KR20120095850A

KR20120095850A - 시멘트 제조 설비에 있어서의 ｃｏ₂가스의 회수 방법 및 회수 설비 및 시멘트의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120095850A
Application number: KR1020127007214A
Authority: KR
Inventors: 히로까즈 시마; 나오히로 히구찌; 요시노리 다까야마; 다꾸야 고마쯔; 준주 왕
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-08-29
Also published as: CA2956496A1; EP2492253A1; WO2011048770A1; CA2956496C; EP2492253B1; KR101729352B1; US20150183685A1; EP2743241A1; EP2743241B1; CA2777891A1; CA2777891C; AU2010309334A1; CN102574741A; CN102574741B; CN103693644A; US20120141354A1; EP2492253A4; US9028249B2; AU2010309334B2

Abstract

본 발명의 과제는, 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 높은 농도로 분리하여 회수하는 것이다. 본 발명은, 하소 전의 시멘트 원료와, 매체 가열로(14)에 있어서 하소 온도 이상으로 가열된 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 혼합 하소로(12)에 공급하고, 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수한다. 열매체는, 매체 가열로와 혼합 하소로 사이를 순환한다. 본 발명의 다른 형태는, 하소 전의 시멘트 원료를, 하소 온도 이상으로 가열되어 축열된 축열 하소로(112)에 공급하고, 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수한다.

Description

시멘트 제조 설비에 있어서의 ＣＯ₂가스의 회수 방법 및 회수 설비 및 시멘트의 제조 방법{METHODS AND SYSTEMS FOR RECOVERY OF ＣＯ₂GAS IN CEMENT? MANUFACTURING FACILITIES, AND PROCESSES FOR MANUFACTURING CEMENT}

본 발명은, 시멘트 제조 설비에 있어서, 주로 시멘트 원료의 하소시에 발생하는 CO₂ 가스를 고농도로 회수하기 위한 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법 및 회수 설비 및 시멘트의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 세계적 또한 전산업에 걸쳐, 지구 온난화의 주된 요인인 이산화탄소(CO₂) 가스를 삭감하는 시도가 추진되고 있다.

덧붙여서 말하면, 시멘트 산업은, 전력이나 철강 등과 함께 CO₂ 가스의 배출량이 많은 산업 중 하나이며, 일본에 있어서의 CO₂ 가스의 전체 배출량의 약 4％에 달한다. 이로 인해, 당해 시멘트 산업에 있어서의 CO₂ 가스의 배출 삭감은, 일본 전체에 있어서의 CO₂ 가스의 배출 삭감에 큰 공헌을 하게 된다.

도 7은 상기 시멘트 산업에 있어서의 일반적인 시멘트의 제조 설비를 도시하는 것이며, 도면 중 부호 1이 시멘트 원료를 소성하기 위한 로터리 킬른(시멘트 킬른)이다.

그리고, 이 로터리 킬른(1)의 도면 중 좌측의 킬른 후미 부분(2)에는, 시멘트 원료를 예열하기 위한 2조의 프리히터(3)가 병렬적으로 설치됨과 동시에, 도면 중 우측의 킬른 전방에, 내부를 가열하기 위한 주버너(5)가 설치되어 있다. 또한, 도면 중 부호 6은, 소성 후의 시멘트 클링커를 냉각하기 위한 클링커 쿨러이다.

여기서, 각각의 프리히터(3)는, 상하 방향으로 직렬적으로 배치된 복수단의 사이클론에 의해 구성되어 있고, 공급 라인(4)으로부터 최상단의 사이클론에 공급된 시멘트 원료는, 순차적으로 하방의 사이클론으로 낙하함에 따라서, 하방으로부터 상승하는 로터리 킬른(1)으로부터의 고온의 배기 가스에 의해 예열되고, 또한 아래로부터 2단째의 사이클론으로부터 발출되어 하소로(7)에 보내어져, 당해 하소로(7)에 있어서 버너(7a)에 의해 가열되어 하소된 후에, 최하단의 사이클론으로부터 이송관(3a)을 통하여 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)에 도입되도록 되어 있다.

한편, 킬른 후미 부분(2)에는, 로터리 킬른(1)으로부터 배출된 연소 배기 가스를 최하단의 사이클론으로 공급하는 배기 가스관(3b)이 설치되어 있고, 상기 사이클론에 보내어진 배기 가스는, 순차적으로 상방의 사이클론으로 보내어져, 상기 시멘트 원료를 예열함과 동시에, 최종적으로 최상단의 사이클론의 상부로부터, 배기 팬(9)에 의해 배기 라인(8)을 통하여 배기되어 가도록 되어 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 시멘트 제조 설비에 있어서는, 우선 시멘트 원료의 주원료로서 포함되는 석회석(CaCO₃)을 프리히터(3)에 의해 예열하고, 계속해서 하소로(7) 및 프리히터(3)의 최하단의 사이클론에 있어서 하소한 후에, 로터리 킬른(1) 내에 있어서 약 1450℃의 고온 분위기 하에서 소성함으로써 시멘트 클링커를 제조하고 있다.

그리고, 이 하소에 있어서, CaCO₃→CaO+CO₂↑로 나타내어지는 화학 반응이 발생하여, CO₂ 가스가 발생한다(원료 기원에 의한 CO₂ 가스의 발생). 이 원료 기원에 의한 CO₂ 가스의 농도는, 원리적으로는 100％이다. 또한, 상기 로터리 킬른(1)을 상기 고온 분위기 하로 유지하기 위해서, 주버너(5)에 있어서 화석 연료가 연소되는 결과, 당해 화석 연료의 연소에 의해서도 CO₂ 가스가 발생한다(연료 기원에 의한 CO₂ 가스의 발생). 여기서, 주버너(5)로부터의 배기 가스 중에는, 연소용 공기 중의 N₂ 가스가 많이 포함되어 있기 때문에, 당해 배기 가스 중에 포함되는 연료 기원에 의한 CO₂ 가스의 농도는, 약 15％로 낮다.

이 결과, 상기 시멘트 킬른으로부터 배출되는 배기 가스 중에는, 상술한 농도가 높은 원료 기원에 의한 CO₂ 가스와, 농도가 낮은 연료 기원에 의한 CO₂가 혼재되기 때문에, 당해 CO₂의 배출량이 많음에도 불구하고, 그 CO₂ 농도는 30 내지 35％ 정도이며, 회수가 어렵다고 하는 문제점이 있었다.

이에 대하여, 현재 개발되고 있는 CO₂ 가스의 회수 방법으로서는, 액체 회수 방식, 막 분리 방식, 고체 흡착 방식 등이 있지만, 아직 회수 비용이 매우 높다고 하는 과제가 있었다.

또한, 상기 시멘트 제조 설비로부터 배출된 CO₂에 의한 지구 온난화를 방지하는 방법으로서, 당해 배출원으로부터 저농도로 배출된 CO₂를 분리ㆍ회수하여 거의 100％로까지 농도를 높여, 액화한 후에 땅속에 저류하는 방법 등도 제안되어 있지만, 분리ㆍ회수를 위한 비용이 높아, 마찬가지로 실현에는 이르고 있지 못하다.

한편, 하기 특허 문헌 1에는, 석회석의 소성 과정에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를, 이용 가치가 높은 고순도의 CO₂ 가스로서 회수하는 장치로서, 석회석이 공급되는 분해 반응탑과, 열매체로서 생석회(CaO)가 공급됨과 동시에 당해 생석회를 연소 가스에 의해 석회석의 하소 온도 이상으로 가열하는 재열탑과, 이들 분해 반응탑과 재열탑을 연결하는 연결관을 구비한 CO₂ 가스의 생성 회수 장치가 제안되어 있다.

그리고, 상기 종래의 회수 장치에 있어서는, 재열탑에서 가열된 생석회를 연결관을 통하여 분해 반응탑에 공급하고, 유동층을 형성시켜 석회석을 소성함으로써 당해 분해 반응탑 내에 CO₂ 가스를 생성시킴과 동시에, 이에 의해 발생한 생석회의 일부를 배출하고, 다른 일부를 다시 연결관을 통하여 재열탑에 보내어 재가열하도록 되어 있다.

이와 같이, 상기 CO₂ 가스의 생성 회수 장치에 따르면, 석회석의 분해 반응을 행하는 장소인 분해 반응탑과, 분해 반응에 필요한 열량의 발생을 행하는 장소인 재열탑을 분리함으로써, 석회석의 분해 반응에 의해 발생하는 CO₂ 가스와 열매체의 가열 때문에 발생하는 연소 배기 가스가 혼합되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 분해 반응탑으로부터 높은 농도의 CO₂ 가스를 회수할 수 있다라고 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 소57-67013호 공보

상기 특허 문헌 1에 있어서 개시되어 있는 CO₂ 가스의 생성 회수 장치에 의해 생성한 CaO를 사용하여 시멘트를 제조하려고 하면, 상기 생성 회수 장치에 의해 석회석을 소성한 후에, 또한 점토 등의 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ 등 다른 시멘트 원료를 가하여 시멘트 킬른에 있어서 소성할 필요가 있다. 이로 인해, 원료의 제분을 2계통으로 독립하여 행할 필요가 있어, 설비가 대규모로 된다고 하는 문제점이 발생한다.

또한, 일반적으로 석회석의 하소 반응이 일어나는 온도는, 도 8에 도시한 바와 같이, 분위기 중의 CO₂ 가스 농도가 높아짐에 따라서 급격하게 상승하고, 100％[대기압(1atm) 하에서의 분압 1atm에 상당]에 가까워지면, 860℃를 초과하는 온도로 된다. 이로 인해, CO₂ 가스의 회수율을 높이기 위해서는, 석회석을 과도한 고온으로 가열할 필요가 있어, 연료 비용의 앙등화를 초래한다고 하는 문제점도 발생한다.

