JPWO2009154088A1 - セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 高温バグフィルタ
2a 管路
10 セメントキルン排ガスの処理装置
11 熱交換器
11a 管路
12 触媒装置
13 噴霧機
20 セメントキルン排ガスの処理装置
21 熱交換器
21a 管路
22 吸着塔
30 セメントキルン排ガスの処理装置
31 熱交換器
31a 管路
32 回収装置
41 セメントキルン
42 プローブ
43 冷却ファン
44 サイクロン
48 ダストタンク
49 排気ファン
G1 抽気ガス
G2〜G6 排ガス
D1 粗粉
D2 微粉
循環し、特に、焼成工程内で濃縮する。そのため、塩素バイパスダスト中の重金属濃度が増加し、これをセメントに添加すると管理値を超える虞があるという問題があった。また、濃縮された重金属を含有するセメントで製造したコンクリートから、これらの重金属が溶出する危険性もあった。さらに、塩素バイパスダストを水洗ろ過した排水中の重金属濃度が増加するため、排水処理に大量の薬剤を必要とし、運転コストが高騰するという問題もあった。
[0016]
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、第1に、キルン排ガス流路より抽気した抽気ガスを処理するに際しての熱エネルギーの損失を抑制すること、第2に、有機汚染物質の発生を抑制すること、第3に、塩素バイパスダストに含まれる重金属を効率よく回収すること、第4に、塩素バイパスダストを水洗処理した後の廃水処理における薬剤費を低減することが可能なセメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0017]
上記課題を解決するため、本発明は、セメントキルン排ガスの処理装置であって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、該抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機と、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置とを備え、前記分級機から排出される微粉を含む抽気ガスを300℃以上700℃以下の温度で前記固気分離装置に導入することを特徴とする。
[0018]
そして、本発明によれば、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置を備え、抽気ガスを300℃以上700℃以下、好ましくは400℃以上700℃以下、さらに好ましくは500℃以上700℃以下の温度で固気分離装置に導入するため、ガス処理の途中で抽気ガスを冷却する必要がなくなり、熱エネルギーの損失を抑制することが可能となる。また、固気分離装置の前段で抽気ガスをダイオキシン類の再合成温度域に晒さないことから、抽気ガスは、固気分離装置で触媒として機能するダストが除去されるまでの
る。
[0023]
上記セメントキルンの排ガスの処理装置において、前記固気分離装置と前記触媒装置の間、前記固気分離装置と前記除去装置の間、又は前記固気分離装置と前記回収装置との間に、該固気分離装置で固気分離された排ガスを冷却する冷却器、又は該固気分離装置で固気分離された排ガスから熱回収する熱交換器を備えることができる。これにより、触媒装置又は除去装置の温度適性に合わせて排ガスの温度を調温することができ、有機汚染物質の除去効率をさらに向上させることが可能になる。また、冷却器又は熱交換器を介して重金属を固化し、固化された重金属を回収装置で容易に回収することも可能となる。さらに、熱交換器で回収された熱は、有機汚染物質又は重金属を回収した後のガスの昇温やその他の工程で利用できる。
[0024]
[0025]
また、本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理方法であって、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、該抽気ガス中の粗粉を除去し、該粗粉を除去した後の微粉を含む300℃以上700℃以下の抽気ガスを、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置に導入して固気分離することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、熱エネルギーの損失を抑制し、また、有機汚染物質の発生を抑制することも可能になる。さらに、粗粉を除去することで塩素除去効率を高めることができるとともに、該粗粉が固気分離装置に導入されることを防止し、固気分離装置の寿命を延ばすこともできる。
[0026]
上記セメントキルンの排気ガスの処理方法において、前記固気分離にて得られた排ガスから、セレン、タリウム、亜鉛、アンチモン、テルル、水銀及びヒ素からなる群から選択される一以上を回収することができる。これによれば、セメント製造工程内での重金属の濃縮を防止し、効率よく重金属を回収することができる。
[0027]
発明の効果
[0028]
以上のように、本発明によれば、キルン排ガス流路より抽気した抽気ガスを処理する際の熱エネルギーの損失を抑制するとともに、有機汚染物質の発生も抑制することが可能になる。また、塩素バイパスダストに含まれる重金属の濃度を低減し、コンクリートからこれらの重金属化合物が溶出する危険性を回避し、これらの重金属を効率よく回収することが可能となる。さらに、塩素バイパスダストを水洗処理した後の廃水処理における薬剤費を低減することもできる。
発明を実施するための最良の形態
[0029]
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[0030]
図1は、本発明にかかるセメントキルン排ガスの処理装置の第1の実施形態を示し、この処理装置1は、大別して、セメントキルン41の窯尻から最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気する抽気プローブ42と、プローブ42に冷風を供給する冷却ファン43と、プローブ42で抽気した抽気ガスG1に含まれる粗粉D1を分離する分級機としてのサイクロン44と、サイクロン44から排出された微粉D2を含む排ガスG2を固気分離する高温バグフィルタ2と、高温バグフィルタ2で集塵された微粉(塩素バイパスダスト)を回収するダストタンク48と、高温バグフィルタ2の排ガスG3を誘引する排気ファン49等から構成される。
