KR20190104862A - 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치 - Google Patents

시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190104862A
KR20190104862A KR1020187010225A KR20187010225A KR20190104862A KR 20190104862 A KR20190104862 A KR 20190104862A KR 1020187010225 A KR1020187010225 A KR 1020187010225A KR 20187010225 A KR20187010225 A KR 20187010225A KR 20190104862 A KR20190104862 A KR 20190104862A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mercury
cement
raw material
cement kiln
exhaust gas
Prior art date
Application number
KR1020187010225A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102416754B1 (ko
Inventor
야스시 야마모토
Original Assignee
다이헤이요 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다이헤이요 엔지니어링 가부시키가이샤 filed Critical 다이헤이요 엔지니어링 가부시키가이샤
Publication of KR20190104862A publication Critical patent/KR20190104862A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102416754B1 publication Critical patent/KR102416754B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/364Avoiding environmental pollution during cement-manufacturing
    • C04B7/367Avoiding or minimising carbon dioxide emissions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • B01D53/10Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds with dispersed adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/64Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75Multi-step processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/60Methods for eliminating alkali metals or compounds thereof, e.g. from the raw materials or during the burning process; methods for eliminating other harmful components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/60Heavy metals or heavy metal compounds
    • B01D2257/602Mercury or mercury compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0233Other waste gases from cement factories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/73After-treatment of removed components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D2017/009Cyclone for separating fines from gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(과제)
시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 저비용으로 효율적으로 저감한다.
(해결 수단)
시멘트 킬른의 연소 배기 가스(G1)에 포함되는 시멘트 킬른 더스트(D2, D4)를, 시멘트 원료(R1)를 예열하는 프리히터(4)의 최상단 사이클론(4D) 및 최하단 사이클론(4A)을 제외한 사이클론(4C(또는 4B))으로부터 분취한 시멘트 원료(R2)와 혼합하면서 시멘트 원료(R2)의 현열에 의해 가열하는 혼합 가열 장치(19)와, 혼합 가열에 의해 시멘트 킬른 더스트(D2, D4)로부터 휘발한 수은(Hg)을 회수하는 수은 회수 장치(21)와, 혼합 가열 장치(19)로부터 배출되는 수은 제거 더스트(D5, D6)를 시멘트 원료(R2)가 분취되는 사이클론(4C(또는 4B))보다 하단에 위치하는 사이클론(4B(또는 4A))에 공급하는 공급 장치를 구비하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치(11).

Description

시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치
본 발명은 시멘트 킬른 배기 가스 중의 수은을 원료 더스트(이하 「시멘트 킬른 더스트」라고 함)와 함께 회수함으로써, 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 저감하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
시멘트의 원연료나 리사이클 자원에는 수은이 포함되어 있기 때문에, 이들을 원료 등으로서 사용하는 시멘트 킬른의 연소 배기 가스에는 극미량의 금속 수은(Hg) 및 수은 화합물이 포함되어 있다.
그래서 특허문헌 1에는, 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은 등을 제거하고, 수은 등을 제거한 집진 더스트를 시멘트 원료로 재이용하기 위해서, 시멘트 킬른 더스트를 집진하여 클링커 쿨러의 배기 가스를 사용하여 가열하고, 가열에 의해 휘발한 수은을 회수하는 방법이 제안되어 있다.
그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 기류 가열 방식에서는, 휘발한 수은과, 집진 더스트를 가열하기 위해서 사용된 배기 가스의 양쪽이 수은 회수 장치에 도입되기 때문에, 수은 회수 장치가 대형화하고, 설비 비용 및 운전 비용이 높아진다는 문제가 있었다.
한편 특허문헌 2에는, 시멘트 킬른 더스트를 외열 킬른으로 간접적으로 가열하고, 더스트에 포함되는 수은을 휘발시켜 회수하는 방법이 개시되어 있다. 이 간접 가열 방식에서는 시멘트 킬른 더스트를 기류로 가열하지 않기 때문에 수은 회수 장치를 소형화할 수 있지만, 더스트를 직접 가열하지 않는 만큼, 수은을 휘발시키기 위해서 필요한 열량이 많아져, 가열 장치의 설비 비용이나 운전 비용이 높아진다.
