(57)【要約】【課題】設備コストを低く抑えながら、塩素バイパス排ガスを安定して処理する。【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Ｇ６を冷却しながら抽気し、抽気ガスＧ７から乾式で塩素バイパスダストＤ５を回収した後の集塵機１２の出口ガスＧ１１に粉体状の脱硫剤ＤＡを添加する。塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスが、セメントキルンに付設されたプレヒータの排ガスＧ２と合流した後の排ガスＧ３（Ｇ４）に粉体状の脱硫剤を添加してもよい。脱硫剤を、消石灰、抽気ガスを分級して得られた粗粉Ｄ１、又はセメントキルンの排ガスから除塵する集塵機５で回収されたダストＤ６とすることができる。集塵機５の下流側の排ガスＧ５のＳＯ2濃度を測定し、該ＳＯ2濃度に応じて脱硫剤の投入量を制御することができる。【選択図】図１
2016056070.tif 000002
【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、該抽気ガスから塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスに粉体状の脱硫剤を添加することを特徴とする塩素バイパス排ガスの処理方法。
【請求項２】
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、該抽気ガスから塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスが、前記セメントキルンに付設されたプレヒータの排ガスと合流した後の排ガスに粉体状の脱硫剤を添加することを特徴とする塩素バイパス排ガスの処理方法。
【請求項３】
前記粉体状の脱硫剤は、消石灰、前記抽気ガスを分級して得られた粗粉、又は前記セメントキルンの排ガスから除塵する集塵機で回収されたダストであることを特徴とする請求項１又は２に記載の塩素バイパス排ガスの処理方法。
【請求項４】
前記セメントキルンの排ガスから除塵する集塵機の下流側の排ガスのＳＯ2濃度を測定し、該ＳＯ2濃度に応じて前記脱硫剤の投入量を制御することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の塩素バイパス排ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素バイパス排ガスの処理方法に関し、特に、塩素バイパスダストを回収した後のガスに含まれるＳＯ2の濃度を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セメント製造工程で処理されるリサイクル廃棄物の量が増加している。しかし、これに伴い、セメント製造装置から排出されるガス中の環境負荷物質の増加が懸念される。そのため、前記排ガス中のＳＯ2に関して、高濃度のＳＯ2を含む塩素バイパス排ガスをセメントキルンに付設されたプレヒータなどに戻してＳＯ2濃度を低減しているが、熱量損失やセメントキルンの安定運転の阻害要因となっている。
【０００３】
そこで、特許文献１には、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燃焼排ガスの一部を冷却しながら抽気するプローブと、プローブによる抽気ガスを湿式で脱硫する脱硫装置と、脱硫装置から排出されるスラリーを分級する湿式分級装置とを備える塩素バイパスシステムが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、プローブによる抽気ガスに水を噴霧し、抽気ガス中の生石灰と水とで生成された消石灰を、抽気ガス中のＳＯ2と反応させて抽気ガス中のＳＯ2を除去するスプレー塔と、スプレー塔の排ガスに含まれるダスト（石膏）を回収する乾式集塵機とを備えるセメントキルン燃焼排ガスの処理装置が提案されている。ここで、スプレー塔に、水に代えて、又は水と共に、水と消石灰からなるスラリーを噴霧することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１０８９０７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１、２に記載の塩素バイパスシステムは、不純物の少ない脱塩ケーキを回収して塩素バイパスダストの用途を拡大したり、水の使用量を抑えて塩素バイパス排ガスを処理することができるが、ＳＯ2濃度の変動が大きい塩素バイパス排ガスを安定して処理するためには大規模な設備が必要になる。
【０００７】