[0031]
尚、上記の構成のうち、高温バグフィルタ2以外の装置については、従来の塩素バイパスシステムで用いられる設備と同様のものである。また、これらに関し、図1においては、図5で付した符号と同一の符号を付す。
[0032]
高温バグフィルタ2は、例えば、セラミックフィルタを備えたバグフィルタであり、900℃程度までの耐熱性を有する高耐熱型の固気分離装置である。こうしたバグフィルタとしては、ハニカムセル化した棒状のセラミック管(セラミックフィルタ)を複数配列したものや、シート状のセラミックフ
について、図4を参照しながら説明する。尚、同図において、図1の処理装置1と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
[0055]
同図に示すように、この処理装置30は、高温バグフィルタ2の後段において、高温バグフィルタ2の排ガスG3から熱回収する熱交換器31と、熱回収された排ガスG4から重金属を回収する回収装置32とを備える。尚、プローブ42から高温バッグフィルタ2までの構成については、図1の処理装置1と同様である。
[0056]
熱交換器31は、回収装置32の前段で排ガスG4を50〜200℃に冷却し、重金属の回収に適した温度にするために備えられる。熱交換器31においても、図2の熱交換器11と同様、熱媒を循環させる管路31aが乾燥機(不図示)等に接続され、排ガスG4から回収された熱は、乾燥・粉砕工程やボイラー等の熱源として利用される。
[0057]
回収装置32は、図示を省略するが、集塵機、ガス洗浄塔及び凝縮機を備える。集塵機は、排ガスに含まれる重金属が凝縮した前記微粉を集塵するために備えられる。ガス洗浄塔は、循環水配管、循環水ポンプ等を備え、排ガスを大気に放出したり、キルン系に戻すことができる。また、ガス洗浄塔において、酸(硫酸他)やアルカリ(苛性ソーダ、石灰乳他)、薬剤(次亜塩素酸、キレート他)を用いることもできる。凝縮機は、熱交換器31で冷却されたガス中に含まれる重金属蒸気をさらに冷却して凝縮させ、回収するために備えられる。
[0058]
上記構成を有する処理装置30では、第1の実施形態と同様の手順で、排ガスG2から微粉D2を除去した後、高温バグフィルタ2の排ガスG3を熱交換器31に導入する。そして、熱交換器31において、熱回収しながら排ガスG4を50〜200℃に冷却した後、回収装置32の集塵機に導入し、重金属(各重金属の化合物)の微粉を集塵する。最後に、排ガスG5を大気に放出するか、もしくはキルン系に戻す。
[0059]
本実施の形態によれば、セメントキルン41の燃焼ガスから抽気した高温の抽気ガス中の塩素バイパスダストを高温バグフィルタ2にて集塵するため
Claims (10)
- セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気する抽気装置と、
少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置とを備え、
前記抽気装置により抽気された抽気ガスを300℃以上700℃以下の温度で前記固気分離装置に導入することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理装置。 - 前記固気分離装置の後段に有機汚染物質を分解除去する触媒装置を備えることを特徴とする請求項1に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
- 前記固気分離装置の後段に有機汚染物質を吸着除去する除去装置を備えることを特徴とする請求項1に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
- 前記触媒装置に前記抽気ガスを導入する前に、脱硫剤を吹き込むことを特徴とする請求項2に記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
- 前記固気分離装置の後段に、セレン、タリウム、亜鉛、アンチモン、テルル、水銀及びヒ素からなる群から選択される一以上を回収する回収装置を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
- 前記固気分離装置と前記触媒装置の間、前記固気分離装置と前記除去装置の間、又は前記固気分離装置と前記回収装置の間に、該固気分離装置で固気分離された排ガスを冷却する冷却器、又は該固気分離装置で固気分離された排ガスから熱回収する熱交換器を備えることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載のセメントキルン排ガスの処理装置。
- 前記抽気装置により抽気された抽気ガスから粗粉を分離する分級機を備え、
該分級機から排出される微粉を含む抽気ガスを前記固気分離装置に供給することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のセメントキルン排ガスの処理装置。 - セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、
300℃以上700℃以下の抽気ガスを、少なくとも300℃の耐熱性を有する固気分離装置に導入して固気分離することを特徴とするセメントキルン排ガスの処理方法。 - 前記固気分離にて得られた排ガスから、セレン、タリウム、亜鉛、アンチモン、テルル、水銀及びヒ素からなる群から選択される一以上を回収することを特徴とする請求項8に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。
- 前記固気分離を行う前に、前記抽気ガス中の粗粉を除去することを特徴とする請求項8又は9に記載のセメントキルン排ガスの処理方法。
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