KR101228419B1 - 연소성 폐기물을 소각하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시멘트 클링커의 제조 동안 연소성 폐기물을 소각하는 장치뿐만 아니라 방법을 기재하고 있으며, 이러한 본 발명의 방법에 의해서 폐기물은 폐기물 유입구(11)을 통해서 도입되고 별도의 격실(9)에 통합된 지지표면(21)에 지지되며, 폐기물이 활성적으로 수송되는 동시에 격실을 통해서 그 출구(23)으로 수송되면서 소각되고, 폐기물의 소각과 연과되어 생성된 고온의 배출가스가 시멘트 원료 분말을 가열하기 위한 예열기 시스템으로 배출되고, 폐기물 소각 과정 동안 생성된 슬래그가 격실(9)로부터 분리된다. 이러한 본 발명의 방법 및 장치는 NO_x를 함유하는 배출가스가 격실(9)로 도입되는 것이 특징이다.

Description

연소성 폐기물을 소각하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INCINERATION OF COMBUSTIBLE WASTE}

본 발명은 시멘트 원료 분말을 하소로(calciner)가 있거나 없는 예열기 시스템에서 예열시키고, 킬른(kiln)에서 클링커(clinker)로 연소시키고 후속된 클링커 냉각기에서 냉각시키는 시멘트 클링커의 제조 동안 연소성 폐기물을 소각하는 방법에 관한 것이며, 이러한 방법에 의해서 폐기물은 폐기물 유입구를 통해서 도입되고 별도의 격실에 통합된 지지 표면상에 지지되며, 이러한 폐기물은 능동적으로 수송되면서, 동시에 상기 격실을 통해서 출구로 수송되는 동안 소각 처리되고, 폐기물의 소각과 연관되어 생성된 고온의 배출가스는 시멘트 원료 분말을 가열하기 위한 예열기 시스템으로 배출되고, 폐기물 소각 과정 동안 생성된 슬래그(slag)가 상기 격실로부터 분리된다.

본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

연소성 폐기물의 예는 타이어, 가구, 카펫, 목재 폐기물, 정원 폐기물, 주방 폐기물, 페이퍼 슬러지, 바이오매스(biomass), 페트코크(petcoke), 하수 슬러지 및 블리칭 어쓰(bleaching earth)를 포함한다.

본원의 일부로 통합되는 EP-1200778호에는 상기된 종류의 방법 및 장치가 공지되어 있으며, 그에 따르면, 폐기물이 바람직하게는 클링커 냉각기로부터의 고온의 공기가 동시에 공급되는 별도의 격실에서 연소된다. 소각 동안 형성된 배출가스는 격실로부터 예열기로 유도되고, 시멘트 원료 분말을 가열하는데 이용된다. 실질적으로, 이러한 방법 및 장치는 폐기물을 소각시켜 플랜트의 전체 가동 비용을 개선시키는 현저한 열 분배를 제공하기에 특히 적합한 것으로 입증되었다. 그러나, 이러한 공지된 장치로부터의 NO_x 방출은 높은 수준이며, 격실에서는 시멘트 클링커의 연소 동안 킬른에서 형성되는 NO_x를 환원시키지 않는다는 것이 확인되었다. 또한, 하소로(calciner)내의 가능한 NO_x 환원 영역 내로 도입되며 킬른으로부터 배출된 NO_x의 환원을 위해 이용될 수 있는 연료의 양이 감소되며, 그렇게 함으로써 이러한 킬른 NO_x는 덜 효과적으로 감소된다.

본 발명의 목적은 시멘트 클링커의 제조 동안 폐기물을 소각시켜기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이며, 이러한 방법 및 장치에 의해서 장치로부터의 전체 NO_x 방출량을 현저하게 감소시킬 수 있다.

이러한 목적은 본 발명의 첫 번째 관점에 따라 NO_x를 함유하는 배출가스를 격실로 도입함을 특징으로 하는 상기 언급된 종류의 방법에 의해서 달성된다.