또한, 상기 CO₂ 가스의 생성 회수 장치에 있어서는, 열매체로서 생석회를 사용하고, 이 생석회에 의해 석회석을 가열하여 하소하고 있기 때문에, 재열탑에 있어서 상기 생석회를 석회석의 하소 온도 이상, 구체적으로는 1000℃ 이상으로 가열해 둘 필요가 있다. 이 결과, 분해 반응탑이나 재열탑 내에서 유동하는 생석회 등의 분체가 고화되기 쉬워져, 연결관 등에 있어서 부착이나 폐색이 발생하여 운전 불능으로 된다고 하는 문제점도 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 시멘트 제조 설비에 있어서의 열원을 유효 활용함으로써, 당해 시멘트 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 높은 농도로 분리하여 회수하는 것이 가능해지는 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법 및 회수 설비 및 시멘트의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

(1) 본 발명의 제1 내지 제10 형태

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태는, 시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 방법이며, 상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료를, 혼합 하소로에 공급함과 동시에, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를, 매체 가열로에 있어서 하소 온도 이상으로 가열한 후에 상기 혼합 하소로에 공급하고, 상기 혼합 하소로에 있어서, 상기 하소 전의 상기 시멘트 원료를 상기 열매체에 의해 하소한 후에, 하소된 상기 시멘트 원료와 상기 열매체를 분리하고, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급하고, 또한 상기 열매체를 다시 상기 매체 가열로로 복귀시켜 상기 혼합 하소로와의 사이에서 순환시킴과 동시에, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 하소 온도란, 석회석, 즉 CaCO₃(탄산칼슘)가 CaO(산화칼슘)와 CO₂로 분해되는 반응이 일어나는 온도를 말한다.

또한, 본 발명의 제2 형태는, 상기 제1 형태에 있어서, 상기 열매체가, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 시멘트 클링커인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제3 형태는, 상기 제1 또는 제2 형태에 있어서, 상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료와, 상기 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 다른 시멘트 원료를, 상기 혼합 하소로에 공급함과 동시에, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 발생한 CO₂ 가스를 상기 제2 프리히터의 열원으로서 이용한 후에 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제4 형태는, 상기 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 열매체를 상기 혼합 하소로의 저부로부터 발출하여, 당해 혼합 하소로의 상부로 복귀시킴으로써, 상기 열매체를 상기 혼합 하소로로부터 배출되는 CO₂ 가스와 접촉시켜, 당해 열매체에 부착된 상기 시멘트 원료를 분리시킨 후에, 상기 매체 가열로로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제5 형태는, 상기 제1 내지 제4 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를, 상기 제1 프리히터로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제6 형태는, 상기 제5 형태에 있어서, 상기 시멘트 원료의 일부를, 공기와 열교환시켜, 강온된 당해 시멘트 원료를 상기 제1 프리히터로 복귀시킴과 동시에, 가열된 상기 공기를 상기 매체 가열로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제7 형태는, 시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 내지 제6 형태 중 어느 하나에 기재된 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법에 의해, 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

계속해서, 본 발명의 제8 형태는, 시멘트 원료를 예열하는 제1 프리히터와, 이 제1 프리히터에 의해 예열된 상기 시멘트 원료를 소성하는 시멘트 킬른을 구비한 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 설비이며, 상기 제1 프리히터로부터 하소 전의 상기 시멘트 원료를 발출하는 발출 라인과, 이 발출 라인으로부터 발출된 상기 시멘트 원료가 도입되는 혼합 하소로와, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 상기 시멘트 원료의 하소 온도 이상으로 가열하는 매체 가열로와, 이 매체 가열로에 있어서 가열된 상기 열매체를 상기 혼합 하소로에 공급함과 동시에 상기 혼합 하소로로부터 상기 매체 가열로로 복귀시키는 열매체의 순환 라인과, 상기 혼합 하소로에 있어서 상기 열매체에 의해 가열되어 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 제1 프리히터 또는 상기 시멘트 킬른으로 복귀시키는 복귀 라인과, 상기 혼합 하소로 내에서 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 CO₂ 가스 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제9 형태는, 상기 제8 형태에 있어서, 상기 제1 프리히터로부터 독립하여 설치되어 다른 시멘트 원료를 예열하는 제2 프리히터와, 이 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 상기 다른 시멘트 원료를 상기 혼합 하소로에 공급하는 이송관을 구비하고, 또한 상기 혼합 하소로로부터의 상기 CO₂ 가스 배기관이, 상기 제2 프리히터의 열원으로서 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제10 형태는, 상기 제8 또는 제9 형태에 있어서, 상기 매체 가열로는, 하방에 가열원을 갖는 이동조인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 제1 내지 제6 형태에 있어서의 회수 방법 및 제7 형태의 시멘트의 제조 방법, 및 제8 내지 제10 형태의 회수 설비에 있어서는, 제1 프리히터로부터 발출한 하소 전의 시멘트 원료를, 혼합 하소로 내에 공급함과 동시에, 매체 가열로에 있어서 시멘트 원료의 하소 온도 이상으로 가열한 열매체를 상기 혼합 하소로에 공급한다. 이에 의해, 상기 혼합 하소로에 있어서, 상기 하소 전의 상기 시멘트 원료가, 상기 열매체에 의해 하소된다.

이 결과, 상기 혼합 하소로 내는, 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스로 채워져, 당해 CO₂ 가스 농도가 거의 100％로 된다. 이와 같이, 상기 회수 방법 또는 회수 설비에 따르면, 상기 혼합 하소로로부터 거의 100％의 농도의 CO₂ 가스를 CO₂ 가스 배기관으로부터 회수할 수 있다.

또한, 특히 상기 제3 또는 제9 형태에 있어서는, 상기 혼합 하소로 내에서 발생한 고온의 CO₂ 가스를, 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터로 보내어 시멘트 원료의 예열에 이용한 후에, 그대로 배기 가스관으로부터 회수할 수 있다.

또한, 상기 혼합 하소로 내는, 100％에 가까운 고농도의 CO₂ 가스 분위기 하로 되기 때문에, 시멘트 원료의 하소 온도는 높아지지만, 시멘트 원료 중에는, 석회석(CaCO₃)과 함께 점토, 규석 및 산화철 원료, 즉 SiO₂, Al₂O₃ 및 Fe₂O₃가 포함되어 있다.

그리고, 상기 시멘트 원료는, 800 내지 900℃ 정도의 온도 분위기 하에 있어서,

[식 1]

[식 2]

[식 3]

으로 나타내어지는 반응이 발생하고, 최종적으로 시멘트 클링커를 구성하는 규산 칼슘 화합물인 엘라이트(3CaOㆍSiO₂) 및 벨라이트(2CaOㆍSiO₂) 및 간극상인 알루미네이트상(3CaOㆍAl₂O₃) 및 페라이트상(4CaOㆍAl₂O₃ㆍFe₂O₃)이 생성되게 된다.

이때에, 도 3에 도시한 상기 식 1의 반응 온도의 그래프, 도 4에 도시한 상기 식 2의 반응 온도의 그래프 및 도 5에 도시한 상기 식 3의 반응 온도의 그래프에 보이는 바와 같이, 종축에 나타낸 CO₂ 가스의 분압이 높아진 경우에 있어서도, 보다 낮은 온도에서 상기 반응을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 시멘트 원료에 있어서는, 상기 식 1 내지 식 3으로 나타내는 반응이 발생하는 것에 더하여, 규석, 점토 등의 석회석 이외의 원료로부터 반입되는 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃나 그 밖의 미량 성분이 광화제로 되어, 탄산칼슘의 열분해가 촉진되기 때문에, 도 6에 보이는 바와 같이, 탄산칼슘 단독의 경우와 비교하여, 열분해의 개시 온도 및 종료 온도 모두 저하된다. 또한, 도 6은, 상기 시멘트 원료(feed)의 샘플 및 석회석(CaCO₃) 단독의 샘플을, 각각 일반적인 시멘트 제조 설비에 있어서의 가열 속도에 가까운 10K/sec의 속도로 가열하였을 때의 중량의 변화로부터, 상기 열분해의 추이를 확인한 것이다.

여기서, 상기 광화제의 존재에 의해, 탄산칼슘 단독의 경우와 비교하여, 열분해의 개시 온도 및 종료 온도 모두 저하되는 이유 중 하나로서, 이하가 생각된다.

즉, a를 액티비티, K를 반응식 CaCO₃=CaO+CO₂의 평형 상수로 하였을 때에,

P_CO2=(a_CaCO3/a_CaO)ㆍK

에 있어서, 일반적으로 고체의 액티비티 a는, 순물질이면 종류에 상관없이 1이지만, 산화칼슘(CaO)에 대해서는, 탄산칼슘(CaCO₃)의 열분해 후, 다른 원료 물질(즉 상기 광화제)이 고용됨으로써, a_CaO의 값이 1보다 작아진다. 이 결과, 상기 식의 P_CO2가 높아지고, P_CO2=1atm으로 되는 온도가 저하되어, 보다 하소가 촉진되기 때문이라고 생각된다. 또한, a_CaCO3는, 석회석의 품종, 산지에 고유의 값이며, 다른 원료 성분의 영향을 받는 일이 없다.

이상의 점에서, 본 발명에 따르면, 혼합 하소로에 있어서의 운전 온도를 저하시켜도, 원하는 CO₂ 가스의 회수량을 확보할 수 있다. 또한, 혼합 하소로에 있어서, 시멘트 원료와는 다른 입경이 크고, 따라서 극단적으로 비표면적이 작은 열매체에 의해 시멘트 원료를 가열하여 하소시키고 있기 때문에, 매체 가열로에 있어서 상기 열매체를 하소 온도 이상의 1000℃ 이상으로 가열해도, 상기 열매체끼리 혹은 열매체와 노벽이나 슈트 내벽의 고착이나 융착을 억제하여, 코팅 트러블 등의 발생을 억지하는 것이 가능해진다.

또한, 혼합 하소로에 도입되는 하소 전의 시멘트 원료는, 통상의 시멘트 제조 프로세스와 마찬가지로 하여 시멘트 제조 설비에 있어서의 제1 프리히터에 의해 예열되고 있음과 동시에, 상기 제3 또는 제9 형태에 있어서의 다른 시멘트 원료는, 제2 프리히터에 있어서 혼합 하소로로부터 배출되는 고온의 CO₂ 가스에 의해 예열되고 있다.

또한, 열매체를 혼합 하소로와 매체 가열로 사이에 있어서 순환 사용하고 있기 때문에, 혼합 하소로에 있어서 큰 열량을 확보할 수 있음과 동시에, 기존의 시멘트 제조 설비에 대하여 새로운 열에너지를 가하지 않고, 하소시에 발생하는 원료 기원의 CO₂를, 선택적으로 고농도로 회수할 수 있다.

또한, 혼합 하소로에 있어서 충분히 하소된 고온의 시멘트 원료를 시멘트 킬른으로 복귀시키고 있기 때문에, 시멘트 킬른에 있어서 소성에 필요로 하는 연료를 삭감할 수 있다. 이 결과, 시멘트 킬른으로서, 종래보다도 길이 치수가 짧은 로터리 킬른이나, 유동층, 분류층을 사용할 수 있어, 가일층의 공간 절약화, 설비 비용 절약화 혹은 에너지 절약화를 도모하는 것도 가능해진다.