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、用水の確保、及び排水や回収物の処理を勘案することなく、設備コストを低く抑えながら、塩素バイパス排ガスを安定して処理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の塩素バイパス排ガスの処理方法は、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し、該抽気ガスから乾式で塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスに粉体状の脱硫剤を添加することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、粉体状の脱硫剤を塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスに添加するだけであるため、設備コストを低く抑えながら、ＳＯ2濃度の変動が大きい塩素バイパス排ガスを安定して処理することができる。また、塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスは、脱硫剤との反応性を高く保持できるため脱硫剤の添加位置として適する。
【００１０】
また、本発明の塩素バイパス排ガスの処理方法は、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し、該抽気ガスから乾式で塩素バイパスダストを回収した後の集塵機出口ガスが、前記セメントキルンに付設されたプレヒータの排ガスと合流した後の排ガスに粉体状の脱硫剤を添加することを特徴とする。本発明によれば、上記発明と同様に、設備コストを低く抑えながら、ＳＯ2濃度の変動が大きい塩素バイパス排ガスを安定して処理することができる。
【００１１】
上記塩素バイパス排ガスの処理方法において、前記粉体状の脱硫剤を、消石灰、前記抽気ガスを分級して得られた粗粉、又は前記セメントキルンの排ガスから除塵する集塵機で回収されたダストとすることができる。これら粗粉や集塵機で回収されたダストを用いることで運転コストも低減することができる。
【００１２】
また、前記セメントキルンの排ガスから除塵する集塵機の下流側の排ガスのＳＯ2濃度を測定し、該ＳＯ2濃度に応じて前記脱硫剤の投入量を制御することができ、脱硫剤の投入量を適切に制御することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、設備コストを低く抑えながら、塩素バイパス排ガスを安定して処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る塩素バイパス排ガスの処理方法を適用したセメント製造装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明に係る塩素バイパス排ガスの処理方法を適用したセメント製造装置を示し、このセメント製造装置１は、セメントキルン２に付設されたプレヒータ（不図示）の排ガスＧ１を誘引する誘引ファン３と、誘引ファン３から排ガスＧ２が供給され、セメント原料を乾燥又は／及び粉砕するドライヤ又は／及び原料ミル（以下「ドライヤ等」という。）４と、ドライヤ等４の排ガスＧ４から除塵する電気集塵機等の集塵機５と、集塵機５の排ガスＧ５のＳＯ2濃度を測定するＳＯ2測定器６と、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から燃焼ガスＧ６を抽気しながら低温ガスにより冷却するプローブ８と、プローブ８からの抽気ガスＧ７を粗粉Ｄ１と、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ８とに分離する分級機としてのサイクロン９と、サイクロン９からの微粉Ｄ２を含む排ガスＧ８を冷却する冷却器１０と、冷却器１０からの排ガスＧ９から微粉Ｄ４を回収するバグフィルタ（集塵機）１１と、バグフィルタ１１の排ガスＧ１０を誘引ファン３の出口側に戻すための排気ファン１２と、排気ファン１２の排ガスＧ１１に粉体状の脱硫剤ＤＡを投入する脱硫剤投入装置１３とを備える。
【００１７】
上記セメント製造装置１において、ＳＯ2測定器６及び脱硫剤投入装置１３以外の各装置は、一般的なセメント製造装置や塩素バイパスシステムで用いられるものであって、これらについての説明は省略する。また、セメント製造装置には、廃熱発電設備や、誘引ファン３に加えてさらに煙突７の上流側に誘引ファン等を設けるのが一般的であるが、これらの設備等についての記載も省略する。また、集塵機５には電気集塵機に代えてバグフィルタを用いることもある。
【００１８】
次に、上記セメント製造装置１における、本発明に係る塩素バイパス排ガスの処理方法について、図１を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
