"石灰石の熱分解により発生した炭酸ガスを石灰焼成炉内へ循環させて熱媒として使用する炭酸ガス循環式石灰焼成設備において、上記石灰焼成炉に投入される原料石灰石の予熱に供せられる上記炭酸ガスの一部であって、その予熱によって冷却された炭酸ガスが導かれる送風機と、上記送風機によって昇圧された炭酸ガスを駆動ガスとして供給する駆動ガス供給口と、熱分解により発生した炭酸ガスの一部を被駆動ガスとして供給する被駆動ガス供給口とをノズルに有し、そのノズル内を流れる上記駆動ガスによって上記被駆動ガスを吸い込み、両ガスを排出するエジェクター装置と、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスが導かれ、高温の熱源との熱交換を行う主熱交換器とを備え、上記主熱交換器の熱交換によって昇温された炭酸ガスを、石灰石の熱分解ガスとして上記石灰焼成炉に供給するように構成されていることを特徴とする炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記送風機と上記エジェクター装置とを接続する流路に第2熱交換器が設けられ、この第2熱交換器に、原料石灰石の予熱を経ずに高温の状態で上記石灰焼成炉から排出された炭酸ガスの一部が導かれ、上記エジェクター装置に供給する上記駆動ガスを加熱するように構成されている請求項1に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記主熱交換器に補助エジェクター装置が接続され、この補助エジェクター装置の駆動ガス供給口には第二の送風機によって昇圧された空気が供給され、被駆動ガス供給口には上記石灰焼成炉の炉底から製品として排出される生石灰の冷却に供せられその石灰焼成炉から排出された排気が供給されるように構成されている請求項1に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記主熱交換器と上記補助エジェクター装置との間に燃焼器が設けられ、この燃焼器は、上記補助エジェクター装置から排出される排気を燃焼し、上記主熱交換器に高温の熱源として供給するように構成されている請求項3に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記第2熱交換器と上記エジェクター装置とを接続する流路に第3熱交換器が設けられ、この第3熱交換器に、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスが導かれ、上記エジェクター装置に供給する駆動ガスをさらに加熱するように構成されている請求項2に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記第二の送風機と上記補助エジェクター装置の駆動ガス供給口とを接続する流路に第4熱交換器が設けられ、この第4熱交換器は、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスが導かれ、上記補助エジェクター装置に供給する駆動ガスをさらに加熱するように構成されている請求項3に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。上記燃焼器に燃料を供給する流路に第5熱交換器が設けられ、この第5熱交換器に、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスが導かれ、上記燃焼器に供給する燃料を加熱するように構成されている請求項3に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。炭酸ガスの流路に、熱媒として使用している炭酸ガスの濃度を測定する炭酸ガス濃度計が少なくとも一箇所設置されるとともに、その炭酸ガス濃度計から出力される炭酸ガス濃度情報に基づいて上記補助エジェクター装置に供給する駆動ガスの送風量を制御するコントローラが備えられている請求項3に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。