또한, 본 발명의 제3 또는 제9 형태에 따르면, CO₂ 가스가 발생할 때에 발생하는 열량을, 상기 다른 시멘트 원료의 예열에 이용함으로써, 시스템 전체로서의 열효율을 한층 더 높일 수 있다.

여기서, 상기 열매체로서는, 매체 가열로에 있어서의 가열 온도에 대한 내열성과, 시멘트 원료와 혼합된 경우의 내마모성을 갖는 생석회(CaO), 규석(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃) 등의 세라믹스 재료, 내열 합금 등의 금속 재료 외에, 시멘트 클링커를 사용할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 생석회는, 융점이 2500℃ 정도로 높아, 융착되기 어렵다고 하는 이점이 있다. 또한, 열매체로서 순환하는 동안에, 서서히 마모되어 발생한 미분이 원료에 혼합되어도, 시멘트 원료 성분의 하나이기 때문에, 폐해를 발생시키는 일이 없다. 또한, 생석회 대신에 석회석을 혼합 하소로, 열매체 공급관 또는 버킷 엘리베이터에 투입한 경우에 있어서도, 그 후 탈탄산되어 생석회로 되므로, 상술한 생석회의 경우와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다. 이때에, 상기 석회석을 혼합 하소로 또는 열매체 공급관에 투입하면, 하소시에 발생하는 CO₂를 회수할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 규석도, 융점이 1700℃ 정도로 높아, 융착되기 어려움과 동시에, 매우 경도가 높기 때문에 마모되기 어려워, 열매체로서 보충하는 양이 적어도 된다고 하는 이점이 있다. 또한, 순환 과정에 있어서 서서히 마모되어 발생한 미분이 원료에 혼합되어도, 마찬가지로 시멘트 원료 성분의 하나이기 때문에, 문제를 발생시키는 일이 없다.

또한, 본 발명의 제2 형태와 같이, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 경질 또한 입자 직경이 시멘트 원료보다도 훨씬 큰 시멘트 클링커를 사용하면, 경제적임과 동시에, 설령 시멘트 원료와 접촉하여 마모된 경우에도, 당해 마모분은 이미 성분 조정되어 있기 때문에, 시멘트 원료와 동질의 마모분이 다시 시멘트 킬른으로 보내어지게 되고, 따라서 운전이나 제품으로서의 시멘트 킬른의 품질에 악영향을 줄 우려가 없다.

또한, 혼합 하소로에 있어서 열매체와 시멘트 원료를 혼합시켜 열교환할 때에, 시멘트 원료가, 이것보다도 입자 직경이 큰 열매체의 표면에 부착된다. 따라서, 본 발명의 제4 형태와 같이, 상기 열매체를 일단 혼합 하소로의 저부로부터 발출하여, 당해 혼합 하소로의 상부로 복귀시킴으로써, 상기 열매체를 혼합 하소로로부터 배출되는 CO₂ 가스와 접촉시켜 부착된 상기 시멘트 원료를 분리시킨 후에, 상기 매체 가열로로 복귀시키는 것이 바람직하다.

그런데, 시멘트 킬른으로부터 제1 프리히터로 보내어져서 시멘트 원료를 예열하는 연소 배기 가스 중에는, N₂ 가스와 함께, 화석 연료가 연소되는 결과 발생한 CO₂ 가스(연료 기원에 의한 CO₂ 가스의 발생)가 포함되어 있다.

따라서, 본 발명의 제5 형태와 같이, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 하소됨으로써, CaO를 많이 포함하는 시멘트 원료의 일부를 제1 프리히터로 복귀시키면, 상기 CaO가 연소 배기 가스와 접촉하여, CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내어지는 화학 반응이 발생하여, 상기 배기 가스 중의 연료 기원에 의한 CO₂ 가스를 흡수할 수 있다.

그리고, 생성된 CaCO₃는, 시멘트 원료와 함께, 다시 혼합 하소로로 보내어져서 하소된다.

이로 인해, 시멘트 원료가 하소될 때에 발생하는 원료 기원의 CO₂ 가스에 더하여, 연료 기원의 CO₂ 가스도 회수하는 것이 가능해진다.

여기서, 혼합 하소로로부터 배출된 하소 후의 시멘트 원료는, 고온이며, 또한 상술한 CaO+CO₂→CaCO₃의 반응은, 발열 반응이다. 이로 인해, 본 발명의 제6 형태와 같이, 혼합 하소로로부터 배출된 상기 시멘트 원료의 일부를, 일단 공기와 열교환시켜 강온한 후에, 상기 제1 프리히터로 복귀시키고, 한편 가열된 상기 공기를 매체 가열로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하도록 하면, 시스템 내의 열에너지의 한층 더한 유효 활용을 도모할 수 있기 때문에 적합하다.

또한, 본 발명의 제10 형태에 있어서는, 상기 매체 가열로로서, 하방에 가열원을 갖는 이동조를 사용하고 있다. 이로 인해, 연소 가스 등의 가열 가스가, 당해 이동조의 저부로부터 상방을 향하여 흐름으로써, 상기 저부의 열매체가 가장 고온으로 된다. 따라서, 열매체를 상기 이동조의 저부로부터 순차적으로 혼합 하소로에 공급함으로써, 매체 가열로 내의 열매체의 전체를 원하는 온도까지 가열하는 경우와 비교하여, 가열에 필요로 하는 열에너지를 저감화하는 것이 가능해진다. 또한, 가열 가스는, 혼합 하소로로부터 배출된 900℃ 정도의 열매체와 노 상부에서 접촉하여 열교환하기 때문에, 배출되는 가스 온도를 1000℃ 정도로 낮게 하는 것이 가능해진다.

(2) 본 발명의 제11 내지 제22 형태

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제11 형태에 있어서는, 시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 방법이며, 하소 온도 이상으로 가열되어 축열된 축열 하소로에, 상기 제1 프리히터로부터 발출한 하소 전의 상기 시멘트 원료를 공급하여 하소하고, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급함과 동시에, 상기 축열 하소로 내에 있어서 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 하소 온도란, 석회석, 즉 CaCO₃(탄산칼슘)가, CaO(산화칼슘)와 CO₂로 분해되는 반응이 일어나는 온도를 말한다.

또한, 본 발명의 제12 형태에 있어서는, 제11 형태에 있어서, 상기 축열 하소로를 복수 설치하고, 그 중의 적어도 하나의 축열 하소로가 상기 시멘트 원료의 하소를 행하고 있을 때에, 다른 축열 하소로 중 적어도 하나를 하소 온도 이상으로 가열하여 축열을 행하고, 이것을 복수의 상기 축열 하소로에 의해 교대로 반복하여 행함으로써, 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 제13 형태에 있어서는, 상기 제11 또는 제12 형태에 있어서, 상기 축열 하소로에는, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 충전시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제14 형태에 있어서는, 상기 제13 형태에 있어서, 상기 열매체는, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 시멘트 클링커, 규석, 생석회 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제15 형태에 있어서는, 상기 제11 내지 제14 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료와, 상기 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 다른 시멘트 원료를, 상기 축열 하소로에 공급함과 동시에, 상기 축열 하소로 내에 있어서 발생한 CO₂ 가스를 상기 제2 프리히터의 열원으로서 이용한 후에 회수하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 제16 형태에 있어서는, 상기 제11 내지 제15 중 어느 하나의 형태에 있어서, 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에 의해 상기 시멘트 원료를 유동화시킴으로써, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로로부터 오버플로우시켜 상기 시멘트 킬른에 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제17 형태에 있어서는, 상기 제11 내지 제15 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에 상기 시멘트 원료를 동반시키고, 입자 분리 수단에 의해 상기 시멘트 원료와 CO₂ 가스를 분리시켜, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제18 형태에 있어서는, 상기 제11 내지 제17 형태 중 어느 하나에 있어서, 상기 축열 하소로 내에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를, 상기 제1 프리히터로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 제19 형태에 있어서는, 상기 제18 형태에 있어서, 상기 시멘트 원료의 일부를, 공기와 열교환시켜, 강온된 당해 시멘트 원료를 상기 제1 프리히터로 복귀시킴과 동시에, 가열된 상기 공기를 상기 축열 하소로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제20 형태에 있어서는, 시멘트 원료를 예열하는 제1 프리히터와, 이 제1 프리히터에 의해 예열된 상기 시멘트 원료를 소성하는 시멘트 킬른을 구비한 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 설비이며, 상기 제1 프리히터로부터 하소 전의 상기 시멘트 원료를 발출하는 발출 라인과, 이 발출 라인으로부터 발출된 상기 시멘트 원료가 도입됨과 동시에, 상기 시멘트 원료의 하소 온도 이상으로 가열되어 축열되는 축열 하소로와, 상기 축열 하소로에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를 상기 제1 프리히터 또는 상기 시멘트 킬른으로 복귀시키는 복귀 라인과, 상기 축열 하소로 내에서 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 CO₂ 가스 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 제21 형태에 있어서는, 상기 제20 형태에 있어서 상기 제1 프리히터로부터 독립하여 설치되어 다른 시멘트 원료를 예열하는 제2 프리히터와, 이 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 상기 다른 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하는 이송관을 구비하고, 또한 상기 축열 하소로로부터의 상기 CO₂ 가스가, 상기 제2 프리히터의 열원으로서 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 제22 형태에 있어서는, 상기 제20 또는 제21 형태에 있어서, 상기 축열 하소로는, 복수 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 본 발명의 제11 내지 제19 형태의 회수 방법 및 상기 제20 내지 제22 형태의 회수 설비에 있어서는, 충전된 열매체를 하소 온도 이상으로 가열하여 축열한 축열 하소로에, 제1 프리히터로부터 발출한 하소 전의 시멘트 원료를 공급한다. 이에 의해, 상기 축열 하소로에 있어서, 하소 전의 상기 시멘트 원료가 상기 열매체에 의해 하소된다.

이 결과, 상기 축열 하소로 내는, 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스로 채워져, 당해 CO₂ 가스 농도가 거의 100％로 된다. 이와 같이, 상기 회수 방법 또는 회수 설비에 따르면, 상기 축열 하소로로부터 거의 100％의 농도의 CO₂ 가스를 CO₂ 가스 배기관으로부터 회수할 수 있다.

또한, 본 발명의 제12 형태에 있어서는, 상기 축열 하소로를 복수 사용하여, 제1 프리히터로부터 발출한 하소 전의 시멘트 원료를 하소하기 때문에, 하소로와 매체 가열로를 하나로 할 수 있다. 이로 인해, 고온의 열매체를 매체 가열로로부터 취출할 필요가 없어진다. 이 결과, 버킷 엘리베이터 등의 설비를 설치할 필요가 없어, 설비에 드는 비용을 억제할 수 있음과 동시에, 열매체의 이동이 없기 때문에 고온 물질의 핸들링의 문제나 열 로스를 최대한 억제할 수 있다. 또한, 상기 축열 하소로를 복수 사용하기 때문에, 매체 가열 시간이나 하소 시간을 단축할 수 있어, 효율적으로 CO₂ 가스를 회수할 수 있다.

