專利名稱：水泥燒成設(shè)備的排氣處理方法和處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用抑制水泥燒成設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)氯濃度升高的氯旁路的水泥燒成設(shè)備
的排氣處理方法以及處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(nèi)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(nèi)時，燃燒時產(chǎn)生具有揮發(fā)性的氯成分。這種氯成分與從水泥窯內(nèi)排出 的排氣一起被輸送到上游側(cè)的預(yù)熱器，但是若隨著輸送到預(yù)熱器的上段側(cè)、氛圍氣溫度達(dá) 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(nèi)的同時，隨著氛圍氣溫度的 升高而再次蒸發(fā)。 如此進(jìn)入到水泥燒成設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)的氯成分，在水泥窯和預(yù)熱器內(nèi)反復(fù)蒸發(fā)和冷凝 進(jìn)行循環(huán)的同時，再加上由向其中新投入的廢棄物產(chǎn)生的氯成分，其濃度升高，由于涂層 (coating)等產(chǎn)生上述預(yù)熱器中的閉塞等阻礙穩(wěn)定的操作，同時對制造的水泥熟料的品質(zhì) 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(xiàn)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(cè)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(chǎn)量的0. 1%以下。 根據(jù)包括上述結(jié)構(gòu)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(jī)、將高氯濃度的上述微粉粉塵集塵并排出到系統(tǒng)外，由此可以
穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)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(fèi)用都少，得到可以經(jīng)濟(jì)地確保窯的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。 專利文獻(xiàn)1 :日本特許第3318714號公報

發(fā)明內(nèi)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(jī)回收的微粉粉塵的粒 徑設(shè)定在5 ii m 7 ii m以下的極其微細(xì)的粒徑范圍，不能使用泛用的分級機(jī)，必須設(shè)置高性 能分級機(jī)，同時運(yùn)轉(zhuǎn)時需要細(xì)致的控制，所以存在設(shè)置成本高的問題。 而且，回收微細(xì)的微粉粉塵的結(jié)果，回收的上述微粉粉塵中的氯濃度極高。因此， 假設(shè)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(yùn)管、料斗等的 內(nèi)周壁上附著微粉粉塵(產(chǎn)生涂層)，易發(fā)生料斗堵塞或滑槽堵塞等事故。結(jié)果存在難以進(jìn) 行穩(wěn)定的操作且維修成本也高的問題。
進(jìn)一步地，作為上述廢棄物，將下水污泥等有機(jī)物污泥導(dǎo)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(jī)物污泥中含有的水分和排氣中的C02、 S02反應(yīng)形成硫酸鹽、碳酸鹽的同時，產(chǎn)生 氯化氫(HC1)。 2KC1+S02+(1/2)H20 — K2S04+2HC1
2KC1+C02+H20 — K2C03+2HC1 而且，如此進(jìn)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(jié)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(chǎn)生而產(chǎn)生裝置的腐蝕等缺點的問題。 進(jìn)一步地，通常在上述水泥制造設(shè)備中，根據(jù)水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、涂層的附著狀況 或水泥窯的轉(zhuǎn)數(shù)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(jié)果該回收粉塵的品質(zhì)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(zhì)帶來不良影響。 本發(fā)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(xiàn)無需維修的穩(wěn)定操作的同時，可以順利地除去由于對有機(jī)質(zhì)污泥進(jìn)
行焚燒處理而產(chǎn)生的氯化氫的水泥燒成設(shè)備的排氣處理方法和處理系統(tǒng)。 為了解決上述問題，本發(fā)明人對于氯濃度和微粉粉塵的粒度對操作性的影響進(jìn)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(rèn)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(xì)的水泥原料粉末。 因此得到下述發(fā)現(xiàn)，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(jié)果操作性極端惡化的同時，由于氯成分的潮解等，易產(chǎn)生
成為裝置的閉塞或堵塞的原因的涂層。此外確認(rèn)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(yùn)過程中由于涂層而產(chǎn)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(fēng)型分級機(jī)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(jié)果確認(rèn)如圖2所示，隨著粉塵濃度增大，氯濃度降低。 進(jìn)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(guān)系如圖3所示大致處于比例關(guān)系。
因此，由圖2和圖3得到下述發(fā)現(xiàn)，即，如圖4所示，通過水泥原料的分散調(diào)節(jié)抽出 氣體的溫度，由此調(diào)節(jié)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(rèn)試驗確認(rèn)，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(fēng)型分級機(jī)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(rèn)若調(diào)節(jié)在10 m以上、更優(yōu)選12 m以上的范圍則只要將上述抽出氣體的溫度 設(shè)定在115(TC以下，就可以使氯濃度為20%以下。 進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)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(yù)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(yīng)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(jī)質(zhì)污泥，每It熟料投入50kg(50kg/t-cli)下述污泥進(jìn) 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(fēng)量的回收粉塵量)，測定 上述氯旁路量。結(jié)果確認(rèn)，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(xiàn)出上述氯化氫氣體的回收效果。
而且確認(rèn)，通過使回收粉塵量為50g/m3N以上，氯旁路量大致到達(dá)8g-Cl—/m3N，即 使進(jìn)一步增加回收粉塵量，氯旁路量也未見大的變化。 因此確認(rèn)，通過將回收粉塵量設(shè)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(jìn)一步可以確認(rèn)，即使水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或涂層的附著狀態(tài)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(fēng)型分級機(jī)(固氣分離裝置)中的分級粒度調(diào)節(jié)在
15 30iim的范圍，也可以將上述回收粉塵量調(diào)節(jié)在50 150g/m3N的范圍。 本發(fā)明為基于上述發(fā)現(xiàn)提出的，方案1記載的發(fā)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(dǎo)入有機(jī)質(zhì)污泥并進(jìn)行焚燒的水泥制造設(shè)
備中，將由上述水泥窯排出并輸送到預(yù)熱上述水泥原料的預(yù)熱器的含有粉塵的排氣的一部
分，由上述預(yù)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(guī)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(guī)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(shè)備的排氣處理方法，其特征在于，通過在上述預(yù)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(diào)節(jié)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(guī)定粒度調(diào)節(jié)
在15 m 30 m的范圍內(nèi)，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(diào)節(jié)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(yōu)選主要使用由上述預(yù)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(diào)節(jié)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(yù)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(yùn)到上述預(yù)熱器前的水泥原料(所謂未加工原料)導(dǎo)入到上述窯 尾部。
接著，方案2記載的發(fā)明，為設(shè)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(dǎo)入并焚燒有機(jī)質(zhì)污泥的輸送管的水泥制造設(shè)備，用于將由上述水泥窯排
出并輸送到預(yù)熱上述水泥原料的預(yù)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(shè)備的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，沿著與上
述預(yù)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(shè)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(guī)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(guī)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(guī)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(shè)置在上述粉塵捕集裝置的下游側(cè)、吸引上述抽出氣體的引風(fēng)機(jī)(誘引7 7 > )，在上
述預(yù)熱器的最下部或上述水泥窯的窯尾部的內(nèi)部的上述抽氣管道的連接部附近設(shè)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(jìn)行調(diào)節(jié)的驅(qū)動裝置，檢測上述抽出氣體的溫度的溫度檢測裝置，根據(jù)通過該溫
度檢測裝置檢測的溫度控制上述驅(qū)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(guī)定粒度調(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m
的范圍內(nèi)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(fā)明為方案2中記載的發(fā)明，其特征在于，上述固氣分離
裝置為旋風(fēng)型分級機(jī)，在該旋風(fēng)型分級機(jī)的入口側(cè)設(shè)置上述抽出氣體的流量調(diào)節(jié)裝置，且
上述粉塵捕集裝置為袋濾器，設(shè)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(jù)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(fēng)機(jī)實現(xiàn)的上述抽出氣體的吸引量和/或上述抽出氣體的流量調(diào)節(jié)裝
置，將上述規(guī)定粒度調(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m的范圍內(nèi)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(jù)方案1 方案3中任意一項記載的發(fā)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(tǒng)內(nèi)的氯濃度上升。而且，通過在抽
出抽出氣體的預(yù)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(yōu)異的同時，不會由于搬運(yùn)中該微粉粉塵中含有的 氯成分，裝置產(chǎn)生閉塞或堵塞等缺點，而可以進(jìn)行穩(wěn)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(shè)定在50 150g/m3N
的范圍，排氣中含有的起因于對有機(jī)質(zhì)污泥進(jìn)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(yīng)以CaCl2的形式通過粉塵捕集裝置有效地回收。 進(jìn)一步地，在以往的這種水泥制造設(shè)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(cè)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(fā)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(xué)性地吸收抽出氣體中的SOy因其氧化所產(chǎn)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(diào)節(jié)在15iim 30iim的范圍內(nèi)即可，可
以使用例如泛用的旋風(fēng)型分級機(jī)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(jié)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(jīng)濟(jì)性差的同時，抽出氣體的粉塵濃度過高，結(jié)果最終捕集、除去的微粉粉塵的體積增
大，產(chǎn)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(jié)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(jīng)濟(jì)。 進(jìn)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(yù)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(shè)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(diào)節(jié)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(yōu)點。 此外，進(jìn)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(yù) 熱器中的600°C 70(TC的水泥原料、搬運(yùn)到該預(yù)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(diào)節(jié)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(jié)果，可以防止粉塵濃度提高時抽氣管道產(chǎn)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(chǎn)生的優(yōu)點。


[圖1]為表示本發(fā)明涉及的水泥燒成設(shè)備的排氣處理系統(tǒng)的一個實施方式的結(jié) 構(gòu)簡圖。[圖2]為表示水泥燒成設(shè)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(guān)系的圖。[圖3]為表示水泥燒成設(shè)備中的抽出氣體的溫度與抽出氣體中的粉塵濃度的關(guān) 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(guān)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(guān)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(guān)系的圖。
符號說明
1水泥窯
2窯尾部 3預(yù)熱器 3a最下段的旋風(fēng)分離器 4原料滑槽 4a落口 10抽氣管道 ll冷卻器 12旋風(fēng)型分級機(jī)(固氣分離裝置) 13袋濾器(粉塵捕集裝置) 14引風(fēng)機(jī) 16返回管 18分散板(分散裝置) 19驅(qū)動電動機(jī)(驅(qū)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(jī)質(zhì)污泥)的輸送管25
具體實施例方式圖1表示本發(fā)明的水泥燒成設(shè)備的排氣處理系統(tǒng)的實施方式。 首先，對設(shè)置有上述排氣處理系統(tǒng)的水泥制造設(shè)備進(jìn)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(shè)置成在軸芯周圍自由旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯，在其圖中左 方的端部設(shè)置包括支撐旋轉(zhuǎn)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(cè)設(shè)置用于預(yù)熱水泥原料的預(yù)熱器3，且在圖中右方的 窯前(圖示略)設(shè)置用于加熱內(nèi)部的主要燃燒裝置。 其中，預(yù)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(fēng)分離器 構(gòu)成，向最下段(第4段)的旋風(fēng)分離器3a供給水泥原料的同時，該旋風(fēng)分離器3a的底部 與將內(nèi)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(fēng)分離器的排氣管5連接，從最上段的旋風(fēng)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(jìn)一步地，在該水泥制造設(shè)備中，水泥窯1的窯尾部2與用于將下水污泥(有機(jī)質(zhì) 污泥)在含水狀態(tài)下直接導(dǎo)入內(nèi)部并進(jìn)行焚燒處理的輸送管25連接。 而且，在包括上述結(jié)構(gòu)的水泥制造設(shè)備上一并設(shè)有被稱為氯旁路的排氣處理系 統(tǒng)。 該處理系統(tǒng)用于將由回轉(zhuǎn)窯1排出并輸送到預(yù)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(tǒng)中，沿著抽氣管道10依次設(shè)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(guī)定粒度以上的粉塵的旋風(fēng)型 分級機(jī)(固氣分離裝置)12，從在該旋風(fēng)型分級機(jī)12中分離了規(guī)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(shè)置在該袋濾器13的下游 側(cè)、吸引抽出氣體的引風(fēng)機(jī)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(fēng)型分級機(jī)12中的抽出氣體入口安裝通過電動機(jī)15a自由調(diào)節(jié)開度的 流量調(diào)節(jié)用閥15。另一方面，在該旋風(fēng)型分級機(jī)12的底部連接將所分離的規(guī)定粒度以上的 粉塵再次返回到窯尾部2的返回管16。 進(jìn)一步地，在引風(fēng)機(jī)14的吸入側(cè)安裝通過電動機(jī)17a自由調(diào)節(jié)開度的流量調(diào)節(jié)用 閥17。 在窯尾部2內(nèi)設(shè)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(shè)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(nèi)分散在排氣中，在其基端部(基端部)設(shè)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(diào)節(jié)分散的水泥原料的 量的驅(qū)動電動機(jī)(驅(qū)動裝置)19。 進(jìn)一步地，在該排氣處理系統(tǒng)中，在窯尾部2的立起部2b的抽氣管道10的連接部 附近設(shè)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(shè)置根據(jù)來自 該溫度檢測器20的檢測信號，使驅(qū)動電動機(jī)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(shè)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(shè)置第2控制裝置21b，進(jìn)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(jī)15a和/或電動機(jī)17a工作使流量 調(diào)節(jié)用閥15和/或閥17開閉，改變抽出氣體的流速，由此將旋風(fēng)型分級機(jī)12中的分級粒 度調(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m的范圍內(nèi)，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(fēng)機(jī)14實現(xiàn)的吸引量，由此調(diào)節(jié)旋風(fēng)型分級機(jī)12的抽出氣 體的流速的結(jié)構(gòu)。而且，通過這些第1和第2控制裝置21a、21b，構(gòu)成整體的控制裝置21。
此外，上述立起部2b與用于導(dǎo)入來自第3段的旋風(fēng)分離器的60(TC 70(TC的水 泥原料、輸送到預(yù)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(diào)節(jié)用的導(dǎo)入管(圖示略)連接。 接著對使用包括上述結(jié)構(gòu)的排氣處理系統(tǒng)的本發(fā)明的排氣處理方法的一個實施 方式進(jìn)行說明。
首先，在該水泥燒成設(shè)備中，由未圖示的供給管供給預(yù)熱器3的第l段的旋風(fēng)分離 器的水泥原料，隨著依次落下到下方的旋風(fēng)分離器，通過從下方上升的來自水泥窯1的高 溫的排氣預(yù)熱，最終從最下段的旋風(fēng)分離器3a通過原料滑槽4導(dǎo)入到水泥窯1的窯尾部2。
然后，在該水泥窯1內(nèi)，在由窯尾部2側(cè)向著窯前側(cè)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(jìn)行燒成形成熟料。然后，到達(dá)窯 前的熟料落下、輸送到熟料冷卻器內(nèi)。此時，通過供給到熟料冷卻器內(nèi)的空氣冷卻至規(guī)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(cè)將下水污泥(有機(jī)質(zhì)污泥)投 入到內(nèi)部，在高溫氛圍氣中進(jìn)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(xù)或間歇地通過引風(fēng)機(jī)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(qū)動電動機(jī)19工作使分散板18 在原料滑槽4的落口 4a的下方進(jìn)退，調(diào)節(jié)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(dǎo)入 管，將來自第3段旋風(fēng)分離器的60(TC 70(TC的水泥原料、或輸送到預(yù)熱器3前的溫度低 的為50°C IO(TC的水泥的未加工原料導(dǎo)入到窯尾部2，由此可以調(diào)節(jié)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(fēng)型分級機(jī)12以15iim 30iim的范圍內(nèi)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(xì)、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(yù)熱器3的系統(tǒng)內(nèi)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(fēng)機(jī)14的排氣側(cè)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(diào)節(jié)通過引風(fēng)機(jī)14實現(xiàn)的抽出氣體的吸引 量和/或通過使電動機(jī)15a、17a工作調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)旋風(fēng)型分級機(jī)12中的分級粒度，由此進(jìn)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(nèi)。
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(nèi)，由 此可以使通過預(yù)先設(shè)定的旋風(fēng)型分級機(jī)12中的分級粒度穩(wěn)定地回收的微粉粉塵量在50 150g/m3N的范圍內(nèi)、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(jù)包括上述結(jié)構(gòu)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(yù)熱 器3的系統(tǒng)內(nèi)的氯濃度上升。
而且，通過第1控制裝置，根據(jù)抽出氣體的溫度使分散板18移動，調(diào)節(jié)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(yōu)異的同時，不會由于搬運(yùn)中該
微粉粉塵中含有的氯成分而使得設(shè)備產(chǎn)生閉塞或堵塞等缺點，而可以進(jìn)行穩(wěn)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(shè)定在50 150g/m3N的范圍，
排氣中含有的起因于對有機(jī)質(zhì)污泥進(jìn)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(yīng)以CaCl2的形式通過粉塵捕集裝置有效地回收。 進(jìn)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(xué)性地吸收抽出氣體中的S0y因
其氧化所產(chǎn)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(dǎo)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(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m的范圍內(nèi)即可，可以使用泛用的旋風(fēng)型分級機(jī)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(jìn)行了說明，但是不限于此，也可以從預(yù)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(fēng)型分級機(jī)12或袋濾器13之外，可以使用各種形式的裝置。 進(jìn)一步地，對于分散板18，閥15、 17的驅(qū)動裝置，除了驅(qū)動電動機(jī)19或電動機(jī)15a、17a之外，也可以使用油壓或空氣壓氣缸等驅(qū)動源。 進(jìn)一步地，還可以不使用上述第2控制裝置21b，而根據(jù)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(fēng)機(jī)14實現(xiàn)的抽出氣體的吸引量。
權(quán)利要求
水泥燒成設(shè)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(dǎo)入有機(jī)質(zhì)污泥進(jìn)行焚燒的水泥制造設(shè)備中，將由所述水泥窯排出并輸送到預(yù)熱所述水泥原料的預(yù)熱器的含有粉塵的排氣的一部分，由所述預(yù)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(guī)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(guī)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(shè)備的排氣處理方法，其特征在于，通過在所述預(yù)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(diào)節(jié)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(guī)定粒度調(diào)節(jié)在15μm～30μm的范圍內(nèi)，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(shè)備的排氣處理系統(tǒng)，為設(shè)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(dǎo)入并焚燒有機(jī)質(zhì)污泥的輸送管的水泥制造設(shè)備，用于將由所述水泥窯 排出并輸送到預(yù)熱所述水泥原料的預(yù)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(shè)備的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，沿著與所述預(yù)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(shè)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(guī)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(guī)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(guī)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(shè)置在所述粉塵捕集裝置的下游側(cè)、吸引所述抽出氣體的引 風(fēng)機(jī)，在所述預(yù)熱器的最下部或所述水泥窯的窯尾部的內(nèi)部的所述抽氣管道的連接部附近 設(shè)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(jìn)行調(diào)節(jié)的驅(qū)動裝置，檢測所述抽 出氣體的溫度的溫度檢測裝置，根據(jù)由該溫度檢測裝置檢測的溫度控制所述驅(qū)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(guī)定粒度調(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m的范圍內(nèi)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(quán)利要求2所述的水泥燒成設(shè)備的排氣處理系統(tǒng)，其特征在于，所述固氣分離裝 置為旋風(fēng)型分級機(jī)，在該旋風(fēng)型分級機(jī)的入口側(cè)設(shè)置所述抽出氣體的流量調(diào)節(jié)裝置，且所 述粉塵捕集裝置為袋濾器，設(shè)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(jù)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(fēng)機(jī)實現(xiàn)的所述抽出氣體的吸引量和/或所述抽出氣體的流量調(diào)節(jié)裝 置，將所述規(guī)定粒度調(diào)節(jié)在15 ii m 30 ii m的范圍內(nèi)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(fā)明涉及水泥燒成設(shè)備的排氣處理方法和處理系統(tǒng)。本發(fā)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(jī)質(zhì)污泥進(jìn)行焚燒處理而產(chǎn)生的氯化氫的水泥燒成設(shè)備的排氣處理方法和處理系統(tǒng)。將預(yù)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)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