(57)【要約】【課題】塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させるとともに、塩素バイパスダストの塩素分、カルシウム分の含有率を安定化させ、セメントへ添加した場合のセメント品質の不安定化等を防止する。【解決手段】セメントキルン２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Ｇを冷却しながら抽気し、抽気ガスＧ１から粗粉Ｄ１を分離し、微粉Ｄ２を含む抽気ガスＧ２から微粉を捕集するにあたり、抽気ガスＧ１に同伴するダスト（Ｄ１＋Ｄ２）の濃度、又は抽気ガスＧ１から粗粉Ｄ１を分離するサイクロン（分級機）４の分級点を調整することにより、微粉Ｄ２の塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とする。【選択図】図１
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【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冷却しながら抽気し、該抽気ガスから粗粉を分離し、微粉を含む抽気ガスから該微粉を捕集するにあたり、
前記冷却しながら抽気されたガスに同伴するダストの濃度、又は前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、前記微粉の塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下と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】
前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下と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】
前記微粉の１０μｍ通過分を測定し、前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整す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抽気ガスの処理方法。
【請求項４】
前記微粉の１０μｍ通過分を８０質量％以上とすることで、塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とすることを特徴とする請求項３に記載のセメントキルン抽気ガスの処理方法。
【請求項５】
前記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抽気されるガス量を、該キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの０．１容量％以上３０容量％以下とす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抽気ガスの処理方法。
【請求項６】
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する抽気装置に導入する冷却風量、又は／及び該抽気装置の抽気口の上下に設置した邪魔板の挿入長さを調整することにより、前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のセメントキルン抽気ガスの処理方法。
【請求項７】
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する抽気装置であって、
抽気されたガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度測定器と、
該ダスト濃度測定器によって測定されるダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下に調整するダスト濃度調整手段とを備えることを特徴とする抽気装置。
【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に関し、特に、塩素を除去するため、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抽気した燃焼ガスを処理する方法に関する。
【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を除去する塩素バイパス設備が用いられている。近年、廃棄物のセメント原料化又は燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルンに持ち込まれる塩素等の揮発成分の量も増加し、塩素バイパスダストの発生量の増加や、塩素バイパス設備での塩素除去効率の低下等の問題が発生している。
【０００３】
また、回収した塩素バイパスダストを処理する際にも、該ダストの塩素分、カルシウム分（ＣａＯ）の含有率が安定しないため、セメントへ添加した場合に、セメント品質の不安定化や、ダスト水洗処理時の設備能力の不足等の問題も生じている。
【０００４】