또한, 특히 본 발명의 제15 또는 제21 형태에 있어서는, 상기 축열 하소로 내에서 발생한 고온의 CO₂ 가스를, 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터로 보내어 시멘트 원료의 예열에 이용한 후에, 그대로 배기 가스관으로부터 회수할 수 있다.

또한, 상기 축열 하소로 내는, 100％에 가까운 고농도의 CO₂ 가스 분위기 하로 되기 때문에, 시멘트 원료의 하소 온도는 높아지지만, 시멘트 원료 중에는, 석회석(CaCO₃)과 함께 점토, 규석 및 산화철 원료, 즉 SiO₂, Al₂O₃ 및 Fe₂O₃가 포함되어 있다.

그리고, 상기 시멘트 원료는, 800 내지 900℃의 적절한 분위기 하에 있어서,

[식 1]

[식 2]

[식 3]

으로 나타내어지는 반응이 발생하고, 최종적으로 시멘트 클링커를 구성하는 규산칼슘 화합물인 엘라이트(3CaOㆍSiO₂) 및 벨라이트(2CaOㆍSiO₂) 및 간극상인 알루미네이트상(3CaOㆍAl₂O₃) 및 페라이트상(4CaOㆍAl₂O₃ㆍFe₂O₃)이 생성되게 된다.

이때에, 도 12에 도시한 상기 식 1의 반응 온도의 그래프, 도 13에 도시한 상기 식 2의 반응 온도의 그래프 및 도 14에 도시한 상기 식 3의 반응 온도의 그래프에 보이는 바와 같이, 종축에 나타낸 CO₂ 가스의 분압이 높아진 경우에 있어서도, 보다 낮은 온도에서 상기 반응을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 시멘트 원료에 있어서는, 상기 식 1 내지 식 3으로 나타내는 반응이 발생하는 것에 더하여, 규석, 점토 등의 석회석 이외의 원료로부터 반입되는 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃나 그 밖의 미량 성분이 광화제로 되어, 탄산칼슘의 열분해가 촉진되기 때문에, 도 15에 보이는 바와 같이, 탄산칼슘 단독의 경우와 비교하여, 열분해의 개시 온도 및 종료 온도 모두 저하된다. 또한, 도 15는, 상기 시멘트 원료(feed)의 샘플 및 석회석(CaCO₃) 단독의 샘플을, 각각 일반적인 시멘트 제조 설비에 있어서의 가열 속도에 가까운 10K/sec의 속도로 가열하였을 때의 중량의 변화로부터, 상기 열분해의 추이를 확인한 것이다.

여기서, 상기 광화제의 존재에 의해, 탄산칼슘 단독의 경우와 비교하여, 열분해의 개시 온도 및 종료 온도 모두 저하되는 이유 중 하나로서, 이하의 것이 생각된다.

즉, a를 액티비티, K를 반응식 CaCO₃→CaO+CO₂의 평형 상수로 하였을 때에,

P_CO2=(a_CaCO3/a_CaO)ㆍK

이상의 점에서, 본 발명에 따르면, 축열 하소로에 있어서의 운전 온도를 저하시켜도, 원하는 CO₂ 가스의 회수량을 확보할 수 있다. 또한, 상기 축열 하소로에 있어서, 시멘트 원료와 달리 입경이 크고, 따라서 극단적으로 비표면적이 작은 열매체에 의해 시멘트 원료를 가열하여 하소시키고 있기 때문에, 당해 축열 하소로에 있어서 상기 열매체를 하소 온도 이상의 1000℃ 이상으로 가열해도, 열매체끼리 혹은 열매체와 노벽의 고착이나 융착을 억제하여, 코팅 트러블 등의 발생을 억지하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 축열 하소로에 도입되는 하소 전의 시멘트 원료는, 통상의 시멘트 제조 프로세스와 마찬가지로 하여 시멘트 제조 설비에 있어서의 제1 프리히터에 의해 예열되고 있음과 동시에, 본 발명의 제15 또는 제21 실시 형태에 있어서의 다른 시멘트 원료는, 제2 프리히터에 있어서 상기 축열 하소로로부터 배출되는 고온의 CO₂ 가스에 의해 예열되고 있다.

그리고, 본 발명의 제13 실시 형태와 같이, 상기 축열 하소로에 있어서, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 충전시키고 있기 때문에, 상기 축열 하소로에 있어서 큰 열량을 확보할 수 있음과 동시에, 기존의 시멘트 제조 설비에 대하여 새로운 열에너지를 가하지 않고, 하소시에 발생하는 원료 기원의 CO₂를, 선택적으로 고농도로 회수할 수 있다.

또한, 축열 하소로에 있어서 충분히 하소된 고온의 시멘트 원료를 시멘트 킬른으로 복귀시키고 있기 때문에, 시멘트 킬른에 있어서 소성에 필요로 하는 연료를 삭감할 수 있다. 이 결과, 시멘트 킬른으로서, 종래보다도 길이 치수가 짧은 로터리 킬른이나, 유동화를 도모하는 것도 가능해진다.

또한, 본 발명의 제15 또는 제21 실시 형태에 따르면, 발생한 CO₂ 가스가 갖는 열량을, 상기 다른 시멘트 원료의 예열에 이용함으로써, 시스템 전체로서의 열 효율을 한층 더 높일 수 있다.

여기서, 상기 열매체로서는, 제14 실시 형태와 같이, 상기 축열 하소로에 있어서의 가열 온도에 대한 내열성과, 시멘트 원료와 혼합된 경우의 내마모성을 갖는 생석회(CaO), 규석(SiO₂) 또는, 알루미나(Al₂O₃) 등의 세라믹스 재료, 내열 합금 등의 금속 재료 외에, 시멘트 클링커를 사용할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 생석회는, 융점이 2500℃ 정도로 높아, 융착되기 어렵다고 하는 이점이 있다. 또한, 열매체로서 상기 축열 하소로 내에서 상기 시멘트 원료의 하소를 반복하여 행하는 동안에, 서서히 마모되어 발생한 미분이 원료에 혼합되어도, 시멘트 원료 성분의 하나이기 때문에, 폐해를 발생시키는 일이 없다. 또한, 생석회 대신에 석회석을 상기 축열 하소로에 충전한 경우에 있어서도, 그 후 탈탄산되어 생석회로 되기 때문에, 상술한 생석회의 경우와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

또한, 규석도, 융점이 1700℃ 정도로 높아, 융착되기 어려움과 동시에, 매우 경도가 높기 때문에 마모되기 어려워, 열매체로서 보충하는 양이 적어도 된다고 하는 이점이 있다. 또한, 하소의 과정에 있어서 서서히 마모되어 발생한 미분이 원료에 혼합되어도, 시멘트 원료 성분의 하나이기 때문에, 문제를 발생시키는 일이 없다.

그리고, 본 발명의 제14 실시 형태와 같이, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 경질 또한 입자 직경이 시멘트 원료보다도 훨씬 큰 시멘트 클링커를 사용하면, 경제적임과 동시에, 설령 시멘트 원료와 접촉하여 마모된 경우에도, 당해 마모분은 이미 성분 조정되어 있기 때문에, 시멘트 원료와 동질의 마모분이 다시 시멘트 킬른으로 보내지게 되고, 따라서 운전이나 제품으로서의 시멘트 킬른의 품질에 악영향을 줄 우려가 없다.

또한, 축열 하소로에 있어서 열매체와 시멘트 원료를 혼합시켜 열교환할 때에, 시멘트 원료가, 이것보다도 입자 직경이 큰 열매체의 표면에 부착된다. 따라서, 제16 실시 형태와 같이, 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에 의해, 상기 시멘트 원료를 유동화시킴으로써, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로로부터 오버플로우시켜 상기 시멘트 킬른에 공급할 수 있다. 이 결과, 간편하게 하소된 상기 시멘트 원료를 축열 하소로로부터 취출할 수 있다.

또한, 본 발명의 제17 실시 형태와 같이, 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에, 상기 시멘트 원료를 동반시키고 입자 분리 수단에 의해, 상기 시멘트 원료와 CO₂ 가스를 분리시켜, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급할 수 있다. 이에 의해, 간편하게 하소된 상기 시멘트 원료를 축열 하소로로부터 취출할 수 있다.

그런데, 시멘트 킬른으로부터 제1 프리히터로 보내어져서 시멘트 원료를 예열하는 연소 가스 중에는, N₂ 가스와 함께, 화석 연료가 연소되는 결과 발생한 CO₂ 가스(연료 기원에 의한 CO₂ 가스의 발생)가 포함되어 있다.

따라서, 제18 실시 형태와 같이, 상기 축열 하소로 내에 있어서 하소됨으로써, CaO를 많이 포함하는 시멘트 원료의 일부를 제1 프리히터로 복귀시키면, 상기CaO가 연료 배기 가스와 접촉하여, CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내어지는 화학 반응이 발생하여, 상기 배기 가스 중의 연료 기원에 의한 CO₂ 가스를 흡수할 수 있다.

그리고, 생성된 CaCO₃는, 시멘트 원료와 함께, 다시 축열 하소로로 보내져서 하소된다.

여기서, 상기 축열 하소로로부터 배출된 하소 후의 시멘트 원료는, 고온이며, 또한 상술한 CaO+CO₂→CaCO₃의 반응은, 발열 반응이다. 이로 인해, 제19 실시 형태와 같이, 축열 하소로로부터 배출된 상기 시멘트 원료의 일부를, 일단 공기와 열교환시켜 강온한 후에, 상기 제1 프리히터로 복귀시키고, 한편 가열된 상기 공기를 상기 축열 하소로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하도록 하면, 시스템 내의 열에너지의 한층 더한 유효 활용을 도모할 수 있기 때문에 적합하다.