상기한 문제점을 감안하여 특허문헌 3에는, 시멘트 킬른 더스트를 시멘트 소성 장치의 프리히터로부터 분취한 시멘트 원료 등과 혼합하면서 시멘트 원료 등의 현열에 의해 가열하는 혼합 장치와, 혼합 가열에 의해 휘발한 수은을 회수하는 수은 회수 장치를 구비하는 수은 회수 시스템 등이 제안되어 있다. 이 시스템 등에 의하면, 수은을 휘발시키기 위해서 시멘트 소성 장치에 있어서의 시멘트 원료를 이용함과 아울러, 수은 회수 장치의 대형화를 회피함으로써, 소비 에너지를 저감하고, 운전 비용 및 설비 비용을 저감할 수 있다.
일본 특개 2011-88770호 공보 일본 특개 2003-245642호 공보 일본 특개 2014-58699호 공보
상기 특허문헌 3에 기재된 시스템 등은 유효하지만, 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물을 유동화시켜 조분과 미분을 포함하는 가스로 분리하는 진동 유동층식 분급기를 설치하면 장치 구성이 복잡화하는 등 개선의 여지가 있었다.
그래서 본 발명은 시멘트 소성 장치의 프리히터로부터 분취한 시멘트 원료를 이용하여 시멘트 킬른 더스트로부터 수은을 회수함에 있어서, 장치 구성을 간략화하고, 설비 비용 및 운전 비용을 저감함으로써, 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 저비용으로 효율적으로 저감하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법으로서, 시멘트 킬른의 연소 배기 가스에 포함되는 시멘트 킬른 더스트를, 시멘트 원료를 예열하는 프리히터의 최상단 사이클론 및 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취한 시멘트 원료와 혼합하면서 이 시멘트 원료의 현열에 의해 가열하고, 이 혼합 가열에 의해 상기 시멘트 킬른 더스트로부터 휘발한 수은을 회수하고, 상기 혼합 가열 후의 상기 시멘트 킬른 더스트와 상기 시멘트 원료의 혼합물을 상기 시멘트 원료를 분취한 사이클론보다 하단에 위치하는 사이클론으로 되돌리는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 시멘트 킬른 더스트에 포함되는 수은을 휘발시킴에 있어서 적합한 원료 온도를 가지는, 프리히터의 최상단 사이클론 및 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취한 시멘트 원료를 사용하여 시멘트 킬른 더스트를 혼합 가열하고, 혼합 가열 후의 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물로부터 하단에 위치하는 사이클론에서 열 회수하기 때문에, 열 손실을 억제하면서, 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 효율적으로 저감할 수 있다. 또 시멘트 원료를 분취한 사이클론보다 하단의 사이클론으로 혼합 가열 후의 혼합물을 되돌리기 때문에, 시멘트 원료나 혼합물의 반송에 필요로 하는 비용을 저감할 수 있다. 또한 수은을 회수하기 전에 분급을 행할 필요가 없기 때문에, 운전 비용을 저감할 수도 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법에 있어서, 상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물의 온도를 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 상기 시멘트 원료의 분취량을 제어함으로써, 시멘트 원료의 분취에 의한 시멘트 소성 장치로의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법에 있어서, 상기 시멘트 킬른 더스트에 염소를 첨가하고, 시멘트 킬른 더스트에 포함되는 수은을 염화하여 비점을 낮추어, 더욱 효율적으로 수은을 회수할 수 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법에 있어서, 수은 흡착재로서 활성탄을 상기 프리히터의 배기 가스에 첨가하고, 이 배기 가스에 포함되는 수은을 상기 시멘트 킬른 더스트로서 회수함으로써, 활성탄을 사용하여 효율적으로 수은을 회수할 수 있다.
