專利名稱：水泥燒成設備的排氣處理方法和處理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用抑制水泥燒成設備系統內氯濃度升高的氯旁路的水泥燒成設備
的排氣處理方法以及處理系統。
背景技術：
近年，為了解決廢棄物的廢棄處理問題，作為水泥原料的一部分或水泥窯內的加 熱用燃料的一部分，使用各種廢棄物。但是，特別是將合成樹脂等廢棄物作為上述燃料的一 部分投入到水泥窯內時，燃燒時產生具有揮發性的氯成分。這種氯成分與從水泥窯內排出 的排氣一起被輸送到上游側的預熱器，但是若隨著輸送到預熱器的上段側、氛圍氣溫度達 到熔點以下，則冷凝而附著在水泥原料上，再次輸送到水泥窯內的同時，隨著氛圍氣溫度的 升高而再次蒸發。 如此進入到水泥燒成設備系統內的氯成分，在水泥窯和預熱器內反復蒸發和冷凝 進行循環的同時，再加上由向其中新投入的廢棄物產生的氯成分，其濃度升高，由于涂層 (coating)等產生上述預熱器中的閉塞等阻礙穩定的操作，同時對制造的水泥熟料的品質 帶來不良影響。 因此，為了解決上述問題，例如在下述專利文獻1中公開了利用氯旁路的窯排氣 處理方法，該方法為具有將窯排氣的一部分從窯抽出的階段，將該抽出的該排氣冷卻至氯 化合物的熔點以下的階段，將該排氣中的粉塵通過分級器分離成粗粉和微粉的階段，和將 分離的粗粉返回窯中、將微粉輸出到分級器的下游側的階段的窯排氣處理方法，其特征在 于，上述窯排氣的抽氣量的比率超過0%且為5 %以下，上述分級器中的分離粒度為5 ii m 7iim，上述輸出的微粉量為窯產量的0. 1%以下。 根據包括上述結構的窯排氣的處理方法，將含有在分級器中分離的氯含量高的微
粉粉塵的排氣輸送到集塵機、將高氯濃度的上述微粉粉塵集塵并排出到系統外，由此可以
穩定運轉回轉窯的同時可以以最小的熱損失有效地除去氯，且由于抽出氣體量少，處理裝
置小，空間、裝置費用都少，得到可以經濟地確保窯的穩定運轉的效果。 專利文獻1 :日本特許第3318714號公報
發明內容
但是，上述以往的窯排氣的處理方法中，由于將通過集塵機回收的微粉粉塵的粒 徑設定在5 ii m 7 ii m以下的極其微細的粒徑范圍，不能使用泛用的分級機，必須設置高性 能分級機，同時運轉時需要細致的控制，所以存在設置成本高的問題。 而且，回收微細的微粉粉塵的結果，回收的上述微粉粉塵中的氯濃度極高。因此， 假設上述微粉粉塵的氯濃度超過20%時，由于吸附于微粉粉塵的氯化合物的潮解等，回收 的微粉粉塵的操作性(八 > 卜"'」 > 夕'性)大幅降低，還有下述問題，B卩，在搬運管、料斗等的 內周壁上附著微粉粉塵(產生涂層)，易發生料斗堵塞或滑槽堵塞等事故。結果存在難以進 行穩定的操作且維修成本也高的問題。
進一步地，作為上述廢棄物，將下水污泥等有機物污泥導入到上述水泥窯的窯尾 部分或煅燒爐中處理時，如下式所示，作為氯成分包含在排氣中的金屬氯化物(KC1、 NaCl) 與上述有機物污泥中含有的水分和排氣中的C02、 S02反應形成硫酸鹽、碳酸鹽的同時，產生 氯化氫(HC1)。 2KC1+S02+(1/2)H20 — K2S04+2HC1
2KC1+C02+H20 — K2C03+2HC1 而且，如此進入到排氣中的氯化氫即使冷卻至常溫附近，其大部分也以蒸汽形式 存在。 因此，通過上述以往的窯排氣的處理方法，雖然可以捕集作為金屬氧化物伴隨的 氯成分，但是不能捕集上述氯化氫，結果存在上述氯旁路中的氯旁路量(單位抽出氣體量 的除去的氯量)降低的問題。而且，由于排氣中殘留氯化氫(HCl)，因此不能直接排出到大 氣中，且存在由于酸露點的產生而產生裝置的腐蝕等缺點的問題。 進一步地，通常在上述水泥制造設備中，根據水泥窯的運轉狀態、涂層的附著狀況 或水泥窯的轉數的改變等，抽出氣體中含有的粉塵量大幅改變。 因此，氯旁路中回收的粉塵量也大幅變化，結果該回收粉塵的品質也變化，所以最 終添加上述回收粉塵制造水泥時，有可能對其品質帶來不良影響。 本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供可以提高回收的微粉粉塵的 操作性，由此可以實現無需維修的穩定操作的同時，可以順利地除去由于對有機質污泥進
