(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理方法において、
塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとし、
形成された前記スラリーを一旦貯留し、
貯留した前記スラリーをクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にセメント製造用のミルで混合する
ことを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
【請求項２】
セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理方法において、
塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとし、
このスラリーを脱水し、
脱水により得られた処理水をクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にセメント製造用のミルで混合する
ことを特徴とする塩素バイパスダストの処理方法。
【請求項３】
塩素バイパスダストに対して重量比で２〜５倍の水を加える請求項１及び２に記載の塩素バイパスダストの処理方法。
【請求項４】
セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理装置において、
塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとするためのスラリー槽と、
前記スラリー槽で形成されたスラリーを搬送する第１のポンプと、
第１のポンプで搬送されたスラリーを一旦貯留するスラリータンクと、
前記スラリータンクからスラリーを搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第２のポンプと
を備えたことを特徴とする塩素バイパスダストの処理装置。
【請求項５】
セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理装置において、
塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとするためのスラリー槽と、
前記スラリー槽で形成されたスラリーを搬送する第１のポンプと、
第１のポンプで搬送されたスラリーを一定時間静置して上澄み水と濃縮スラリーとに分離するための沈降槽と、
濃縮スラリーを脱水する脱水機と、
前記沈降槽で得られた上澄み水と前記脱水機で得られた処理水とを搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第３のポンプと
を備えたことを特徴とする塩素バイパスダストの処理装置。
【請求項６】
前記沈降槽で得られた上澄み水と前記脱水機で得られた処理水とを一旦貯留する溶液タンクと、
前記溶液タンクから上澄み水と処理水を搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第４のポンプと
を備えた請求項５に記載の塩素バイパスダストの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塩素バイパス設備により回収した塩素バイパスダストを処理する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セメントキルンにおける産業廃棄物の処理量増加に応じて、キルンの安定操業やセメント品質に悪影響を及ぼす塩素などの揮発性成分のキルンヘの持込み量が増加しており、この対策として塩素バイパス設備が設置されている。
塩素バイパス設備は、キルン尻付近の塩素等の揮発性成分濃縮領域からガスを抽気し、冷却することにより塩素化合物を主とする揮発性成分を固形化させた塩素バイパスダストを生成させ、この塩素バイパスダストを系外に排出することで、塩素をキルン内から除去する設備である。
【０００３】
従来の塩素バイパスダストの処理装置を図５に示す。セメントキルン１のインレットチャンバー部に設けられたプローブ２からガスを抽気しつつ冷却して生成された塩素バイパスダストは捕集設備３で捕集される。この塩素バイパスダストは、クリンカ等に添加、又は仕上ミルに直接供給することによりセメント粉砕系で処理されるが、セメント工場の配置上、キルン１からの抽気設備系と仕上添加設備系は多くの場合互いに離れた場所に設置せざるを得ないため、各々の設備系に貯蔵用のタンク４及び５を置き、処理状況に合せてトラック等でタンク４と５との間を移送している。
仕上添加設備系では貯蔵用のタンク５から引き出した塩素バイパスダストを計量装置６で秤量した後、チェーン式コンベヤあるいは空気輸送機により目的の添加位置まで輸送し、クリンカ等に添加、又はセメント仕上ミル７に添加している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の設備では、タンク４及び５間の塩素バイパスダスト移送が必要であり、作業者はタンク残量を監視しながら移送用のトラックを準備し、抽気設備系の塩素バイパスダスト貯蔵タンク４から塩素バイパスダストを引出し、運搬し、仕上添加設備系の貯蔵タンク５ヘ積込む作業を行なっていた。
塩素バイパスダストは潮解性を持つため、長期貯蔵を行うとタンク４及び５より排出しにくくなることから、タンク容量は最大で２〜３日分程度とせざるを得ず、塩素バイパス連続運転時には、週３〜４回この作業を行なう必要があった。
【０００５】
また、塩素バイパスダストは容重が０．１５前後と軽いため、重量あたりのタンク必要容積が大きくなり、同重量のセメント原料やセメントに比べてタンク４及び５が大型化していた。さらに、タンク壁面温度が低下すると吸湿によりタンクから出にくくなる性質があるので、温度の低下する仕上添加設備系の貯蔵タンク５には加温設備が必要となり、設備費が増す要因の一つとなっていた。