본 발명의 두 번째 관점에 따르면, 원료 분말 저장소, 하소로가 있거나 없는 예열기 시스템, 킬른, 클링커 냉각기, 폐기물을 소각시키는 격실을 포함하는 연소성 폐기물의 소각을 위한 장치로서, 상기 격실이 폐기물을 격실내로 도입시키는 유입구와 슬래그 및 어떠한 불연소 폐기물을 배출시키는 출구를 포함하며 또한 소각 과정 동안 폐기물을 지지하는 지지표면과 격실의 폐기물 유입구로부터 출구로 폐기물을 수송시키는 수단을 포함하고 있으며, 그러한 장치가 NO_x 함유 배출가스를 격실(9)로 도입시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치를 제공하고 있다.

본 발명에 의하면 디자인 특성 면에서 단지 단순할 뿐만 아니라 NO_x 방출을 실질적으로 감소시키는 기회를 제공하는 장치가 제공된다. 이러한 결과는 이하 보다 상세히 설명되는 바와 같이, NO_x를 함유하는 배출가스가 연료와 접촉되어 그 과정 동안 발생되는 다양한 NO_x 환원 반응에 의해서 배출 가스내의 NO_x 함량을 일부 감소시킨다는 사실에 기인한다. 격실내의 폐기물의 소각은 가열 단계, 열분해 단계, 발화 단계, 가스 상에서의 성분들 사이의 반응 단계 및 챠르(char)와 수트(soot)의 반응 단계로 이루어지는 5 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다. 가스성 반응물, 챠르 및 수트는 가열 과정 동안의 폐기물의 열분해와 관련하여 형성된다. 3 가지의 열분해 생성물은 격실내로 폐기물 및 어떠한 허용 가능한 연료와 함께 도입되는 질소를 함유한다. 가스 중에 질소는 N₂, HCN, NH₃ 및 NO로서 존재한다. 나머지 부분의 질소는 여전히 수트와 챠르에 결합되어 있다. 질소 함유 화합물에 추가로, 가스는 또한 SO₂, H₂, CO, CH₄ 및 탄화수소(C_xH_y) 또는 이의 라디칼을 함유할 것이다. 폐기물의 열분해는 폐기물이 격실에 도입된 직후에 시작된다. 격실에서의 NO_x 환원은 탄화수소 라디칼(CH_iㆍ)과 NO 사이의 반응에 의해서 HCN을 형성시킴으로써 달성되거나:

원료 분말 또는 챠르에 의해서 촉매작용되는 CO 또는 H₂와 NO 사이의 반응에 의해서 달성된다:

반응(1)은 고온에 의해서 촉진되며 CH_iㆍ의 형성을 유지시키기 위해서 소량의 산소를 필요로 한다. 반응(2), (3) 및 (4)는 원료 분말에 의해서 상기된 바와 같이 촉매작용되고, 또한, 산소가 존재하는 경우 불가능하게 된다. NO의 분해 및 열분해 동안에, 화합물 HCN 및 NH₃이 형성된다. 원료 분말에 의해서 촉매화되는 경우, HCN 또는 NH₃은 반응(5) 및 (6)에 따라서 분해되거나, 라디칼(본원에서 O₂/OHㆍ로 예시됨) 및 NO에 의한 반응(5a) 또는 (6a)에 의해서 반응하여 각각 NO_x를 제거하거나 형성시킬 것이다.

반응(7) 및 (8)은 후속되는 예열기 시스템의 바닥에서 계속되어, 일정량의 NO_x를 형성시킬 것이다. 챠르 및 챠르중의 질소의 연소는 격실의 환원대기 중에서 개시되며 주로 하소로 또는 후속된 예열기의 라이저 파이프(riser pipe)에서 수행될 것이다. 단지 챠르 중의 질소 부분이 연소 동안 NO_x를 형성하며, 나머지 부분은 N₂를 형성할 것이다. 또한, 챠르중의 탄소는 NO와 반응하여 N₂와 CO를 형성할 수 있다.

NO_x 환원 반응은 고온에 의해서 촉진된다.

또한, 격실내의 폐기물의 소각의 적어도 일부는 서브-화학양론적 대기에서 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 반응은 또한 상기 언급된 많은 NO_x 제거 반응을 증진시킬 것이다.

