(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃油と廃油吸収材との混合物からなる、平均粒径３０〜１００ｍｍ、含水率１０〜６０質量％であると共に、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置による搬送及び２重のフラップダンパー、ロータリーフィーダ等のシール機能を有する機械式投入装置による投入が可能なハンドリング性に調整された廃油系固体燃料を、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置によって搬送し、セメント製造設備であるＮＳＰキルンのＲＳＰ式仮焼炉（「ＲＳＰ」は商標）に２重のフラップダンパー、ロータリーフィーダ等のシール機能を有する機械式投入装置を用いて投入し、該廃油系固体燃料をＲＳＰ式仮焼炉において還元燃焼させるセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法であって、廃油系固体燃料の上記ＲＳＰ式仮焼炉への投入位置を、上部にバーナー付き燃焼炉が設けられ、該燃焼炉の下方に絞り部を介して燃焼炉の径より大径の仮焼炉本体が設けられているＲＳＰ式仮焼炉において、上記燃焼炉に設置されたバーナーの燃料出口の上方にあたる燃焼炉天井部とするとともに、該投入位置である燃焼炉天井部の直下であって、上記バーナーの燃料出口の上方にあたる燃焼炉内部に分散棒を設置し、該分散棒によって投入された廃油系固体燃料を燃焼炉内部において分散させることを特徴とする、セメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
【請求項２】
上記機械式投入装置の投入シュートが、廃油系固体燃料の投入角度が５７度以上となるように上記燃焼炉天井部に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
【請求項３】
上記廃油が、廃ワイヤソーオイル、オイルスラッジ、廃油再生残渣、廃切削油、廃研磨油、廃インク、廃溶剤、廃グリース、廃植物油、廃食用油のいずれか１種以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
【請求項４】
上記廃油吸収材が、廃畳の破砕物、木材チップ、廃ポリマー、廃スポンジ、紙屑、各種汚泥のいずれか１種以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法に関するもので、さらに詳しくは、セメント焼成設備から排出される燃焼排ガス中のＮＯｘを、廃棄物を用いて経済的且つ効率的に低減する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント焼成設備においては、微粉炭、重油、オイルコークス等の化石燃料が使用されている。これら化石燃料には、多くの窒素分が含まれている。
ところで、燃料中に含まれている窒素分は、燃焼過程で酸化され、ＮＯｘとなる。このＮＯｘは公害源（大気汚染源）の一つと指摘されており、ＮＯｘ発生量の抑制が強く要請されている。セメント業界においても、ＮＯｘ発生量の抑制が強く押し進められている。
【０００３】
例えば、セメント焼成工程において、低ＮＯｘバーナーの採用やキルン操作によって、ＮＯｘの発生量を抑制することが従来より行なわれている。
しかし、この方法の場合には、最近の燃料の配合割合、品種等の多様化によって、ＮＯｘが安定しないことが多く、ＮＯｘの排出規制を守るために効率的な燃焼ができず、セメント焼成に不都合が生じていた。
【０００４】
また、プレヒーターにより仮焼されたセメント原料を、乾式セメントキルン内で焼成する時に発生する排ガス中のＮＯｘ低減方法として、上記プレヒーターの下部から上記乾式セメントキルンの窯尻部までの間に、アンモニアを含む有機汚泥を導入するセメントキルン排ガスのＮＯｘ低減方法が、特許文献１に開示されている。