誘引ファン３によって誘引されたプレヒータの排ガスＧ１は、ドライヤ等４でセメント原料の乾燥等に利用され、集塵機５で除塵された後煙突７から大気に放出される。集塵機５で回収されたダストＤ６の一部は、脱硫剤の一部として脱硫剤投入装置１３に供給される。また、煙突７から大気に放出される前の排ガスＧ５のＳＯ2濃度がＳＯ2測定器６によって測定される。
【００２０】
一方、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Ｇ６をプローブ８によって抽気しながら塩素化合物の融点である７００℃程度以下に急冷する。次いで、サイクロン９において、プローブ８からの抽気ガスＧ７を粗粉Ｄ１と、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ８とに分離し、粗粉Ｄ１の一部Ｄ８を脱硫剤の一部として脱硫剤投入装置１３に供給すると共に、残りの粗粉Ｄ７をセメントキルン系に戻す。脱硫剤として使用する粗粉Ｄ８は、塩素分を除去すると共に、ハンドリング性等を考慮し、水洗後脱水乾燥させたものが好ましい。また、粗粉Ｄ８を再度分級して粒度調整したものを用いることもできる。脱硫剤投入装置１３には、さらに消石灰ＳＬが供給される。
【００２１】
一方、排ガスＧ８及び微粉Ｄ２は、冷却器１０において冷風により１５０℃〜２５０℃に冷却した後、バグフィルタ１１に導入する。バグフィルタ１１において、微粉Ｄ４が集塵され、冷却器１０で回収された微粉Ｄ３と共に塩素バイパスダストＤ５としてセメント焼成工程の系外に排出して処理する。
【００２２】
バグフィルタ１１から排出された排ガスＧ１０は、排気ファン１２を介して誘引ファン３の出口側（ドライヤ等４の上流側）に戻され、排ガスＧ２と合流する。その際、排気ファン１２の排ガスＧ１１に脱硫剤投入装置１３から脱硫剤ＤＡが添加される。脱硫剤ＤＡは、排気ファン１２の出口に、負圧を利用して自然吸い込みによって供給してもよく、ロータリバルブを介して供給したり、粉体の吹込みが可能な装置（エジェクタ、ルーツブロアによる圧送吹込み）を用いて供給してもよい。また、排ガスＧ１１に脱硫剤ＤＡを拡散させながら供給する。この脱硫剤ＤＡは、上述のように、集塵機５で回収されたダストＤ６、サイクロン９で分離された粗粉Ｄ１、消石灰ＳＬであり、消石灰ＳＬがＳＯ2との反応性を考慮して最適であるが、これらのいずれか一つでも、二つ以上であってもよい。脱硫剤ＤＡとして投入する粉体の種類は、排ガスＧ１１のＳＯ2濃度や目標のＳＯ2濃度に応じて適宜選択する。
【００２３】
脱硫剤ＤＡの添加により、排ガスＧ１１中のＳＯ2が脱硫剤ＤＡに含まれるＣａ（ＯＨ）2、ＣａＯ、ＣａＣＯ3と反応してＣａＳＯ3又はＣａＳＯ4となり脱硫される。ＳＯ2測定器６によって測定されたＳＯ2濃度に応じて脱硫剤ＤＡの投入量を増減する。脱硫後の排ガスＧ１２は、誘引ファン３の排ガスＧ２と合流し、ドライヤ等４、集塵機５及びＳＯ2測定器６を経て煙突７から大気に放出される。
【００２４】
尚、上記実施の形態においては、ＳＯ2濃度が高く、排ガスＧ２に比べガス量の少ない排ガスＧ１１に脱硫剤ＤＡを直接添加することで脱硫効果を高めることができて好ましいが、排ガスＧ１１に代えて又は排ガスＧ１１に添加すると共に、図１に示す排ガスＧ１２と排ガスＧ２とが合流した後の排ガス（排ガスＧ３、Ｇ４等）に添加してもよい。
【実施例】
【００２５】
セメント製造工場において、排ガスＧ１１、排ガスＧ４及び排ガスＧ３に、空気圧送装置（ジェクター：Ｊリンク社製）を用いて消石灰を投入した（消石灰投入量は適宜調整）。投入前のＳＯ2測定器の濃度から求められるＳＯ2モル量（排ガス量×ＳＯ2濃度）と消石灰投入によるＣａモル量とから、その比（Ｃａ／Ｓ）を求め、投入前ＳＯ2濃度を１として投入後のＳＯ2濃度を算出した。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2016056070.tif 000003
【００２７】
同表から明らかなように、排ガスＧ１１、排ガスＧ３及び排ガスＧ４のいずれに消石灰を投入しても効果があるが、排ガスＧ１１への投入がより効果的である。また、上記関係等と用いることにより、ＳＯ2測定器の濃度から安定した脱硫剤の投入量を適切に制御し、所望のＳＯ2濃度にすることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  セメント製造装置
２  セメントキルン
３  誘引ファン
４  ドライヤ等
５  集塵機
６  ＳＯ2測定器
７  煙突
８ プローブ
９ サイクロン
１０ 冷却器
１１ バグフィルタ
１２  排気ファン
Ｄ１ 粗粉
Ｄ２〜Ｄ４  微粉
Ｄ５  塩素バイパスダスト
Ｄ６  ダスト
Ｄ７、Ｄ８  粗粉
ＤＡ  脱硫剤
Ｇ１〜Ｇ５、Ｇ８〜Ｇ１２  排ガス
Ｇ６ 燃焼ガス
Ｇ７  抽気ガス
ＳＬ  消石灰
【図１】
2016056070.tif 000004