또 본 발명은 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치로서, 시멘트 킬른의 연소 배기 가스에 포함되는 시멘트 킬른 더스트를, 시멘트 원료를 예열하는 프리히터의 최상단 사이클론 및 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취한 시멘트 원료와 혼합하면서 이 시멘트 원료의 현열에 의해 가열하는 혼합 가열 장치와, 이 혼합 가열에 의해 상기 시멘트 킬른 더스트로부터 휘발한 수은을 회수하는 수은 회수 장치와, 상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 상기 시멘트 킬른 더스트와 상기 시멘트 원료의 혼합물을 상기 시멘트 원료가 분취되는 사이클론보다 하단에 위치하는 사이클론에 공급하는 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 발명과 마찬가지로, 간단한 구성으로 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 효율적으로 저감할 수 있다. 또 시멘트 원료를 분취한 사이클론보다 하단의 사이클론으로 혼합 가열 후의 혼합물을 되돌리기 때문에, 시멘트 원료나 혼합물을 반송하는 장치에 필요한 비용을 저감할 수 있다. 또한 수은 회수 장치의 전단에 분급 장치를 별도 설치할 필요가 없기 때문에, 장치 구성을 간략화하여 비용을 저감할 수도 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치에 있어서, 상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물의 온도를 계측하는 온도계와, 이 온도계의 계측 결과에 기초하여 상기 시멘트 원료의 분취량을 제어하는 제어 장치를 구비함으로써, 시멘트 원료의 분취에 의한 시멘트 소성 장치로의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치에 있어서, 상기 시멘트 킬른 더스트에 염소를 첨가하는 염소 첨가 장치를 설치할 수 있다. 이것에 의해 시멘트 킬른 더스트에 포함되는 수은을 염화하여 비점을 낮추어, 더욱 효율적으로 수은을 회수할 수도 있다.
상기 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치에 있어서, 수은 흡착재로서 활성탄이 투입되고, 상기 프리히터의 배기 가스에 포함되는 수은을 상기 시멘트 킬른 더스트로서 회수하는 집진기를 설치할 수 있고, 활성탄을 사용하여 효율적으로 배기 가스로부터 수은을 회수할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 시멘트 킬른 더스트로부터 저비용으로 효율적으로 수은을 회수함으로써, 시멘트 킬른 배기 가스에 포함되는 수은의 양을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치의 하나의 실시형태를 나타내는 전체 구성도이다.
이어서 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치의 하나의 실시형태를 나타내고, 이 수은 저감 장치(11)는 시멘트 킬른(2), 클링커 쿨러(3), 프리히터(4) 및 가소로(5) 등을 구비하는 통상의 시멘트 소성 장치(1)에 부착 설치된다. 시멘트 킬른 더스트(이하, 적당히 「킬른 더스트」라고 약칭한다.)(D1)는 프리히터(4)의 최상단 사이클론(4D)으로부터 배출된 배기 가스(G1)가 시멘트 원료 건조 분쇄 장치 등(도시하지 않음)을 통하여 굴뚝(7)의 상류측에 설치된 집진기(6)에 이르고, 이 집진기(6)에서 제진하여 얻어지는 것이다. 또 이 집진기(6)의 전단에는 배기 가스(G1)의 유로에 활성탄 등의 수은 흡착재를 투입하는 수은 흡착재 투입 장치(8)가 설치된다.