この特許文献１に開示された提案では、廃棄物である有機汚泥を用いていることから、コスト面では好ましいものではあるが、本発明者等の試験によれば、有機汚泥をプレヒーターの下部から乾式セメントキルンの窯尻部までの間に導入するだけでは、ＮＯｘ発生量の抑制に限度があり、十分な効果が得られるものではなかった。
【０００５】
また、熱分解の際にＮＨ3ガスを発生する固体状還元剤を、サスペンションプレヒータ、仮焼炉の上部、仮焼炉の下部、ロータリーキルン原料入口部、或いは該ロータリーキルン原料入口部に接続されたインレットフッドから選ばれた少なくとも一箇所から投入する燃焼排ガス中の窒素酸化物除去方法が、特許文献２に開示されている。
この方法によれば、投入された固体状還元剤が、表面から徐々にＮＨ3ガスを分解・揮発させながら下流側に向かい、これにより分解・揮発したＮＨ3ガスと燃焼排ガスとが一様に且つ長時間にわたって接触することとなり、高い脱硝効果が期待できるものではあるが、使用する固体状還元剤として例示されている尿素、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、メラミン等は、いずれも高価な薬剤であり、しかも何ら燃料としての作用を果たすものでもないため、経済的な方法ではなかった。
【０００６】
一方、原油スラッジ、廃塗料、廃溶剤等の廃油は、高いエネルギーを有するため、廃棄物として焼却処分せずに、燃料として有効利用することが期待されている。
しかし、廃油は、高い粘稠性を有するものや、常温で流動性がないものや、固形分が沈降分離して固着するものなどがあるため、搬送時等におけるハンドリング性が悪く、燃料としての使用が困難なものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１９４８００号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、廃棄物である廃油を積極的に利用し、経済的且つ効率的に、セメント焼成設備から発生する燃焼排ガス中のＮＯｘを低減する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を進めた結果、原油スラッジ、廃塗料等の廃油と廃畳の破砕物等の廃油吸収材とを混合した混合物は、適度な燃焼性とハンドリング性を有するものとなり、該混合物をセメント焼成設備であるＮＳＰキルンの仮焼炉に投入した場合には、その混合物の燃焼はゆっくりとした還元燃焼となり、生成した還元ガス（ＣＯ）によって燃焼排ガス中のＮＯｘを効率的に還元脱硝（２ＮＯ＋２ＣＯ→Ｎ2＋２ＣＯ2）できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
すなわち、本発明は、次の〔１〕〜〔４〕のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法とした。
〔１〕廃油と廃油吸収材との混合物からなる、平均粒径３０〜１００ｍｍ、含水率１０〜６０質量％であると共に、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置による搬送及び２重のフラップダンパー、ロータリーフィーダ等のシール機能を有する機械式投入装置による投入が可能なハンドリング性に調整された廃油系固体燃料を、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置によって搬送し、セメント製造設備であるＮＳＰキルンのＲＳＰ式仮焼炉（「ＲＳＰ」は商標）に２重のフラップダンパー、ロータリーフィーダ等のシール機能を有する機械式投入装置を用いて投入し、該廃油系固体燃料をＲＳＰ式仮焼炉において還元燃焼させるセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法であって、廃油系固体燃料の上記