図3に示した従来の生石灰製造設備では、上述したように、エネルギー効率が悪いため、直接加熱式石灰焼成炉の混合排気ガスから炭酸ガスを分離回収する方が総合的なエネルギー消費コストでは有利になるという問題がある。また、図4に示した炭酸ガス循環式石灰焼成炉では、特殊なセラミック送風機を使用しない限り成立しない高温度域で送風ファンを使用しなければならないため、そのような特殊なセラミック送風機が使用できるように設計すると、装置の規模と構成が制約されるという問題がある。本発明は以上のような従来の石灰焼成炉における課題を考慮してなされたものであり、エネルギー効率が高く、しかも特殊な送風ファンを必要とせずに炭酸ガスを石灰焼成炉に帰還させて熱媒として使用することができる炭酸ガス循環式石灰焼成設備を提供するものである。石灰石を熱分解して生石灰を製造する過程において、大量の炭酸ガスが石灰石内部から発生し、この炭酸ガスが地球温暖化へ悪影響を及ぼしている。本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、生石灰製造過程で発生する炭酸ガスを地中または海洋などに貯留すべく高濃度炭酸ガスの状態で回収することを可能にする間接加熱式の炭酸ガス循環式石灰焼成設備である。なお、間接加熱式とは、高温の燃焼ガスが直接石灰石に接触して熱を伝えることがないことを示している。本発明では、燃焼ガスが流れる径路と、石灰石の熱分解により発生する炭酸ガスの径路を分離することで、後者の炭酸ガスが流れる径路については約3の水分を含むだけの、炭酸ガス分離プロセスの必要性がない高純度炭酸ガスが排気ガスとして生成される。前者の燃焼ガスが流れる径路については空気に由来する窒素が大量に含まれており、通常のケースでは炭酸ガス濃度は20以下になる。しかし、熱分解で発生する炭酸ガス量は、燃焼により発生する炭酸ガスの約3倍であるため、熱分解によって発生する炭酸ガスの径路を分離することの意義は大きい。本発明は、石灰石の熱分解により発生した炭酸ガスを石灰焼成炉内へ循環させて熱媒として使用する炭酸ガス循環式石灰焼成設備において、上記石灰焼成炉に投入される原料石灰石の予熱に供せられる上記炭酸ガスの一部であって、その予熱によって冷却された炭酸ガスが導かれる送風機と、上記送風機によって昇圧された炭酸ガスを駆動ガスとして供給する駆動ガス供給口と、熱分解により発生した炭酸ガスの一部を被駆動ガスとして供給する被駆動ガス供給口とをノズルに有し、そのノズル内を流れる上記駆動ガスによって上記被駆動ガスを吸い込み、両ガスを排出するエジェクター装置と、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスが導かれ、高温の熱源との熱交換を行う主熱交換器とを備え、上記主熱交換器の熱交換によって昇温された炭酸ガスを、石灰石の熱分解ガスとして上記石灰焼成炉に供給するように構成されていることを要旨とする。本発明において、上記送風機と上記エジェクター装置とを接続する流路に第2熱交換器を設け、この第2熱交換器に、原料石灰石の予熱を経ずに高温の状態で上記石灰焼成炉から排出された炭酸ガスの一部を導けば、上記エジェクター装置に供給する駆動ガスを加熱することができる。本発明において、上記主熱交換器に補助エジェクター装置を接続し、この補助エジェクター装置の駆動ガス供給口に、第二の送風機によって昇圧された空気を供給し、被駆動ガス供給口に、上記石灰焼成炉の炉底から製品として排出される生石灰の冷却に供せられその石灰焼成炉から排出された排気を供給することができる。本発明において、上記主熱交換器と上記補助エジェクター装置との間に燃焼器を設ければ、上記補助エジェクター装置から排出される排気を燃焼し、上記主熱交換器に高温の熱源として供給することができる。本発明において、上記第2熱交換器と上記エジェクター装置とを接続する流路に第3熱交換器を設け、この第3熱交換器に、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスを導けば、上記エジェクター装置に供給する駆動ガスをさらに加熱することができる。