(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
該抽気ガス中のダストの粗粉を分離し、
該粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度を測定し、
前記粗粉を分離した後のガス中のダストの微粉を湿式集塵し、
前記ＳＯ2濃度が所定の範囲より低い場合に、前記セメントキルンへ可燃物又は／及び硫黄分を含む廃棄物を投入することを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理方法。
【請求項２】
前記粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度が、標準酸素濃度を１８％として、３００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように調整することを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン抽気ガスの処理方法。
【請求項３】
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プローブと、
該抽気ガス中のダストの粗粉を分離する分級機と、
該粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度を測定する濃度計と、
前記粗粉を分離した後のガス中のダストの微粉を湿式集塵する湿式集塵機と、
前記濃度計によって測定されたＳＯ2濃度が所定の範囲より低い場合に、前記セメントキルンへ可燃物又は／及び硫黄分を含む廃棄物を投入する投入手段とを備えることを特徴とするセメントキルン抽気ガスの処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理方法及び処理システムに関し、特に、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、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、燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気して塩素を除去する塩素バイパス設備が用いられている。
【０００３】
この塩素バイパス設備は、図３に示すように、セメントキルン７２の窯尻から燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブ７３と、プローブ７３に冷風Ａを供給する冷却ファン７４と、プローブ７３で抽気した燃焼ガスＧ１に含まれるダストの粗粉Ｃを分離するサイクロン７５と、サイクロン７５の排ガスＧ２に含まれる微粉Ｆを湿式集塵する湿式集塵機７６と、湿式集塵機７６から排出されるスラリーＳ２を固液分離して石膏Ｇと塩水ＳＷとを得るための固液分離機７７と、湿式集塵機７６からの排ガスＧ３を誘引する誘引ファン７８等で構成される。
【０００４】
また、湿式集塵機７６は、微粉Ｆを含む排ガスＧ２をスラリーＳ１中の水分と接触させて冷却するスクラバ７６ａと、スクラバ７６ａとの間でスラリーＳ１を循環させる循環液槽７６ｂと、工水Ｗを噴霧する洗浄塔７６ｃとを備える。
【０００５】
上記構成において、セメントキルン７２の燃焼ガスの一部をプローブ７３で冷却しながら抽気すると、塩素化合物の結晶が生成される。その際、抽気した燃焼ガスＧ１に含まれるダストの微粉Ｆ側に塩素が偏在しているため、サイクロン７５で分級した粗粉Ｃをセメントキルン系に戻すとともに、塩素含有率の高い微粉Ｆ及び排ガスＧ２を湿式集塵機７６に導き、循環液槽７６ｂから供給されるスラリーＳ１の水分等によって冷却する。そして、排ガスＧ２中の微粉Ｆを湿式集塵機７６によって集塵する。
【０００６】
また、この塩素バイパス設備７１は、抽気した排ガスＧ２中の微粉Ｆに含まれる生石灰（ＣａＯ）が湿式集塵機７６内の水と反応して消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2）を生成し、消石灰と、排ガスＧ２中の二酸化硫黄（ＳＯ2）とが反応して石膏を生成する脱硫機能を備える。尚、上記生石灰に由来する消石灰の量が不足する場合には、循環液槽７６ｂに消石灰を添加する。
【０００７】
一方、スクラバ７６ａに供給されるスラリーＳ１の流路におけるスケールトラブルを防止したり、後段の水処理設備における薬剤の使用量を低減するため、循環液槽７６ｂ内の循環液のｐＨを４〜６前後に調整することが好ましく、そのため、循環液槽７６ｂ内の循環液のｐＨ値が上昇し過ぎた場合には、サイクロン７５の分級点を変化させて微粉Ｆ中のＣａＯ濃度を減少させるか、必要に応じて硫酸を循環液槽７６ｂに添加する。
【０００８】