ＲＳＰ式仮焼炉への投入位置を、上部にバーナー付き燃焼炉が設けられ、該燃焼炉の下方に絞り部を介して燃焼炉の径より大径の仮焼炉本体が設けられているＲＳＰ式仮焼炉において、上記燃焼炉に設置されたバーナーの燃料出口の上方にあたる燃焼炉天井部とするとともに、該投入位置である燃焼炉天井部の直下であって、上記バーナーの燃料出口の上方にあたる燃焼炉内部に分散棒を設置し、該分散棒によって投入された廃油系固体燃料を燃焼炉内部において分散させることを特徴とする、セメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
〔２〕上記機械式投入装置の投入シュートが、廃油系固体燃料の投入角度が５７度以上となるように上記燃焼炉天井部に設置されていることを特徴とする、上記〔１〕に記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
〔３〕上記廃油が、廃ワイヤソーオイル、オイルスラッジ、廃油再生残渣、廃切削油、廃研磨油、廃インク、廃溶剤、廃グリース、廃植物油、廃食用油のいずれか１種以上であることを特徴とする、上記〔１〕又は〔２〕に記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
〔４〕上記廃油吸収材が、廃畳の破砕物、木材チップ、廃ポリマー、廃スポンジ、紙屑、各種汚泥のいずれか１種以上であることを特徴とする、上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法。
【発明の効果】
【００１１】
上記した本発明に係るセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法によれば、セメントクリンカの品質に全く影響を与えずに、廃棄物である廃油を積極的に利用し、経済的且つ効率的に、セメント焼成設備から発生する燃焼排ガス中のＮＯｘを低減することができる。
より具体的には、本発明の方法のようにセメント焼成設備であるＮＳＰキルンのＲＳＰ式仮焼炉に廃油系固体燃料を投入した場合、ＲＳＰ式仮焼炉の内部はロータリーキルンの窯前部よりも周辺温度が低いこと等から未燃分が出る可能性があるが、多少の未燃分がＲＳＰ式仮焼炉から出たとしても、最終的にはロータリーキルン内に入ってロータリーキルンの回転に従って窯前部側に徐々に移動しながら燃焼を完結するので、セメントクリンカの品質に全く影響を与える心配がない。また、上記したようにＲＳＰ式仮焼炉内に投入された廃油系固体燃料の燃焼はゆっくりとした還元性雰囲気下での燃焼（還元燃焼）となり、生成した還元ガス（ＣＯ）によって燃焼排ガス中のＮＯｘを効率的に還元脱硝（２ＮＯ＋２ＣＯ→Ｎ2＋２ＣＯ2）することができる。さらに、廃油系固体燃料のＲＳＰ式仮焼炉内への投入によって仮焼炉のバーナーから吹き込まれる燃料の燃焼温度が抑えられ、サーマルＮＯｘの発生を抑制できるとともに、廃油系固体燃料の燃焼により発生する熱量は、当然にＲＳＰ式仮焼炉のバーナーに供給する微粉炭等の化石燃料の節約に寄与することになり、経済的に燃焼排ガス中のＮＯｘを低減することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法を実施するセメント焼成設備の全体を概念的に示した図である。
【図２】本発明において廃油系固体燃料を投入するＲＳＰ式の仮焼炉を概念的に示した図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線に沿う部分の拡大断面図である。
【図４】図２のII−II線に沿う部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、上記した本発明の好適な実施の形態を、図面等に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法を実施するセメント焼成設備の全体を概念的に示した図である。