一方、特許文献１には、セメントキルン抽気ガスから回収した微粉ダストのハンドリング性を高めるため、プレヒータの最下部又はセメントキルンの窯尻部の排ガスの一部を抽気する際に、抽気ガスの温度を９５０℃〜１１５０℃の範囲に保持し、この抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却した後、固気分離手段において分級粒度を１５μｍ〜３０μｍの範囲に調整し、それ以下の微粉ダストを抽気ガスから捕集・除去することにより、回収する微粉ダストの量を５０〜１５０ｇ／ｍ3Ｎの範囲に保持しつつ、捕集された微粉ダストの塩素濃度を５〜２０％の範囲に調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−８９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させるとともに、塩素バイパスダストの塩素分、ＣａＯの含有率を安定化させ、セメントへ添加した場合のセメント品質の不安定化等を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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冷却しながら抽気し、該抽気ガスから粗粉を分離し、微粉を含む抽気ガスから該微粉を捕集するにあたり、前記冷却しながら抽気されたガスに同伴するダストの濃度、又は前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、前記微粉の塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とすることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明によれば、前記ダストの濃度、又は分級機の分級点を調整することにより、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させることができるとともに、微粉（塩素バイパスダスト）の塩素分、ＣａＯの含有率を安定させることができる。そのため、微粉をセメント添加した場合にセメント品質の不安定化を防止することができ、ダスト水洗処理時に設備能力が不足したり、過大な設備の設置を回避することができる。
【０００９】
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下とすることができる。これにより、微粉の塩素濃度を１０質量％以上とすることができる。
【００１０】
また、前記微粉の１０μｍ通過分を測定し、前記冷却しながら抽気されたガスから粗粉を分離する分級機の分級点を調整することにより、微粉の塩素濃度及びＣａＯ濃度を調整することができる。微粉の１０μｍ通過分と微粉の塩素濃度及びＣａＯ濃度とは相関があるため、１０μｍ通過分を測定して分級機の分級点を調整することで微粉の塩素濃度及びＣａＯ濃度を効率よく調整することができる。
【００１１】
さらに、前記微粉の１０μｍ通過分を８０質量％以上とすることで、塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とすることができる。
【００１２】
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、前記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抽気されるガス量を、該キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの０．１容量％以上３０容量％以下とすることができ、抽気されるガス量が増加しても、微粉の塩素濃度及びカルシウム（ＣａＯ）濃度を好ましい範囲に維持することができる。
【００１３】
上記セメントキルン抽気ガスの処理方法において、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冷却しながら抽気する抽気装置の冷却風量、又は／及び該抽気装置の抽気口の上下に設置した邪魔板の挿入長さを調整することにより、前記冷却しながら抽気されたガス中のダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下とすることができる。
【００１４】
また、本発明は、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する抽気装置であって、抽気されたガス中のダスト濃度を測定するダスト濃度測定器と、該ダスト濃度測定器によって測定されるダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下に調整するダスト濃度調整手段とを備えることを特徴とする。本発明によれば、抽気ガス中のダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下に調整することで、後段で回収される微粉（塩素バイパスダスト）の塩素分、ＣａＯの含有率を安定させることができ、微粉の塩素濃度を１０質量％以上とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、塩素バイパスダストの発生量を低減し、塩素バイパス設備での塩素除去効率を上昇させるとともに、塩素バイパスダストの塩素分、カルシウム分の含有率を安定化させ、セメントへ添加した場合のセメント品質の不安定化等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理方法を適用した塩素バイパス設備を示す概略図である。
【図２】図１の塩素バイパス設備を構成するプローブの抽気口の上下に設置された邪魔板を示す概略図である。
【図３】塩素バイパス設備のプローブ（抽気装置）の入口ダスト濃度と、塩素バイパスダストの塩素濃度の関係を示すグラフである。
【図４】塩素バイパスダストの１０μｍ通過分と塩素濃度の関係を示すグラフである。