最後に、スラリーＳ２を固液分離機７７によって石膏Ｇと、ＫＣｌを含む塩水ＳＷとに分離し、石膏Ｇを回収するとともに、分離された塩水ＳＷをセメント粉砕工程に添加したり、水処理後に下水又は海洋に放流して処理する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−３５４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献１に記載の処理方法では、脱硫機能を維持するために湿式集塵機内の消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2）の量を確保しながら、循環液槽７６ｂ内の循環液のｐＨ値を４〜６前後に管理する必要がある。そのため、このｐＨ値の調整をサイクロン７５の分級点の調整で賄うことができない場合も多く、その際には、循環液槽７６ｂへの硫酸や消石灰添加量が増大し、その分薬剤コストの増加に繋がり、運転コストが高騰するという問題があった。
【００１１】
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、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路からの抽気ガスを処理する際の運転コストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、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、該抽気ガス中のダストの粗粉を分離し、該粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度を測定し、前記粗粉を分離した後のガス中のダストの微粉を湿式集塵し、前記ＳＯ2濃度が所定の範囲より低い場合に、前記セメントキルンへ可燃物又は／及び硫黄分を含む廃棄物を投入することを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明によれば、粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度を可燃物等を用いて所定の範囲に調整するため、スラリーのｐＨを調整するための硫酸等の薬剤を不要としたり、薬剤の使用量を低く抑えることができ、運転コストを低減することができる。また、ＳＯ2濃度を調整しながら可燃物や廃棄物の使用量を増加させることができる。
【００１４】
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、前記粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度が、標準酸素濃度を１８％として、３００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように調整することができる。
【００１５】
さらに、本発明は、セメントキルン抽気ガスの処理システムであって、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プローブと、該抽気ガス中のダストの粗粉を分離する分級機と、該粗粉を分離した後のガス中のＳＯ2濃度を測定する濃度計と、前記粗粉を分離した後のガス中のダストの微粉を湿式集塵する湿式集塵機と、前記濃度計によって測定されたＳＯ2濃度が所定の範囲より低い場合に、前記セメントキルンへ可燃物又は／及び硫黄分を含む廃棄物を投入する投入手段とを備えることを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、湿式集塵機によって得られるスラリーのｐＨを調整するための薬剤を不要としたり、薬剤の使用量を低く抑え、運転コストを低減することができる。また、ＳＯ2濃度を調整しながら可燃物や廃棄物の使用量を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでの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運転コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理システムの一実施の形態を示すフローチャートである。
【図２】セメントキルンの窯尻に可燃物を投入する前後の塩素バイパス排ガス中のＳＯ2濃度の推移を示す図である。
【図３】従来のセメントキルン抽気ガスの処理システムの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明をするための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理システムの一実施の形態を示し、この処理システム１は、セメントキルン２の窯尻から燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブ３と、プローブ３に冷風Ａを供給する冷却ファン４と、プローブ３で抽気した燃焼ガスＧ１に含まれるダストの粗粉Ｃを分離するサイクロン５と、サイクロン５から排出された排ガスＧ２に含まれる微粉Ｆを湿式集塵する湿式集塵機６と、湿式集塵機６から排出されるスラリーＳ２を固液分離して石膏Ｇと塩水ＳＷとを得る固液分離機８と、湿式集塵機６からの排ガスＧ３を誘引する誘引ファン９と、排ガスＧ２に含まれるＳＯ2の濃度を測定するＳＯ2濃度計１３と、湿式集塵機６において循環するスラリーＳ１のｐＨ値を測定するｐＨ計１４等で構成される。