仕上添加設備系の貯蔵タンク５からクリンカ等あるいは仕上ミル７ヘの添加には粉体の輸送機により行うため、既設架構内での自由なルート設定が難しく、設備配置上から添加位置に制約を受ける場合があった。
【０００６】
この発明はこのような従来の間題点を解消するためになされたものであり、塩素バイパスダストの抽気設備系タンクから仕上添加設備系タンクへのトラックによる移送を不要とし、且つ仕上添加設備系タンクの小型化、ダスト添加系設備の簡素化を図ることができる塩素バイパスダストの処理方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る塩素バイパスダストの処理方法は、セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理方法において、塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとし、形成されたスラリーを一旦貯留し、貯留したスラリーをクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にセメント製造用のミルで混合する方法である。
請求項２に係る塩素バイパスダストの処理方法は、セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理方法において、塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとし、このスラリーを脱水し、脱水により得られた処理水をクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にセメント製造用のミルで混合する方法である。
請求項３に係る塩素バイパスダストの処理方法は、請求項１または２の方法において、塩素バイパスダストに対して重量比で２〜５倍の水を加えてスラリー化する方法である。
【０００８】
請求項４に係る塩素バイパスダストの処理装置は、セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理装置において、塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとするためのスラリー槽と、スラリー槽で形成されたスラリーを搬送する第１のポンプと、第１のポンプで搬送されたスラリーを一旦貯留するスラリータンクと、スラリータンクからスラリーを搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第２のポンプとを備えたものである。
【０００９】
請求項５に係る塩素バイパスダストの処理装置は、セメントキルンに取り付けられた塩素バイパス設備により回収された塩素バイパスダストの処理装置において、塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとするためのスラリー槽と、スラリー槽で形成されたスラリーを搬送する第１のポンプと、第１のポンプで搬送されたスラリーを一定時間静置して上澄み水と濃縮スラリーとに分離するための沈降槽と、濃縮スラリーを脱水する脱水機と、沈降槽で得られた上澄み水と脱水機で得られた処理水とを搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第３のポンプとを備えたものである。
請求項６に係る塩素バイパスダストの処理装置は、請求項５の装置において、沈降槽で得られた上澄み水と脱水機で得られた処理水とを一旦貯留する溶液タンクと、溶液タンクから上澄み水と処理水を搬送してクリンカ、石膏及び混合材の少なくとも一つと共にあるいは直接セメント製造用のミルに供給するための第４のポンプとをさらに備えたものである。
【００１０】
この発明では、塩素バイパス設備により捕集した塩素バイパスダストに水を加え、ポンプを使用し配管を通じて仕上添加設備系に移送し、スラリーの状態または水溶液の状態でクリンカ等に添加又はセメント製造用のミルに供給する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１に係る塩素バイパスダストの処理装置を示す。セメントキルン１のインレットチャンバー部に設けられたプローブ２を介してキルン尻付近の塩素等の揮発性成分濃縮領域からガスを抽気し、これを冷却して生成された塩素バイパスダストが塩素バイパスダスト捕集設備３で捕集され、抽気設備系のタンク４内に貯留される。塩素バイパスダストはタンク４から定量供給機８により引き出されてスラリー槽９に送られ、ここで水（例えば工場水）が加えられてスラリー化される。
【００１２】
このとき、塩素バイパスダストに対して加える水が少なすぎると、スラリーの濃度が濃くなってポンプ１０での移送が困難になり、逆に加える水が多すぎると、スラリーの量が多くなるためスラリー槽９、ポンプ１０、配管等を大型化する必要が生じてしまう。そこで、塩素バイパスダストと加える水の重量比は、ダストに対して水２〜５倍が適している
【００１３】
スラリー槽９にて水が加えられた塩素バイパスダストはスラリー状態でポンプ１０（第１のポンプ）により仕上添加設備系に送られ、クリンカ、石膏、混合材（石灰石、高炉スラグ、フライアッシュ等）等に添加されてセメント仕上ミル７に供給され、セメントが製造される。あるいは、ポンプ１０によりスラリー状の塩素バイパスダストが直接セメント仕上ミル７に供給される。
【００１４】
実施の形態２．
