(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エコセメントキルンの排ガスから熱回収して該排ガスの温度を２００℃以下に低下させる熱回収装置と、
該熱回収装置の排ガスを３００℃以上に再加熱する再加熱装置と、
該再加熱された排ガス中の有害物質を除去する触媒装置と、
該触媒装置の排ガスを湿式集塵する湿式集塵装置とを備えることを特徴とするセメントキルン排ガス処理装置。
【請求項２】
前記熱回収装置で回収した熱を用いて前記再加熱装置で前記熱回収装置の排ガスを再加熱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排ガス処理装置。
【請求項３】
前記熱回収装置と前記再加熱装置との間に、前記熱回収装置の排ガスを集塵し、該集塵後の排ガスを前記再加熱装置に供給する集塵装置を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のセメントキルン排ガス処理装置。
【請求項４】
前記熱回収装置の排ガスを粗粉と、微粉を含むガスとに分離し、該微粉を含むガスを前記集塵装置に供給する分級装置を備えることを特徴とする請求項３に記載のセメントキルン排ガス処理装置。
【請求項５】
前記湿式集塵装置から排出されたスラリーを固液分離する固液分離装置を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセメントキルン排ガス処理装置。
【請求項６】
エコセメントキルンの排ガスから熱回収して該排ガスの温度を２００℃以下に低下させ、
該熱回収した排ガスを３００℃以上に再加熱し、
該再加熱した排ガス中の有害物質を触媒を用いて除去し、
該有害物質を除去した排ガスを湿式集塵することを特徴とするセメントキルン排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコセメントを製造するエコセメントキルンの排ガスを処理する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エコセメントは、都市ごみや下水汚泥の焼却灰と、従来のセメント原料とを用いて製造される。このエコセメントの焼成装置は、図２に示すように、セメントキルン２と、セメントキルン２で製造されたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ３とを備えるが、ダイオキシン類の再合成を抑制するため、セメントキルン２の排ガスＧ８の全量を排ガス冷却設備２２で冷却する。
【０００３】
また、排ガス冷却設備２２の排ガスＧ９から塩素分や、焼却灰に含まれる重金属類等に由来する有害物質を除去するため、排ガスＧ９をサイクロン５で粗粉Ｃと、微粉Ｆを含む排ガスＧ１０とに分離し、ろ過式集塵装置６で排ガスＧ１０から微粉Ｆを除去し、微粉Ｆを除去した排ガスＧ１１に消石灰を添加してろ過式集塵装置２３で塩素分、ＳＯｘ等の酸性成分Ａを除去し、酸性成分Ａを除去した排ガスＧ１２からＳＯｘ、ＮＯｘ、水銀、ダイオキシン類等を活性コークス塔２４で除去し、活性コークス塔２４の排ガスＧ１３を煙突１０から大気に放出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記排ガス処理装置２１では、セメントキルン２の排ガスＧ８の全量を冷却しているため、多量の熱エネルギーの損失になる。また、消石灰の添加による脱硫は効率的ではなく、活性コークス塔２４においても脱硫を行っていた。さらに、活性コークス塔２４における活性コークスの運転コストが高く、活性コークスの再生により生じた粉塵が煙突から排出されたり、粉塵爆発の可能性もないとは言えず、改善の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、エコセメントキルンの排ガスの熱エネルギーを有効利用しながら、効率よく低コストでセメントキルン排ガスを処理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルン排ガス処理装置であって、エコセメントキルンの排ガスから熱回収して該排ガスの温度を２００℃以下に低下させる熱回収装置と、該熱回収装置の排ガスを３００℃以上に再加熱する再加熱装置と、該再加熱された排ガス中の有害物質を除去する触媒装置と、該触媒装置の排ガスを湿式集塵する湿式集塵装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、熱回収装置によりエコセメントキルンの排ガスの熱エネルギーを有効
利用すると共に、触媒装置において排ガスに含まれるＮＯｘ及びダイオキシン類等の有害
物質を同時に処理し、触媒装置において水銀と塩化水素との反応を促進させて生成させた
水溶性の塩化水銀を湿式集塵装置で溶解させ、効率よく低コストでセメントキルン排ガス
を処理することができる。
また、エコセメントキルンの排ガスを２００℃以下に急冷することでダイオキシン類の再合成を防止し、熱回収した排ガスを３００℃以上に再加熱することで、排ガス中のＳＯｘとアンモニアとが反応して硫酸アンモニウムが生成するのを防ぎ、硫酸アンモニウムによる触媒の失活を回避することができる。
【０００８】
上記セメントキルン排ガス処理装置において、前記熱回収装置で回収した熱を用いて前記再加熱装置で前記熱回収装置の排ガスを再加熱することができる。これによって、別途熱源を付設せずに熱回収装置の排ガスを再加熱することができる。
【０００９】
また、前記熱回収装置と前記再加熱装置との間に、前記熱回収装置の排ガスを集塵し、該集塵した後の排ガスを前記再加熱装置に供給する集塵装置を備えることができ、集塵装置で塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩分の濃度の高いダストを回収することができる。
【００１０】
前記熱回収装置の排ガスを粗粉と、微粉を含むガスとに分離し、該微粉を含むガスを前記集塵装置に供給する分級装置を備えることができ、分級装置で塩分濃度の高い微粉を分離して処理対象とすると共に、塩分濃度の低い粗粉をセメント原料として利用することができる。
【００１１】
さらに、前記湿式集塵装置から排出されたスラリーを固液分離する固液分離装置を備えることで、固液分離装置で分離した石膏を多く含むケーキをセメント原料として利用することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、セメントキルン排ガス処理方法であって、エコセメントキルンの排ガスから熱回収して該排ガスの温度を２００℃以下に低下させ、該熱回収した排ガスを３００℃以上に再加熱し、該再加熱した排ガス中の有害物質を触媒を用いて除去し、該有害物質を除去した排ガスを湿式集塵することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、上記発明と同様に、エコセメントキルンの排ガスの熱エネルギーを有効利用しながら、排ガスに含まれる有害物質を触媒等によって除去し、効率よく低コストでセメントキルン排ガスを処理することができる。また、エコセメントキルンの排ガスを２００℃以下に急冷することでダイオキシン類の再合成を防止し、熱回収した排ガスを３００℃以上に再加熱することで、排ガス中のＳＯｘとアンモニアとが反応して硫酸アンモニウムが生成するのを防ぎ、硫酸アンモニウムによる触媒の失活を回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、エコセメントキルン排ガスの熱エネルギーを有効利用しながら、効率よく低コストでセメントキルン排ガスを処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るセメントキルン排ガスの処理装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】従来のセメントキルン排ガスの処理装置の一例を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施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。
【００１７】
図１は、本発明に係るセメントキルン排ガス処理装置の一実施の形態を示し、この処理装置１は、セメントキルン２及びクリンカクーラ３等を備えるエコセメント製造装置に付設され、セメントキルン２の排ガスＧ１から熱回収するボイラ４と、ボイラ４の排ガスＧ２を粗粉Ｃと、微粉を含む排ガスＧ３とに分離する分級装置としてのサイクロン５と、サイクロン５の排ガスＧ３から微粉Ｆを除去するろ過式集塵装置６と、ろ過式集塵装置６の排ガスＧ４を加熱する再加熱装置７と、再加熱装置７の排ガスＧ５から有害物質を除去する触媒装置８と、触媒装置８の排ガスＧ６を湿式集塵する湿式スクラバ９と、湿式スクラバ９の排ガスＧ７を大気に放出する煙突１０と、湿式スクラバ９から排出されたスラリーＳをケーキＣＡとろ液Ｌとに分離する固液分離装置１１と、ろ液Ｌを排水処理する排水処理装置１２とを備える。
【００１８】
ボイラ４は、セメントキルン２の排ガスＧ１から熱回収して蒸気ＳＴ１を発生させ、発生した蒸気ＳＴ１を再加熱装置７で利用するために設けられる。このボイラ４は、８００℃程度の排ガスＧ１を２００℃以下に急冷する能力を有する。発生した蒸気ＳＴ１を再加熱装置７以外の装置で利用することもできる。
【００１９】
サイクロン５は、ボイラ４の排ガスＧ２を比較的塩素濃度の低い粗粉Ｃと、塩素濃度の高い微粉を含む排ガスＧ３とに分離するために備えられ、サイクロン以外の分級装置を用いることもできる。
【００２０】
ろ過式集塵装置６は、排ガスＧ３から塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩分濃度の高い微粉Ｆを回収するために備えられる。
【００２１】
再加熱装置７は、ろ過式集塵装置６の排ガスＧ４をボイラ４からの蒸気ＳＴ１によって再加熱するために備えられ、使用後温度低下した蒸気ＳＴ２をボイラ４に戻す。
【００２２】
触媒装置８は、再加熱装置７の排ガスＧ５に含まれるＮＯｘ、ダイオキシン類、水銀等の有害物質を除去するために備えられ、チタン・バナジウム系の脱硝触媒等を用いることができる。
【００２３】
湿式スクラバ９は、触媒装置８の排ガスＧ６を洗浄するために備えられ、触媒装置８において水銀と塩化水素との反応を促進させて生成した水溶性の塩化水銀を、循環するスラリーＳに取り込んで排出する。
【００２４】
固液分離装置１１は、湿式集塵装置９から排出されたスラリーＳを固液分離するために備えられ、フィルタプレス、ベルトフィルタ等を用いることができる。
【００２５】
排水処理装置１２は、ろ液Ｌに硫化剤やキレート剤等を添加して排水処理をするために備えられる。
【００２６】
次に、上記構成を有する処理装置１を用いたセメントキルン排ガス処理方法について、図１を参照しながら説明する。
【００２７】
セメントキルン２の窯尻に、都市ごみや下水汚泥の焼却灰と、セメント原料とを供給してセメントクリンカを焼成する。焼成したセメントクリンカをクリンカクーラ３で冷却し、得られたエコセメントクリンカを仕上ミル（不図示）で石膏等と共に粉砕してエコセメントを製造する。
【００２８】
一方、セメントキルン２の排ガスＧ１をボイラ４に供給し、ボイラ４の排ガスＧ２の温度が２００℃以下になるように排ガスＧ１から熱回収する。排ガスＧ１を２００℃以下に急冷することでダイオキシン類の再合成を防止することができる。
【００２９】
排ガスＧ２をサイクロン５で分級して粗粉Ｃを分離し、セメントキルン２に戻してセメント原料とする。サイクロン５で分離された微粉を含む排ガスＧ３は、ろ過式集塵装置６に導入される。
【００３０】
次に、ろ過式集塵装置６でサイクロン５の排ガスＧ３に含まれる塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩分を多く含む微粉Ｆを回収し、微粉Ｆを除去した後の排ガスＧ４を再加熱装置７でボイラ４の蒸気ＳＴ１を利用して３００℃以上に再加熱する。排ガスＧ４を３００℃以上に加熱することで、排ガスＧ４中のＳＯｘとアンモニアとが反応して硫酸アンモニウムが生成するのを防ぎ、硫酸アンモニウムによる触媒装置８の閉塞や触媒の失活を回避することができる。再加熱装置７で温度低下した蒸気ＳＴ２は、ボイラ４に戻される。
【００３１】
再加熱した排ガスＧ５を触媒装置８に供給して排ガスＧ５中のＮＯｘ、ダイオキシン類、水銀等の有害物質を除去する。触媒装置８において、ＮＯｘをＮ2に変化させ、ダイオキシン類を分解し、水銀を排ガスＧ５中の塩化水素と反応させて水溶性の塩化水銀にする。
【００３２】
次に、触媒装置８の排ガスＧ６を湿式スクラバ９に供給し、塩化水銀を湿式スクラバ９を循環するスラリーＳに溶解させ、有害物質を除去した後の排ガスＧ７を煙突１０から大気に放出する。
【００３３】
一方、湿式スクラバ９から排出したスラリーＳを固液分離装置１１に供給してケーキＣＡとろ液Ｌとに分離し、塩化水銀を含むろ液Ｌを排水処理装置１２で排水処理した後に放流する。ケーキＣＡには石膏（ＣａＳＯ4）が多く含まれるため、ケーキＣＡをセメント原料に用いることもできる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態によれば、ボイラ４でセメントキルン２の排ガスＧ１の熱エネルギーを有効利用すると共に、触媒装置８において排ガスＧ５に含まれるＮＯｘ及びダイオキシン類を同時に処理し、触媒装置８において水銀と塩化水素との反応を促進させて生成した水溶性の塩化水銀を湿式スクラバ９で溶解させ、効率よくセメントキルンの排ガスＧ１を処理することができる。
【００３５】
尚、本実施の形態では、熱回収装置としてボイラ４を用いたが、その他の装置を用いて熱回収してもよく、サイクロン５やろ過式集塵装置６を用いて排ガスＧ２から微粉Ｆを回収することなく排ガスＧ２を処理することもできる。
【００３６】
また、再加熱装置７においてボイラ４で回収した熱を用いて排ガスＧ４を再加熱することで、別途熱源を設けずに済むため好ましいが、ボイラ４で回収した熱を他の用途に用い、再加熱装置７においてボイラ４以外の熱源を用いて排ガスＧ４を再加熱することもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１  セメントキルン排ガス処理装置
２  セメントキルン
３  クリンカクーラ
４  ボイラ
５  サイクロン
６  ろ過式集塵装置
７  再加熱装置
８  触媒装置
９  湿式スクラバ
１０  煙突
１１  固液分離装置
１２  排水処理装置
Ｃ  粗粉
ＣＡ  ケーキ
Ｆ  微粉
Ｇ１〜Ｇ７  排ガス
Ｌ  ろ液
Ｓ  スラリー
【図１】
0006344850.tif 000002
【図２】
0006344850.tif 000003