【００２０】
湿式集塵機６は、微粉Ｆを含む排ガスＧ２をスラリーＳ１中の水分と接触させて冷却するスクラバ６ａと、スクラバ６ａとの間でスラリーＳ１を循環させる循環液槽６ｂ及び循環ポンプ１１と、循環液槽６ｂ内のスラリーＳ２を排出して固液分離機８に供給する排出ポンプ１２と、給水装置（不図示）からの工水Ｗを噴霧する洗浄塔６ｃと、を備える。
【００２１】
次に、上記構成を有する処理システム１の動作について図１を中心に参照しながら説明する。
【００２２】
セメントキルン２の燃焼ガスの一部をプローブ３で冷却しながら抽気し、抽気した燃焼ガスＧ１をサイクロン５で分級し、粗粉Ｃをセメントキルン系に戻すとともに、塩素含有率の高い微粉Ｆ及び排ガスＧ２を湿式集塵機６に導き、スクラバ６ａにおいて循環液槽６ｂから供給されるスラリーＳ１の水分等によって冷却し、微粉Ｆを湿式集塵する。また、循環液槽６ｂに必要に応じて消石灰を添加し、排ガスＧ２に含まれるＳＯ2と反応させ、脱硫しながら石膏を生成させる。
【００２３】
湿式集塵機６から排出されたスラリーＳ２を固液分離機８に供給し、石膏Ｇと、ＫＣｌを含む塩水ＳＷとに分離し、石膏Ｇを回収するとともに、分離された塩水ＳＷをセメント粉砕工程に添加したり、水処理後に下水又は海洋に放流して処理する。
【００２４】
ここで、ＳＯ2濃度計１３によって、サイクロン５からの排ガスＧ２に含まれるＳＯ2の濃度を測定するとともに、ｐＨ計１４によって、湿式集塵機６において循環するスラリーＳ１のｐＨ値を測定する。そして、ＳＯ2濃度計１３によるＳＯ2濃度の測定値が、標準酸素濃度を１８％として、３００ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下となるように、また、ｐＨ計１４によるｐＨの測定値が４〜６となるように以下の要領で調整する。
【００２５】
ＳＯ2濃度計１３によって測定されるＳＯ2濃度が上記範囲より低い場合、及びｐＨ計１４で測定されるｐＨ値が上記範囲より高い場合に、図１において、セメントキルン２へ可燃物を投入する。ここで、この可燃物を、コークス、コールタールピッチ、タイヤ、石炭、無煙炭、瀝青炭、亜炭、褐炭、黒鉛、難燃性プラスチック、フェノール樹脂、フラン樹脂、熱硬化性樹脂、セルロース、木炭、廃トナー、ミックスコークス、ファインコークス、電極くず、活性コークス、炭化物、重油灰及びフライアッシュに含まれる未燃カーボンからなる群より選択される１又は２以上とすることができる。また、硫黄分を含む廃棄物をセメントキルン２に投入してもよい
【００２６】
図２は、クリンカ時産８５ｔ／ｈのセメントキルン２の窯尻に可燃物としてコークスを０．６ｔ／ｈ投入した場合のセメントキルン抽気ガスの処理システム１の排ガスＧ３中のＳＯ2濃度の推移を示す。同図に示すように、コークスを投入する前は、排ガスＧ３中のＳＯ2濃度は、５００〜２０００ｐｐｍで推移するが、コークス投入後は、３０００〜６０００ｐｐｍ程度と、大幅に上昇することが分かる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、粗粉Ｃを分離した後の排ガスＧ２中のＳＯ2濃度を所定の範囲に調整するため、スラリーＳ１のｐＨを調整するための硫酸や消石灰等の薬剤を不要としたり、薬剤の使用量を低下させることができる。
【００２８】
尚、上記実施の形態においては、セメントキルン２の窯尻から燃焼ガスの一部を抽気したが、セメントキルン２の窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した抽気ガスを上述のようにして処理することもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１  セメントキルン抽気ガスの処理システム
２  セメントキルン
３  プローブ
４  冷却ファン
５  サイクロン
６  湿式集塵機
６ａ  スクラバ
６ｂ  循環液槽
６ｃ  洗浄塔
８  固液分離機
９  誘引ファン
１１  循環ポンプ
１２  排出ポンプ
１３  ＳＯ2濃度計
１４  ｐＨ計
Ａ  冷風
Ｃ  粗粉
Ｆ  微粉
Ｇ  石膏
Ｇ１  燃焼ガス
Ｇ２、Ｇ３  排ガス
Ｓ１、Ｓ２  スラリー
ＳＷ  塩水
Ｗ  工水
【図１】
0005661151.tif 000002
【図２】
0005661151.tif 000003
【図３】
0005661151.tif 000004