수은 저감 장치(11)는 집진기(6)에서 회수된 킬른 더스트(D1)를 프리히터(4)의 근방까지 반송하는 공기 수송기(12)와, 반송된 킬른 더스트(D1)로부터 조분(D2)을 회수하는 사이클론(13)과, 사이클론(13)으로부터 배출된 미분(D3)을 포함하는 가스(G2)로부터 제진하여 집진 더스트(D4)를 회수하는 집진기(14)와, 조분(D2)과 집진 더스트(D4)를 혼합 가열 장치(19)에 공급하는 정량 공급기(15)와, 집진기(14)의 배기 가스(G3)를 대기에 방출하는 팬(16)과, 정량 공급기(15)로부터 공급된 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)를 프리히터(4)의 제3 사이클론(4C)으로부터 분취한 시멘트 원료(R2)와 혼합하면서 시멘트 원료(R2)의 현열에 의해 가열하는 혼합 가열 장치(19)와, 혼합 가열에 의해 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)로부터 휘발한 수은을 회수하는 수은 회수 장치(21)와, 혼합 가열 장치(19)로부터 배출되는 수은 제거 더스트(D5, D6)를 제2 사이클론(4B)으로 되돌리는 공급 장치(도시하지 않음)로 구성된다.
혼합 가열 장치(19)는 수송기도 겸하고 있고, 공급된 조분(D2), 집진 더스트(D4) 및 시멘트 원료(R2)를 혼합 교반하면서 반송함으로써, 혼합물(수은 제거 더스트(D5 및 D6))의 온도를 균일화하여 수은을 휘발시키기 위해서 설치된다. 도 1의 기재와는 상이하지만, 이 혼합 가열 장치(19)를 제3 사이클론(4C)과 제2 사이클론(4B) 사이에 배치하고, 시멘트 원료(R2) 및 수은 제거 더스트(D5, D6)를 위치 에너지를 이용하여 반송하는 것이 바람직하다.
수은 회수 장치(21)는 혼합 가열 장치(19)로부터의 배기 가스(G4)로부터 제진하기 위한 고온 집진기(22)와, 고온 집진기(22)의 배기 가스(G5)를 냉각수(W)의 사이에서 열교환함으로써 배기 가스(G5)에 포함되는 휘발 수은을 응축시키는 열교환기(24)와, 열교환기(24)로부터 공급된 수은(Hg)을 저류하는 수은 회수 탱크(25)와, 수은 회수 탱크(25)의 배기 가스(G7)에 포함되는 수은을 수은 회수 탱크(25)로 되돌리는 기액 분리기(26)와, 배기 가스(G7)의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(27)로 이루어진다.
시멘트 원료(R2)는 프리히터(4)에 투입되는 시멘트 원료(R1)가 프리히터(4)의 최상단 사이클론(4D) 및 제3 사이클론(4C)에서 예열된 450℃~810℃ 미만의 온도를 가지는 것이며, 분취하는 시멘트 원료(R2)의 양은 제3 사이클론(4C)과 혼합 가열 장치(19) 사이에 배치되는 유량 조절 게이트(18)에 의해 조절할 수 있다.
이어서 상기 구성을 가지는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치(11)를 사용한 본 발명에 따른 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법에 대해서 도 1을 참조하면서 설명한다.
프리히터(4)의 최상단 사이클론(4D)으로부터 배출되는 배기 가스(G1)로부터 집진기(6)로 제진하고, 사이클론(13) 등을 거쳐 얻은 킬른 더스트로서의 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)와, 프리히터(4)의 제3 사이클론(4C)으로부터 분취한 시멘트 원료(R2)를 혼합 가열 장치(19)에 도입하고, 이들을 5~30분간 혼합 교반하여 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)를 수은의 비점인 400℃ 이상까지 가열하고, 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)에 포함되는 수은을 휘발시킨다.
혼합 가열 장치(19)로부터 배출되는 수은 제거 더스트(D5)는 시멘트 원료로서 이용하기 위해서, 시멘트 원료(R2)를 분취한 사이클론(4C)보다 하방에 위치하는 제2 사이클론(4B)으로 되돌린다. 한편 혼합 가열 장치(19)의 배기 가스(G4)는 고온 집진기(22)에 도입하고, 배기 가스(G4)에 포함되는 수은 제거 더스트(D6)를 회수하여 수은 제거 더스트(D5)와 함께 제2 사이클론(4B)으로 되돌린다.