本発明において、上記第二の送風機と上記補助エジェクター装置の駆動ガス供給口とを接続する流路に第4熱交換器を設け、この第4熱交換器に、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスを導けば、上記補助エジェクター装置に供給する駆動ガスをさらに加熱することができる。本発明において、上記燃焼器に燃料を供給する流路に第5熱交換器を設け、この第5熱交換器に、上記エジェクター装置から排出される炭酸ガスとの熱交換に供せられて上記主熱交換器から排出される排ガスが導かれ、上記燃焼器に供給する燃料を加熱するように構成されている請求項3に記載の炭酸ガス循環式石灰焼成設備。本発明において、炭酸ガスの流路に、熱媒として使用している炭酸ガスの濃度を測定する炭酸ガス濃度計が少なくとも一箇所設置するとともに、その炭酸ガス濃度計から出力される炭酸ガス濃度情報に基づいて上記補助エジェクター装置に供給する駆動ガスの送風量を制御するコントローラを備えれば、炭酸ガス循環式石灰焼成設備の外部に放出される炭酸ガスの濃度を規定値に維持することができる。本発明の炭酸ガス循環式石灰焼成設備によれば、炭酸ガスを効率良く分離回収することができ、しかも特殊な送風ファンを必要とせず、炭酸ガスを石灰焼成炉に帰還させて熱媒として使用することができるという長所を有する。以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に係る炭酸ガス循環式石灰焼成設備のフロー図である。同図における炭酸ガス循環式石灰焼成設備は、ベッケンバッハ式石灰焼成炉以下、焼成炉と略称する1を使用している。この焼成炉1は、石灰焼成後の炭酸ガス循環ガスの一部を用い、その焼成炉1に供給される原料石灰石の予熱と水分除去を行うようになっている。本発明では、後述する主エジェクター装置エジェクター装置4を使用することで焼成炉1からの高温の炭酸ガスを冷却することなく熱分解用ガスとして焼成炉に循環させるようになっている。図2は主エジェクター装置4の動作原理を示す説明図である。主エジェクター装置4はノズル構造をなしており、スロート部を備えた噴射部4aからノズル中心部に高速で流体fを噴射し、ディフューザー4bの入口部に飛び込むその流体fによってノズル内に負圧を発生し、噴射部4aの周囲のガスを引き込んで排気ポート4cから噴射するようになっている。本発明では、石灰石を予熱することによって200°C程度まで冷却され、高温型送風ファンでも送風可能となった炭酸ガスを、上記主エジェクター装置4の駆動ガスとして駆動ガス供給口一次流側4dに供給し、また、熱分解により発生した炭酸ガスの一部を被駆動ガスとして被駆動ガス供給口二次流側4eに供給している。図1において焼成炉1は塔状の炉筒1aを有し、その炉筒1a内の中央部上方に上部中筒1bが設けられ、その下方に下部中筒1cが設けられている。炉筒1aの上部に設けられた原料投入装置図示しないからは原料である石灰石と燃料用のコークスが炉内に投入されるようになっている。炉上部1dの外周壁には上部ガス供給口1eが周方向に複数備えられ、炉下部1fの外周壁には下部ガス供給口1gが周方向に複数備えられ、各ガス供給口1e,1gに供給された後述の1,200°Cまで昇温された循環炭酸ガスrgによって、投入された石灰石が焼成され、製品となった生石灰は、炉底に位置する固定テーブル1h上に堆積され、ホッパー1iを通じて回収されるようになっている。循環炭酸ガスrgは、炉筒1a内を上昇して炉内の石灰石を加熱分解し、発生した炭酸ガスの約70は上部中筒1bの下部からその内部に入り、860°Cの温度で炉外に排出される炭酸ガスcg1参照。一方、残り約30の炭酸ガスcg2は、予熱部1jを通過し、炉筒1aの上部から投入された石灰石を予熱することによって熱を奪われ、200°C程度まで温度が低下した状態でサイクロン2に導かれるようになっている。