또한, 제22 실시 형태와 같이, 상기 축열 하소로를 복수 구비하고 있기 때문에, 적어도 하나의 축열 하소로에 있어서, 하소 전의 상기 시멘트 원료를 하소하고 있을 때에, 다른 축열 하소로 중 적어도 하나에 있어서, 상기 열매체를 하소 온도 이상으로 가열하여 축열할 수 있고, 이것을 교대로 또는 로테이션을 정하여 반복하여 행함으로써, 하소 전의 상기 시멘트 원료를 연속적으로 하소할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제1 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제2 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 3은 분위기 중 CO₂ 농도와 식 1로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 4는 분위기 중 CO₂ 농도와 식 2로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 5는 분위기 중 CO₂ 농도와 식 3으로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 6은 CO₂ 분위기 하에 있어서의 시멘트 원료와 석회석 단독의 하소 개시 온도 및 종료 온도의 상위를 도시하는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제3 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제3 실시 형태의 축열 하소로를 설명하는 설명도이다.
도 9는 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제3 실시 형태의 도 8의 축열 하소로의 변형예를 설명하는 설명도이다.
도 10은 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제3 실시 형태의 축열 하소로의 다른 변형예를 설명하는 설명도이다.
도 11은 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제4 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도 12는 분위기 중 CO₂ 농도와 식 1로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 13은 분위기 중 CO₂ 농도와 식 2로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 14는 분위기 중 CO₂ 농도와 식 3으로 나타낸 반응 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 15는 CO₂ 분위기 하에 있어서의 시멘트 원료와 석회석 단독의 하소 개시 온도 및 종료 온도의 상위를 도시하는 그래프이다.
도 16은 일반적인 시멘트 제조 설비를 도시하는 개략 구성도이다.
도 17은 분위기 중의 CO₂ 농도와 석회석의 하소 온도의 관계를 도시하는 그래프이다.

(제1 실시 형태)

도 1은 본 발명에 관한 시멘트 제조 설비 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비의 제1 실시 형태를 도시하는 것이며, 시멘트 제조 설비의 구성에 대해서는, 도 16에 도시한 것과 동일하기 때문에, 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 간략화한다.

도 1에 있어서, 부호 10은, 시멘트 제조 설비의 프리히터(제1 프리히터)(3)와는 독립하여 설치된 제2 프리히터이다.

이 제2 프리히터(10)는, 상기 프리히터(3)와 마찬가지로, 상하 방향으로 직렬적으로 배치된 복수단의 사이클론에 의해 구성되어 있고, 최상단의 사이클론에 공급 라인(11)으로부터 시멘트 원료가 공급되도록 되어 있다. 그리고, 제2 프리히터(10)의 최하단의 사이클론의 저부에는, 이송관(10a)의 상단부가 접속됨과 동시에, 이 이송관(10a)의 하단부가 혼합 하소로(12)에 도입되어 있다. 이 혼합 하소로(12)는, 예를 들어 유동층식, 로터리 킬른식, 이동층식 등의 분체 혼합로이다.

한편, 상기 시멘트 제조 설비의 프리히터(3)에 있어서는, 최하단의 사이클론으로부터 하소 전의 시멘트 원료를 발출하는 발출 라인(13)이 설치되고, 이 발출 라인(13)의 선단부가 제2 프리히터(10)로부터의 이송관(10a)에 접속되어 있다. 이에 의해, 제2 프리히터(10)로부터의 하소 전의 시멘트 원료와, 프리히터(3)로부터의 하소 전의 시멘트 원료가, 혼합 하소로(12) 내에 도입되도록 되어 있다.

또한, 이 CO₂ 가스의 회수 설비에 있어서는, 혼합 하소로(12)와 병렬적으로 매체 가열로(14)가 설치되어 있다. 이 매체 가열로(14)는, 내부에 클링커 쿨러(6)로부터 배출된 입자 직경이 시멘트 원료보다도 큰 시멘트 클링커가 충전되는 이동조이며, 하부 측면에는 내부를 가열하는 버너(14a)가 설치되어 있다. 또한, 저부에는, 클링커 쿨러(6)로부터의 추기 가스를 연소용 공기로서 도입하기 위한 도입관(14b)이 설치되어 있다. 또한, 이 매체 가열로(14)의 천장부에는, 내부의 연소 배기 가스를 배기하기 위한 배기 가스관(14c)이 설치되고, 이 배기 가스관(14c)이 로터리 킬른(1)으로부터의 배기 가스관(3b)에 접속되어 있다. 이 매체 과열로(14)는, 이동층식에 한정되지 않고, 예를 들어 유동층식, 로터리 킬른식 등의 분체 가열로를 사용할 수도 있다.

그리고, 이 매체 가열로(14)의 하부에는, 내부에서 가열된 시멘트 클링커를 혼합 하소로(12)로 보내는 열매체 공급관(15)이 접속되고, 이 혼합 하소로(12)의 상부에는 당해 혼합 하소로(12)로부터의 배기 덕트의 일부를 구성하는 매체 침강 장치(16)가 접속되어 있다. 또한, 혼합 하소로(12)의 저부에는, 시멘트 클링커를 발출하는 배출관(17)이 접속되고, 이 배출관(17)에 의해 발출된 시멘트 클링커가, 버킷 엘리베이터(18)를 통하여 상기 매체 침강 장치(16) 내로 복귀되도록 되어 있다.

또한, 매체 침강 장치(16)의 저부에는, 상기 시멘트 클링커를 매체 가열로(14)로 복귀시키는 열매체 복귀관(19)이 접속되어 있다. 그리고, 열매체 공급관(15), 배출관(17), 버킷 엘리베이터(18) 및 열매체 복귀관(19)에 의해, 매체 가열로(14)에 있어서 가열된 시멘트 클링커를 혼합 하소로(12)에 공급함과 동시에, 당해 혼합 하소로(12)로부터 매체 가열로(14)로 복귀시키는 열매체의 순환 라인이 구성되어 있다. 또한, 도면 중 부호 20은, 이 순환 라인을 순환하는 시멘트 클링커의 소실분을 보충하기 위해서, 새로운 시멘트 클링커를 보충하기 위한 클링커 탱크이다.

한편, 매체 침강 장치(16)의 배출측에는, 혼합 하소로(12)로부터 배출된 CO₂ 가스와, 이 CO₂ 가스에 동반된 하소 후의 시멘트 원료 및 매체 침강 장치(16)에서 열매체로부터 분리된 하소 후의 시멘트 원료를 분리하기 위한 사이클론(21)이 접속되고, 이 사이클론(21)의 저부에, 분리된 하소 후의 시멘트 원료를 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀시키는 복귀 라인(22)이 접속되어 있다. 또한, 사이클론(21)의 상부에는, 분리된 CO₂ 가스를 배출하기 위한 CO₂ 배기관(23)이 접속됨과 동시에, 이 CO₂ 배기관(23)이, 제2 프리히터(10)에 있어서의 가열 매체로서 도입되어 있다. 또한, 도면 중 부호 24는 CO₂ 가스의 배기 팬이며, 부호 25는 CO₂ 가스의 배기 라인이다.

다음에, 상기 제1 실시 형태에 나타낸 CO₂ 가스의 회수 설비를 사용한 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 방법 및 시멘트의 제조 방법의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.

우선 시멘트 원료를, 공급관(4, 11)으로부터 각각 프리히터(3), 제2 프리히터(10)의 최상단의 사이클론에 공급한다.

그렇게 하면, 프리히터(3)에 있어서는, 순차적으로 하방의 사이클론으로 보내어지는 과정에서, 종래와 마찬가지로 로터리 킬른(1)으로부터 배기 가스관(3b)을 통하여 공급되는 배기 가스에 의해 상기 시멘트 원료가 예열된다. 그리고, 하소 온도에 도달하기 전(예를 들어, 약 810℃)까지 예열된 상기 시멘트 원료가, 발출 라인(13)으로부터 이송관(10a)을 통하여 혼합 하소로(12)로 공급되어 간다.

또한, 제2 프리히터(10)에 공급된 시멘트 원료는, 혼합 하소로(12)로부터 배출된 고농도 또한 고온의 CO₂ 가스에 의해 예열되고, 최종적으로 하소 온도에 도달하기 전(예를 들어, 약 760℃)까지 예열되어 이송관(10a)으로부터 혼합 하소로(12)로 공급되어 간다.

한편, 매체 가열로(14)에 있어서는, 내부의 시멘트 클링커(열매체)가 버너(14a)의 연소에 의해 시멘트 원료의 하소 온도 이상(예를 들어 1200℃ 정도)까지 가열된다. 그리고, 가열된 시멘트 클링커가, 열매체 공급관(15)으로부터 혼합 하소로(12)로 공급되어 간다.

이에 의해, 혼합 하소로(12) 내에 있어서는, 공급되는 시멘트 원료가 시멘트 클링커와 혼합되어 하소 온도 이상(예를 들어, 900℃)으로 가열되어, 하소됨과 동시에, 이때에 CO₂ 가스가 발생한다. 그리고, 이 CO₂ 가스와 하소 후의 시멘트 원료는, 혼합 하소로(12)의 상부로부터 매체 침강 장치(16)를 통하여 사이클론(21)으로 보내어져, 당해 사이클론(21)에 있어서 고체와 기체로 분리된다. 그리고, 분리된 하소 후의 시멘트 원료는, 복귀 라인(22)으로부터 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀되고, 최종적으로 로터리 킬른(1) 내에서 소성된다.

한편, 사이클론(21)에서 분리된 대략 100％의 농도의 고온의 CO₂ 가스는, CO₂ 배기관(23)으로부터 제2 프리히터(10)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다. 이 결과, CO₂ 가스의 배기 라인(25)으로부터, 원료 기원에 의한 대략 100％의 농도의 CO₂ 가스를 회수할 수 있다.

또한, 이것과 병행하여, 혼합 하소로(12) 내에서 시멘트 원료를 하소함으로써 강온된 시멘트 클링커는, 축차적으로 혼합 하소로(12)의 저부로부터 배출관(17)을 통하여 발출되고, 또한 버킷 엘리베이터(18)에 의해 혼합 하소로(12)의 상방으로 반송되어 매체 침강 장치(16) 내에 투입된다. 그리고, 이 매체 침강 장치(16)에 있어서, 시멘트 클링커는, 부착되어 있던 시멘트 원료가 혼합 하소로(12)로부터 보내어져 오는 CO₂ 가스에 의해 분리된 후에, 열매체 복귀관(19)을 통하여 다시 매체 가열로(14)로 복귀되어 간다.

이와 같이, 상기 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂가스의 회수 방법 및 회수 설비에 따르면, 시멘트 설비에 있어서의 열원을 유효 활용하여, 당해 시멘트 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스 중의 절반 이상을 차지하는 원료 기원에 의한 CO₂ 가스를, 100％에 가까운 높은 농도로 회수할 수 있다.

이때에, 혼합 하소로(12)에 있어서, 시멘트 원료와는 다른 입경이 크고, 따라서 극단적으로 비표면적이 작은 시멘트 클링커를 열매체로 하여 시멘트 원료를 가열하여 하소시키고 있기 때문에, 매체 가열로(14)에 있어서 상기 시멘트 클링커를 하소 온도 이상인 1000℃ 이상으로 가열해도, 상기 시멘트 클링커끼리 혹은 시멘트 클링커와 노벽이나 슈트 내벽의 고착이나 융착을 억제하여, 코팅 트러블 등의 발생을 억지할 수 있다.

