水泥窑排气的处理装置以及处理方法
【专利说明】水泥窑排气的处理装置以及处理方法
[0001]本申请是名称为“水泥窑排气的处理装置以及处理方法”，国际申请日为2009年6月5日，国际申请号为PCT/JP2009/060338，国家申请号为200980123075.6的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及对通过从水泥窑的炉尾至最下级旋风器的窑排气流路抽气的气体进行处理的装置以及方法。
【背景技术】
[0003]以往，在成为引起在水泥制造设备中的预热器的阻塞等问题的原因的氯、硫磺、碱等之中，特别着眼氯成为问题的情况，使用通过从水泥窑的炉尾到最下级旋风器的窑排气流路，对燃烧气体的一部分进行抽气并将氯除去的氯旁通系统。
[0004]该氯旁通系统例如专利文献I记载的那样，是将抽气的燃烧气体冷却后，由分级机将该排气中的灰尘分尚成粗粉和微粉，回收大量含有被分尚的氯成分(氯化钾.KCL)的微粉(氯旁通灰尘)的系统。
[0005]在这种氯旁通系统中，例如如图5所示，来自从水泥窑41的炉尾到最下级旋风器(未图示出)的窑排气流路的抽气气体Gl在探针42中被来自冷却风扇43的冷风冷却，然后，被导入旋风器44，被分离成粗粉Dl和含有微粉D2的排气G2。
[0006]粗粉Dl返回到水泥窑系统，另一方面，微粉D2以及排气G2在冷却器45中被来自冷却风扇46的冷风冷却至150?250°C，然后，被导入袋式过滤器47。而且，在袋式过滤器47中，微粉(氯旁通灰尘)D2被集尘，将回收到灰尘箱48的微粉D2添加到水泥粉碎磨机系统。另一方面，来自袋式过滤器47的排气G3经排气风扇49返回水泥窑系统或在排气处理后向大气放出。
[0007]但是，近年，基于废弃物的水泥原料化或燃料化的再循环得到推动，废弃物的处理量增加。与之相伴，被带入水泥窑的氯等的挥发成分的量也增加，氯旁通灰尘的产生量也增加。因此，逐渐不能将氯旁通灰尘全部在水泥粉碎工序中利用。另外，伴随着在水泥制造设备中的废弃物的处理量的增加，被带入水泥窑的重金属类的量也增加，水泥、氯旁通灰尘中的重金属类的浓度也增加。
[0008]因此，例如，在专利文献2记载的废弃物的水泥原料化处理方法中，对氯旁通灰尘进行水洗处理，在脱氯后过滤，将得到的脱氯滤饼作为水泥原料利用，并且对排水进行净化处理，除去铜、铅等重金属类，谋求不会引起环境污染地有效利用氯旁通灰尘。
[0009]在该废弃物的水泥原料化处理方法中，如图6所示，将通过探针52从水泥窑51的炉尾抽气的抽气气体Gl导入分级机54，分离成粗粉D1、微粉D2以及排气G2。被分离的氯含有率低的粗粉Dl返回到水泥窑系统。
[0010]另一方面，氯含有率高的微粉D2以及排气G2在通过冷风风扇55导入有冷风A的冷却器56被冷却后，在袋式过滤器57被集尘。然后，将被冷却器56回收或被袋式过滤器57集尘的微粉(下称“氯旁通灰尘”)D储存在灰尘箱58，由车辆59等向水泥粉碎工序以及箱60分配。
[0011]接着，从箱60向溶解槽61供给氯旁通灰尘D，并溶解在水中，由皮带式过滤器62对生成的浆料S进行固液分离。通过固液分离将氯成分除去，含有氯旁通灰尘中所含的砸、铊、锌、锑、碲、水银、砷等的大部分的水洗滤饼CA作为水泥的原料被利用。被分离的滤液(盐水)L中部分含有砸、铊、锌、锑、碲、水银、砷等，由排水处理装置63使用药剂等处理，并被放出。
[0012]专利文献1:国际公开第97/21638号手册
[0013]专利文献2:日本特开2000-281398号公报
[0014]如上述专利文献I所述，以往的氯旁通系统以将含有微粉D2的排气G2暂时用冷却器45冷却，然后，导入袋式过滤器47的方式构成。这虽然是对应袋式过滤器47的耐热性(上限250°C左右)的系统，但是，将原本具有400?600°C温度的排气G2冷却到150?250°C只有热能的损失，不是期望的。另外，在使袋式过滤器47的排气G3返回水泥窑系统的情况下，由于是将冷却后的低温的排气导入水泥窑系统，所以，也是使窑系统的热效率降低的一个原因。
[0015]再有，存在来自窑排气流路的抽气气体Gl中含有二噁英类(P⑶D、P⑶F、co-PCB)等残留性有机污染物质(POPs)的可能性，还存在由于含有微粉D2的排气G2所曝露的温度区域，使这些有机污染物质的浓度增大的问题。
[0016]S卩，二噁英类具有若在800°C以上的高温下完全燃烧，则能够热分解，但若曝露于300°C左右的温度区域，则再合成的性质。这里，由于排气G2在旋风器44、冷却器45成为二噁英类的再合成温度区域，所以，在水泥窑热分解的二噁英类在旋风器44、冷却器45被再合成。尤其是，由于气体中的微粉D2、氯作为再合成反应的催化剂发挥功能，促进二噁英类的产生，所以，存在使有机污染物质的浓度大幅增大的可能性。
[0017]另一方面，在上述专利文献2记载的处理方法中，由于水洗滤饼中所含的砸等重金属作为原料被利用，所以，在水泥制造工序内循环，尤其是在烧制工序内浓缩。因此，氯旁通灰尘中的重金属浓度增加，若将它添加到水泥中，则有存在超过管理值的可能性的问题。另外，还有这些重金属从由含有浓缩的重金属的水泥制造的混凝土中溶出的危险性。再有，由于水洗过滤了氯旁通灰尘的排水中的重金属浓度增加，所以，排水处理需要大量的药剂，还存在运转成本高昂的问题。
[0018]因此，本发明是借鉴上述以往技术中的问题点而做出的发明，目的是提供一种第一能够抑制在对通过窑排气流路抽气的抽气气体进行处理时的热能损失；第二能够抑制有机污染物质的产生；第三能够有效地回收氯旁通灰尘中所含的重金属；第四能够降低对氯旁通灰尘进行了水洗处理后的废水处理中的药剂费的水泥窑排气的处理装置以及处理方法。
【发明内容】
[0019]为了解决上述课题，本发明是一种水泥窑排气的处理装置，其特征在于，具备通过从水泥窑的炉尾至最下级旋风器的窑排气流路将燃烧气体的一部分抽气的抽气装置和将粗粉从由该抽气装置抽气的抽气气体分离的分级机和具有至少300°C的耐热性的固气分离装置，将从上述分级机排出的含有微粉的抽气气体以300°C以上700°C以下的温度导入上述固气分离装置。
[0020]这样，根据本发明，由于具备具有至少300°C的耐热性的固气分离装置，将抽气气体以300°C以上700°C以下，好的是400°C以上700°C以下，更好的是500°C以上700°C以下的温度导入固气分离装置，所以，没有必要在气体处理的途中冷却抽气气体，能够抑制热能的损失。另外，由于在固气分离装置的前级，没有将抽气气体曝露在二噁英类的再合成温度区域，所以，抽气气体在由固气分离装置将作为催化剂发挥功能的灰尘除去之前的期间，维持超过二噁英类的再合成温度的温度条件。因此，能够抑制二噁英类的再合成，能够抑制有机污染物质的产生。
[0021]在上述水泥窑排气的处理装置中，可以在上述固气分离装置的后级，具备将有机污染物质分解除去的催化剂装置，据此，能够进一步谋求排气的无害化。另外，有机污染物质指二噁英类(PCDD、PCDF、co-PCB)、多氯联苯(PCBs)等残留性有机污染物质(POPs)、二噁英类的前驱体以及挥发性有机污染物质(VOC)等。
[0022]另外，也可以替代催化剂装置，具备将固气分离装置的排气中所含的有机污染物质吸附除去的除去装置，该情况下也能够进一步谋求排气的无害化。
[0023]在上述水泥窑排气的处理装置中，可以在将上述抽气气体导入上述催化剂装置之前吹入脱硫剂，可以防止催化剂装置的硫磺造成的腐蚀。
[0024]在上述水泥窑排气的处理装置中，也可以在上述固气分离装置的后级，具备对从由砸、铊、锌、锑、碲、水银以及砷构成的组中选择的一个以上进行回收的回收装置。据此，因为使用能够将高温的抽气气体固气分离的固气分离装置，所以，从由抽气气体中所含的气体状或雾状的砸、铊、锌、锑、碲、水银以及砷构成的组中选择的一个以上(下面称为“重金属”)能够在挥发在排气中的状态下通过固气分离装置，由回收装置回收。因此，在水泥制造工序内重金属不浓缩，即使将氯旁通灰尘添加到水泥中，也不存在水泥中所含的重金属的浓度超过管理值的可能性，还能够降低这些重金属从混凝土溶出的危险性。另外，因为重金属存在于通过了固气分离装置的排气中，所以，与以往的方法相比，能够有效地回收重金属，能够削减水洗后的排水中的处理药剂费。
[0025]在上述水泥窑的排气的处理装置中，可以在上述固气分离装置和上述催化剂装置之间、上述固气分离装置和上述除去装置之间或上述固气分离装置和上述回收装置之间，具备对被该固气分离装置固气分离的排气进行冷却的冷却器或从被该固气分离装置固气分离的排气进行热回收的热交换器。据此，能够与催化剂装置或除