격실로 도입되는 NO_x 함유 배출 가스는 원칙적으로 어떠한 연소 유닛으로부터 유래될 수 있지만, 본 발명에 따르면, 배출가스는 킬른으로부터 추출되어 라이저 덕트(duct)를 통해 격실로 도입되는 것이 바람직하다. 킬른으로부터의 모든 배출 가스가 격실로 도입되는 것이 또한 바람직하다. 킬른으로부터의 배출 가스가 공정에 어떠한 공기가 유입되기 전에 격실로 유도되면, 격실에서 이용될 수 있는 유일한 산소는 킬른으로부터 유래된 배출 가스로서 전형적으로는 2 내지 4% 산소를 함유하는 배출가스에 함유된 산소일 것이다. 이러한 산소는 소각 과정 동안 신속하게 소모되어 NO_x 환원 영역을 형성시키고, 반응(2) 내지 (4)에 따른 NO_x 환원이 현저하게 증진되어 기본적으로는 킬른으로부터의 배출 가스중에 함유된 모든 NO_x가 제거되면서, 동시에 격실에서 배출되는 배출 가스가 단지 무시할 수 있을 정도의 NO_x만을 함유하게 될 것이다.

만족할 만한 NO_x 환원 수준을 달성하기 위해서, 격실내의 폐기물이 환원 영역을 형성시키기 위해서 배출가스와 접촉된 상태로 충분한 채류 시간을 지니도록 보장하는 것이 필수적이다. 따라서, 격실내의 폐기물은 그 자체가 격실을 통해 이동하는 능력을 지니는 것을 억제하는 방법으로 지지되는 것이 바람직하며, 이러한 억제는 격실 내의 지지 표면이 그 전체 영역의 적어도 일부에 걸쳐서 실질적으로 수평이 되게 함으로써 간단하게 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 폐기물은 격실을 통해서 능동적으로 수송되며, 원칙적으로, 이러한 수송은 어떠한 적절한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 폐기물은 전후방으로 이동하는 푸싱(pushing) 기구에 의해서 격실을 통해 실질적으로 선형 경로를 따라서 수송될 수 있다. 그러나, 폐기물은 환형 경로를 따라서, 바람직하게는 회전 디스크상에서 격실을 통해 수송되는 것이 바람직하다. 이러한 수송은 디스크의 회전 속도를 조정함으로써 격실내의 폐기물의 채류시간이 간단하게 조절되게 할 것이다.

또한, 배출가스를 폐기물 스트림에 대해 역류로 격실 내로 및 격실을 통해 유도하는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 방법의 한 가지 효과는 격실로부터 배출물상의 불연소 챠르가 킬른으로부터의 배출가스에 의해서 포획되고 동반될 수 있게 하여, 챠르가 배출가스 중의 산소와 반응하는 경우에 연소되게 한다는 것이다. 그러므로, 최종 연소 가능한 잔류물이 효과적으로 연소될 것이며, 또한, 격실내의 NO_x 환원이 격실내의 NO_x 환원 영역을 연장시킴으로써 다른 모든 사항과 함께 개선될 것이다.

반응(1)의 효율성을 개선시킬 수 있는 고온은 바람직하게는 라이저 덕트, 격실 및 하소로로 각각 유도되는 서브 스트림으로 원료 분말을 분할하기 위한 다양한 수단을 사용함으로써 발생될 수 있다. 격실에서의 온도는 바람직하게는 925 내지 1050℃의 범위 내에서 조절되거나, 코팅이 형성되는 위험을 수반함이 없는 최고로 가능한 범위 내에서 조절된다. 본 발명에 따르면, 시멘트 원료 분말이 유입구를 통해서 라이저 덕트에 도입되는 것이 바람직하다.

폐기물 소각을 위한 격실내의 온도를 조절하고 장치의 용량을 최적화하기 위해서, 시멘트 원료 분말을 시멘트 원료 분말을 위한 유입구를 통해서 격실로 도입하는 것이 또한 바람직하다. 도입된 원료 분말은 열 보존물로 작용하여 공정 조건이 변동되는 경우에도 요구되는 수준으로 온도를 유지시키는 것을 보조할 수 있다. 격실은 예열기로부터의 원료 분말을 도입하기 위한 유입구, 하소로 및/또는 원료 분말 저장소를 포함할 수 있다. 또한, 시멘트 원료 분말은 가스 스트림 중의 휘발성 성분을 포집할 수 있으며, 그렇지 않으면, 그러한 휘발성 성분은 케이킹(caking)의 형성을 수반할 것이다.

전형적으로는, 10 내지 50%의 원료 분말이 킬른 라이저 덕트 및/또는 격실에 도입되어야 한다.