【図５】塩素バイパスダストの１０μｍ通過分とＣａＯ濃度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は、本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理方法を適用した塩素バイパス設備を示し、この塩素バイパス設備１は、セメントキルン２の窯尻から最下段サイクロン（不図示）に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部Ｇを冷却しながら抽気するプローブ３と、プローブ３で抽気した抽気ガスＧ１に含まれるダストの粗粉Ｄ１を分離する分級機としてのサイクロン４と、サイクロン４から排出された微粉Ｄ２を含む抽気ガスＧ２を冷却する熱交換器５と、熱交換器５からの抽気ガスＧ３を集塵するバグフィルタ６と、熱交換器５及びバグフィルタ６から排出されたダスト（Ｄ３＋Ｄ４）を貯留するダストタンク７と、バグフィルタ６からの排ガスＧ４を大気へ放出する排気ファン８等で構成される。
【００１９】
上記構成により、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すると、塩素化合物の微結晶が生成され、抽気ガスＧ１に含まれるダストの微粉側に塩素が偏在しているため、サイクロン４で分級した粗粉Ｄ１をセメントキルン系に戻す。一方、サイクロン４によって分離された微粉Ｄ２を含む抽気ガスＧ２は、熱交換器５に導入されて抽気ガスＧ２と媒体との熱交換が行われる。熱交換によって冷却された抽気ガスＧ３は、バグフィルタ６に導入され、バグフィルタ６において抽気ガスＧ３に含まれるダストＤ４が回収される。バグフィルタ６で回収されたダストＤ４は、熱交換器５から排出されたダストＤ３とともにダストタンク７に一旦貯留された後、塩素バイパスダストＤ５としてセメント粉砕ミル系に添加する。
【００２０】
上記塩素バイパス設備１の全体構成及びその動作は、従来の塩素バイパス設備と同様であるが、本発明は、上記構成において、抽気ガスＧ１に同伴するダスト（粗粉Ｄ１＋微粉Ｄ２）の濃度、又はサイクロン４の分級点を調整することにより、微粉Ｄ２の塩素濃度を１０質量％以上、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とすることを特徴とする。
【００２１】
抽気ガスＧ１に同伴するダスト（粗粉Ｄ１＋微粉Ｄ２）の濃度の調整は、抽気ガスＧ１中のダスト濃度を測定する装置、例えば光散乱方式ダスト濃度計や光透過式ダスト濃度計を設置し、連続で検出するとともに、その測定結果より、ダスト濃度が高い場合には、プローブ３の冷却風量を増加したり、図２に示すように、プローブ３の抽気口の上下に設置され、プローブ３の抽気口付近のセメントキルン２からプレヒータへの上昇気流の流れに変化をつけることによって、燃焼ガスの一部Ｇに同伴して持ち込まれるダストの量を減少させる邪魔板３ａ、３ｂの挿入長さＬ等を調整することで行う。また、上記ダスト濃度の調整操作にあたって、制御装置を導入し、自動的に所定のダスト濃度を得ることのできるシステムとして稼働することもできる。
【００２２】
また、サイクロン４の分級点の調整は、抽気ガスＧ２に同伴するダスト（微粉Ｄ２）の粒度分布を連続測定できる装置を設置したり、微粉Ｄ２又はダストＤ４を採取して粒度分布を測定することにより、サイクロン４の入口に設けた可変絞りの開度を調節したり、一次空気量を調節し、所定のサイクロン入口流速となるようにすることで行う。さらに、その粒度の調整操作にあたって制御装置を導入し、自動的に所定の分級点を得ることのできるシステムとして稼働することもできる。
【００２３】
尚、抽気ガスＧ１に同伴するダスト（粗粉Ｄ１＋微粉Ｄ２）の濃度は、プローブ３とサイクロン４との間のダクトに配置された測定部１０で測定し、微粉Ｄ２の１０μｍ通過分は、サイクロン４と熱交換器５との間のダクトに配置された測定部１１又はバグフィルタ６で集塵されたダストの排出部に配置された測定部１２等で測定する。
【００２４】
上述のように抽気ガスＧ１に同伴するダストの濃度を調整することにより、プローブ３の入口ダスト濃度と、微粉Ｄ２の塩素濃度は、図２に示すような関係となり、プローブ３の入口ダスト濃度が低くなる程、微粉Ｄ２の塩素濃度が高くなり、プローブ３の入口ダスト濃度を１２０ｇ／ｍ3Ｎ以下とすることにより、微粉Ｄ２の塩素濃度を１０質量％以上とすることができる。
【００２５】
また、図３に示すように、微粉Ｄ２の１０μｍ通過分と塩素濃度とは相関があり、１０μｍ通過分が多くなる程塩素濃度が高くなり、サイクロン４の分級点を調整して微粉の１０μｍ通過分を８０質量％以上とすることで、塩素濃度を１０質量％以上とすることができる。
【００２６】
さらに、図４に示すように、微粉Ｄ２の１０μｍ通過分とＣａＯ濃度とは相関があり、１０μｍ通過分が多くなる程ＣａＯ濃度が低くなり、サイクロン４の分級点を調整して微粉の１０μｍ通過分を８０質量％以上とすることで、ＣａＯ濃度を３５質量％以下とすることができる。
【００２７】
上述のように、抽気ガスＧ１に同伴するダスト（粗粉Ｄ１＋微粉Ｄ２）の濃度又はサイクロン４の分級点を調整することにより、塩素バイパスダストＤ５の発生量を低減し、塩素バイパス設備１での塩素除去効率を上昇させることができるため、セメントキルン２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抽気されるガス量を、該キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの３０容量％程度に増加させることも可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１  塩素バイパス設備
２  セメントキルン
３  プローブ
４  サイクロン
５  熱交換器
６  バグフィルタ
７  ダストタンク
８  排気ファン
１０〜１２  測定部
【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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