【００１４】
本発明において使用する廃油系固体燃料は、廃油と廃油吸収材との混合物である。
廃油としては、廃ワイヤソーオイル、オイルスラッジ（例えば重油スラッジ、原油スラッジ等）、廃油再生残渣（廃油を蒸留設備等を用いて再生した後に残る残渣）、廃切削油、廃研磨油、廃インク、廃溶剤、廃グリース、廃植物油、廃食用油等が挙げられ、これらを単独でも、またこれらの二種以上を混ぜたものであってもよい。
廃油吸収材としては、廃畳の破砕物、木材チップ、廃ポリマー、廃スポンジ、紙屑、各種汚泥等を用いることができ、これらの廃油吸収材と上記廃油とを混合し、燃焼性及びハンドリング性を調整した廃油系固体燃料とする。
【００１５】
廃油系固体燃料の粒径は、混合する廃畳の破砕物、木材チップ等の廃油吸収材の粒径を調整すること等により、平均粒径が３０〜１００ｍｍとされている。これは、平均粒径が３０ｍｍに満たない小さな廃油系固体燃料である場合には、仮焼炉に投入した場合に燃焼し易く、還元性雰囲気を形成できない虞がある。逆に平均粒径が１００ｍｍを超える大きな廃油系固体燃料である場合には、ハンドリング性が悪く、仮焼炉への投入が困難となる。
なお、廃油系固体燃料の平均粒径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に準拠した標準篩を用いて行なうことができる。
【００１６】
また、廃油系固体燃料は、その含水率が１０〜６０質量％に調整されている。これは、含水率が１０質量％に満たない乾燥した廃油系固体燃料である場合には、やはり仮焼炉に投入した場合に燃焼し易く、還元性雰囲気を形成できない虞がある。逆に含水率が６０質量％を超える廃油系固体燃料である場合には、発熱量が低く、燃料としての利用価値が低下する。この含水率の調整は、混合する廃畳の破砕物、木材チップ等の廃油吸収材の含水率及び廃油の含水率を考慮し、廃水などの含水廃棄物を混合する等して、廃油の含水率を調整することにより行なえばよい。
なお、廃油系固体燃料の含水率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ２２７５「原油及び石油製品−水分試験方法」に準拠した方法により行なうことができる。
【００１７】
また、廃油系固体燃料のハンドリング性は、スクリューコンベヤー、バケットエレベーター、ベルトコンベヤー等の機械式搬送装置にて搬送が可能であり、かつ２重のフラップダンパー、ロータリーフィーダ等の機械式投入装置によって投入が可能な流動性、付着性等のハンドリング性を備えた混合物とされる。
【００１８】
図１において示した設備では、廃畳Ａと、木屑Ｂとを廃油吸収材として用い、これらの廃油吸収材を破砕機１によって適度な粒径に破砕した後、廃油Ｏと破砕した廃油吸収材とを混合機２によって混合し、上記した粒径、含水率及びハンドリング性を備えた廃油系固体燃料Ｘとしている。
【００１９】
廃油と廃油吸収材とを混合することによりその性状が調整された廃油系固体燃料Ｘは、車両、好ましくは天蓋付密閉車両３に積み込まれ、セメント焼成設備の近傍まで運ばれる。セメント焼成設備の近傍まで運ばれた廃油系固体燃料Ｘは、ホッパー４に投入され、スクリューコンベヤー５、バケットエレベーター６、ベルトコンベヤー７等の機械式搬送装置にてセメント焼成設備の仮焼炉まで搬送される。
なお、上記廃油と廃油吸収材との混合設備とセメント焼成設備とが近接している場合には、車両による輸送は行う必要はない。
【００２０】
本発明において上記廃油系固体燃料Ｘを投入する位置は、セメント焼成設備であるＮＳＰキルンの仮焼炉である。