行焚燒處理而產生的氯化氫的水泥燒成設備的排氣處理方法和處理系統。 為了解決上述問題，本發明人對于氯濃度和微粉粉塵的粒度對操作性的影響進行
了研究。 首先，水泥原料粉的平均粒子以最大200ym到最小幾Pm分布，但是大致為
20 ii m 30 ii m左右。因此認為，若來自抽出氣體中的粉塵的分級粒度為10 y m以下，則最
終由抽出氣體捕集的粉塵大部分為氯粒子，其中混入極微細的水泥原料粉末。 因此得到下述發現，若使上述分級粒度為lOym以下，則除了氯濃度急劇升高之
外，捕集的微粉粉塵形成棉狀，結果操作性極端惡化的同時，由于氯成分的潮解等，易產生
成為裝置的閉塞或堵塞的原因的涂層。此外確認若將微粉粉塵中的氯濃度抑制在20%以
下，則可以防止在搬運過程中由于涂層而產生微粉粉塵的附著或堵塞。 接著將來自水泥窯的抽出氣體冷卻至氯化合物的熔點以下，通過旋風型分級機由
上述抽出氣體分離粒度約25iim以上的粉塵后，通過袋濾器捕集粒度約為25iim以下的微
上述抽出氣體中主動地分散水泥原料，由此改變該抽出氣體中的粉塵濃度，研
究對上述微粉粉塵的氯濃度的影響，結果確認如圖2所示，隨著粉塵濃度增大，氯濃度降低。 進一步地，若在抽出的來自水泥窯的排氣中主動分散水泥原料，則抽出氣體中的 粉塵濃度增大的同時，上述排氣的溫度降低。而且，該關系如圖3所示大致處于比例關系。
因此，由圖2和圖3得到下述發現，即，如圖4所示，通過水泥原料的分散調節抽出 氣體的溫度，由此調節抽出氣體中的粉塵濃度，最終可以容易地控制捕集的微粉粉塵的氯 濃度。而且，通過上述確認試驗確認，為了使該氯濃度為不對上述操作性有影響的20%以 下，使抽出氣體的溫度為115(TC以下即可，
此外，通過旋風型分級機由抽出氣體分離粗粉粉塵時，若減小分級粒度，則由于 微粉粉塵的粒度減小，該微粉粉塵中的氯濃度增大。但是，若如上所述使上述分級粒度為 10 m以下，則最終由抽出氣體捕集的粉塵的大部分為氯粒子，由此氯濃度急劇增大，與此 相對地，確認若調節在10 m以上、更優選12 m以上的范圍則只要將上述抽出氣體的溫度 設定在115(TC以下，就可以使氯濃度為20%以下。 進一步地，根據本發明人的研究，若如上所述為了提高回收的微粉粉塵的操作性， 而在抽出氣體中分散比以往多的量的水泥原料，則上述預熱器的最下部或水泥窯的窯尾部 的水泥原料含有大量的煅燒完的活性度高的CaO，所以抽出氣體中的氯化氫氣體(HC1)與 上述Ca0反應生成CaC^，可以將其通過袋濾器等粉塵捕集裝置有效地回收。
SP，如圖5所示，作為有機質污泥，每It熟料投入50kg(50kg/t-cli)下述污泥進 行焚燒處理時，改變通過粉塵捕集裝置回收的粉塵量(單位抽氣風量的回收粉塵量)，測定 上述氯旁路量。結果確認，若增加回收粉塵量，即若增加水泥原料的分散量提高抽出氣體中 的粉塵濃度，則如圖中虛線箭頭所示，氯旁路量增加，表現出上述氯化氫氣體的回收效果。
而且確認，通過使回收粉塵量為50g/m3N以上，氯旁路量大致到達8g-Cl—/m3N，即 使進一步增加回收粉塵量，氯旁路量也未見大的變化。 因此確認，通過將回收粉塵量設定在50 150g/m3N的范圍，不會回收過量的粉 塵，且可以有效地回收排氣中含有的氯化氫氣體。 進一步可以確認，即使水泥窯的運轉狀態或涂層的附著狀態等變化，抽出氣體中
的粉塵量增加時，如圖6所示，通過將旋風型分級機(固氣分離裝置)中的分級粒度調節在
15 30iim的范圍，也可以將上述回收粉塵量調節在50 150g/m3N的范圍。 本發明為基于上述發現提出的，方案1記載的發明為在將水泥原料在水泥窯中燒
成的同時，向上述水泥窯的窯尾部分或煅燒爐中導入有機質污泥并進行焚燒的水泥制造設
備中，將由上述水泥窯排出并輸送到預熱上述水泥原料的預熱器的含有粉塵的排氣的一部
分，由上述預熱器的最下部或上述水泥窯的窯尾部抽出作為抽出氣體，將該抽出氣體冷卻
至氯化合物的熔點以下后，通過固氣分離裝置將規定粒度以上的上述粉塵從上述抽出氣
體分離，并返回上述水泥原料的燒成步驟的同時，通過粉塵捕集裝置從含有上述規定粒度
以下的微粉粉塵的上述抽出氣體捕集、除去該微粉粉塵，由此除去上述抽出氣體中含有的
氯化合物的水泥燒成設備的排氣處理方法，其特征在于，通過在上述預熱器的最下部或上
述水泥窯的窯尾部的上述排氣中分散上述水泥原料的同時調節該分散量，將上述抽出氣
體的溫度保持在95(TC 115(TC的范圍，且將上述固氣分離裝置中的上述規定粒度調節
在15 m 30 m的范圍內，由此將上述粉塵捕集裝置中回收的上述微粉粉塵的量保持在
50 150g/m3N的范圍的同時將捕集的上述微粉粉塵的氯濃度保持在5 20%的范圍。 其中，作為為了調節上述抽出氣體的溫度即該抽出氣體中的粉塵濃度而分散的上
述水泥原料，優選主要使用由上述預熱器的最下段通過原料滑槽投入到上述窯尾部的水泥原料。 此外，為了將上述水泥原料分散到排氣中的同時，調節上述窯尾部的溫度即抽出 氣體的溫度，可以輔助性地將從上述預熱器抽出的更低溫的水泥原料，將各種原料混合、干 燥形成水泥原料后的、搬運到上述預熱器前的水泥原料(所謂未加工原料)導入到上述窯 尾部。
接著，方案2記載的發明，為設置于在燒成水泥原料的水泥窯的窯尾部分或煅燒
爐上連接有用于導入并焚燒有機質污泥的輸送管的水泥制造設備，用于將由上述水泥窯排
出并輸送到預熱上述水泥原料的預熱器的含有粉塵的排氣的一部分抽出作為抽出氣體，除
去該抽出氣體中含有的氯化合物的水泥燒成設備的排氣處理系統，其特征在于，沿著與上
述預熱器的最下部或上述水泥窯的窯尾部連接的、抽出上述抽出氣體的抽氣管道，設置將
由該抽氣管道抽出的上述抽出氣體冷卻至氯化合物的熔點以下的冷卻器，從由該冷卻器排
出的上述抽出氣體分離規定粒度以上的上述粉塵的固氣分離裝置，從在該固氣分離裝置中
分離了規定粒度以上的上述粉塵的抽出氣體捕集、除去伴隨的上述規定粒度以下的微粉粉
塵的粉塵捕集裝置，計測由該粉塵捕集裝置回收的上述微粉粉塵的量的粉塵量檢測裝置，
以及設置在上述粉塵捕集裝置的下游側、吸引上述抽出氣體的引風機(誘引7 7 > )，在上
述預熱器的最下部或上述水泥窯的窯尾部的內部的上述抽氣管道的連接部附近設置在上
述排氣中分散上述水泥原料的分散裝置的同時，具有對通過上述分散裝置分散的上述水泥
原料的量進行調節的驅動裝置，檢測上述抽出氣體的溫度的溫度檢測裝置，根據通過該溫
度檢測裝置檢測的溫度控制上述驅動裝置將上述抽出氣體的溫度保持在950°C 1150°C
的范圍的第1控制裝置、和將上述固氣分離裝置中的上述規定粒度調節在15 ii m 30 ii m
的范圍內以將上述粉塵量檢測裝置中檢測的上述微粉粉塵的量保持在50 150g/m3N的范
圍的同時使回收的上述微粉粉塵的氯濃度為5 20%的范圍的第2控制裝置。 此外，方案3中記載的發明為方案2中記載的發明，其特征在于，上述固氣分離
裝置為旋風型分級機，在該旋風型分級機的入口側設置上述抽出氣體的流量調節裝置，且
上述粉塵捕集裝置為袋濾器，設置由該袋濾器回收的上述微粉粉塵的氯濃度檢測裝置的同
時，上述第2控制裝置根據上述氯濃度檢測裝置的檢測信號和上述粉塵量檢測裝置的檢測
量，控制通過上述引風機實現的上述抽出氣體的吸引量和/或上述抽出氣體的流量調節裝
置，將上述規定粒度調節在15 ii m 30 ii m的范圍內以使上述粉塵捕集裝置中回收的上述
微粉粉塵的量為50 150g/m、，且回收的上述微粉粉塵的氯濃度為5 20%。 根據方案1 方案3中任意一項記載的發明，抽出氣體中含有的氯濃度高的微粉
粉塵通過粉塵捕集裝置捕集而除去，由此可以防止系統內的氯濃度上升。而且，通過在抽
出抽出氣體的預熱器的最下部或水泥窯的窯尾部的排氣中分散水泥原料，將該抽出氣體的
溫度保持在95(TC 115(TC的范圍，可以容易地使最終捕集的微粉粉塵的氯濃度為20%以下。
因此，上述微粉粉塵的操作性優異的同時，不會由于搬運中該微粉粉塵中含有的 氯成分，裝置產生閉塞或堵塞等缺點，而可以進行穩定的操作。 而且，由于將上述粉塵捕集裝置中回收的上述微粉粉塵的量設定在50 150g/m3N
的范圍，排氣中含有的起因于對有機質污泥進行焚燒處理的氯化氫可以與煅燒完的水泥原
料中的活性度高的CaO反應以CaCl2的形式通過粉塵捕集裝置有效地回收。 進一步地，在以往的這種水泥制造設備中，使用袋濾器作為粉塵捕集裝置時，由于
排氣中含有的S02氣體在其露點溫度以下的氛圍氣下的該袋濾器的下游側的排氣管道等中
引起腐蝕，存在需要維修等很多工夫的問題。 對此，本發明中，由于排氣中伴隨著含有比以往更多的CaO的水泥原料，因此在上 述袋濾器的濾布的表面上形成CaO層，在該CaO層上化學性地吸收抽出氣體中的SOy因其氧化所產生的S(V以CaS03或CaS04的形式固定，所以得到可以降低起因于上述抽出氣體中 含有的S02或S03的硫酸腐蝕的附加效果。 此夕卜，由于將固氣分離裝置中的分級粒度調節在15iim 30iim的范圍內即可，可
以使用例如泛用的旋風型分級機等作為上述固氣分離裝置，裝置成本不高。 其中，使抽出氣體的溫度為95(TC以上、結果使微粉粉塵中的氯濃度為5%以上是
因為，若以上述抽出氣體的溫度為95(TC以下的程度在排氣中分散水泥原料，則熱損失增
大，經濟性差的同時，抽出氣體的粉塵濃度過高，結果最終捕集、除去的微粉粉塵的體積增
大，產生不良問題。 此外，使固氣分離裝置中的分級粒度為15 ii m 30 P m是因為，如上所述若分級粒 度小于15iim則微粉粉塵中的氯粒子的比率急劇增大，結果難以使微粉粉塵中的氯濃度為 20%以下，且將上述微粉粉塵的量保持在50 150g/m3N的范圍，另一方面，若分級粒度超 過30 ii m則上述微粉粉塵量超過150g/m3N，最終要處理的微粉粉塵的量增多，與此相對地， 氯旁路量未見增加趨勢，不經濟。 進一步地，如上所述，若作為分散在上述排氣中提高抽出氣體中的粉塵濃度的水 泥原料，使用由上述預熱器的最下段通過原料滑槽投入到上述窯尾部的水泥原料，則沒有 必要大幅改變已有的設備，且由于該水泥原料的溫度高，含有大量活化的CaO，所以是合適 的。此外，為了調節溫度而有必要分散比較多的量，由此提高抽出氣體中的粉塵濃度，具有 可以容易地使微粉粉塵的氯濃度為20%以下的優點。 此外，進行由上述原料滑槽投入到窯尾部的水泥原料的分散的同時，供給上述預 熱器中的600°C 70(TC的水泥原料、搬運到該預熱器前的溫度低的為50°C IO(TC的水泥 的未加工原料作為上述窯尾部的溫度調節用時，這些水泥原料由于與上述來自原料滑槽的 水泥原料相比，溫度更低，通過少量分散在排氣中，可以有效地降低上述抽出氣體的溫度。
結果，可以防止粉塵濃度提高時抽氣管道產生的不良問題于未然的同時，通過降 低排氣的溫度，還具有可以抑制上述涂層的產生的優點。
[圖1]為表示本發明涉及的水泥燒成設備的排氣處理系統的一個實施方式的結 構簡圖。[圖2]為表示水泥燒成設備中的抽出氣體中的粉塵濃度與捕集的微粉粉塵中的 氯濃度的關系的圖。[圖3]為表示水泥燒成設備中的抽出氣體的溫度與抽出氣體中的粉塵濃度的關 系的圖。[圖4]為表示由圖2和圖3所示的圖得到的抽出氣體的溫度與捕集的微粉粉塵中 的氯濃度的關系的圖。[圖5]為表示氯旁路中粉塵捕集裝置的回收粉塵量與氯旁路量的關系的圖。
[圖6]為表示氯旁路中的固氣分離裝置的分離粒度與粉塵捕集裝置的回收粉塵 量的關系的圖。
符號說明
1水泥窯
2窯尾部 3預熱器 3a最下段的旋風分離器 4原料滑槽 4a落口 10抽氣管道 ll冷卻器 12旋風型分級機(固氣分離裝置) 13袋濾器(粉塵捕集裝置) 14引風機 16返回管 18分散板(分散裝置) 19驅動電動機(驅動裝置) 20溫度檢測器(溫度檢測裝置) 21a第l控制裝置
21b第2控制裝置
22粉塵量檢測裝置 25含水污泥(有機質污泥)的輸送管25
具體實施例方式圖1表示本發明的水泥燒成設備的排氣處理系統的實施方式。 首先，對設置有上述排氣處理系統的水泥制造設備進行說明，圖中符號1為用于 燒成水泥原料的水泥窯。該水泥窯1為設置成在軸芯周圍自由旋轉的回轉窯，在其圖中左 方的端部設置包括支撐旋轉部分的窯尾殼(窯尻八々- > ，' ) 2a及其立起部2b的窯尾部 2。 此外，在該窯尾部2的上游側設置用于預熱水泥原料的預熱器3，且在圖中右方的 窯前(圖示略)設置用于加熱內部的主要燃燒裝置。 其中，預熱器3通過在上下方向上排成一列地配置多段(例如4段)旋風分離器 構成，向最下段(第4段)的旋風分離器3a供給水泥原料的同時，該旋風分離器3a的底部 與將內部的水泥原料輸送到水泥窯1的窯尾部2的原料滑槽(原料)-一卜)4連接。
另一方面，窯尾部2的立起部2b與將由水泥窯l排出的燃燒排氣供給到最下段的 旋風分離器的排氣管5連接，從最上段的旋風分離器的上部排出的排氣利用排氣扇通過排 氣管路排出。 進一步地，在該水泥制造設備中，水泥窯1的窯尾部2與用于將下水污泥(有機質 污泥)在含水狀態下直接導入內部并進行焚燒處理的輸送管25連接。 而且，在包括上述結構的水泥制造設備上一并設有被稱為氯旁路的排氣處理系 統。 該處理系統用于將由回轉窯1排出并輸送到預熱器3的含有粉塵的排氣的一部分 抽出作為抽出氣體，除去該抽出氣體中含有的氯化合物，圖中符號10為與水泥窯1的窯尾部2的立起部2b連接、抽出上述抽出氣體的抽氣管道。 而且，該處理系統中，沿著抽氣管道10依次設置將由該抽氣管道IO抽出的抽出氣 體冷卻的冷卻器ll，從由該冷卻器11排出的抽出氣體分離規定粒度以上的粉塵的旋風型 分級機(固氣分離裝置)12，從在該旋風型分級機12中分離了規定粒度以上的粉塵的抽出 氣體捕集、除去所伴隨的微粉粉塵的袋濾器(粉塵捕集裝置)13，設置在該袋濾器13的下游 側、吸引抽出氣體的引風機14。 其中，冷卻器11例如通過將來自冷卻扇的冷氣或來自冷卻泵的冷卻水作為冷媒 與抽出氣體熱交換，將抽出氣體的溫度冷卻至氯化合物的熔點(60(TC 70(TC)以下。
此外，在旋風型分級機12中的抽出氣體入口安裝通過電動機15a自由調節開度的 流量調節用閥15。另一方面，在該旋風型分級機12的底部連接將所分離的規定粒度以上的 粉塵再次返回到窯尾部2的返回管16。 進一步地，在引風機14的吸入側安裝通過電動機17a自由調節開度的流量調節用 閥17。 在窯尾部2內設置用于使水泥原料分散在上述排氣中的分散板(分散裝置)18。
該分散板18為形成為方形、橢圓形、多邊形等形狀的板狀部件，使其板面水平，以 向著落口 4a的正下方出沒自由地方式設置在原料滑槽4的落口 4a的下方。該分散板18 用于將從落口 4a落下的水泥原料在窯尾部2內分散在排氣中，在其基端部(基端部)設置 用于通過使該分散板18出沒來改變位于落口 4a的正下方的面積，調節分散的水泥原料的 量的驅動電動機(驅動裝置)19。 進一步地，在該排氣處理系統中，在窯尾部2的立起部2b的抽氣管道10的連接部 附近設置用于檢測抽出氣體的溫度的溫度檢測器(溫度檢測裝置)20。而且，設置根據來自 該溫度檢測器20的檢測信號，使驅動電動機19工作而使分散板18出沒，由此將抽出氣體 的溫度保持在950°C 115(TC的范圍的第1控制裝置21a。 此外，在袋濾器13的底部設置檢測捕集的微粉粉塵的量的粉塵量檢測裝置22和 用于檢測上述微粉粉塵中的氯濃度的氯濃度檢測裝置23。 設置第2控制裝置21b，進行控制，使得來自氯濃度檢測裝置23的檢測信號為小 于5%的值時、和為超過20%的值時，以及通過粉塵量檢測裝置22檢測的微粉粉塵量為小 于50g/m3N的值時、和為超過150g/m3N的值時，使電動機15a和/或電動機17a工作使流量 調節用閥15和/或閥17開閉，改變抽出氣體的流速，由此將旋風型分級機12中的分級粒 度調節在15 ii m 30 ii m的范圍內，將袋濾器13中回收的上述微粉粉塵的量保持在50 150g/m3N的范圍的同時，使捕集的上述微粉粉塵的氯濃度在5 20%的范圍。
該第2控制裝置21b也可以為控制上述閥15、17的同時或替代這些控制，逆變控 制( < >"一夕制御)通過引風機14實現的吸引量，由此調節旋風型分級機12的抽出氣 體的流速的結構。而且，通過這些第1和第2控制裝置21a、21b，構成整體的控制裝置21。
此外，上述立起部2b與用于導入來自第3段的旋風分離器的60(TC 70(TC的水 泥原料、輸送到預熱器3前的溫度低的為50°C IO(TC的水泥的未加工原料作為窯尾部2 中的溫度調節用的導入管(圖示略)連接。 接著對使用包括上述結構的排氣處理系統的本發明的排氣處理方法的一個實施 方式進行說明。
首先，在該水泥燒成設備中，由未圖示的供給管供給預熱器3的第l段的旋風分離 器的水泥原料，隨著依次落下到下方的旋風分離器，通過從下方上升的來自水泥窯1的高 溫的排氣預熱，最終從最下段的旋風分離器3a通過原料滑槽4導入到水泥窯1的窯尾部2。
然后，在該水泥窯1內，在由窯尾部2側向著窯前側緩慢輸送到圖中右方的過程 中，通過來自主要燃燒裝置的燃燒排氣加熱至約145(TC，進行燒成形成熟料。然后，到達窯 前的熟料落下、輸送到熟料冷卻器內。此時，通過供給到熟料冷卻器內的空氣冷卻至規定溫 度，最終從該熟料冷卻器取出。 與此同時，通過輸送管25，從水泥窯1的窯尾部2側將下水污泥(有機質污泥)投 入到內部，在高溫氛圍氣中進行焚燒處理的同時，將焚燒后的灰分用作水泥原料的一部分。
然后，在上述水泥熟料的制造工序中，連續或間歇地通過引風機14將從水泥窯1 排出的排氣的量的1%以上，從水泥窯1的窯尾部2通過抽氣管道10抽出作為抽出氣體。
此時，使分散板18位于原料滑槽4的落口 4a的下方，將從原料滑槽4落下的水泥 原料分散在排氣中的同時，利用第1控制裝置21a，通過使驅動電動機19工作使分散板18 在原料滑槽4的落口 4a的下方進退，調節水泥原料在排氣中的分散量以將通過溫度檢測器 20檢測的抽出氣體的溫度保持在950°C 115(TC的范圍。 此外，通過上述分散板18分散水泥原料的同時，從與立起部2b連接的上述導入 管，將來自第3段旋風分離器的60(TC 70(TC的水泥原料、或輸送到預熱器3前的溫度低 的為50°C IO(TC的水泥的未加工原料導入到窯尾部2，由此可以調節窯尾部2的溫度。
接著將該抽出氣體在冷卻器11中冷卻至氯化合物的熔點(600°C 700°C )以下 后，輸送到旋風型分級機12以15iim 30iim的范圍內的分級粒度分離粗粉塵，對于該粗 粉塵，由返回管16再次返回到窯尾部2。 另一方面，對于含有比上述分級粒度更細、由此氯濃度高的微粉粉塵的抽出氣體， 輸送到袋濾器13，通過捕集、回收而從上述抽出氣體除去所伴隨的上述微粉粉塵。由此，防 止水泥窯1和預熱器3的系統內的氯濃度的上升。然后，將除去了上述微粉粉塵的抽出氣 體，從引風機14的排氣側輸送到排氣管路排出。 此外，對于通過袋濾器13回收的微粉粉塵，通過粉塵量檢測裝置22檢測其量的同 時，通過氯濃度檢測裝置23檢測氯濃度。 而且，上述微粉粉塵的氯濃度在5 20%的范圍之外時、或微粉粉塵量在50 150g/VN的范圍之外時，通過第2控制裝置21b，調節通過引風機14實現的抽出氣體的吸引 量和/或通過使電動機15a、17a工作調節閥15、 17的開度。由此，增減在抽氣管道10中流 通的抽出氣體的流速，調節旋風型分級機12中的分級粒度，由此進行控制以將回收的微粉 粉塵量保持在50 150g/m3N的范圍的同時，使上述氯濃度再次處于5 20%的范圍內。
因此，通過第1控制裝置21a，將抽氣溫度保持在上述950°C 1150°C的范圍內，由 此可以使通過預先設定的旋風型分級機12中的分級粒度穩定地回收的微粉粉塵量在50 150g/m3N的范圍內、且將上述微粉粉塵中的氯濃度保持在5 20%的范圍時，上述第2控 制裝置21b不工作。 如上所述，根據包括上述結構的排氣處理方法，將由窯尾部2抽出的抽出氣體中 含有的氯濃度高的微粉粉塵通過袋濾器13捕集而除去，由此可以防止包括水泥窯1和預熱 器3的系統內的氯濃度上升。
而且，通過第1控制裝置，根據抽出氣體的溫度使分散板18移動，調節水泥原料對
于抽出抽出氣體的窯尾部2的排氣的分散量，將該抽出氣體的溫度保持在95(TC 1150°C
的范圍，由此可以容易地使最終捕集的微粉粉塵的氯濃度為20%以下。 因此，袋濾器13中捕集的上述微粉粉塵的操作性優異的同時，不會由于搬運中該
微粉粉塵中含有的氯成分而使得設備產生閉塞或堵塞等缺點，而可以進行穩定的操作。 而且，由于將袋濾器13中回收的上述微粉粉塵量設定在50 150g/m3N的范圍，
排氣中含有的起因于對有機質污泥進行焚燒處理的氯化氫氣體也可以與煅燒完的水泥原
料中的活性度高的Ca0反應以CaCl2的形式通過粉塵捕集裝置有效地回收。 進一步地，由于抽出氣體中伴隨含有比以往更多的Ca0的水泥原料，因此在袋濾
器13的濾布的表面上形成CaO層的同時，在該CaO層上化學性地吸收抽出氣體中的S0y因
其氧化所產生的S(V以CaS03或CaS04的形式固定，所以還可以降低因上述抽出氣體中含有
的S02或S03所導致的硫酸腐蝕。 此外，由于將由抽出氣體返回窯尾部2的粗粉塵的分級粒度調節在15 ii m 30 ii m的范圍內即可，可以使用泛用的旋風型分級機等，裝置成本不會增大。 而且，上述實施方式中，僅對從水泥窯1的窯尾部2抽出抽出氣體的情況進行了說明，但是不限于此，也可以從預熱器3的排氣管5抽氣。 此外，對于固氣分離裝置或粉塵捕集裝置，除了上述旋風型分級機12或袋濾器13之外，可以使用各種形式的裝置。 進一步地，對于分散板18，閥15、 17的驅動裝置，除了驅動電動機19或電動機15a、17a之外，也可以使用油壓或空氣壓氣缸等驅動源。 進一步地，還可以不使用上述第2控制裝置21b，而根據通過氯濃度檢測裝置23得到的檢測值，手動開閉閥15、17或手動切換通過引風機14實現的抽出氣體的吸引量。
權利要求
水泥燒成設備的排氣處理方法，為在將水泥原料在水泥窯中燒成的同時，向所述水泥窯的窯尾部分或煅燒爐中導入有機質污泥進行焚燒的水泥制造設備中，將由所述水泥窯排出并輸送到預熱所述水泥原料的預熱器的含有粉塵的排氣的一部分，由所述預熱器的最下部或所述水泥窯的窯尾部抽出作為抽出氣體，將該抽出氣體冷卻至氯化合物的熔點以下后，通過固氣分離裝置將規定粒度以上的所述粉塵從所述抽出氣體分離，并返回所述水泥原料的燒成步驟的同時，通過粉塵捕集裝置從含有所述規定粒度以下的微粉粉塵的所述抽出氣體捕集、除去該微粉粉塵，由此除去所述抽出氣體中含有的氯化合物的水泥燒成設備的排氣處理方法，其特征在于，通過在所述預熱器的最下部或所述水泥窯的窯尾部的所述排氣中分散所述水泥原料的同時調節該分散量，將所述抽出氣體的溫度保持在950℃～1150℃的范圍，且將所述固氣分離裝置中的所述規定粒度調節在15μm～30μm的范圍內，由此將所述粉塵捕集裝置中回收的所述微粉粉塵的量保持在50～150g/m3N的范圍的同時將捕集的所述微粉粉塵的氯濃度保持在5～20％的范圍。
2. 水泥燒成設備的排氣處理系統，為設置于在燒成水泥原料的水泥窯的窯尾部分或煅 燒爐上連接有用于導入并焚燒有機質污泥的輸送管的水泥制造設備，用于將由所述水泥窯 排出并輸送到預熱所述水泥原料的預熱器的含有粉塵的排氣的一部分抽出作為抽出氣體， 除去該抽出氣體中含有的氯化合物的水泥燒成設備的排氣處理系統，其特征在于，沿著與所述預熱器的最下部或所述水泥窯的窯尾部連接、抽出所述抽出 氣體的抽氣管道，設置將由該抽氣管道抽出的所述抽出氣體冷卻至氯化合物的熔點以下的 冷卻器，從由該冷卻器排出的所述抽出氣體分離規定粒度以上的所述粉塵的固氣分離裝 置，從在該固氣分離裝置中分離了規定粒度以上的所述粉塵的抽出氣體捕集、除去所伴隨 的所述規定粒度以下的微粉粉塵的粉塵捕集裝置，計測由該粉塵捕集裝置回收的所述微粉 粉塵的量的粉塵量檢測裝置，設置在所述粉塵捕集裝置的下游側、吸引所述抽出氣體的引 風機，在所述預熱器的最下部或所述水泥窯的窯尾部的內部的所述抽氣管道的連接部附近 設置在所述排氣中分散所述水泥原料的分散裝置的同時，具有對通過所述分散裝置分散的所述水泥原料的量進行調節的驅動裝置，檢測所述抽 出氣體的溫度的溫度檢測裝置，根據由該溫度檢測裝置檢測的溫度控制所述驅動裝置將所 述抽出氣體的溫度保持在950°C 115(TC的范圍的第1控制裝置、禾口將所述固氣分離裝置中的所述規定粒度調節在15 ii m 30 ii m的范圍內以將所述粉塵 量檢測裝置中檢測的所述微粉粉塵的量保持在50 150g/m3N的范圍的同時使回收的所述 微粉粉塵的氯濃度為5 20%的范圍的第2控制裝置。
3. 如權利要求2所述的水泥燒成設備的排氣處理系統，其特征在于，所述固氣分離裝 置為旋風型分級機，在該旋風型分級機的入口側設置所述抽出氣體的流量調節裝置，且所 述粉塵捕集裝置為袋濾器，設置由該袋濾器回收的所述微粉粉塵的氯濃度檢測裝置的同 時，所述第2控制裝置根據所述氯濃度檢測裝置的檢測信號和所述粉塵量檢測裝置的檢測 量，控制通過所述引風機實現的所述抽出氣體的吸引量和/或所述抽出氣體的流量調節裝 置，將所述規定粒度調節在15 ii m 30 ii m的范圍內以使所述粉塵捕集裝置中回收的所述 微粉粉塵的量為50 150g/m、、且回收的所述微粉粉塵的氯濃度為5 20%。
全文摘要
本發明涉及水泥燒成設備的排氣處理方法和處理系統。本發明提供可以提高回收的微粉粉塵的操作性，且可以順利地除去由于對有機質污泥進行焚燒處理而產生的氯化氫的水泥燒成設備的排氣處理方法和處理系統。將預熱器(3)的最下部或水泥窯(1)的窯尾部(2)的排氣的一部分抽出作為抽出氣體時，分散水泥原料的同時調節該分散量，由此將抽出氣體的溫度保持在950℃～1150℃的范圍，將該抽出氣體冷卻至氯化合物的熔點以下后，在固氣分離裝置(12)中將分級粒度調節在15μm～30μm的范圍，將其以下的微粉粉塵通過粉塵捕集裝置(13)從抽出氣體捕集、除去，由此將粉塵捕集裝置中回收的微粉粉塵的量保持在50～150g/m3N的范圍的同時，使捕集的微粉粉塵的氯濃度為5～20％的范圍。
文檔編號C04B7/44GK101717208SQ200910178800
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月8日
發明者小松佳秋, 島裕和, 松田弘幸, 石崎倫朗 申請人:三菱綜合材料株式會社