サイクロン2で除塵された炭酸ガスcg2はブロワー3によって昇圧され、主エジェクター装置4の1次流側に駆動ガスogとして送られる。また、主エジェクター装置4の2次流側には循環流路5を通じて860°Cの炭酸ガスcg1が供給される。なお、上記駆動ガスogとなる炭酸ガスcg2は、第2熱交換器7と第3熱交換器8を経由させることによって200°Cから600°Cまで昇温されている。なお、第2熱交換器7、第3熱交換器8の動作については後述する。炭酸ガスcg1と駆動ガスogが合流し主エジェクター装置4から吐出される約700°Cの循環炭酸ガスrgは、次に、主熱交換器9に導入されて1,200°C程度まで昇温され、上部ガス供給口1eおよび下部ガス供給口1gにそれぞれ供給されるようになっている。主熱交換器9には燃焼器10からの燃焼熱が与えられるようになっており、この燃焼器10の燃焼に必要な空気は常温では燃焼効率が低いため、生石灰の冷却に使用され加熱された空気が補助エジェクター装置11を介して供給される。詳しくは、補助エジェクター装置11の1次流側には、新たな空気源からブロワー12を介して昇圧された空気が供給され、補助エジェクター装置11の駆動ガスとして与えられるようになっている。それにより、ホッパー1iに導入された空気が下部中筒1cの上部から抜き出され、その抜き出された750°Cの排気eが、補助エジェクター装置11の2次流側に引き込まれるようになっている。また、補助エジェクター装置11の1次流側に通じる流路13には第4熱交換器14が設けられ、さらに、その流路13から流路15が分岐され、この流路15は補助エジェクター装置11の吐出側流路21と接続されている。また、流路15にはガス流量を調節するためのダンパ16が設けられている。上記ダンパ16はコントローラ17によって制御されるようになっており、そのコントローラ17は、CO2貯蔵容器図示しないに通じるCO2取出し流路18に設けられた炭酸ガス濃度計19が測定する炭酸ガス濃度に応じて開閉度をダンパ16に指令するようになっている。また、補助エジェクター装置11から吐出される排気は、サイクロン20で除塵された後、吐出側流路21を通じて燃焼器10に供給されるようになっており、その吐出側流路21には第二の炭酸ガス濃度計22が設けられている。また、工場設備で発生した副成ガスも燃料ガスとして上記燃焼器10に供給されており、この副成ガスを供給する燃料供給流路23には第5熱交換器24が設けられている。なお、上記各流路は管路で構成されている。次に、上記構成を有する炭酸ガス循環式石灰焼成設備の動作について説明する。ブロワー3により一部の炭酸ガスの圧力を0.15MPaabs程度の比較的高圧に高め駆動ガスとして主エジェクター装置4の一次流側に供給し、主エジェクター装置4を作動させると、石灰石の予熱を経ずに排出された炭酸ガスcg1が主エジェクター装置4の二次流側に引き込まれ、循環炭酸ガスrgとして再び石灰焼成炉1へ供給される。ここで、石灰石の予熱を経ずに排出された炭酸ガスcg1は、循環する循環炭酸ガスrgに加え、焼成炉1内において熱分解により新たに発生した炭酸ガス分だけ流量が増加している。そのため、全量を主エジェクター装置4の二次流側へ供給すると、運転するにつれて焼成炉1内を循環する炭酸ガス流量が増加することになる。したがって、熱分解によって発生する炭酸ガスを系外へ排出する必要がある。そこで、石灰石の予熱を経ずに排出された炭酸ガスの径路を、大気圧下の系外へ放出する放出流路25と、主エジェクター装置4の二次流側へ供給する循環流路5とに分け、主エジェクター装置4に供給する駆動ガスogの流量をブロワー3で調節してこれを一定に保つことで、循環流路5を流れる炭酸ガス流量を一定に保ち、熱分解で発生した炭酸ガスに相当する流量が大気圧下の系外へ押し出されるようにしている。ところで、大気圧下の系外へ押し出される炭酸ガスcg1は約860°Cの温度を持っている。他方、主エジェクター装置4の駆動ガスogは、ブロワー3から送り出しているだけであるため200°C程度の比較的低温である。エジェクター装置の性能を支配するのは高圧の駆動ガス、低圧の二次流ガス、両者混合後の混合ガスの間に成立する運動量保存であり、駆動ガスの高い運動量により、運動量の低い二次流ガスを両者の中間の運動力を持つ混合ガスに変えている。流体の運動量は次式で表される。ここで、p:圧力、A:流路断面積、mドット:質量流量=Aρv、ρ:密度、v:流速である。したがって、圧力pが一定のままでも密度ρを小さくすると流速vが増加して運動量は増加する。そのためには駆動ガスogの温度を高める必要がある。そのため、大気圧下の系外へ押し出される炭酸ガスcg1を、第2熱交換器7に供給し、炭酸ガスcg1の温度約860°Cを利用して主エジェクター装置4の駆動ガスogを加熱している。それにより、一次流側流路6を流れる炭酸ガスcg1の温度を410°C程度まで上昇させる。なお、第3熱交換器8の動作については後述する。一方、製品となる生石灰に注目すると、焼成炉1の上部から原料石灰石が供給され、予熱水分除去を経て、約1,200°Cの循環炭酸ガスrgによって加熱されて熱分解し、約900°Cのまま焼成炉1を流下してくる。仮に、製品生石灰を900°Cの高温のままで排出させると、そのままではハンドリングできず、また、放熱させると約0.6MJkgCaOだけエネルギー原単位を悪化させる。そこで、熱交換により製品生石灰を冷却する際に生じた熱を、系内で必要とされる熱に充当することが考えられるが、その冷却熱媒として炭酸ガスを用いると、600~900°Cの温度域で製品生石灰が炭酸ガスと反応する再炭酸化が生じ、装置壁面などに硬い炭酸カルシウムが付着するという問題が発生する。したがって、ここでの冷却熱媒には、燃焼器10に供給する空気を使用する。生石灰が冷却された分だけ空気の温度は高くなり、この加熱された空気を使用すれば、少ない燃料で高温の燃焼用排ガスを得ることができる。燃焼器10に投入する燃料に対して空気比で約1つまり当量空気の大気を、焼成炉1における製品生石灰排出口側から吸引し炉内を上昇させることにより生石灰を冷却する。それにより、排出口での生石灰温度は約250°Cまで冷却される。一方、焼成炉1の空気出口1kでは、排気の温度は750°Cまで加熱される。この排気は大気から吸引されるので吸引装置が必要となるが、この温度も750°Cと高温のため、焼成炉1の下流側に補助エジェクター装置11を配置する。この補助エジェクター装置11の駆動ガスを作るのにブロワー12を使用し、空気比0.2程度にて供給する。なお、焼成炉1の上流側に送風ファンを設け、炉に対して空気を正圧で押し込むことも考えられるが、その場合には循環炭酸ガスの径路に空気が混入することが避けられない。焼成炉1内での循環炭酸ガスの径路と冷却空気caの径路は、それらの径路を閉鎖分断することができず、同じ石灰石熱分解してやがては生石灰となるの流下径路で連続的に繋がっているからである。本発明の目的は、熱分解ガスを分離不要な高純度の炭酸ガスとして回収することにあるから、冷却空気ca→排気eの径路の圧力を循環炭酸ガスの径路ほぼ大気圧よりも高くしてはいけない。逆に、放出される炭酸ガスcg1の濃度を高純度に維持するためには、若干量の循環炭酸ガスが、冷却空気ca→排気eの径路に混入することを許容する必要がある。しかしながら、循環炭酸ガスが大量に冷却空気ca→排気eの径路に混入して、やがて燃焼排ガスに含まれて最終的に排出されるのは、炭酸ガス回収量低下に繋がることから好ましくない。そこで、ブロワー12の下流で配管を分岐させ、一方の流路13は補助エジェクター装置11の一次流側へ繋げ、他方の流路15は補助エジェクター装置11をバイパスさせ、ダンパ16を介して補助エジェクター装置11下流側の吐出側流路21に繋げている。さらに、大気圧下の系外へ炭酸ガスを放出するCO2取出し流路18に炭酸ガス濃度計19を設置して炭酸ガス濃度をモニターしている。この濃度が規定濃度以下に下がった場合、コントローラ17はダンパ16を閉じ側に動作させ、補助エジェクター装置11の駆動ガス流量を増加させることで補助エジェクター装置11の二次流系の圧力=冷却空気系圧力を低下させる。それにより、大気圧下の系外へ放出される炭酸ガス系に混入する冷却空気流量を低減させることができる。なお、大気圧下の系外へ放出された炭酸ガスはそのままCO2貯蔵容器に一旦貯蔵されて、地下貯留される。現在、海底下地層に貯留される炭酸ガス濃度は海洋汚染防止法により99.9に決められている。したがって、本実施形態では大気圧下の系外へ放出する炭酸ガスの規定濃度を99.9以上に設定している。また、ダンパ16を閉じ過ぎると、混入する冷却空気流量はほとんどゼロになるが、逆に補助エジェクター装置11の吸引効果が働きすぎて、前述のように回収すべき炭酸ガスが燃焼排ガスに含まれて排出されるようになる。したがって、ダンパ16を過不足なく開閉動作させるようにコントローラ17をプログラミングする。次に、燃焼排ガスに注目する。約700°Cの高温の排気eを燃焼器10に供給し、合計空気比1.2程度で燃焼させた結果、約3,600°Cの高温燃焼排ガスceが得られる。これを主エジェクター装置4の下流に設けられた主熱交換器9に供給して循環炭酸ガスrgとの間で熱交換を行うことにより、約1,200°Cの循環炭酸ガスrgと約930°Cの燃焼排ガスceが得られる。上記主熱交換器9には、製鉄用途の石灰であれば不純物として煉瓦破片が若干量混入しても許容されることから、高炉送風空気を1,200°C程度に加熱している熱風炉と同様に、燃焼器と煉瓦蓄熱からなる形式のものを使用することが実績もあり適している。主熱交換器9を通過した燃焼排ガスceは依然として930°C程度の高温の状態にあるため、熱回収に利用することができる。他方、系内で熱を必要としている加熱対象としては、主エジェクター装置4の駆動ガスのさらなる加熱、また、補助エジェクター装置11の駆動ガスの加熱、さらにまた、燃焼器10に供給する燃料ガスの3種類がある。930°Cの燃焼排ガスceには、これら3種類を加熱するのに足りる十分な量の熱がある。そこで、上述したように、1次側流路6を流れる炭酸ガスcg1の温度を200°Cから410°C程度まで上昇させたが、さらに、燃焼排ガス流路26→第3熱交換器8に燃焼排ガスceを通して主エジェクター装置4に供給する駆動ガスogの温度を600°Cまで加熱する。さらに、第3熱交換器8で熱交換に供せられた燃焼排ガスceを、第3熱交換器8と第4熱交換器14とを接続している別の燃焼排ガス流路27を通じて第4熱交換器14に供給することにより、補助エジェクター装置11の駆動ガスを500°Cまで加熱する。さらに、第4熱交換器14で熱交換に供せられた燃焼排ガスceを、第4熱交換器14と第5熱交換器24とを接続しているさらに別の燃料排ガス流路28を通じて第5熱交換器24に供給することにより、燃料ガスを300°Cまで加熱する。これにより、燃焼排ガスegの温度は最終的に470°C程度になり、煙突30から大気中に放出される。この燃焼排ガスegが持ち去る熱量は、生石灰製造エネルギー原単位を0.7MJkgCaO程度悪化させている。系内にはこれ以上に熱の必要な対象がないため、この燃焼排ガスegが持ち去る熱は、例えば排熱回収ボイラーなどにより系外で使用するエネルギーとして回収すればよい。上記構成を有する炭酸ガス循環式石灰焼成設備を実施した場合の性能諸元を表1に示す。通常の直接加熱式石灰焼成炉での生石灰製造エネルギー原単位は3.8MJkgCaO程度であるのに対して、本発明での生石灰製造エネルギー原単位は4.6MJkgCaO程度と僅かに増加している。これは、熱分解で発生する炭酸ガスの経路図1の流路29参照と燃焼排ガスの径路同じく流路25参照との2系統を独立させており、それぞれに排熱が発生し、さらに炭酸ガスを高温で系内を循環するために排熱回収させる熱の需要が現状では系内に存在しないためである。しかしながら、炭酸ガスを分離する従来方式では炭酸ガスを分離回収するプロセスが必要となるため、トータルのコストで考えると、本発明では1,400円tCO2の追加燃料を投入しなければならないが、一方で分離回収のプロセスが不要となるため2,500円tCO2の分離回収コストを削減でき、結局、1,100円tCO2のコスト削減が可能になる。"