図２にこの発明の実施の形態２に係る塩素バイパスダストの処理装置を示す。この処理装置は、図１に示した実施の形態１の処理装置において、スラリー槽９で形成されたスラリー状の塩素バイパスダストを一旦貯留するスラリータンク１１と、このスラリータンク１１からスラリー状の塩素バイパスダストを搬送してクリンカ、石膏、混合材等に添加、あるいは直接セメント仕上ミル７に供給するためのポンプ１２（第２のポンプ）を設けたものである。
【００１５】
このようにスラリー状の塩素バイパスダストをスラリータンク１１に一時的に貯留することにより、セメント仕上ミル７への塩素バイパスダストの供給を定常的に行うことができるようになる。
【００１６】
実施の形態３．
図３にこの発明の実施の形態３に係る塩素バイパスダストの処理装置を示す。この処理装置は、図１に示した実施の形態１の処理装置において、スラリー槽９で形成されたスラリー状の塩素バイパスダストを一定時間静置して上澄み水と濃縮スラリーとに分離するための沈降槽１３と、濃縮スラリーを脱水する脱水機１４とを備えると共に、沈降槽１３で得られた上澄み水と脱水機１４で得られた処理水（ろ液）とを搬送してクリンカ、石膏、混合材と共にあるいは直接セメント仕上ミル７に供給するためのポンプ１５（第３のポンプ）を備えたものである。
【００１７】
スラリー槽９で形成されたスラリー状の塩素バイパスダストは、ポンプ１０により沈降槽１３に入り、ここで一定時間静置することにより、上澄み水と濃縮スラリーとに分離される。濃縮スラリーは脱水機１４にて脱水され、生成した脱水ケーキはセメント原料としてリサイクルすることができる。一方、沈降槽１３で得られた上澄み水と脱水機１４で濃縮スラリーを脱水した時に発生する処理水はポンプ１５により仕上添加設備系に送られ、クリンカ、石膏、混合材等に添加されてセメント仕上ミル７に供給され、セメントが製造される。あるいは、ポンプ１５により沈降槽１３で得られた上澄み水と脱水機１４で得られた処理水が直接セメント仕上ミル７に供給される。
【００１８】
なお、塩素バイパスダスト中の塩素分はほとんどが水溶性であるため、上澄み水及び処理水にほとんどの塩素分が存在し、脱水ケーキに存在する塩素分はわずかである。
この実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、塩素バイパスダストに加える水の重量比はダストに対して水２〜５倍が適している。
【００１９】
実施の形態４．
図４にこの発明の実施の形態４に係る塩素バイパスダストの処理装置を示す。この処理装置は、図３に示した実施の形態３の処理装置において、沈降槽１３で得られた上澄み水と脱水機１４で得られた処理水を一旦貯留する溶液タンク１６と、この溶液タンク１６から上澄み水及び処理水を搬送してクリンカ、石膏、混合材等に添加、あるいは直接セメント仕上ミル７に供給するためのポンプ１７（第４のポンプ）を設けたものである。
【００２０】
このように上澄み水及び処理水を溶液タンク１６に一時的に貯留することにより、セメント仕上ミル７への上澄み水及び処理水の供給を定常的に行うことができるようになる。
なお、上記実施の形態１〜４におけるセメント仕上ミル７の代わりに混合セメント（高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等）用の混合材を粉砕するミルを用いて実施することも可能である。
【００２１】
また、この発明による塩素バイパスダストの処理方法及びその装置はすべての塩素バイパス設備に適用することができるが、例えば特願平９−５２１９１８号公報に開示されているような、パイバスガス中のダストの粗粉分離工程を有する装置と組合わせて適用することにより、スラリー生成量をセメント生産量に対して最大でも１％とすることが可能となる。この量はクリンカ粉砕時に行うミル内散水量と同等以下であり、セメントの品質には影響を与えないため、さらに効果的となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下のような効果が得られる。
１．塩素バイパスダストをスラリーの状態にすることによりポンプでの移送が可能となり、従来行っていた塩素バイパス抽気設備系タンクと仕上添加設備系タンクとの間のトラックによる移送が不要となることでランニングコストの低減を図ることができる。
２．塩素バイパスダストに水を加えてスラリーとすることにより、塩素バイパスダストが減容され、仕上添加設備系のタンク容積が従来の約１／３〜２／３となり設備の構築費が低減される。
３．仕上添加設備系タンクからセメント仕上ミル等への輸送も、ポンプと樹脂性チューブによる配管のみで行え、従来の粉体輸送機が不要となるため、設備が大幅に簡略化できる。
４．塩素バイパスダストの潮解性のため、従来タンクでの保管は数日程度であったが、スラリーあるいは上澄水の状態にすることにより数週間の保管が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係る塩素バイパスダストの処理装置を示すブロック図である。
【図２】  実施の形態２に係る塩素バイパスダストの処理装置を示すブロック図である。
【図３】  実施の形態３に係る塩素バイパスダストの処理装置を示すブロック図である。
【図４】  実施の形態４に係る塩素バイパスダストの処理装置を示すブロック図である。
【図５】  従来の塩素バイパスダストの処理装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  セメントキルン、２  プローブ、３  塩素バイパスダスト捕集設備、４  タンク、７  セメント仕上ミル、８  定量供給機、９  スラリー槽、１０，１２，１５，１７  ポンプ、１１  スラリータンク、１３  沈降槽、１４  脱水機、１６  溶液タンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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