ＮＳＰキルン１０は、図１に示したように、複数段、例えば４段のサイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４からなるサスペンションプレヒータ１１と、このサスペンションプレヒータ１１に付設された仮焼炉１２と、該仮焼炉１２及び最下段のサイクロンＣ１に入口フッド１３を介して接続されたロータリーキルン１４と、このロータリーキルン１４の出口部に連結されたクーラ１５とから構成されている。そして、原料投入口１６より投入されたセメント原料は、サスペンションプレヒータ１１のサイクロンにおいて順次予熱された後、仮焼炉１２に導入されて脱炭酸等の仮焼反応が行われ、その後、入口フッド１３を経由してロータリーキルン１４においてセメントクリンカとして焼成される。ロータリーキルン１４から排出されたセメントクリンカは、クーラ１５において急冷され、最終的なセメントクリンカとなる。なお、ＫＢはロータリーキルン１４に設けられたバーナーである。
【００２１】
サスペンションプレヒータ１１に付設される仮焼炉１２には、種々の形式のものがあるが、本発明に係るセメント焼成設備にあっては、ＲＳＰ式の仮焼炉〔スワール（Ｓ）炉、「ＲＳＰ」は商標〕を設置したものである。
このＲＳＰ式の仮焼炉１２は、サイクロンＣ２で捕集されたセメント原料が仮焼炉１２に投入され、該仮焼炉１２における旋回燃焼方式により効率よく加熱されて脱炭酸が進められた後、仮焼炉１２から下方に排出されて混合室１７に投入され、混合室１７において高温のキルン排ガスと混合され、セメント原料は８５％以上の脱炭酸率に達し、その後、サイクロンＣ１で捕集されてロータリーキルン１４内に投入される構成のものである。
【００２２】
上記仮焼炉１２の構成を更に詳細に説明すると、図２に示したように、仮焼炉１２は、上部にバーナーＳＢ付き燃焼炉１２ａが設けられており、該燃焼炉１２ａの下方に絞り部１２ｂを介して仮焼炉本体１２ｃが設けられている。燃焼炉１２ａの径は仮焼炉本体１２ｃの径より小さく形成されている。そして、燃焼炉１２ａと仮焼炉本体１２ｃには、図１〜図４に示したように、クーラ１５に接続された空気送出管１８から分岐する抽気ダクト１８ａ，１８ｂが接線方向にそれぞれ接続されている。また、仮焼するセメント原料を該仮焼炉１２内に投入する原料シュート１９が、サイクロンＣ２の下端と上記仮焼炉本体１２ｃの抽気ダクト１８ｂとの間に接続されている。燃焼炉１２ａでは、バーナーＳＢにおいて燃料である微粉炭が焚かれ、この微粉炭の燃焼は、該燃焼炉１２ａ内に抽気ダクト１８ａを介して接線方向に吹き込まれる空気によって良好に且つ安定した状態に維持される。サイクロンＣ２で捕集されたセメント原料は、原料シュート１９を介して仮焼炉本体１２ｃの抽気ダクト１８ｂに投入され、熱風に浮遊懸濁されて仮焼炉本体１２ｃ内に吹き込まれ、旋回流に乗って炉内に分散されるとともに加熱され、効率よく脱炭酸が進められる。混合室１７は、サスペンションプレヒータの立上がり管の一部を拡大して設けられたもので、下部からきた高温のキルン排ガスと、側部から仮焼炉１２より排出されたセメント原料及び排ガスが導入され、ここで、再加熱されて８５％以上に脱炭酸されたセメント原料は、サイクロンＣ１で捕集されて入口フッド１３を介してロータリーキルン１４内に投入される。なお、各図面中、実線の矢印はセメント原料の流れを示し、破線の矢印はガスの流れを示している。
【００２３】
本発明においては、上記構成のＲＳＰ式の仮焼炉１２の燃焼炉１２ａに設置したバーナーＳＢの燃料出口の上方にあたる仮焼炉天井部、正確に言えばＲＳＰ式仮焼炉１２の燃焼炉１２ａの天井部１２ｄ（以下、かかる意味の仮焼炉天井部を燃焼炉天井部１２ｄと記載する。）から、廃油系固体燃料Ｘが投入される。
この廃油系固体燃料Ｘの投入は、スクリューコンベヤー５、バケットエレベーター６、ベルトコンベヤー７等の機械式搬送装置にてセメント焼成設備の仮焼炉１２まで搬送された廃油系固体燃料Ｘを、２重のフラップダンパー２０等のシール機能を有する機械式投入装置を介して上記燃焼炉天井部１２ｄから仮焼炉内に自然落下により行なうことが好ましい。
【００２４】
また、上記２重のフラップダンパー２０等のシール機能を有する機械式投入装置を介して廃油系固体燃料Ｘを仮焼炉内に投入するに際し、機械式投入装置のシュート２０ａが、廃油系固体燃料Ｘの投入角度αが５７度以上、より好ましくは６０度以上となるように上記燃焼炉天井部１２ｄに設置されていることが好ましい。これは、廃油系固体燃料Ｘの投入角度αが５７度に満たない場合には、廃油系固体燃料Ｘの落下速度が遅く、シュート２０ａ内に堆積する虞があるとともに、シュート２０ａ内において着火してしまう懸念があるためである。
【００２５】
また、上記機械式投入装置のシュート２０ａ直下の仮焼炉内部に、投入された廃油系固体燃料Ｘを分散させる分散棒２１を設置する。かかる分散棒２１の設置により、高粘性でダマや塊状となっていた廃油系固体燃料Ｘを分解し、分散させることが可能となる。
なお、シール機能を有する機械式投入装置として、２重のフラップダンパー２０に代えてロータリーフィーダ等を用いることもできる。
【００２６】
仮焼炉１２への廃油系固体燃料Ｘの投入量は、特に限定されるものではないが、セメント焼成設備の規模、また焼成温度などの各種処理条件により適宜決定されるものであり、例えば、日産最大量４，０００トンのＮＳＰキルンによる普通ポルトランドセメント焼成設備にあっては、２〜８ｔ／ｈｒが適当である。
【００２７】
次に、上記のように構成されたセメント焼成設備の作動について説明する。
先ず、図１に示したように、原料投入口１６よりサスペンションプレヒータ１１内に投入されたセメント原料は、サイクロンＣ４，Ｃ３等を通る間にキルン排ガスと熱交換することにより徐々に加熱され、６００〜７５０℃に加熱された原料はサイクロンＣ２においてキルン排ガスから分離される。分離された原料は原料シュート１９を介して抽気ダクト１８ｂに投入され、３００〜７００℃の熱風に浮遊懸濁させられて仮焼炉本体１２ｃ内に吹き込まれ、図４に示すように旋回流となる。
【００２８】
一方、２重のフラップダンパー２０等のシール機能を有する機械式投入装置を介して上記燃焼炉天井部１２ｄから仮焼炉内に投入された廃油系固体燃料Ｘは、バーナーＳＢの近傍に落下し、図３に示すように、抽気ダクト１８ａから燃焼炉１２ａ内に吹き込まれる旋回流動している空気（抽気）中に分散され、バーナーＳＢの周囲を旋回しながら流動するとともに緩やかに燃焼する。
【００２９】
この旋回流動する廃油系固体燃料Ｘに燃焼熱の一部が奪われ、バーナーＳＢから吹き込まれる燃料の燃焼温度は抑制されるとともに、廃油系固体燃料Ｘの緩やかな還元性雰囲気下における燃焼（還元燃焼）によって、燃焼炉１２ａ内にはＣＯガス（還元ガス）と未燃カーボンが発生する。そのため、燃焼炉１２ａ内でＮＯｘの発生量は低減するとともに、還元ガスにより燃焼炉１２ａ内で発生したＮＯｘが一部還元脱硝されるので、ＮＯｘ量は更に低下する。
【００３０】
仮焼炉本体１２ｃ内に供給されたセメント原料は、接線方向に吹き込まれた空気の流れに乗って旋回流動するとともに、バーナーＳＢから吹き込まれた燃料の燃焼熱及び廃油系固体燃料Ｘの燃焼熱によって仮焼される。この時、仮焼炉本体１２ｃ内の中央部には燃焼炉１２ａから廃油系固体燃料Ｘと還元ガスと未燃カーボンが乱流状態で流入するので、燃焼フレームが急激に高温となることがない。続いて、仮焼炉本体１２ｃ内のセメント原料は、仮焼されながら傾斜ダクトを流下し、混合室１７の下部１７ａに導入される。この時、このセメント原料は、未燃カーボンと混合状態で混合室１７の下部１７ａに到達する。
【００３１】
そして、この混合状態のセメント原料と未燃カーボンの混合物は、該混合室下部１７ａでロータリーキルン１４から排出されるキルン排ガスと合流し、濃度の高い混合物の流動層を形成する。この時、キルン排ガス中のＮＯｘは仮焼炉１２内で発生したＮＯｘと混合し希釈される。また、この流動層内の未燃カーボンは、キルン排ガス中の余剰酸素により燃焼するので、流動層内は、脱炭酸反応に適する８００〜９００℃となるとともに、更なる還元性雰囲気となる。そのため、キルン排ガス中のＮＯｘは還元脱硝され、キルン全体の排出ＮＯｘは大幅に低減される。
【００３２】
続いて、セメント原料は、混合室１７内で高温燃焼ガスと混合熱交換され、８３０〜９００℃の均一に混合攪拌された後、サイクロンＣ１に入り、８２０〜９００℃のセメント原料として入口フッド１３を通りロータリーキルン１４内に投入される。ロータリーキルン１４内に投入されたセメント原料は、出口に向かい転動しながら移動し、その間にキルンバーナーＫＢにおいて焚かれた重油等の燃焼熱によって１４５０〜１５００℃に加熱され、セメントクリンカとして焼成される。ロータリーキルン１４から排出されたセメントクリンカは、クーラ１５において急冷され、最終的なセメントクリンカとなる。
【００３３】
上記のように、仮焼炉の燃焼炉１２ａ内に投入された廃油系固体燃料Ｘは、ゆっくりとした還元性雰囲気下での燃焼（還元燃焼）となり、生成した還元ガス（ＣＯ）によって燃焼排ガス中のＮＯｘを効率的に還元脱硝（２ＮＯ＋２ＣＯ→Ｎ2＋２ＣＯ2）することができる。また、廃油系固体燃料Ｘの燃焼炉１２ａ内への投入によってバーナーＳＢから吹き込まれる燃料の燃焼温度が抑えられ、サーマルＮＯｘの発生を抑制できるとともに、廃油系固体燃料Ｘの燃焼により発生する熱量は、当然に仮焼炉のバーナーＳＢに供給する微粉炭等の化石燃料の節約に寄与することになり、経済的に燃焼排ガス中のＮＯｘを低減することができるものとなる。また、例え多少の未燃分が仮焼炉１２から出たとしても、最終的にはロータリーキルン１４内に入って該ロータリーキルン１４の回転に従って窯前部側に徐々に移動しながら燃焼を完結するので、セメントクリンカの品質に全く影響を与える心配がない。
【００３４】
以上、本発明に係るセメント焼成設備の燃焼排ガス中のＮＯｘ低減方法の好適な実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
【試験例】
【００３５】
図１〜図４に概念的に示した実際のセメント焼成設備（日産最大量４，０００トンのＮＳＰキルンによる普通ポルトランドセメント焼成設備）を使用し、廃油系固体燃料を仮焼炉より投入した場合と投入しなかった場合について、ＮＯｘ発生量を測定した。
【００３６】
なお、廃油系固体燃料の性状及び投入量は、次の通りで行なった。
原油スラッジと、廃畳の破砕物及び木屑とからなる廃油吸収材とを１対２の質量割合で混合した廃油系固体燃料を用いた。該廃油系固体燃料の平均粒径は７０ｍｍ、含水率は３０質量％であった。また該廃油系固体燃料は、機械式搬送及び機械式投入が可能なハンドリング性を有するものであった。
上記廃油系固体燃料を、図２に示した燃焼炉天井部１２ｄから２．６ｔ／ｈｒで投入した。
【００３７】
上記セメント焼成設備に付設された脱硝プラント（図示せず）にて、入口ガス中のＮＯｘ発生量を測定した。
その測定結果を、表１に記載する。
【表１】
0005634727.tif 000002
【符号の説明】
【００３８】
１ 破砕機
２ 混合機
３ 天蓋付密閉車両
４ ホッパー
５ スクリューコンベヤー
６ バケットエレベーター
７ ベルトコンベヤー
１０ ＮＳＰキルン
１１ サスペンションプレヒータ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ サイクロン
１２ 仮焼炉
ＳＢ 仮焼炉用バーナー
１２ａ 燃焼炉
１２ｂ 絞り部
１２ｃ 仮焼炉本体
１２ｄ 燃焼炉天井部
１３ 入口フッド
１４ ロータリーキルン
ＫＢ キルン用バーナー
１５ クーラ
１６ 原料投入口
１７ 混合室
１８ 空気送出管
１８ａ，１８ｂ 抽気ダクト
１９ 原料シュート
２０ ２重のフラップダンパー
２０ａ シュート
２１ 分散棒
Ａ 廃畳
Ｂ 木屑
Ｏ 廃油類
Ｘ 廃油系固体燃料
【図１】
0005634727.tif 000003
【図２】
0005634727.tif 000004
【図３】
0005634727.tif 000005
【図４】
0005634727.tif 000006