NO_x 환원 반응을 촉진하기 위해서 강한 환원 조건을 갖춘 영역을 형성시키는 것이 NO_x 환원에 아주 중요하다. 본 발명에 따르면, 그러한 환원 영역에서의 채류 시간은 서브-화학양론적 대기중에 폐기물을 도입하고 연소시킴으로써 제공된다. 반응의 결과는 킬른 배출 가스 중에 함유된 NO_x를 50 내지 90%의 범위로 제거할 것이다.

특정의 경우에, 클링커 냉각기로부터 격실로 고온의 공기를 도입하는 것이 유리할 수 있다.

폐기물 소각 과정 동안 생성된 배출 가스가 시멘트 원료 분말의 하소를 위해서 예열기의 하소로에 공급되는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 격실로부터의 배출가스에 함유된 연소성 휘발 구성물 및 어떠한 바람직하지 않은 연소 생성물, CO, 수트 등이 하소로에서 연소되고 분해되게 할 것이다.

어떠한 불연소 폐기물뿐만 아니라 폐기물 소각 과정 동안 생성된 슬래그가 격실의 출구에서 라이저 덕트를 통해서 격실로부터 킬른으로 배출되는 것이 바람직하다. 그 결과, 어떠한 일부의 불연소 폐기물은, 상기 주지된 바와 같이, 킬른으로부터 배출된 배출가스에 의해서 포획되고 동반될 것이며, 배출가스에 존재하는 산소와 반응하는 경우에 연소될 것이다.

과열 및/또는 폭발의 위험이 있는 경우에, 통상의 버너에서 실시되는 방법으로 격실에서의 소각 과정을 즉각적으로 중단시키는 것이 불가능할 것이며, 따라서, 상기와 같은 경우에 원료 분말 저장소 또는 특별히 제공된 비상 저장소로부터의 냉원료 분말이 격실로 도입될 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 냉원료 분말은 폐기물을 냉각시키고 이를 고온의 가스 스트림에 대해서 차단하기에 충분한 양으로 격 실로 유도되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 본 발명의 장치는 배출 가스를 격실내로 도입하기 위한 라이저 덕트를 포함하고, 라이저 덕트는 킬른에 연결된다.

또한, 지지 표면은 폐기물이 격실을 통해 보조되지 않아 이동하는 것을 방지하도록 실질적으로 수평인 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 지지 표면은 격실을 통해서 폐기물을 수송하는 수단으로서 동시에 작용하는 회전 디스크를 포함한다.

바람직한 구체예에서, 또한 장치는 격실의 출구에서 및 라이저 덕트내로 격실로부터 배출되는 어떠한 불연소 폐기물뿐만 아니라 폐기물 소각 동안 생성된 슬래그를 분기시키기 위한 스크래퍼 기구(scraper mechanism)를 포함한다.

회전 디스크가 격실 바닥의 일부 또는 전체를 구성할 수 있다.

회전 디스크는 그의 중심을 통해서 진행하는 실질적으로 수직인 축에 대해서 회전하도록 설치될 수 있다. 축은 수직에 대해서, 바람직하게는 1 내지 10도로 경사를 이룰 수 있다. 따라서, 회전 디스크가 격실의 출구에 대해서 약간 경사지도록 구성되는 경우, 격실로부터 슬래그 및 잔류 폐기물의 배출을 개선시킬 것이다.

격실에서의 배출가스의 순환을 방지하기 위해서, 격실은 바람직하게는 가스 기밀성 고정 파티션 벽을 포함하며, 그러한 벽은 격실의 출구와 그 유입구 사이의 회전 스트레치상에 설치되고, 격실의 측벽으로부터 회전 디스크의 회전축으로 연장된다.

회전 디스크는 바람직하게는 세라믹 물질을 포함한다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 지지 표면은 고정적이며 격실을 통해서 폐기물을 수송하기 위한 수단은 지지 표면에 대해서 수직으로 진행하는 축에 대해 회전하는 엘리먼트를 포함할 수 있다. 이러한 구체예에서, 지지 수단은 바람직하게는 둘 이상의 스쿠프(scoop)가 구비된 스쿠프 휠을 포함할 것이다.

본 발명은 다이어그램식으로 도시된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 바람직한 구체예의 평면 상세도이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 장치의 또 다른 구체예를 도시하고 있다.

도 1에서는 시멘트 클링커를 제조하는 플랜트를 도시하고 있다. 플랜트는 하소로(3)가 구비된 사이클론 예열기(1), 회전 킬른(5), 클링커 냉각기(7) 및 격실(9)내의 구멍(11)을 통해서 도입되는 폐기물을 소각시키는 격실(9)을 포함한다. 도시된 구체예에서, 격실(9)은 하소로(3)와 회전 킬른(5) 사이에 위치한다. 작동 동안, 시멘트 원료 분말이 원료 분말 저장소(17)로부터 예열기(1)의 원료 분말 유입구(F)로 유도된다. 여기서부터, 원료 분말은 회전 킬른(5)으로부터의 고온의 배출가스에 대해 역류로 예열기(1) 및 하소로(3)의 사이클론을 통해 회전 킬른(5)을 향해 흘러서, 원료 분말이 가열되고 하소된다. 회전 킬른(5)에서, 하소된 원료 분말이 시멘트 클링커로 연소되고, 그러한 클링커는 대기에 의해서 후속된 클링커 냉각기(7)에서 냉각된다. 그렇게 가열된 공기의 일부가 덕트(15)를 통해서 클링커 냉각기(7)로부터 하소로(3)로 유도된다.

폐기물은 격실(9)에서 지지 표면(21)(도 2 참조)상에 폐기물 유입구(11)를 통해 도입되며, 후속하여 라이저 덕트(6)를 통해서 회전 킬른(5)으로부터 격실(9)로 공급되는 고온의 배출가스와 접촉되는 경우, 폐기물이 가열되고, 열분해되며 적어도 부분적으로 하소되면서 동시에 원형 경로를 따라 격실의 출구(23)를 향한 방향으로 수송된다. 킬른(5)으로부터의 배출가스는 전형적으로는 2 내지 4%의 산소를 함유할 것이며, 이러한 산소는 라이저 덕트(6)와 격실(9)의 출구 끝부분을 포함하는 소위 연소 영역(18)에서 챠르 및 그 밖의 연소성 고형 구성물과 주로 반응하게 될 것이다. 소위 열분해 영역(19)인 격실(9)의 나머지 부분에서, 배출가스의 온도는 폐기물의 열분해를 야기시키도록 충분히 높아서, 배출가스 스트림에 동반되어 라이저 덕트(4)를 통해서 하소로(3)에 전달되는 폐기물의 휘발성 연소성 성분을 생성시키고, 이들은 하소로에서 연소된다. 격실(9)의 이러한 열분해 또는 NO_x 환원 영역(19)에서, 서브-화학양론적 NO_x 환원 조건이 효과적이어서, 반응(1) 내지 (4)에 의해서 NO_x를 효과적으로 제거한다.

라이저 덕트(6)와 격실(9)에서의 온도는 예열기, 하소로 및/또는 원료 분말 저장소로부터 유입구(12) 및 (13)를 통해서 각각 라이저 덕트(6) 및 격실(9)로 시멘트 원료 분말을 도입시킴으로써 조절될 수 있다. 라이저 덕트(6)로 도입되는 원료 분말은 배출가스 온도를 효과적으로 저하시키고 배출가스 중의 휘발성 성분을 포획하여, 그 영역에서의 케이킹의 형성을 방지한다. 또한, 이러한 원료 분말은 그러한 영역에서 NO_x 환원을 위한 촉매로서 작용할 것이다.

도시된 구체예에서, 지지 표면은 축(25)에 대해서 회전하며 격실(9)의 바닥을 구성하는 회전 디스크(21)로 이루어진다. 격실의 출구(23)을 통해서 라이저 덕트(6)내로 슬래그 및 어떠한 불연소 폐기물의 형태의 연소 잔류물을 분기시키기 위해서, 격실(9)은 스크래퍼 기구(27)를 포함한다.

이러한 구체예에서, 폐기물은 화살표로 나타낸 바와 같이 환형 경로로 회전 디스크(21)에 의해서 지지된 유입구로부터 격실(9)의 출구(23)로 수송되고, 그러한 격실(9)에서 스크래퍼 기구(27)는 회전 디스크상의 모든 물질이 가장자리로 밀려 라이저 덕트(6)로 밀리게 할 것이며, 여기서, 물질은 배출가스에 부유된 작은 입자가 위로 밀리고 격실(9)로 되돌아가면서 어떠한 큰 입자는 킬른으로 하향 유도되도록 분류된다. 격실(9)로 반송되는 입자는 배출가스중의 산소와 반응하는 경우에 연소되어, 격실(9)내의 NO_x 환원 영역을 연장시킬 것이다.

격실은 또한 격실의 출구(23)와 유입구(11) 사이에 회전 스트레치상에 위치되는 가스 기밀성 고정 파티션 벽(29)을 포함할 수 있다. 파티션 벽의 작용은 킬른(5)으로부터의 고온의 배출가스가 대체로 동일한 경로를 따라서 폐기물에 대해서 역류로 이동하는 것을 확실하게 한다. 따라서, 연소성 구성성분의 격실내의 소각 동안 형성되는 배출가스는 라이저 덕트(4)를 통해서 하소로(3)내로 유도되고, 하소로에서 연소성 성분은 연소되고 시멘트 원료 분말의 하소를 위해서 이용된다.

격실에서의 폐기물의 채류시간은 회전 디스크의 회전 속도를 조절함으로써 간단하게 조절될 수 있다. 또한, 단기간 동안 고속에서 작동시킨 후에 장시간 중단시킴으로써 상당한 이점이 있을 수 있는데, 그 이유는 이러한 작동이 일정한 저속 작동에서 얻을 수 있는 스크래퍼 성능에 비해서 우수한 스크래퍼 성능을 얻을 수 있기 때문이다. 또 다른 방법은 짧은 거리에 걸친 간헐적인 역작동에 의해서 분리되는 정상 방향으로의 간헐적인 고속 작동을 포함한다. 상이한 작동 방식은 폐기물을 완전히 연소시키기 위해서 폐기물의 채류시간을 다양하게 할 수 있다.

격실(9)에서의 과열 및/또는 폭발의 위험이 있는 경우에, 원료 분말 저장소(17) 또는 특별히 제공된 비상 저장소로부터의 냉원료 분말이 격실(9)로 도입될 수 있다. 냉원료 분말은 바람직하게는 폐기물의 냉각을 확실하게 하고 그러한 폐기물을 킬른(5)으로부터의 고온의 가스로부터 차단하기에 충분한 양으로 공급될 것이다.

도 3 내지 도 6에서는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 구체예의 4 가지 예를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 구체예는 덕트(15)를 포함하지 않으며, 이러한 구성은 클링커 냉각기(7)로부터의 모든 가열된 공기가 킬른(5)을 통해서 유도됨을 의미한다. 따라서, 킬른(5)으로부터 배출되며 격실(9)로 도입되는 배출가스는 더 높은 산소 함량을 지닐 것이며, 이는 격실내에서의 폐기물의 보다 신속한 소각을 수반한다. 이러한 구체예에서, 킬른 가스중에 함유된 NO_x의 환원이 수행될 것이며, 그 이유는 폐기물 및 열분해 가스가 NO_x 함유 킬른 가스와 접촉되며, 환원 조건이 국소적으로 존재할 것이기 때문이지만, 전체 NOx 환원은 도 1에 도시된 구체에서 보다 더 낮은 수준으로 수행될 것이다.

도 4에 도시된 구체예는 추가의 덕트(14)를 포함하여, 조절 수단(10)에 의한 가변적 방법에서의 킬른으로부터의 배출가스, 입자 및 휘발성의 잠재적 케이킹 형성 성분이 격실(9)을 통해 또는 그 주위로 수송될 수 있도록 한다.

도 5에 도시된 구체예는 "다운 드라프트(down draft)" 형태의 하소로 (3a), (3b)를 포함한다는 사실을 제외하고는, 도 4에 도시된 구체예에 상응한다.

도 6에 도시된 구체예는 슬래그와 불연소 성분을 분리해 내는 어셈블리(16)을 포함하며, 이러한 어셈블리가 철 또는 강(steel)의 함량이 높은 폐기물, 예컨대, 자동차 타이어의 연소와 관련되는 경우에 의도되지 않은 방법으로 시멘트 화학에 영향을 주지 않도록 하기 위해서 아주 중요할 수 있다는 사실을 제외하고는 도 1에 도시된 구체예에 기본적으로 상응한다.

Claims (14)

1. 하소로(3)가 구비된 예열기 시스템(1)에서 시멘트 원료 분말(cement raw meal)을 예열하고 킬른(5)의 클링커 내에서 연소시키고 후속 클링커 냉각기(7)에서 냉각시키는 시멘트 클링커의 제조 동안에 연소성 폐기물을 소각시키는 방법으로서,

   상기 방법에 있어서, 상기 폐기물은 폐기물 유입구(11)를 통해서 도입되고 별도의 격실(9)에 통합된 지지 표면(21) 상에 지지되고, 상기 폐기물이 능동적으로 수송되면서 동시에 격실을 통해 그 출구(23)에 이르기까지 소각되고, 상기 격실 내의 상기 폐기물 소각의 일부 또는 전부가 서브-화학양론적 대기에서 수행되고, 상기 폐기물의 소각과 관련되어 생성된 고온의 배출가스가 시멘트 원료 분말을 가열하는 예열기 시스템에 공급되고, 폐기물 소각 과정 동안 생성된 슬래그가 격실(9)로부터 배출되며,

   상기 배출가스가 열분해 영역(19)에서 서브-화학양론적 NO_x 환원 조건으로 처리되고, 상기 격실(9)로부터의 배출물 상의 불연소된 챠르(char)가 킬른(5)으로부터의 배출가스에 의해서 포획되어, 상기 챠르가 킬른(5)으로부터의 배출가스 중의 산소와 반응시 연소되도록,

   - 상기 격실(9)이 하소로(3)와 킬른(5) 사이에 위치하고,

   - 상기 킬른(5)으로부터의 배출가스가 라이저 덕트(6)를 통해 격실(9)로 도입되고,

   - 상기 격실(9)로부터의 배출가스가 라이저 덕트(4)를 통해 하소로(3)로 유입되고,

   - 상기 격실(9)이 라이저 덕트(6)와 격실(9)의 출구 말단을 포함하는 연소 영역(18) 및 열분해 영역(19)을 포함하고,

   - NO_x를 함유하는, 킬른(5)으로부터의 배출가스가 폐기물 스트림에 대해 역류로 격실(9) 내로 및 격실(9)을 통해서 도입됨을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 킬른으로부터의 모든 배출가스가 격실로 도입되는 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 폐기물이 격실(9)을 통해서 환형 경로를 따라서 격실(9)의 출구(23)로 수송되는 방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 시멘트 원료 분말이 유입구(12)를 통해서 라이저 덕트(6)로 도입되는 방법.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 시멘트 원료 분말이 유입구(13)를 통해서 격실(9)로 도입되는 방법.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 클링커 냉각기(7)로부터의 고온의 공기가 격실(9)로 도입되는 방법.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서, 상기 폐기물 소각 공정 동안에 생성된 슬래그 및 불연소된 폐기물이 상기 격실(9)의 출구(23)에서, 격실(9)로부터 킬른으로 배출되는 방법.
9. 원료 분말 저장소(raw meal store)(17), 하소로(3)가 구비된 예열기 시스템(1), 킬른(5), 클링커 냉각기(7), 폐기물을 소각시키기 위한 격실(9)을 포함하는 연소성 폐기물의 소각을 위한 장치로서,

   상기 격실이 폐기물을 격실(9) 내로 도입하기 위한 유입구(11)와 슬래그 및 불연소 폐기물을 분기(divert)시키기 위한 출구(23)를 포함하며, 소각 공정 동안 폐기물을 지지하는 지지수단(21)과 격실의 폐기물 유입구(11)로부터 폐기물을 출구(23)로 수송하는 수단(21, 31)을 포함하고,

   - 상기 장치가 NO_x를 함유하는 배출가스를 격실(9)로 도입하는 수단을 포함하며,

   - 상기 배출가스를 격실(9) 내로 도입하는 상기 수단이, 킬른(5)에 연결되는 라이저 덕트(6)를 포함하며,

   - 상기 격실(9)이 하소로(3) 및 킬른(5) 사이에 위치하며,

   - 상기 격실(9)로부터의 배출가스가 라이저 덕트(6)를 통해 하소로(3)로 유입되고,

   - 상기 격실(9)이 라이저 덕트(6)와 격실(9)의 출구 말단을 포함하는 연소 영역(18) 및 열분해 영역(19)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images