또한, 혼합 하소로(12)에 있어서 충분히 하소된 고온의 시멘트 원료를, 복귀 라인(22)으로부터 로터리 킬른(1)으로 복귀시키고 있기 때문에, 로터리 킬른(1)에 있어서 소성에 필요로 하는 연료를 삭감할 수 있고, 따라서 종래보다도 길이 치수가 짧은 로터리 킬른(1)을 사용할 수 있다.

(제2 실시 형태)

도 2는 본 발명에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비의 제2 실시 형태를 도시하는 것이며, 도 1에 도시한 것과 동일 구성 부분에 대해서는, 마찬가지로 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 간략화한다.

이 회수 설비에 있어서는, 사이클론(21)으로부터 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀되는 하소 후의 시멘트 원료의 복귀 라인(22)에, 상기 시멘트 원료의 일부를 분기하는 분기관(30)이 설치되어 있다. 그리고, 이 분기관(30)은, 열교환기(31)에 도입되어 있다.

이 열교환기(31)는, 공기의 공급관(32)으로부터 보내어져 오는 공기를, 분기관(30)으로부터 보내어져 오는 고온(예를 들어, 약 900℃)의 상기 시멘트 원료에 의해 가열하기 위한 것이며, 분기관(30)의 출구측에는, 강온(예를 들어, 300℃ 정도)된 시멘트 원료를 제1 프리히터(3)로 복귀시키는 이송 라인(33)이 접속되어 있다. 한편, 열교환기(31)에서 가열된 공기의 출구측은, 당해 공기를 매체 가열로(14)의 연소용 공기로서 공급하는 공급관(34)이 접속되어 있다.

이상의 구성으로 이루어지는 제2 실시 형태에 관한 CO₂ 가스의 회수 설비에 있어서는, 혼합 하소로(12) 내에 있어서 하소됨으로써 CaO를 많이 포함하는 시멘트 원료의 일부를, 분기관(30), 열교환기(31) 및 이송 라인(33)을 통하여 제1 프리히터(3)로 복귀시키고 있기 때문에, 상기 시멘트 원료가 제1 프리히터(3)에 있어서의 시멘트 원료의 가열용의 연소 배기 가스와 접촉하여, CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내는 바와 같이, 당해 연소 배기 가스 중의 연료 기원에 의한 CO₂ 가스를 흡수한다.

이 결과, 혼합 하소로(12)에 있어서 시멘트 원료가 하소될 때에 발생하는 원료 기원의 CO₂ 가스에 더하여, 로터리 킬른(1)의 주버너(5)나 매체 가열로(14)의 버너(14a)에 있어서의 연소에 의해 발생하는 연료 기원의 CO₂ 가스도 회수할 수 있다.

또한, 혼합 하소로(12)로부터 배출된 약 900℃로 고온인 시멘트 원료의 일부를, 열교환기(31)에 있어서 공기와 열교환시켜 약 300℃ 정도까지 강온한 후에, 이송 라인(33)으로부터 제1 프리히터(3)로 복귀시킴과 동시에, 상기 열교환기(31)에 있어서 가열된 상기 공기를, 공급관(34)으로부터 매체 가열로(14)에 연소용 공기로서 공급하고 있기 때문에, 시스템 내의 열에너지의 한층 더한 유효 활용을 도모할 수 있다.

이때에, 제1 프리히터(3)의 하단에 있어서는, 약 800℃의 온도 분위기로 되어 있는 것에 대하여, 이것보다도 저온의 약 300℃의 시멘트 원료가 공급되게 되지만, 상술한 CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내는 반응은 발열 반응이기 때문에, 제1 프리히터(3)에서의 열 밸런스를 무너뜨릴 우려도 없다.

(제3 실시 형태)

도 7은 본 발명에 관한 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스 n의 회수 설비의 제3 실시 형태를 도시하는 것이며, 시멘트 제조 설비의 구성에 대해서는, 도 16에 도시한 것과 동일하기 때문에, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 간략화한다.

도 7에 있어서, 부호 10은, 시멘트 제조 장치의 프리히터(제1 프리히터)(3)와는 독립하여 설치된 제2 프리히터(10)이다.

이 제2 프리히터(10)는, 상기 제1 프리히터(3)와 마찬가지로, 상하 방향으로 직렬적으로 배치된 복수단의 사이클론에 의해 구성되어 있고, 최상단의 사이클론에 공급 라인(111)으로부터 하소 전의 시멘트 원료(하소 전 시멘트 원료) k가 공급되도록 되어 있다. 그리고, 제2 프리히터(10)의 최하단의 사이클론의 저부에는, 이송관(10a)의 상단부가 접속됨과 동시에, 이 이송관(10a)의 하단부가 축열 하소로(112)에 도입되어 있다. 이 축열 하소로(112)는, 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)에 의해 구성되고, 각각에 이송관(10a)의 하단부가 도입되어 있다.

한편, 상기 시멘트 제조 설비의 상기 제1 프리히터(3)에 있어서는, 최하단의 사이클론으로부터 하소 전 시멘트 원료 k를 발출하는 발출 라인(113)이 설치되고, 이 발출 라인(113)의 선단부가 제2 프리히터(10)로부터의 이송관(10a)에 접속되어 있다. 이에 의해, 제2 프리히터(10)로부터의 하소 전 시멘트 원료 k와, 상기 제1 프리히터(3)로부터의 하소 전 시멘트 원료 k가, 축열 하소로(112) 내에 도입되도록 되어 있다.

또한, 이 CO₂ 가스 n의 회수 장치에 있어서는, 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)가 병렬적으로 설치되어 있다. 이 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 횡형의 축열 하소로(112)의 내부에 입자 직경이 하소 전 시멘트 원료 k보다 큰 열매체 t가 충전되어 있다. 이 열매체 t는, 클링커 쿨러(6)로부터 배출된 시멘트 클링커나, 규석, 생석회 중 어느 하나가 충전되고, 저부에는 내부를 가열하는 버너(114)가 각각에 설치되어 있음과 동시에, 클링커 쿨러(6)로부터의 추기를 연소용 공기로서 도입하기 위한 도입관(115)이 설치되어 있다. 또한, 측면의 일측에 하소 전 시멘트 원료 k를 도입하기 위한 이송관(10a)이 설치되어 있음과 동시에, 타측에 CO₂ 가스 n이 분리된 하소된 시멘트 원료(하소 완료된 시멘트 원료) k'를 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀시키는 복귀 라인(118)이 설치되어 있다. 그리고, 이 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)의 천장부에는, 내부의 연소 배기 가스 또는 CO₂ 가스 n을 배기하기 위한 배기 가스관(116)이 설치되어 있다.

그리고, 각각의 배기 가스관(116)은, 로터리 킬른(1)으로부터의 배기 가스관(3b) 및 제1 프리히터(3)와, 제2 프리히터(10)에 접속되어 있으며, 축열 하소로(112)로부터 배출되는 연소 배기 가스와 CO₂ 가스 n을 전환하여 도입하기 위한 전환 밸브(117)가 각각에 설치되어 있다. 이 전환 밸브(117)는, 예를 들어, 축열 하소로(112)를 축열하고 있을 때에는, 배출되는 연소 배기 가스를 제1 프리히터(3)로 보내도록, 축열 하소로(112)에서 하소하고 있을 때에는, 배출되는 CO₂ 가스 n을 제2 프리히터(10)로 보내도록, 배기 가스관(116)의 경로가 전환되도록 설치되어 있다.

또한, 도 8에 도시한 횡형의 축열 하소로(112)의 변형예인 도 9의 축열 하소로(112)는, 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)의 하부 측면의 일측에, 내부를 가열하는 버너(114)가 각각에 설치되어 있음과 동시에, 클링커 쿨러(6)로부터의 추기를 연소용 공기로서 도입하기 위한 도입관(115)이 설치되어 있다. 또한, 하부 측면의 타측에는, 축열 하소로(112)를 가열하여 축열할 때에 발생하는 연소 배기 가스를 배출하기 위한 배출관(116a)이 설치되어 있다. 이 배출관(116a)은, 축열 하소로(112)가 축열시에, 연소 배기 가스가 배출된다.

그리고, 도 10에 도시한 축열 하소로(112)의 변형예에서는, 종형의 축열 하소로(112)의 내부에 입자 직경이 하소 전 시멘트 원료 k보다 큰 열매체 t가 충전되어 있다. 그리고, 하부 측면에 내부를 가열하는 버너(114)가 각각에 설치되어 있음과 동시에, 저부에는 클링커 쿨러(6)로부터의 추기를 연소용 공기로서 도입하기 위한 도입관(115)이 설치되어 있다. 또한, 측면의 일측에 하소 전 시멘트 원료 k를 도입하기 위한 이송관(10a)이 설치되어 있다. 또한, 이 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)의 천장부에는, 내부의 연소 배기 가스 또는 CO₂ 가스 n을 배출하기 위한 배출관(116b)이 설치되고, 이 배출관(116b)의 출구측에 사이클론(126)이 설치되어 있다. 그리고, 이 사이클론(126)의 천장부에는, 연소 배기 가스 또는 CO₂ 가스 n을 배기하기 위한 배기 가스관(16)이 설치되고, 저부에는 하소 시에 발생한 CO₂ 가스 n을 분리한 하소 완료된 시멘트 원료 k'를 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀시키는 복귀 라인(118)이 설치되어 있다.

또한, 각각의 배기 가스관(16)은, 로터리 킬른(1)으로부터의 배기 가스관(3b) 및 제1 프리히터(3)와, 제2 프리히터(10)에 접속되어 있으며, 축열 하소로(112)로부터 배출되는 연소 배기 가스와 CO₂ 가스 n을 전환하여 도입하기 위한 전환 밸브(117)가 각각에 설치되어 있다. 이 전환 밸브(117)는, 예를 들어, 축열 하소로(112)를 축열하고 있을 때에는, 배출되는 연소 배기 가스를 제1 프리히터(3)로 보내도록, 축열 하소로(112)에서 하소하고 있을 때에는, 배출되는 CO₂ 가스 n을 제2 프리히터(10)로 보내도록, 배기 가스관(16)의 경로가 전환되도록 설치되어 있다.

또한, 도면 중 부호 119는 CO₂ 가스 n의 배기 라인이고, 부호 120은 CO₂ 가스 n의 배기 팬이다.

다음에, 상기 제3 실시 형태에 나타낸 CO₂ 가스 n의 회수 설비를 사용한 본 발명에 관한 CO₂ 가스 n의 회수 방법의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.

우선 하소 전 시멘트 원료 k를, 공급 라인(4, 111)으로부터 각각 상기 제1 프리히터(3), 제2 프리히터(10)의 최상단의 사이클론에 공급한다.

그렇게 하면, 상기 제1 프리히터(3)에 있어서는, 순차적으로 하방의 사이클론으로 보내어지는 과정에서, 종래와 마찬가지로 로터리 킬른(1)으로부터 배기 가스관(3b)을 통하여 공급되는 배기 가스, 및 제1 축열 하소로(112a)로부터의 연소 배기 가스에 의해 하소 전 시멘트 원료 k가 예열된다. 그리고, 하소 온도에 도달하기 전(예를 들어, 810℃)까지 예열된 하소 전 시멘트 원료 k가, 발출 라인(113)으로부터 이송관(10a)을 통하여 제2 축열 하소로(112b)로 공급되어 간다.

또한, 제2 프리히터(10)에 공급된 하소 전 시멘트 원료 k는, 축열 하소로(12b) 내의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스 n에 의해 예열되고, 최종적으로 하소 온도에 도달하기 전(예를 들어, 760℃)까지 예열되어 이송관(10a)으로부터 제2 축열 하소로(112b)로 공급되어 간다.

한편, 제2 축열 하소로(112b)에 있어서는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 이송관(10a)으로부터 공급된 하소 전 시멘트 원료 k가, 내부에 충전되어 미리 가열되어 축열된 시멘트 클링커(열매체) t와 혼합되어 하소 온도 이상(예를 들어, 900℃)으로 가열되어 하소됨과 동시에, 이때에 CO₂ 가스 n이 발생한다.

그리고, 제2 축열 하소로(112b) 내에 발생한 CO₂ 가스 n은, 배기 가스관(116)으로부터 제2 프리히터(10)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다. 이때에, 배기 가스관(116)에 설치된 전환 밸브(117)는, 제2 프리히터(10)로 통하는 경로를 개방하고, 제1 프리히터(3)로 통하는 경로를 차단하여, CO₂ 가스 n을 제2 프리히터(10)로 유도한다. 또한, 하소 완료된 시멘트 원료 k'는, 하소시에 발생한 CO₂ 가스 n에 의해 유동화되어, 오버플로우에 의해 복귀 라인(118)으로부터 시멘트 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀되고, 최종적으로 로터리 킬른(1) 내에서 소성된다.

또한, 도 10에 도시한 변형예에서는, 제2 축열 하소로(112b)에 있어서, 이송관(10a)으로부터 하소 전 시멘트 원료 k가, 내부에 충전되어 미리 가열되어 축열된 시멘트 클링커(열매체) t와 혼합되어 하소 온도 이상(예를 들어, 900℃)으로 가열되어 하소됨과 동시에, 이때에 CO₂ 가스 n이 발생한다.

그리고, 제2 축열 하소로(112b) 내에 발생한 CO₂ 가스 n은, 하소 완료된 시멘트 원료 k'를 동반하여, 배출관(116b)으로부터 사이클론(126)에 도입된다. 그리고, 사이클론(126) 내에서, CO₂ 가스 n과 하소 완료된 시멘트 원료 k'로 분리된다. 분리된 하소 완료된 시멘트 원료 k'는, 저부에 설치된 복귀 라인(118)으로부터 시멘트 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)에 도입된다. 또한, 분리된 CO₂ 가스 n은, 천장부의 배기 가스관(116)으로부터 제2 프리히터(10)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다. 이때에, 배기 가스관(116)에 설치된 전환 밸브(117)는, 제2 프리히터(10)로 통하는 경로를 개방하고, 제1 프리히터(3)로 통하는 경로를 차단하여, CO₂ 가스 n을 제2 프리히터(10)로 유도한다.

한편, 제1 축열 하소로(112a)에 있어서는, 제2 축열 하소로(112b)가 하소를 행하고 있는 것과 병행하여, 제1 축열 하소로(112a) 내부에 충전된 시멘트 클링커(열매체) t가, 버너(114)와 도입관(115)에 의해 도입된 클링커 쿨러(6)로부터의 추기에 의해, 하소 전 시멘트 원료 k의 하소 온도 이상(예를 들어, 1200℃)으로 가열되어 축열된다. 그때에 배출된 연소 배기 가스는, 배기 가스관(116)으로부터 상기 제1 프리히터(3)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다. 이때에, 배기 가스관(116)에 설치된 전환 밸브(117)는, 제1 프리히터(3)로 통하는 경로를 개방하고, 제2 프리히터(10)로 통하는 경로를 차단하여, 연소 배기 가스를 제1 프리히터(3)로 유도한다. 이때에, 도 8에 도시한 축열 하소로(112)의 변형예인 도 9에 도시한 축열 하소로(112)에 있어서는, 연소 배기 가스가 배출관(116a)으로부터 배출된다. 이에 의해, 연소 배기 가스에 의해 시멘트 클링커(열매체) t를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한 이 경우에는, 천장부에 설치된 배기 가스관(116)은 폐쇄된다.

또한, 시멘트 클링커(열매체) t는, 1200℃ 정도의 고온으로 가열하여 축열 할 필요가 있는 것에 대하여, 로터리 킬른(1)으로부터의 배기 가스는, 1100 내지 1200℃의 온도이기 때문에, 당해 로터리 킬른(1)으로부터의 배기 가스의 전량 또는 일정량을, 축열 하소로(112a)에 도입하여, 다시 배기 가스관(116)으로부터 상기 제1 프리히터(3)로 보내도록 하면, 상기 배기 가스를 유효 이용할 수 있다.

또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 다른 변형예의 축열 하소로(112)에 있어서는, 연소 배기 가스가 천장부에 설치된 배출관(116b)으로부터 사이클론(126)에 도입되고, 배기 가스관(116)으로부터 상기 제1 프리히터(3)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다.

또한, 제2 축열 하소로(12b) 내에서, 시멘트 원료 k가 하소된 후에는, 다시 버너(114)와 도입관(115)으로부터 도입된 클링커 쿨러(6)로부터의 추기에 의해, 내부에 충전된 시멘트 클링커(열매체) t를 가열하여 축열한다. 이때에, 배기 가스관(116)에 설치된 전환 밸브(117)는, 제1 프리히터(3)로 통하는 경로를 개방하고, 제2 프리히터(10)로 통하는 경로를 차단하여, 연소 배기 가스를 제1 프리히터(3)로 유도한다.

한편, 축열되어 있는 제1 축열 하소로(112a)에 있어서는, 버너(114)를 정지한 후에, 이송관(10a)으로부터 공급된 하소 전 시멘트 원료 k가, 시멘트 클링커(열매체) t와 혼합되어 하소 온도 이상(예를 들어, 900℃)으로 가열되어 하소됨과 동시에, 이때에 CO₂ 가스 n이 발생한다.

그리고, 제1 축열 하소로(112a) 내에 발생한 CO₂ 가스 n은, 배기 가스관(116)으로부터 제2 프리히터(10)에 있어서의 가열 매체로서 도입된다. 이때에, 배기 가스관(116)에 설치된 전환 밸브(117)는, 제2 프리히터(10)로 통하는 경로를 개방하고, 제1 프리히터(3)로 통하는 경로를 차단하여, CO₂ 가스 n을 제2 프리히터(10)로 유도한다. 또한, 하소 완료된 시멘트 원료 k'는, 하소 시에 발생한 CO₂ 가스 n에 의해 유동화되어, 오버플로우에 의해 복귀 라인(118)으로부터 시멘트 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀되고, 최종적으로 로터리 킬른(1) 내에서 소성된다.

이와 같이, 상기 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법 및 회수 설비에 따르면, 제1 축열 하소로(112a)와 제2 축열 하소로(112b)를 사용하여, 하소와 가열 및 축열을 반복하여 행함으로써, 연속적으로 CO₂ 가스의 회수를 행할 수 있음과 동시에, 설비의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 시멘트 설비에 있어서의 열원을 유효 활용하여, 당해 시멘트 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스 n 중의 절반 이상을 차지하는 원료 기원에 의한 CO₂ 가스 n을, 100％에 가까운 높은 농도로 회수할 수 있다.

이때에, 축열 하소로(112)에 있어서, 하소 전 시멘트 원료 k와 다른 입경이 크고, 따라서 극단적으로 비표면적이 작은 시멘트 클링커를 열매체 t로 하여, 하소 전 시멘트 원료 k를 가열하여 하소시키고 있기 때문에, 축열 하소로(112)에 있어서 시멘트 클링커 t를 하소 온도 이상의 1000℃ 이상으로 가열해도, 열매체끼리 혹은 열매체와 노벽의 고착이나 융착을 억제하여, 코팅 트러블 등의 발생을 억지하는 것이 가능해진다.

또한, 축열 하소로(112)에 있어서 충분히 하소된 고온의 하소 완료된 시멘트 원료 k'를, 복귀 라인(118)으로부터 로터리 킬른(1)으로 복귀시키고 있기 때문에, 로터리 킬른(1)에 있어서 소성에 필요로 하는 연료를 삭감할 수 있고, 따라서 종래보다도 길이 치수가 짧은 로터리 킬른(1)을 사용할 수 있다.

(제4 실시 형태)

도 11은 본 발명에 관한 CO₂ 가스 n의 회수 설비의 제4 실시 형태를 도시하는 것이며, 도 16에 도시한 것과 동일 구성 부분에 대해서는, 마찬가지로 동일 부호를 부여하고 그 설명을 간략화한다.

이 회수 설비에 있어서는, 축열 하소로(112)로부터 로터리 킬른(1)의 킬른 후미 부분(2)으로 복귀되는 하소 완료된 시멘트 원료 k'의 복귀 라인(118)에, 하소 완료된 시멘트 원료 k'의 일부를 분기하는 분기관(121)이 설치되어 있다. 그리고, 이 분기관(121)은, 열교환기(122)에 도입된다.

이 열교환기(122)는, 공기의 공급관(124)으로부터 보내어져 오는 공기를, 분기관(121)으로부터 보내어져 오는 고온(예를 들어, 900℃)의 하소 완료된 시멘트 원료 k'에 의해 가열하기 위한 것이며, 분기관(121)의 출구측에는, 강온(예를 들어, 300℃)된 하소 완료된 시멘트 원료 k'를 제1 프리히터(3)로 복귀시키는 이송 라인(123)이 접속되어 있다. 한편, 열교환기(122)에서 가열된 공기의 출구측은, 당해 공기를 축열 하소로(112)의 연소용 공기로서 공급하는 공급관(125)이 접속되어 있다.

이상의 구성으로 이루어지는 제4 실시 형태에 관한 CO₂ 가스 n의 회수 설비에 있어서는, 축열 하소로(112) 내에 있어서 하소됨으로써 CaO를 많이 포함하는 시멘트 원료의 일부를, 분기관(121), 열교환기(122) 및 이송 라인(123)을 통하여 제1 프리히터(3)로 복귀시키고 있기 때문에, 하소 완료된 시멘트 원료 k'가 제1 프리히터(3)에 있어서의 하소 전 시멘트 원료 k의 가열용의 연소 배기 가스와 접촉하여, CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내는 바와 같이, 당해 연소 배기 가스 중의 연료 기원에 의한 CO₂ 가스 n을 흡수한다.

그리고, 생성된 CaCO₃는, 하소 전 시멘트 원료 k와 함께, 다시 축열 하소로로 보내어져서 하소된다.

이 결과, 축열 하소로 내(112)에 있어서 하소 전 시멘트 원료 k가, 하소될 때에 발생하는 원료 기원의 CO₂ 가스 n에 더하여, 로터리 킬른(1)의 주버너(5)나 축열 하소로(112)의 버너(114)에 있어서의 연소에 의해 발생하는 연료 기원의 CO₂ 가스 n도 회수할 수 있다.

또한, 축열 하소로(112)로부터 배출된 약 900℃로 고온의 하소 완료된 시멘트 원료 k'의 일부를, 열교환기(122)에 있어서 공기와 열교환시켜 약 300℃ 정도까지 강온한 후에, 이송 라인(123)으로부터 제1 프리히터(3)로 복귀시킴과 동시에, 열교환기(122)에 있어서 가열된 상기 공기를, 공급관(125)으로부터 축열 하소로(112)에 연소용 공기로서 공급하고 있기 때문에, 시스템 내의 열에너지의 가일층의 유효 활용을 도모할 수 있다.

이때에, 제1 프리히터(3)의 하단에 있어서는, 약 800℃의 온도 분위기로 되어 있는 것에 대하여, 이것보다도 저온의 약 300℃의 하소 전 시멘트 원료 k가 공급되게 되지만, 상술한 CaO+CO₂→CaCO₃로 나타내는 반응은 발열 반응이기 때문에, 제1 프리히터(3)에 있어서의 열 밸런스를 무너뜨릴 우려도 없다.

본 발명에 따르면, 시멘트 제조 설비에 있어서의 열원을 유효 활용함으로써, 당해 시멘트 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 높은 농도로 분리하여 회수하는 것이 가능해지는 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법 및 회수 설비 및 시멘트의 제조 방법을 제공할 수 있는 것이다.

1 : 로터리 킬른(시멘트 킬른)
3 : 프리히터(제1 프리히터)
10 : 제2 프리히터
10a : 이송관
12 : 혼합 하소로
13 : 발출 라인
14 : 매체 가열로
15 : 열매체 공급관
19 : 열매체 복귀관
21 : 사이클론
22 : 복귀 라인
25 : CO₂ 가스의 배기 라인
31 : 열교환기
33 : 시멘트 원료의 이송 라인
34 : 연소용 공기의 공급관
112 : 축열 하소로
113 : 발출 라인
116 : 배기 가스관
118 : 복귀 라인
122 : 열교환기
125 : 연소용 공기의 공급관
k : 하소 전 시멘트 원료(하소 전의 시멘트 원료)
k' : 하소 완료된 시멘트 원료(하소된 시멘트 원료)

Claims

시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 방법이며,
상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료를, 혼합 하소로에 공급함과 동시에, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를, 매체 가열로에 있어서 하소 온도 이상으로 가열한 후에 상기 혼합 하소로에 공급하고, 상기 혼합 하소로에 있어서, 상기 하소 전의 상기 시멘트 원료를 상기 열매체에 의해 하소한 후에, 하소된 상기 시멘트 원료와 상기 열매체를 분리하고, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급하고, 또한 상기 열매체를 다시 상기 매체 가열로로 복귀시켜 상기 혼합 하소로와의 사이에서 순환시킴과 동시에, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제1항에 있어서,
상기 열매체는, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 시멘트 클링커인 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료와, 상기 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 다른 시멘트 원료를, 상기 혼합 하소로에 공급함과 동시에, 상기 혼합 하소로 내에 있어서 발생한 CO₂ 가스를 상기 제2 프리히터의 열원으로서 이용한 후에 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열매체를 상기 혼합 하소로의 저부로부터 발출하여, 당해 혼합 하소로의 상부로 복귀시킴으로써, 상기 열매체를 상기 혼합 하소로로부터 배출되는 CO₂ 가스와 접촉시켜, 당해 열매체로부터 상기 시멘트 원료를 분리시킨 후에, 상기 매체 가열로로 복귀시키는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합 하소로 내에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를, 상기 제1 프리히터로 복귀시키는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제5항에 있어서,
상기 시멘트 원료의 일부를, 공기와 열교환시켜, 강온된 당해 시멘트 원료를 상기 제1 프리히터로 복귀시킴과 동시에, 가열된 상기 공기를 상기 매체 가열로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트의 제조 방법에 있어서,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법에 의해, 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트의 제조 방법.
시멘트 원료를 예열하는 제1 프리히터와, 이 제1 프리히터에 의해 예열된 상기 시멘트 원료를 소성하는 시멘트 킬른을 구비한 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 설비이며,
상기 제1 프리히터로부터 하소 전의 상기 시멘트 원료를 발출하는 발출 라인과, 이 발출 라인으로부터 발출된 상기 시멘트 원료가 도입되는 혼합 하소로와, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 상기 시멘트 원료의 하소 온도 이상으로 가열하는 매체 가열로와, 이 매체 가열로에 있어서 가열된 상기 열매체를 상기 혼합 하소로에 공급함과 동시에 상기 혼합 하소로로부터 상기 매체 가열로로 복귀시키는 열매체의 순환 라인과, 상기 혼합 하소로에 있어서 상기 열매체에 의해 가열되어 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를 상기 제1 프리히터 또는 상기 시멘트 킬른으로 복귀시키는 복귀 라인과, 상기 혼합 하소로 내에서 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 CO₂ 가스 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비.
제8항에 있어서,
상기 제1 프리히터로부터 독립하여 설치되어 다른 시멘트 원료를 예열하는 제2 프리히터와, 이 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 상기 다른 시멘트 원료를 상기 혼합 하소로에 공급하는 이송관을 구비하고, 또한 상기 혼합 하소로로부터의 상기 CO₂ 가스 배기관이, 상기 제2 프리히터의 열원으로서 도입되어 있는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 매체 가열로는, 하방에 가열원을 갖는 이동조인 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비.
시멘트 원료를, 제1 프리히터에 의해 예열한 후에, 내부가 고온 분위기로 유지된 시멘트 킬른에 공급하여 소성하는 시멘트 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 방법이며,
하소 온도 이상으로 가열되어 축열된 축열 하소로에, 상기 제1 프리히터로부터 발출한 하소 전의 상기 시멘트 원료를 공급하여 하소하고, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급함과 동시에, 상기 축열 하소로 내에 있어서 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항에 있어서,
상기 축열 하소로를 복수 설치하고, 그 중의 적어도 하나의 축열 하소로가 상기 시멘트 원료의 하소를 행하고 있을 때에, 다른 축열 하소로 중 적어도 하나를 하소 온도 이상으로 가열하여 축열을 행하고, 이것을 복수의 상기 축열 하소로에 의해 교대로 반복하여 행함으로써, 상기 시멘트 원료의 하소에 의해 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 축열 하소로에는, 상기 시멘트 원료보다도 입자 직경이 큰 열매체를 충전시키는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제13항에 있어서,
상기 열매체는, 상기 시멘트 킬른에 있어서 소성함으로써 얻어진 시멘트 클링커, 규석, 생석회 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 프리히터로부터 발출된 하소 전의 상기 시멘트 원료와, 상기 제1 프리히터로부터 독립된 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 다른 시멘트 원료를, 상기 축열 하소로에 공급함과 동시에, 상기 축열 하소로 내에 있어서 발생한 CO₂ 가스를 상기 제2 프리히터의 열원으로서 이용한 후에 회수하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에 의해 상기 시멘트 원료를 유동화시킴으로써, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로로부터 오버플로우시켜 상기 시멘트 킬른에 공급하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하여 하소할 때에 발생한 CO₂ 가스에 상기 시멘트 원료를 동반시키고, 입자 분리 수단에 의해 상기 시멘트 원료와 CO₂ 가스를 분리시켜, 하소된 상기 시멘트 원료를 상기 시멘트 킬른에 공급하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축열 하소로 내에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를, 상기 제1 프리히터로 복귀시키는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
제18항에 있어서,
상기 시멘트 원료의 일부를, 공기와 열교환시켜, 강온된 당해 시멘트 원료를 상기 제1 프리히터로 복귀시킴과 동시에, 가열된 상기 공기를 상기 축열 하소로에 있어서의 연소용 공기로서 공급하는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 방법.
시멘트 원료를 예열하는 제1 프리히터와, 이 제1 프리히터에 의해 예열된 상기 시멘트 원료를 소성하는 시멘트 킬른을 구비한 제조 설비에 있어서 발생하는 CO₂ 가스를 회수하기 위한 설비이며,
상기 제1 프리히터로부터 하소 전의 상기 시멘트 원료를 발출하는 발출 라인과, 이 발출 라인으로부터 발출된 상기 시멘트 원료가 도입됨과 동시에, 상기 시멘트 원료의 하소 온도 이상으로 가열되어 축열되는 축열 하소로와, 상기 축열 하소로에 있어서 하소된 상기 시멘트 원료의 일부를 상기 제1 프리히터 또는 상기 시멘트 킬른으로 복귀시키는 복귀 라인과, 상기 축열 하소로 내에서 발생한 CO₂ 가스를 회수하는 CO₂ 가스 배기관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스 회수 설비.
제20항에 있어서,
상기 제1 프리히터로부터 독립하여 설치되어 다른 시멘트 원료를 예열하는 제2 프리히터와, 이 제2 프리히터에 의해 예열된 하소 전의 상기 다른 시멘트 원료를 상기 축열 하소로에 공급하는 이송관을 구비하고, 또한 상기 축열 하소로로부터의 상기 CO₂ 가스가, 상기 제2 프리히터의 열원으로서 도입되어 있는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 축열 하소로는, 복수 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 시멘트 제조 설비에 있어서의 CO₂ 가스의 회수 설비.