した際に発生した気体成分である第5ガスG5を第2バグフィルタ25に送る(図4/STEP209)。 Next, the heating device 24 conveys the heated seventh dust D7 as the ninth dust D9 to the cement kiln system, and also transfers the fifth gas G5, which is a gas component generated during heating, to the second bug filter 25. (Fig. 4 / STEP209).

次に、第2バグフィルタ25は、排ガスである第5ガスG5から第10ダストD10を回収し、第10ダストD10と第5ガスG5の気体成分である第6ガスG6とに分離する(図4/STEP210)。 Next, the second bug filter 25 collects the tenth dust D10 from the fifth gas G5, which is an exhaust gas, and separates the tenth dust D10 into the sixth gas G6, which is a gas component of the fifth gas G5 (FIG. 4 / STEP210).

第10ダストD10は、第5ダストD5同様に、セメント仕上工程で適正処理される。 Like the fifth dust D5, the tenth dust D10 is properly treated in the cement finishing step.

最後に、第2ファン26は、第2バグフィルタ25から排出された第6ガスG6を、セメントキルン系等に搬送し、又は、大気に放出し、処理を終了する(図4/STE211)。 Finally, the second fan 26 transports the sixth gas G6 discharged from the second bug filter 25 to a cement kiln system or the like, or releases it to the atmosphere, and ends the treatment (FIG. 4 / STE211).

以上のSTEP200〜STEP211の処理が、粗粉処理部20で行われる処理である。 The above steps of STEP200 to STEP211 are the processes performed by the coarse powder processing unit 20.

このように、塩素バイパス設備Cにおいて実施される塩素回収方法では、分級された粗粉(第2ダストD2(より具体的には、第2ダストD2から分配された第7ダストD7))を加熱して、粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させて除去している。 As described above, in the chlorine recovery method carried out in the chlorine bypass facility C, the classified coarse powder (second dust D2 (more specifically, the seventh dust D7 distributed from the second dust D2)) is heated. Then, the chlorine-containing substances contained in the crude powder are volatilized and removed.

そのため、その粗粉を再度セメントキルンKに戻しても、塩素含有物に起因するセメント製造施設の運転面及びセメントの品質面での不具合が生じない。 Therefore, even if the coarse powder is returned to the cement kiln K again, there is no problem in the operation surface of the cement manufacturing facility and the quality of the cement due to the chlorine content.

次に、図5を参照して、塩素バイパス設備Cの加熱装置24における、加熱温度(温度計24a3の指示値)及び通風速度と塩素除去率との関係について説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the relationship between the heating temperature (indicated value of the thermometer 24a3) and the ventilation rate and the chlorine removal rate in the heating device 24 of the chlorine bypass facility C will be described.

図5のグラフを作成する際の試験条件としては、全ての測定において、加熱前の塩素含有量が3.0質量%の粗粉(第7ダストD7)を使用し、粗粉の加熱処理量が100kg/時間となるように粗粉の送入量及び内筒部24a1の回転速度を調整した。 As the test conditions for creating the graph of FIG. 5, in all measurements, coarse powder (7th dust D7) having a chlorine content of 3.0% by mass before heating was used, and the amount of heat treatment of the coarse powder was used. The amount of coarse powder fed and the rotation speed of the inner cylinder portion 24a1 were adjusted so that the value was 100 kg / hour.

このグラフからも明らかなように、内筒部24a1の通風速度が大きいほど、同一の加熱温度における塩素除去率は高くなる。 As is clear from this graph, the higher the ventilation speed of the inner cylinder portion 24a1, the higher the chlorine removal rate at the same heating temperature.

例えば、粗粉の目標塩素濃度を1.5質量%と設定した場合、加熱前の塩素含有量が3.0質量%であることから塩素除去率の目標値は50%となるが、内筒部24a1の通風速度を0.032m/sとした場合では900℃において、通風速度が0.048m/sの場合では700℃において、その目標値が達成できている。 For example, when the target chlorine concentration of the crude powder is set to 1.5% by mass, the target value of the chlorine removal rate is 50% because the chlorine content before heating is 3.0% by mass, but the inner cylinder. When the ventilation speed of the part 24a1 is 0.032 m / s, the target value is achieved at 900 ° C., and when the ventilation speed is 0.048 m / s, the target value is achieved at 700 ° C.

すなわち、通風速度(すなわち、負圧の度合い)が十分なものである場合には、加熱温度が600℃近傍の温度であっても、十分に塩素含有物を揮発させることができることが分かった。 That is, it was found that when the ventilation speed (that is, the degree of negative pressure) is sufficient, the chlorine-containing substance can be sufficiently volatilized even when the heating temperature is around 600 ° C.

ただし、本試験のように、加熱装置24内の空気を局所排気(ドラフト)することで負圧環境を生じさせている場合には、通風速度が0.016m/s未満であると、負圧の効果が低いために塩素含有物の揮発量が十分なものとならなかった。一方、通風速度が0.048m/sを超えると、局所排気で持ちさらわれる粗粉量が増大し、十分な加熱処理が行われないうちに排出されてしまう粗粉が増加してしまっていた。 However, when a negative pressure environment is created by locally exhausting (drafting) the air in the heating device 24 as in this test, if the ventilation speed is less than 0.016 m / s, the negative pressure The volatilization amount of the chlorine-containing material was not sufficient due to the low effect of. On the other hand, when the ventilation speed exceeds 0.048 m / s, the amount of coarse powder carried by the local exhaust increases, and the amount of coarse powder discharged before sufficient heat treatment is performed increases. ..

なお、上記の通風速度は、加熱装置24の性能等に応じて、適宜変更しても構わない。また、加熱装置24の加熱可能温度が十分に高い場合等には、負圧としなくてもよい。 The ventilation speed may be appropriately changed depending on the performance of the heating device 24 and the like. Further, when the heatable temperature of the heating device 24 is sufficiently high, it is not necessary to set the negative pressure.

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。 Although the illustrated embodiment has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment.

例えば、上記実施形態では、加熱装置24として外熱式ロータリーキルンを用いているが、本発明の加熱装置は、処理対象とする粗粉に含まれる塩素含有物を揮発できるものであればよく、他の加熱装置を用いてもよい。例えば、Uターンキルン等を用いてもよい。 For example, in the above embodiment, an externally heated rotary kiln is used as the heating device 24, but the heating device of the present invention may be any as long as it can volatilize the chlorine-containing material contained in the coarse powder to be treated. You may use the heating device of. For example, a U-turn kiln or the like may be used.

1…プローブ(流路、抽気装置)、2…第1冷却ファン(冷却装置)、3…サイクロンセパレータ(分級装置)、10…微粉処理部、11…冷却器、12…第2冷却ファン、13…第1バグフィルタ、14…第1ダストタンク、15…第1ファン、20…粗粉処理部、21…塩素測定装置、22…分配装置、23…第2ダストタンク、24…加熱装置、24a…キルン、24a1…内筒部、24a2…加熱部、24a3…温度計、24b…供給部、24c…排出部、24d…吸引プローブ、24e…吸引ファン、24f…風速センサ、25…第2バグフィルタ、26…第2ファン、27…制御部、C…塩素バイパス設備(塩素バイパスダストの処理装置)、D1…第1ダスト(微粉)、D2…第2ダスト(粗粉)、D3…第3ダスト、D4…第4ダスト、D5…第5ダスト、D6…第6ダスト、D7…第7ダスト、D8…第8ダスト、D9…第9ダスト、D10…第10ダスト、G…抽気ガス、G1…第1ガス、G2…第2ガス、G3…第3ガス、G4…第4ガス、G5…第5ガス、G6…第6ガス、K…セメントキルン、P…プレヒータ。 1 ... probe (flow path, bleeding device), 2 ... first cooling fan (cooling device), 3 ... cyclone separator (classifying device), 10 ... fine powder processing unit, 11 ... cooler, 12 ... second cooling fan, 13 ... 1st bug filter, 14 ... 1st dust tank, 15 ... 1st fan, 20 ... coarse powder processing unit, 21 ... chlorine measuring device, 22 ... distributor, 23 ... 2nd dust tank, 24 ... heating device, 24a ... Kiln, 24a1 ... Inner cylinder, 24a2 ... Heating, 24a3 ... Thermometer, 24b ... Supply, 24c ... Discharge, 24d ... Suction probe, 24e ... Suction fan, 24f ... Wind speed sensor, 25 ... Second bug filter , 26 ... 2nd fan, 27 ... Control unit, C ... Chlorine bypass equipment (chlorine bypass dust processing device), D1 ... 1st dust (fine powder), D2 ... 2nd dust (coarse powder), D3 ... 3rd dust , D4 ... 4th dust, D5 ... 5th dust, D6 ... 6th dust, D7 ... 7th dust, D8 ... 8th dust, D9 ... 9th dust, D10 ... 10th dust, G ... Extraction gas, G1 ... 1st gas, G2 ... 2nd gas, G3 ... 3rd gas, G4 ... 4th gas, G5 ... 5th gas, G6 ... 6th gas, K ... cement kiln, P ... preheater.

Claims (6)

セメントキルンの窯尻とプレヒータの最下段サイクロンとの間の流路から燃焼ガスを抽気ガスとして抽気する抽気工程と、
前記抽気ガスを冷却して、該抽気ガスに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする冷却工程と、
前記塩素バイパスダストを所定の粒径を基準に粗粉と微粉とに分級する分級工程と、
前記粗粉を加熱して、前記粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させる加熱工程とを備え、
前記加熱工程は、負圧下で行われることを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
An air extraction process in which combustion gas is extracted as extraction gas from the flow path between the kiln butt of the cement kiln and the bottom cyclone of the preheater, and
A cooling step of cooling the extracted gas and condensing and solidifying chlorine contained in the extracted gas to form chlorine bypass dust.
A classification step of classifying the chlorine bypass dust into coarse powder and fine powder based on a predetermined particle size, and
It is provided with a heating step of heating the coarse powder to volatilize the chlorine-containing material contained in the coarse powder.
The method for treating chlorine bypass dust, wherein the heating step is performed under negative pressure.
請求項1に記載の塩素バイパスダストの処理方法において、
前記加熱工程で、前記粗粉の加熱温度を600℃以上1100℃以下とすることを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
In the method for treating chlorine bypass dust according to claim 1,
A method for treating chlorine bypass dust, which comprises setting the heating temperature of the crude powder to 600 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower in the heating step.
請求項1又は請求項2に記載の塩素バイパスダストの処理方法において、
前記加熱工程で、前記粗粉を加熱する加熱装置内の空気を0.016m/s以上0.048m/s以下の通風速度で吸引することを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
In the method for treating chlorine bypass dust according to claim 1 or 2.
A method for treating chlorine bypass dust, which comprises sucking air in a heating device for heating the coarse powder at a ventilation rate of 0.016 m / s or more and 0.048 m / s or less in the heating step.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の塩素バイパスダストの処理方法において、
加熱装置に搬送される粗粉の塩素濃度を測定する塩素濃度測定工程を備え、
前記塩素濃度測定工程における測定結果に基づいて、前記分級工程における分級点を制御することを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
The method for treating chlorine bypass dust according to any one of claims 1 to 3.
It is equipped with a chlorine concentration measuring process that measures the chlorine concentration of the coarse powder transported to the heating device.
A method for treating chlorine bypass dust, which comprises controlling a classification point in the classification step based on a measurement result in the chlorine concentration measuring step.
請求項1〜請求項4のいずれか1 項に記載の塩素バイパスダストの処理方法において、
加熱装置に搬送される粗粉の塩素濃度を1.5質量%以上8.0質量%以下の範囲とすることを特徴とするバイパスダストの処理方法。
The method for treating chlorine bypass dust according to any one of claims 1 to 4.
A method for treating bypass dust, which comprises setting the chlorine concentration of the crude powder conveyed to the heating device in the range of 1.5% by mass or more and 8.0% by mass or less.
セメントキルンの窯尻とプレヒータの最下段サイクロンとの間から燃焼ガスを抽気ガスとして抽気する抽気装置と、
前記抽気ガスを冷却して、前記抽気ガスに含まれる塩素を凝縮固化させて塩素バイパスダストとする冷却装置と、
前記塩素バイパスダストを所定の粒径を基準に粗粉と微粉とに分級する分級装置と、
負圧下で、前記粗粉を加熱して、前記粗粉に含まれる塩素含有物を揮発させる加熱装置と
前記加熱装置の下流側に配置され、前記加熱装置の内部の空気の通風速度を制御して、前記加熱装置の内部を負圧にするファンとを備えていることを特徴とするバイパスダストの処理装置。
An bleeding device that bleeds combustion gas as bleed gas from between the kiln butt of the cement kiln and the bottom cyclone of the preheater,
A cooling device that cools the extracted gas and condenses and solidifies chlorine contained in the extracted gas to form chlorine bypass dust.
A classification device that classifies the chlorine bypass dust into coarse powder and fine powder based on a predetermined particle size.
A heating device that heats the coarse powder under negative pressure to volatilize the chlorine-containing material contained in the coarse powder .
Treatment of bypass dust, which is arranged on the downstream side of the heating device and includes a fan that controls the ventilation speed of air inside the heating device to create a negative pressure inside the heating device. apparatus.
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