이어서 고온 집진기(22)의 배기 가스(G5)를 열교환기(24)에 도입하고, 냉각수(W)와 간접적으로 열교환시킴으로써 배기 가스(G5)에 포함되는 휘발 수은을 응축시킨다. 열교환기(24)의 배기 가스(G6) 및 응축한 수은(Hg)은 수은 회수 탱크(25)에 도입되고, 응축한 수은(Hg)이 수은 회수 탱크(25)에 저류되며, 배기 가스(G7)가 기액 분리기(26), 유량 조절 밸브(26), 집진기(14) 및 팬(16)을 경유하여 대기로 방출된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)(킬른 더스트)에 포함되는 수은을 휘발시킴에 있어서 적합한 450℃~810℃정도의 원료 온도를 가지는 제3 사이클론(4C)으로부터 분취한 시멘트 원료(R2)를 사용하여 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)를 혼합 가열하고, 혼합 가열 후의 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)와 시멘트 원료(R2)의 혼합물로부터 하단에 위치하는 제2 사이클론(4B)에서 열 회수하기 때문에, 열 손실을 억제하면서, 시멘트 킬른 더스트로부터 효율적으로 수은을 회수할 수 있다. 또 혼합 가열 장치(19)와 그 전후의 분취, 공급 장치 등을 구비하는 것만으로, 종래와 같은 수은 저감 장치(11)의 전단에 분급 장치를 별도 설치할 필요도 없기 때문에, 장치 구성을 간략화하여 장치 및 운전 비용을 저감할 수도 있다.
또한 상기 실시형태에 있어서는 프리히터(4)의 제3 사이클론(4C)으로부터 시멘트 원료(R2)를 분취함과 아울러, 수은 제거 더스트(D5, D6)를 제2 사이클론(4B)으로 되돌리는 경우에 대해서 설명했지만, 수은 제거 더스트(D5, D6)를 되돌리는 사이클론은 최하단 사이클론(4A)이어도 된다. 또 시멘트 원료(R2)를 분취하는 사이클론은 제2 사이클론(4B)이어도 되고, 수은 제거 더스트를 최하단 사이클론(4A)으로 되돌릴 수 있다.
시멘트 원료를 분취함에 있어서 프리히터(4)의 최상단 사이클론(4D)을 제외한 것은 최상단 사이클론(4D)으로부터 분취한 시멘트 원료에서는 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)에 포함되는 수은을 휘발시키기에 충분한 열량을 얻을 수 없기 때문이다. 또 최하단 사이클론(4A)을 제외한 것은 최하단 사이클론(4A) 내의 원료는 탈탄산이 완료되어 있기 때문에 시멘트 소성에 주는 영향이 크고, 열 손실이 커지기 때문이다. 이상으로부터 제2 사이클론(4B)이나 제3 사이클론(4C)으로부터 분취한 450℃~810℃정도의 시멘트 원료(R2)를 사용하는 것이 적합하다.
또 수은 제거 더스트(D5, D6)를 되돌리는 위치를 시멘트 원료(R2)를 분취한 사이클론보다 하단으로 한 것은 설비 점수의 증가나 분취한 수은 제거 더스트(D5, D6)를 들어올리는 것에 따른 반송 비용의 증가를 고려했기 때문이다.
상기 구성에 더해, 혼합 가열 장치(19)의 수은 제거 더스트(D5)의 배출구나 고온 집진기(22)의 수은 제거 더스트(D6)의 배출구의 각각에 이들 더스트(D5, D6)의 온도를 계측하는 온도계(도시하지 않음)를 배치하고, 이들 온도계의 지시값에 따라 제3 사이클론(4C)으로부터 분취하는 시멘트 원료(R2)의 양을 유량 조절 게이트(18)에 의해 조절할 수도 있다. 이것에 의해 시멘트 원료(R2)의 분취에 따른 시멘트 소성 장치로의 악영향을 최소한으로 억제할 수 있다.
또 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)에 염소분을 첨가하고, 조분(D2) 및 집진 더스트(D4)에 포함되는 수은을 염화함으로써, 수은의 비점을 낮추어 운전 비용을 저감할 수도 있다.
또한 킬른 더스트(D1)의 미분분인 집진 더스트(D4)에 수은이 편재하기 때문에, 사이클론(13)에서 회수된 조분(D2)은 반드시 혼합 가열 장치(19)에 공급하여 처리할 필요는 없고, 시멘트 원료(R1)의 일부로서 그대로 이용해도 된다.
또 프리히터(4)가 5단이나 6단의 사이클론으로 이루어지는 경우에도 최상단 및 최하단 사이클론 이외로부터 450℃~810℃정도의 원료 온도를 가지는 시멘트 원료(R2)를 분취하고, 시멘트 원료(R2)가 분취되는 사이클론보다 하단에 위치하는 사이클론으로 혼합 가열 장치로부터 배출되는 혼합물을 되돌림으로써, 상기 실시형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한 시멘트 킬른 배기 가스(G1)의 유로에 활성탄 등의 수은 흡착재를 투입함으로써, 집진기(6)에 있어서 배기 가스(G1)에 포함되는 수은을 킬른 더스트(D1)로서 포착하여 배기 가스(G1)와 함께 굴뚝(7)으로부터 수은이 배출되는 것을 방지함과 동시에, 이 킬른 더스트(D1(D2 및 D4))를 수은 저감 장치(11)에 있어서 가열 처리하여 수은을 회수함으로써, 대기에 방출되는 수은의 양을 제어하는 것이 가능하게 된다.
1…시멘트 소성 장치
2…시멘트 킬른
3…클링커 쿨러
4…프리히터
4A…최하단 사이클론
4B…제2 사이클론
4C…제3 사이클론
4D…최상단 사이클론
5…가소로
6…집진기
7…굴뚝
8…수은 흡착재 투입 장치
11…시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치
12…공기 수송기
13…사이클론
14…집진기
15…정량 공급기
16…팬
18…유량 조절 게이트
19…혼합 가열 장치
21…수은 회수 장치
22…고온 집진기
24…열교환기
25…수은 회수 탱크
26…기액 분리기
27…유량 조정 밸브
D1…킬른 더스트
D2…조분
D3…미분
D4…집진 더스트
D5, D6…수은 제거 더스트
G1…시멘트 킬른 배기 가스
G2~G7…배기 가스
R1, R2…시멘트 원료
W…냉각수

Claims (8)

  1. 시멘트 킬른의 연소 배기 가스에 포함되는 시멘트 킬른 더스트를, 시멘트 원료를 예열하는 프리히터의 최상단 사이클론 및 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취한 시멘트 원료와 혼합하면서 이 시멘트 원료의 현열에 의해 가열하고,
    이 혼합 가열에 의해 상기 시멘트 킬른 더스트로부터 휘발한 수은을 회수하고,
    상기 혼합 가열 후의 상기 시멘트 킬른 더스트와 상기 시멘트 원료의 혼합물을 상기 시멘트 원료를 분취한 사이클론보다 하단에 위치하는 사이클론으로 되돌리는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물의 온도를 계측하고,
    이 계측 결과에 기초하여 상기 시멘트 원료의 분취량을 제어하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 시멘트 킬른 더스트에 염소를 첨가하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 수은 흡착재로서 활성탄을 상기 프리히터의 배기 가스에 첨가하고, 이 배기 가스에 포함되는 수은을 상기 시멘트 킬른 더스트로서 회수하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법.
  5. 시멘트 킬른의 연소 배기 가스에 포함되는 시멘트 킬른 더스트를, 시멘트 원료를 예열하는 프리히터의 최상단 사이클론 및 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취한 시멘트 원료와 혼합하면서 이 시멘트 원료의 현열에 의해 가열하는 혼합 가열 장치와,
    이 혼합 가열에 의해 상기 시멘트 킬른 더스트로부터 휘발한 수은을 회수하는 수은 회수 장치와,
    상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 상기 시멘트 킬른 더스트와 상기 시멘트 원료의 혼합물을 상기 시멘트 원료가 분취되는 사이클론보다 하단에 위치하는 사이클론에 공급하는 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 혼합 가열 장치로부터 배출되는 시멘트 킬른 더스트와 시멘트 원료의 혼합물의 온도를 계측하는 온도계와,
    이 온도계의 계측 결과에 기초하여 상기 시멘트 원료의 분취량을 제어하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 시멘트 킬른 더스트에 염소를 첨가하는 염소 첨가 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치.
  8. 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 수은 흡착재로서 활성탄이 투입되고, 상기 프리히터의 배기 가스에 포함되는 수은을 상기 시멘트 킬른 더스트로서 회수하는 집진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 장치.
KR1020187010225A 2017-01-11 2017-11-13 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치 KR102416754B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-002473 2017-01-11
JP2017002473 2017-01-11
PCT/JP2017/040706 WO2018131277A1 (ja) 2017-01-11 2017-11-13 セメントキルン排ガスの水銀低減方法及びその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190104862A true KR20190104862A (ko) 2019-09-11
KR102416754B1 KR102416754B1 (ko) 2022-07-05

Family

ID=62839327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187010225A KR102416754B1 (ko) 2017-01-11 2017-11-13 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11179672B2 (ko)
JP (1) JP6986511B2 (ko)
KR (1) KR102416754B1 (ko)
CN (1) CN108575090A (ko)
WO (1) WO2018131277A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3747847T3 (pl) 2019-06-05 2022-03-28 Steinmüller Engineering GmbH Wydzielanie rtęci przy wytwarzaniu klinkieru cementowego
CN114739178A (zh) * 2022-04-18 2022-07-12 徐荣 一种垃圾焚烧飞灰无害化处理的装置和方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002355531A (ja) * 2001-03-27 2002-12-10 Taiheiyo Cement Corp セメント製造排ガスの処理方法
JP2003245642A (ja) 2001-12-19 2003-09-02 Taiheiyo Cement Corp 重金属含有物質の無害化方法及び加熱炉
WO2005005025A1 (ja) * 2003-07-10 2005-01-20 Taiheiyo Cement Corporation 燃焼排ガス処理装置及び処理方法
JP2006096615A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Taiheiyo Cement Corp セメントキルンの排ガスの処理方法
JP2007039296A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Taiheiyo Cement Corp セメント製造装置の排ガスの処理方法及び処理システム
KR20070103369A (ko) * 2005-01-06 2007-10-23 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 시멘트 킬른 연소 배기 가스 처리 장치 및 처리 방법
KR20090106470A (ko) * 2006-12-05 2009-10-09 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 석탄회의 처리방법 및 처리장치
JP2010227900A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP2011088770A (ja) 2009-10-21 2011-05-06 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP2013112579A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理システム及びその運転方法
JP2014058699A (ja) 2012-09-14 2014-04-03 Taiheiyo Cement Corp セメントキルンダストからの水銀回収システム及び回収方法
JP2014117675A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 排ガスの処理方法および排ガス処理装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004003068A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-11 Khd Humboldt Wedag Ag Zementklinkerherstellung mit Teilstromabzug schadstoffhaltigen Drehofenabgases
JP4426923B2 (ja) * 2004-08-05 2010-03-03 太平洋セメント株式会社 セメントキルンの排ガスの処理方法
ES2708947T3 (es) * 2009-01-22 2019-04-12 Taiheiyo Cement Corp Aparato de eliminación de metales pesados y sistema de producción de cemento
JP5496734B2 (ja) * 2010-03-30 2014-05-21 太平洋セメント株式会社 セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP6260404B2 (ja) * 2014-03-28 2018-01-17 住友大阪セメント株式会社 排ガス処理方法及び処理装置
ES2665331T3 (es) * 2016-03-18 2018-04-25 Südbayerisches Portland-Zementwerk Gebr. Wiesböck & Co. GmbH Línea de clínker de cemento y procedimiento para operar una línea de clínker de cemento

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002355531A (ja) * 2001-03-27 2002-12-10 Taiheiyo Cement Corp セメント製造排ガスの処理方法
JP2003245642A (ja) 2001-12-19 2003-09-02 Taiheiyo Cement Corp 重金属含有物質の無害化方法及び加熱炉
WO2005005025A1 (ja) * 2003-07-10 2005-01-20 Taiheiyo Cement Corporation 燃焼排ガス処理装置及び処理方法
KR20060029135A (ko) * 2003-07-10 2006-04-04 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 연소 배기 가스 처리 장치 및 처리 방법
JP2006096615A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Taiheiyo Cement Corp セメントキルンの排ガスの処理方法
KR20070103369A (ko) * 2005-01-06 2007-10-23 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 시멘트 킬른 연소 배기 가스 처리 장치 및 처리 방법
JP2007039296A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Taiheiyo Cement Corp セメント製造装置の排ガスの処理方法及び処理システム
KR20090106470A (ko) * 2006-12-05 2009-10-09 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 석탄회의 처리방법 및 처리장치
JP2010227900A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP2011088770A (ja) 2009-10-21 2011-05-06 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP2013112579A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Taiheiyo Cement Corp セメントキルン排ガスの処理システム及びその運転方法
JP2014058699A (ja) 2012-09-14 2014-04-03 Taiheiyo Cement Corp セメントキルンダストからの水銀回収システム及び回収方法
JP2014117675A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 排ガスの処理方法および排ガス処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102416754B1 (ko) 2022-07-05
US11179672B2 (en) 2021-11-23
WO2018131277A1 (ja) 2018-07-19
JPWO2018131277A1 (ja) 2019-11-07
US20200261845A1 (en) 2020-08-20
CN108575090A (zh) 2018-09-25
JP6986511B2 (ja) 2021-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5407262B2 (ja) セメント焼成設備の排ガス処理方法および処理システム
JP4948446B2 (ja) セメント製造装置の排ガスの処理方法
CN100478294C (zh) 包括分流引出含有害物质的转炉废气的水泥熟料生产方法
JP4823596B2 (ja) セメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置
JP5157841B2 (ja) セメント焼成設備の排ガス処理方法および処理システム
JP4812870B2 (ja) セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JPH09227184A (ja) セメントキルン排ガス処理方法及びその装置
JP5496734B2 (ja) セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP4230371B2 (ja) セメント製造装置の排ガスの処理方法
JP4689514B2 (ja) セメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置
KR102416754B1 (ko) 시멘트 킬른 배기 가스의 수은 저감 방법 및 그 장치
JP6282054B2 (ja) セメントキルン排ガスの処理装置及び処理方法
JP2014058699A (ja) セメントキルンダストからの水銀回収システム及び回収方法
JP6554910B2 (ja) セメントクリンカの製造装置、セメントの製造装置、セメントクリンカの製造設備方法及びセメントの製造方法
JP6200764B2 (ja) セメントキルン排ガスの処理装置
JP2014055345A (ja) セメントキルンダストからの水銀回収システム及び回収方法
JP6263397B2 (ja) 水銀回収装置及び水銀回収方法
JP5417806B2 (ja) セメント焼成設備の排ガス処理システム
JPH1160297A (ja) セメントキルンの排ガス処理方法
JP6249703B2 (ja) セメント焼成装置及び含水有機廃棄物の処理方法
JP5287881B2 (ja) セメント焼成設備における排ガスの処理方法及び処理装置
JP2007063079A (ja) セメントキルンの抽気排ガスの処理方法及び装置
JP2022127875A (ja) 水銀除去方法および水銀除去システム
JP2015081207A (ja) セメントキルン排ガスの処理装置
JP2003277106A (ja) 排ガス処理方法及び処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant