JP7609677B2 - Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method - Google Patents
Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7609677B2 JP7609677B2 JP2021055589A JP2021055589A JP7609677B2 JP 7609677 B2 JP7609677 B2 JP 7609677B2 JP 2021055589 A JP2021055589 A JP 2021055589A JP 2021055589 A JP2021055589 A JP 2021055589A JP 7609677 B2 JP7609677 B2 JP 7609677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dust
- water
- flow path
- section
- cement clinker
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims description 234
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 91
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 106
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 57
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 54
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 49
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 23
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 16
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 11
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本開示は、ダスト処理装置、セメントクリンカの製造装置、及びセメントクリンカの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a dust treatment device, a cement clinker manufacturing device, and a cement clinker manufacturing method.
セメント製造設備では種々のダストを取り扱っている。例えば、特許文献1には、排熱ボイラの伝熱管にダストが付着するため、これをダスト除去装置で除去する技術が記載されている。特許文献2には、水銀含有ダストを加熱処理して水銀を除去する水銀含有物質の処理装置が提案されている。この特許文献2の処理装置は、ホッパから供給されたキルンダスト等を運搬するスクリューコンベアと、スクリューコンベアから供給された水銀含有ダストを間接加熱する外熱キルンと、外熱キルンから排出された水銀除去ダストと粉砕媒体を篩分ける篩分装置とを備えている。この篩分装置で得られる水銀除去ダストをセメント原料として利用し、残りの粉砕媒体を搬送装置でホッパに戻すことが提案されている。 Cement manufacturing facilities handle various types of dust. For example, Patent Document 1 describes a technique for removing dust that adheres to the heat transfer tubes of a waste heat boiler using a dust removal device. Patent Document 2 proposes a treatment device for mercury-containing materials that removes mercury by heat-treating mercury-containing dust. The treatment device in Patent Document 2 includes a screw conveyor that transports kiln dust and the like supplied from a hopper, an externally heated kiln that indirectly heats the mercury-containing dust supplied from the screw conveyor, and a sieving device that sieves the mercury-removed dust and grinding media discharged from the externally heated kiln. It is proposed that the mercury-removed dust obtained by the sieving device be used as a cement raw material, and that the remaining grinding media be returned to the hopper by a conveying device.
セメント製造設備では、設備コスト及びレイアウト等の事情から、固形分を設備内で搬送せざるを得ない場合がある。設備コストが安価な固形分の搬送手段としては、ベルトコンベアが挙げられる。しかしながら、特許文献1のように伝熱管から付着していたダスト、及び、特許文献2のように加熱処理されたダストは非常に高温且つ乾燥しているため、そのままベルトコンベアで搬送すると、ベルトコンベアの耐熱性及び発塵が問題となり得る。一方で、高温のダストに水を混合して冷却すると、熱によって水蒸気が発生し、大量のダストが水蒸気とともに噴き出して飛散してしまうことが懸念される。 In cement manufacturing facilities, due to factors such as equipment costs and layout, it is sometimes necessary to transport solids within the facility. One example of a means of transporting solids that requires low equipment costs is a belt conveyor. However, the dust that has adhered from the heat transfer tube as in Patent Document 1 and the dust that has been heat-treated as in Patent Document 2 are very hot and dry, so if they are transported as is by a belt conveyor, the heat resistance of the belt conveyor and dust generation can become an issue. On the other hand, if hot dust is mixed with water to cool it, water vapor will be generated by the heat, and there is a concern that a large amount of dust will be ejected and scattered together with the water vapor.
そこで、本開示では、ダストを円滑に冷却して安定的に搬送できるようにすることが可能なダスト処理装置を提供する。また、そのようなダスト処理装置を備えることによって、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造装置を提供する。また、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造方法を提供する。 In this disclosure, therefore, a dust treatment device capable of smoothly cooling dust so that it can be transported stably is provided. In addition, a cement clinker manufacturing device capable of stably manufacturing cement clinker by including such a dust treatment device is provided. In addition, a cement clinker manufacturing method capable of stably manufacturing cement clinker is provided.
本開示は、セメント製造設備で用いられるダストと水含有流体とを混合し、水蒸気を発生する混合部と、混合部からのダストと水蒸気とを含む流体が流入する流路と、流路内に水を散水する散水部と、流路で生成する、ダストと散水部からの水とを含むスラリーを回収する回収部と、を備えるダスト処理装置を提供する。 The present disclosure provides a dust treatment device that includes a mixing section that mixes dust and a water-containing fluid used in a cement manufacturing facility to generate water vapor, a flow path into which the fluid containing dust and water vapor from the mixing section flows, a water spraying section that sprays water into the flow path, and a recovery section that recovers a slurry that is generated in the flow path and contains dust and water from the water spraying section.
上記ダスト処理装置では、ダストと水含有流体とを混合する混合部を備えることから、高温のダストを円滑に冷却し発塵を抑えた搬送をすることができる。また、混合部で発生する水蒸気と、ダストを含む流体が流入する流路内に散水部が水を散水することから、流路が閉塞することを抑制でき、混合部を安定的に運転することができる。流路内では、水蒸気に同伴するダストが円滑にスラリーとなり、回収部でスラリーとして回収できる。このように、上記ダスト処理装置ではダストが高温であっても、当該ダストを円滑に冷却してダストとして、又はスラリーとして安定的に搬送することができる。 The above dust treatment device is equipped with a mixing section that mixes dust with a water-containing fluid, so that high-temperature dust can be smoothly cooled and transported with reduced dust generation. In addition, the water spray section sprays water into the flow path into which the water vapor generated in the mixing section and the dust-containing fluid flow, so that the flow path can be prevented from being blocked and the mixing section can be operated stably. In the flow path, the dust entrained by the water vapor smoothly becomes a slurry, which can be collected as a slurry in the collection section. In this way, even if the dust is at a high temperature, the above dust treatment device can smoothly cool the dust and transport it stably as dust or as a slurry.
上記散水部は、上記流路内に、水を吐出する吐出口を複数有することが好ましい。これによって、水蒸気に同伴するダストを十分にスラリー化して回収することができる。 It is preferable that the water spraying section has a plurality of outlets for discharging water into the flow path. This allows the dust entrained in the water vapor to be sufficiently slurried and collected.
上記散水部は、上記流路内に、水をスプレー状に吐出するように構成されることが好ましい。これによって、流路内で広範囲に散水することができるため、水蒸気に同伴するダストを十分にスラリー化して回収することができる。 The water spraying section is preferably configured to spray water into the flow path in the form of a spray. This allows water to be sprayed over a wide area within the flow path, so that dust entrained in the water vapor can be sufficiently slurried and collected.
上記流路は、水平面に対して傾斜する勾配部を有することが好ましい。これによって、流路内で生成するスラリーが滞留することを抑制し、スラリーを円滑に流路から導出することができる。 It is preferable that the flow path has a sloped portion that is inclined with respect to the horizontal plane. This prevents the slurry generated in the flow path from stagnating, and allows the slurry to be smoothly discharged from the flow path.
上記混合部に導入されるダストは150℃以上の温度を有していてもよい。ダスト処理装置は、混合部の内部に水含有流体を散布する供給部を備えることが好ましい。このような供給部を備えることによって、混合部においてもダストを円滑に冷却することができる。 The dust introduced into the mixing section may have a temperature of 150°C or higher. The dust treatment device preferably includes a supply section that sprays a water-containing fluid inside the mixing section. By including such a supply section, the dust can be smoothly cooled even in the mixing section.
上記混合部に導入されるダストは、ダストを含む排ガスを熱源として発電する排熱発電装置で回収されるダストを含むことが好ましい。排熱発電装置では高温のダストが回収されるが、このような高温のダストであっても、十分円滑に冷却することができる。したがって、排熱発電装置から回収されるダストを冷却して安定的に搬送することができる。 The dust introduced into the mixing section preferably includes dust recovered by an exhaust heat power generation device that generates electricity using dust-containing exhaust gas as a heat source. High-temperature dust is recovered in the exhaust heat power generation device, but even this high-temperature dust can be cooled sufficiently smoothly. Therefore, the dust recovered from the exhaust heat power generation device can be cooled and transported stably.
上記混合部に導入されるダストは、揮発成分含有ダストを加熱して揮発成分を低減することによって得られる揮発成分低減ダストを含むことが好ましい。加熱後の揮発成分低減ダストが高温であっても、上記ダスト処理装置は、そのようなダストを十分円滑に冷却することができる。したがって、揮発成分低減ダストを安定的に搬送することができる。 The dust introduced into the mixing section preferably contains dust with reduced volatile components obtained by heating dust containing volatile components to reduce the volatile components. Even if the dust with reduced volatile components is at a high temperature after heating, the dust processing device can cool such dust sufficiently smoothly. Therefore, the dust with reduced volatile components can be transported stably.
本開示は、上述のいずれかのダスト処理装置を備えるセメントクリンカの製造装置を提供する。このようなセメントクリンカの製造装置は、上述のいずれかのダスト処理装置を備えるため、セメントクリンカを安定的に製造することができる。 The present disclosure provides a cement clinker manufacturing apparatus that includes any one of the dust treatment devices described above. Since such a cement clinker manufacturing apparatus includes any one of the dust treatment devices described above, it can stably produce cement clinker.
本開示は、上述のセメントクリンカの製造装置を用いてセメントクリンカを製造するセメントクリンカの製造方法を提供する。この製造方法は、上述のセメントクリンカの製造装置を用いることから、セメントクリンカを安定的に製造することができる。 The present disclosure provides a method for producing cement clinker using the above-mentioned cement clinker production apparatus. This production method uses the above-mentioned cement clinker production apparatus, and therefore can stably produce cement clinker.
本開示によれば、ダストが高温であっても、当該ダストを円滑に冷却して安定的に搬送できるようにすることが可能なダスト処理装置を提供することができる。また、そのようなダスト処理装置を備えることによって、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造装置を提供することができる。また、そのようなセメントクリンカの製造装置を用いることによって、セメントクリンカを安定的に製造することが可能なセメントクリンカの製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a dust processing device that can smoothly cool the dust and enable stable transport even when the dust is at a high temperature. In addition, by including such a dust processing device, it is possible to provide a cement clinker manufacturing device that can stably manufacture cement clinker. In addition, by using such a cement clinker manufacturing device, it is possible to provide a cement clinker manufacturing method that can stably manufacture cement clinker.
以下、場合により図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。 One embodiment of the present invention will be described below, with reference to the drawings as needed. However, the following embodiment is merely an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention to the following content.
一実施形態に係るダスト処理装置は、セメント製造設備で用いられるダストを処理する。セメント製造設備で用いられるダストとしては、セメント製造設備における各種装置で生成するダスト、及び、セメント製造設備に粉末状の原料及び副資材として受け入れられるダストが挙げられる。具体的には、セメント製造設備に備えられる排熱発電装置(排熱ボイラ)で回収されるダスト、セメントキルン等で発生し塩素バイパス装置で回収されるクリンカダスト、塩素バイパス設備の分級器等で粗粉として得られるダスト、電気集塵機で回収されるダスト、バグフィルタで捕捉して回収されるダスト、並びに、セメント原料の一種として受け入れられる石炭灰及び焼却灰等が挙げられる。 The dust treatment device according to one embodiment treats dust used in cement manufacturing facilities. Examples of dust used in cement manufacturing facilities include dust generated by various devices in the cement manufacturing facilities, and dust accepted as powdered raw materials and auxiliary materials in the cement manufacturing facilities. Specifically, examples of dust include dust recovered by an exhaust heat power generation device (exhaust heat boiler) installed in the cement manufacturing facilities, clinker dust generated in cement kilns and the like and collected by a chlorine bypass device, dust obtained as coarse powder by a classifier or the like in the chlorine bypass facility, dust collected by an electric dust collector, dust captured and collected by a bag filter, and coal ash and incineration ash accepted as a type of cement raw material.
図1の例では、ダスト処理装置100は、セメント製造設備で発生する排ガスを熱源とする排熱発電装置61で回収されるダストを処理する。排ガスとしては、例えば、セメントクリンカの製造装置におけるサスペンションプレヒータから排出される排ガスが挙げられる。
In the example shown in FIG. 1, the
ダスト処理装置100は、排熱発電装置61で回収されるダストと水含有流体とを混合し、水蒸気を発生する混合部10と、混合部10から導出されるダストと水蒸気とを含む流体が流入する流路20と、流路20内に水を散水する散水部30と、流路20で生成する、ダストと散水部30からの水とを含むスラリーを回収する回収部40と、を備える。
The
ダストは導入口11から混合部10に導入される。混合部10に導入される際のダストの温度は、例えば、120℃以上であってよく、150℃以上であってもよい。このような高温のダストは、通常乾燥しているため、そのままベルトコンベアで搬送すると発塵が生じる。混合部10には、供給部35が接続されており、供給部35は、混合部10の内部に水含有流体を散布する。混合部10では、この供給部35からの水含有流体とダストとが混合され、ダストが冷却される。このように高温のダストを冷却することによって、ダストの搬送を高い安全性で行うことができるようになる。
Dust is introduced into the
混合部10は、例えば内部に撹拌機構を備える混錬機であってよい。混合部10でダストは水含有流体との混合によって冷却される。混合部10で、例えば100℃以下に冷却されたダストは、混合部10の導出口13から導出され、ベルトコンベア12によって搬送される。混合部10から導出されるダストの水分濃度は、混合部10に導入される前よりも高くなっていてもよい。これによって、ダストの発塵を抑制することができる。
The
混合部10で冷却されたダストをセメント原料として用いる場合、ダストはベルトコンベア12によって、例えば原料サイロに搬送されてもよいし、セメント原料を調合する調合部に搬送されてもよい。ベルトコンベア12で搬送されるダストは、排熱発電装置61で回収されたときよりも、十分に冷却されている。このため、高い安全性でダストを搬送することができる。したがって、ダスト処理装置100を用いることによって、設備コストを抑えたダストの搬送が可能となる。
When the dust cooled in the
混合部10では、100℃を超えるダストと水とが接触するため、水蒸気が発生する。混合部10に接続される流路20を通じて水蒸気を逃がすことで、混合部10の内圧が上昇して導出口13等から水蒸気及びダストが吹き出すことを抑制する。この時、水蒸気はダストを同伴しながら、混合部10に接続される流路20に流入する。水蒸気とダストを含む流体は、流路20内を流通する。流路20は、水蒸気とダストを含む流体が流通する配管21を備える。流路20に流入する流体は水蒸気を含んでいるため、ダストが湿気を含んで流路20を構成する配管21の内壁に付着し易くなっている。このようなダストが一旦内壁に付着すると、後から流入する高温の流体によって内壁に付着したダストが乾燥し、強固な付着物を形成する場合がある。また、ダストが乾燥しない場合も、ダストが継続的に付着して成長し、閉塞の要因となる場合がある。流路20が閉塞すると、混合部10の内圧が上昇して導出口13等から水蒸気及びダストが吹き出してしまう。この場合、混合部10の運転を停止することとなり、それに伴って排熱発電装置61の運転を調整することが必要となって発電量に大きなロスが生じる。
In the
そこで、本例の流路20を構成する配管21には、散水部30が接続されており、配管21(流路20)の内部に散水部30が水を散水するようになっている。これによって、混合部10から流路20に流入したダストが水に捕捉されスラリーとなる。このため、配管21(流路20)の内部にダストが付着することを抑制できる。配管21内で生成したスラリーは、配管21(流路20)に接続されたスラリー導出流路42を経由して、回収部40に回収される。回収部40は、例えばタンク等の容器であってよい。回収部40に回収されたスラリーは、供給部35から混合部10に散布される水含有流体に混合してもよいし、原料ミルの投入シュートに散布してもよい。これによって、スラリーに含まれるダストを、セメント原料にすることができる。また、回収されたスラリーを混合部10、又は原料ミルの投入シュートで用いることによって、それらの設備で用いる工業用水を削減することができる。
Therefore, the
図2は、散水部30と流路20との接続部の一例を拡大して示す断面図である。ダストと水蒸気を含む流体50は、流路20を構成する配管21内を左から右に向かって流通する。散水部30は、水54を吐出する散水管32を備えている。この散水管32は、流路20を構成する配管21の上部に形成された貫通孔に挿入されている。散水管32の先端には吐出口34が形成されており、吐出口34から水54が流路20(配管21)の内部に吐出される。なお、水54としては工業用水を用いることができる。水54は、少量の水以外の液体成分を含んでいてよい。
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a connection between the
吐出口34から吐出された水54と、流路20内を流通する流体50に含まれる水蒸気及びダスト粒子51とが衝突する。これによって、水蒸気は冷却されて凝縮して配管21の下部に流下する。ダスト粒子51も、吐出された水が接触することによって配管21の下部に落下する。このようにして、配管21の下部に、ダスト粒子51及び水を含むスラリー53が生成する。なお、スラリー53生成のメカニズムは特に限定されず、例えば、ダスト粒子51に水蒸気が凝縮して生じた水が付着して流下し、スラリー53となってもよい。ダスト粒子51が100℃よりも高い温度を有する場合は、水54も一旦は気化してよい。その後、配管21内を流通するに伴って温度が低下し、スラリー53の一部となってよい。
The
散水部30は、吐出口34から流路20を構成する配管21内に、水54をスプレー状に吐出する。これによって、配管21内で広範囲且つ細かい粒子となって散水されるため、ダストと接触しやすくすることができる。したがって、水蒸気に同伴するダストを十分にスラリー化することができる。吐出口34には、噴霧ノズルを使用してもよい。吐出口34からの水54の噴射形状は、円錐形状、又は扇形状であってよい。
The
図2に示すような、吐出口34を通り且つ配管21の長手方向に沿って切断する鉛直断面でみたときのスプレーの噴霧角度θ1は、30°以上であってよく、40°以上であってよく、50°以上であってもよい。これによって、流体50に含まれるダスト粒子51と水54とを十分に接触させることができる。スプレーの噴霧角度θ1は、スラリー53の流動を促進する観点から、90°未満であってよい。
2, the spray angle θ1 of the spray when viewed in a vertical cross section passing through the
散水管32は、配管21に対して傾斜している。配管21における流体50の流通方向(x方向)を基準として、鉛直下方側(図2では時計回り)に回転する方向に測定される、流体50の流通方向(x方向)と散水管32の長手方向(y方向)とのなす角度θ2は、例えば5~90°であってよい。この角度θ2は、好ましくは5~70°であり、より好ましくは10~60°であり、さらに好ましくは15~45°である。これによって、散水管32の吐出口34からの散水によってスラリー53の流動性が向上し、スラリー53を十分円滑に導出口24から導出することができる。また、流体50の流れを阻害することを抑制できる。
The
配管21は、水平面に対して傾斜する勾配部22をなしている。このように、流路20が勾配部22を有することによって、スラリー53が滞留することを抑制できる。勾配部22(配管21)の水平面に対する傾斜角度θ3は、好ましくは5°以上であり、より好ましくは10°以上であり、さらに好ましくは15°以上である。これによって、スラリー53を重力の作用で円滑に流動させて、導出口24から導出することができる。傾斜角度θ3は、好ましくは45°以下であり、より好ましくは30°以下である。これによって、スラリー53が配管21内で広範囲に広がった状態で流れるため、スラリーとダストが接触しやすくなる。これによりダストが回収しやすくなる。
The
水平面に対する散水管32の傾斜角度(θ2+θ3)は、スラリー53の流動を促進する観点から、90°未満であってよく、好ましくは10~80°であってよく、20~70°であってもよい。
From the viewpoint of promoting the flow of the
配管21の下端には、スラリー53を配管21から導出する導出口24が形成されている。スラリー53は導出口24から、図1に示すスラリー導出流路42に流入し、回収部40で回収される。本例の流路20は、勾配部22として、流体50の流通方向を基準として、上流から下流に向かって低くなるように傾斜する配管21を有しているが、これに限定されない。例えば、流体50の流通方向を基準として、上流から下流に向かって高くなるように傾斜する勾配部を有していてもよい。これによって、流路20内で生成したスラリー53を、混合部10に戻してもよいし、混合部10と配管21との間の流路に導出口を設けてスラリーを回収部40に回収できるようにしてもよい。
At the lower end of the
図2に示すように、流路20は、貫通穴26と、この貫通穴26を覆う蓋体27とを有していてよい。例えば、導出口24からのスラリー53の導出量が減少した場合等に、蓋体27を配管21から取り外して貫通穴26を開放し、流路20の内部における閉塞の有無を点検することができる。導出口24は、配管21の上側に形成されることが好ましい。これによって、ダスト処理装置100の運転を継続した状態で、蓋体27を貫通穴26から取り外して、流路20の内部を点検することができる。貫通穴26から、高圧水を噴射するノズルを挿入して、高圧水で配管21の内壁に付着しているダスト粒子51及び滞留しているスラリー53を洗い流してもよい。
2, the
流路20を構成し、散水部30が接続される配管21は、直管形状に限定されず、L字状又はU字状等の屈曲部を有していてもよい。ダスト粒子51を含む流体50を搬送する流路が屈曲部を有するとダスト粒子51が屈曲部に付着し易くなり、これが閉塞の原因となる場合がある。しかしながら、本例の配管21は、散水部30が接続されていることから、ダスト粒子51の付着が抑制される。また、ダスト粒子51が付着しても、散水によって流動させて導出口24から導出することができる。なお、屈曲部又はその近傍に貫通穴26を設けておけば、屈曲部にダスト粒子51が付着したり、スラリー53が滞留したりしても、簡便にこれらを除去することができる。
The
流路20は、配管21の下流側に立ち上がり配管23を有する。流体50(第1流体)からダスト粒子51の少なくとも一部が除去されて得られる流体55(第2流体)は、配管21の下流にある配管23を流通して下流側の装置(例えば、電気集塵機等)に導入される。流体55は流体50よりもダストの濃度が低く且つ温度も低い。図1に示されるように、流体55は、排熱発電装置61からの排ガスと合流して電気集塵機(EP)に導入されてもよい。立ち上がり配管23では、流体55に残存する水蒸気が配管内を通過することによって冷えて凝縮し、ダスト粒子51を含んだスラリー53となって導出口24から導出されてもよい。
The
立ち上がり配管23の下流側には、吸引ファンが接続されていてもよい。この吸引ファンでガスを吸引することによって、流路20における流体50及び流体55の流動を促進することができる。導出口24には、スラリー53の流量測定部を設けて、流量の測定値に応じて、流路20におけるダスト粒子51の付着の有無又は付着の程度、スラリー53の滞留の有無又は滞留の程度、或いは、ダスト粒子51若しくはスラリー53による閉塞の有無又は閉塞の程度を検知してもよい。また、混合部10に圧力測定部を設け、混合部10で測定される圧力によって、流路20におけるダスト若しくはスラリー53の付着、滞留、閉塞の程度を検知してもよい。
A suction fan may be connected downstream of the rising
散水管32の先端は、流路20(配管21)の内壁から流路20の内部に突出しないことが好ましい。これによって、散水管32が流路20内における流体50の流通を妨げることを抑制できる。また、散水管32にダスト粒子51が付着することを抑制できる。散水管32の基端側は、水を供給するポンプに接続されてもよいし、工業用水を供給する配管に接続されてもよい。また、高所にあるタンクからヘッド圧を利用して水を供給してもよい。これによって、散水管32は流路20の内部に連続的に水を散水することができる。
It is preferable that the tip of the
図2では、散水管32が一つしか示されていないが、図1に示すように、散水管32は複数設けられてもよい。これによって、配管21に水の吐出口34が複数設けられることとなり、配管21の長さが長くなっても、スラリー53の十分円滑に導出口24から導出することができる。なお、配管21には、導出口24も複数設けられてもよい。例えば、水平面に対し、下流側が低くなるように傾斜する傾斜配管と立ち上がり配管とを交互に並べ、傾斜配管と立ち上がり配管の接続部に導出口24を設ければ、流体50(流体55)の移送距離を、十分に長くすることができる。すなわち、流路20による流体50(流体55)の移送距離を十分に長くすることができる。
In FIG. 2, only one
流体50(流体55)の流通方向に沿ってみたときに、隣り合って設けられる散水管32(導出口24)の当該流通方向に沿う間隔は、例えば、0.5~10mであってよく、2~7mであってよい。散水管32(導出口24)を3つ以上設ける場合、隣り合って設けられる散水管32(導出口24)の当該流通方向に沿う間隔は、均一でなくてもよい。屈曲部の有無、及び、ダストの付着状況等の観点から適宜調整してもよい。 When viewed along the flow direction of the fluid 50 (fluid 55), the interval between adjacent sprinkler pipes 32 (outlets 24) along the flow direction may be, for example, 0.5 to 10 m, or 2 to 7 m. When three or more sprinkler pipes 32 (outlets 24) are provided, the interval between adjacent sprinkler pipes 32 (outlets 24) along the flow direction does not have to be uniform. It may be adjusted as appropriate in consideration of the presence or absence of bends, the state of dust adhesion, etc.
ダスト処理装置100では、混合部10で高温のダストと水とが接触して生じる水蒸気と、この水蒸気に同伴するダストとを含む流体を、散水部30からの散水によって十分に冷却することができる。そして、流体に含まれるダストをスラリーとして回収している。これによって、ダスト及びこれを含むスラリーによる流路の閉塞を十分に抑制することができる。したがって、ダスト処理装置100を備えることによって、高温のダストを円滑に冷却して発塵を抑制し、ダスト及びスラリー53として高い安全性で安定的に搬送することができる。
In the
図3は、ダスト処理装置の別の例を示す図である。揮発成分含有ダストを加熱すると、揮発成分が低減したダストが得られる。ここでは、揮発成分含有ダストとして、水銀含有ダストを例に挙げて説明する。ダスト処理装置101では、水銀含有ダストを加熱する加熱装置63において水銀含有ダストから水銀を低減して得られるダスト(水銀低減ダスト)が、混合部10に導入される。一方、加熱装置63でダストから分離された水銀を含むガスは、バグフィルタ82、冷却塔84及び活性炭が充填された吸着塔86を流通する。これによって水銀が回収される。
Figure 3 is a diagram showing another example of a dust treatment device. When dust containing volatile components is heated, dust with reduced volatile components is obtained. Here, mercury-containing dust is used as an example of dust containing volatile components. In the
ダスト処理装置101では、例えば300℃以上の温度を有するダスト(水銀低減ダスト)が混合部10に導入される。このような高温のダストも、混合部10で十分に冷却される。したがって、ダスト処理装置101で高温のダストを処理することによって、ダストの搬送を高い安全性で行うことができるようになる。ダスト処理装置101の混合部10以降の装置構成は、ダスト処理装置100と同じであってよい。ここでは、ダスト処理装置100の記載が適用できるため、重複する記載を省略する。なお、この例では、混合部10で冷却され、ベルトコンベア12で搬送されるダストは、上述の例と同様にセメント原料としてもよいし、セメントクリンカに石膏とともに配合され、セメント組成物を得てもよい。また、揮発成分として水銀含有ダストを例に挙げたが、他の揮発成分でもよい。例えば塩素含有ダストでもよい。塩素含有ダストを用いる場合は、加熱装置63でダストから塩素が分離される。分離された塩素を含むガスの塩素は冷却されることによって凝縮固化しダストとなる。このようにして得られる塩素が濃縮されたダストはバッグフィルタで回収することができる。
In the
図4は、ダスト処理装置100を備えるセメントクリンカの製造装置の一例を模式的に示す図である。図4のセメントクリンカの製造装置150は、セメント原料が導入され、セメント原料を予熱及び仮焼する予熱仮焼部70と、予熱及び仮焼されたセメント原料を焼成してセメントクリンカを得る焼成部90と、焼成部90で得られたセメントクリンカを冷却する冷却部91(クリンカクーラー)とを備える。予熱仮焼部70は、4つのサイクロンC1,C2,C3,C4(プレヒータ)と仮焼炉72とを有する。
Figure 4 is a schematic diagram showing an example of a cement clinker manufacturing apparatus equipped with a
セメントキルン96の窯尻92と予熱仮焼部70の仮焼炉72は、ライジングダクト74で接続されている。窯尻92とライジングダクト74の間(境界部)には、これらの内部を流通するキルン排ガスを抽気する抽気口81が設けられている。抽気口81には、塩素バイパス部80の流路89が接続されている。セメントクリンカの製造装置150は、塩素バイパス部80を備えることによって、焼成部90内の揮発成分を低減することができる。
The bottom 92 of the
塩素バイパス部80では、抽気口81から抽気された抽気ガスを冷却部83で冷却する。冷却によって、セメントクリンカの製造装置150内のKCl及びNaCl等の揮発した塩素分が析出する。集塵部85の下流側には吸引ファン87が設けられており、冷却部83で析出した塩素分は、クリンカダストとして集塵部85で回収される。集塵部85は、例えばバグフィルタであってもよい。このようにして、セメントクリンカの製造装置150内の塩素分が低減される。抽気口81の設定位置は特に限定されず、ライジングダクト74であってもよいし、窯尻92であってもよい。
In the
予熱仮焼部70のサイクロンC1とサイクロンC2との接続部から導入されるセメント原料は、ダスト処理装置100の混合部10から導出されるダスト、及び、回収部40で回収されるスラリー53を乾燥して得られる固形分(ダスト)を含んでいてもよい。このようなセメント原料は、サイクロンC1、サイクロンC2、サイクロンC3、ライジングダクト74、仮焼炉72、サイクロンC4を流通してセメントキルン96の窯尻92に到達する。セメントキルン96では、予熱及び仮焼されたセメント原料が、セメントキルン96の後端側に設けられたバーナ94の燃焼によって加熱されセメントクリンカとなる。得られたセメントクリンカは、冷却部91のクリンカクーラーにおいて冷却ガスによって冷却される。クリンカクーラーで冷却された後、セメントクリンカの製造装置150からセメントクリンカが導出される。
The cement raw material introduced from the connection between the cyclone C1 and the cyclone C2 of the preheating
一方、予熱仮焼部70からは、排ガスが排出される。この排ガスは流路71を流通して、排熱発電装置61に導入される。排熱発電装置61では、排ガスの熱を利用して発電する。排ガスにはダストが含まれるため、排熱発電装置61の例えば伝熱管にはダストが付着する。付着したダストは、例えばハンマリングによって伝熱管から脱離し、ダスト処理装置100に導入される。ダスト処理装置100から導出されるダスト及びスラリーは、例えば、セメント原料を調合する調合装置で他の原料と混合された後、原料ミルで粉砕し、粉砕されたセメント原料を予熱仮焼部70に導入されてもよい。排熱発電装置61からの排ガスは、ダスト処理装置100からの排ガス(流体55)とともに、電気集塵機65に導入される。
On the other hand, exhaust gas is discharged from the preheating
セメントクリンカの製造装置150は、ダスト処理装置100を備えることから、ダストを含む水蒸気を流通させる配管が閉塞したり、ダスト搬送時の発塵が生じたりすることを抑制できる。また、ダストを十分に冷却できるため、高い安全性でダストを搬送することができる。したがって、設備トラブル等が抑制されるとともに作業環境が改善される。よって、セメントクリンカの製造装置150は、セメントクリンカを継続して安定的に製造することができる。
Since the cement
セメントクリンカの製造装置150は、排熱発電装置61の代わりに、又は排熱発電装置61に加えて、図3に示すような加熱装置63とダスト処理装置101とを備えていてもよい。これによって、揮発成分を含む揮発成分含有ダストの揮発成分を低減して得られるダスト(揮発成分低減ダスト)をセメント原料として用いることができる。
The cement
一実施形態に係るセメントクリンカの製造方法は、セメントクリンカの製造装置150を用いて行うことができる。セメントクリンカの製造方法は、ダスト処理装置100(101)の混合部10でダストを冷却する工程と、ダストを含むセメント原料を予熱仮焼部70で予熱及び仮焼する予熱仮焼工程と、焼成部90において焼成する焼成工程と、焼成物を冷却部91で冷却する冷却工程とを有する。このセメントクリンカの製造方法で用いるセメント原料は、ダスト処理装置100(101)で得られるスラリー53を乾燥して得られるダストを含有してもよい。この場合、混合部10で生成するダストと水蒸気とを含む流体50に散水する工程と、散水する工程によって得られるダストと水とを含むスラリーを回収する工程と、回収したスラリーからダストを回収する工程を有していてもよい。スラリーからダストを回収する工程は、供給部35からスラリーを含む冷却流体を混合部10に導入することによって行ってもよいし、セメント原料の粉砕に用いられる原料ミルの投入シュートに水とともに散布することによって行ってもよい。
A method for producing cement clinker according to one embodiment can be performed using a cement
この製造方法は、ダスト処理装置100を備えるセメントクリンカの製造装置150、或いはその変形例を用いて行うことができる。したがって、上述のセメントクリンカの製造装置及びダスト処理装置の説明内容は、本実施形態のセメントクリンカの製造方法にも適用される。
This manufacturing method can be performed using a cement
上述のセメントクリンカの製造方法では、ダスト処理装置100(101)を備えるセメントクリンカの製造装置でセメントクリンカを製造する。したがって、安定的にセメントクリンカを製造することができる。また、ダストを効率よくセメント原料にすることができるため、セメントクリンカを低コストで製造することができる。 In the above-mentioned method for producing cement clinker, cement clinker is produced using a cement clinker production apparatus equipped with a dust treatment device 100 (101). Therefore, cement clinker can be produced stably. In addition, since dust can be efficiently converted into a cement raw material, cement clinker can be produced at low cost.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment.
10…混合部、11…導入口、12…ベルトコンベア、13…導出口、20,71,89…流路、21…配管、22…勾配部、23…立ち上がり配管、24…導出口、26…貫通穴、27…蓋体、30…散水部、32…散水管、34…吐出口、35…供給部、40…回収部、42…スラリー導出流路、50,55…流体、51…ダスト粒子、53…スラリー、54…水、61…排熱発電装置、63…加熱装置、70…予熱仮焼部、72…仮焼炉、74…ライジングダクト、80…塩素バイパス部、81…抽気口、82…バグフィルタ、83,91…冷却部、84…冷却塔、85…集塵部、86…吸着塔、87…吸引ファン、90…焼成部、92…窯尻、94…バーナ、96…セメントキルン、100,101…ダスト処理装置、150…セメントクリンカの製造装置、C1,C2,C3,C4…サイクロン。
10...mixing section, 11...inlet, 12...belt conveyor, 13...outlet, 20, 71, 89...flow path, 21...piping, 22...gradient section, 23...rising pipe, 24...outlet, 26...through hole, 27...lid, 30...spraying section, 32...spraying pipe, 34...discharge port, 35...supply section, 40...recovery section, 42...slurry outlet flow path, 50, 55...fluid, 51...dust particles, 53...slurry, 54...water, 61...exhaust heat power generation device, 63...
Claims (9)
前記混合部からの前記ダストと前記水蒸気とを含む流体が流入する流路と、
前記流路内に水を散水する散水部と、
前記流路で生成する、前記ダストと前記散水部からの前記水とを含むスラリーを回収する回収部と、を備えるダスト処理装置。 A mixing section that mixes dust and a water-containing fluid used in the cement manufacturing facility to generate water vapor;
a flow path into which a fluid containing the dust and the water vapor from the mixing section flows;
A water spray unit that sprays water into the flow path;
a recovery section that recovers a slurry generated in the flow path and containing the dust and the water from the water spray section.
前記混合部の内部に前記水含有流体を散布する供給部を備える、請求項1~4のいずれか一項に記載のダスト処理装置。 The dust introduced into the mixing section has a temperature of 150° C. or more,
The dust treatment device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a supply section that sprays the water-containing fluid inside the mixing section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021055589A JP7609677B2 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021055589A JP7609677B2 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022152719A JP2022152719A (en) | 2022-10-12 |
| JP7609677B2 true JP7609677B2 (en) | 2025-01-07 |
Family
ID=83556162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021055589A Active JP7609677B2 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7609677B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004167350A (en) | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Taiheiyo Cement Corp | How to treat incinerated ash |
| JP2005313059A (en) | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Taisei Corp | Incineration ash stabilization method and waste incineration equipment |
| JP2009142790A (en) | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Ube Ind Ltd | Method and system for treating dust extracted from exhaust gas from cement kiln |
| JP2010116299A (en) | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | Method and system for treating exhaust gas in cement firing equipment |
| JP2013095606A (en) | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Tokuyama Corp | Incineration ash treatment method and treatment apparatus |
| JP2016032786A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社フジタ | Incineration residue treatment method |
-
2021
- 2021-03-29 JP JP2021055589A patent/JP7609677B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004167350A (en) | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Taiheiyo Cement Corp | How to treat incinerated ash |
| JP2005313059A (en) | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Taisei Corp | Incineration ash stabilization method and waste incineration equipment |
| JP2009142790A (en) | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Ube Ind Ltd | Method and system for treating dust extracted from exhaust gas from cement kiln |
| JP2010116299A (en) | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Mitsubishi Materials Corp | Method and system for treating exhaust gas in cement firing equipment |
| JP2013095606A (en) | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Tokuyama Corp | Incineration ash treatment method and treatment apparatus |
| JP2016032786A (en) | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 株式会社フジタ | Incineration residue treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022152719A (en) | 2022-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5543613B2 (en) | Powder lime baking equipment | |
| CN1953944A (en) | Cement clinker production comprising partial removal of a flow of rotary kiln exhaust gas containing harmful substances | |
| CN106132896A (en) | Cement Kiln Extraction Gas Treatment Method, Chlorine Bypass System and Cement Burning Device | |
| US20110056090A1 (en) | Wood material drying plant comprising a rotary dryer | |
| EA010170B1 (en) | Method and plant for the conveyance of fine-grained solids | |
| US6068826A (en) | Method for reducing the amount of chloride compounds produced in a kiln for firing cement clinker | |
| CN107922262A (en) | Chamotte kiln dust is used for gas scrubbing | |
| JP7609677B2 (en) | Dust treatment device, cement clinker manufacturing device, and cement clinker manufacturing method | |
| JPH02116649A (en) | Method and device for preventing deposition of scale on cement firing equipment and bypass pipe used therefor | |
| RU2755057C2 (en) | Method and device for feeding preheated granular mineral material to produce mineral melt | |
| JPS60204645A (en) | Cement manufacture and facilities | |
| CN104231677B (en) | Carbon black wet-method granulation drying system and carbon black wet-method granulation drying process | |
| JP6612655B2 (en) | Method and apparatus for processing fluidized medium in fluidized bed furnace | |
| JP5903916B2 (en) | Cement manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| JP6741393B2 (en) | Fluidized bed apparatus and method for dry classification of coal using the same | |
| JP2010084053A (en) | Carbonized material producing apparatus | |
| CN115052998A (en) | Method for granulating metallurgical residues | |
| JP6206197B2 (en) | Coal ash treatment equipment | |
| CZ291191A3 (en) | Process and apparatus for treating loose materials | |
| CN108246211B (en) | Dynamic powder calcining method | |
| US3982886A (en) | Cement manufacture | |
| JP3847777B1 (en) | Asbestos melt processing equipment | |
| EP2104642A2 (en) | Dust material heating process | |
| JP6634818B2 (en) | Bleeding device and bleeding method | |
| JP2001278643A (en) | Operating method of chlorine bypass for cement kiln and chlorine bypass for cement kiln using the method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20220627 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240222 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241115 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7609677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |