氯旁路灰塵的處理方法及處理裝置的製作方法

2023-05-30 00:46:26 2

專利名稱：氯旁路灰塵的處理方法及處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對從附設於水泥製造設備的氯旁路系統回收的高氯濃度的氯旁路灰塵進行處理的方法及裝置。
背景技術：
目前，正在使用將成為引起水泥製造設備的預熱器的堵塞等問題的原因的氯除去的氯旁路系統。近年來，正在推進廢棄物的水泥原料化或燃料化的再循環，隨著廢棄物的處理量增加，帶進水泥窯的氯等揮發成分的量也增加，氯旁路灰塵的產生量也增加。因此，要求開發氯旁路灰塵的有效利用方法。
從這種見解出發，在專利文獻I和2所記載的水泥原料化處理方法中，向含有氯的廢棄物中添加水，使廢棄物中的氯溶出並進行過濾，將獲得的脫鹽濾餅用作水泥原料，並對排水的PH進行調節將重金屬沉澱回收，將重金屬回收後的排水在回收鹽分後排放，或直接排放。
但是，在上述專利文獻I及2所記載的發明中，在脫鹽濾餅中殘留重金屬的同時， 在通過排水處理回收的汙泥中含有重金屬，因此，當將脫鹽濾餅和汙泥返回到水泥原料系統時，因為在水泥燒成系統中重金屬循環濃縮，因此，有可能用於排水處理的化學藥品費增 加、或熟料中的重金屬濃度增加。
另一方面，在專利文獻3所記載的氯旁路灰塵的處理方法及裝置中，向氯旁路灰塵中加水，然後作為漿液貯存，將貯存的漿液和熟料、石膏及混合材料中的至少一種一起供給到水泥精加工工序，通過水泥製造用的碾磨機混合粉碎。根據該方法，因為不使氯旁路灰塵所含的重金屬在水泥燒成系統中循環濃縮，因此，可以防止上述那樣的化學藥品費及熟料中的重金屬濃度的增加。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻I :日本國專利第3304300號公報
專利文獻2 :日本國專利第4210456號公報
專利文獻3 :日本國專利第4434361號公報發明內容
發明所要解決的課題
但是，在專利文獻3所記載的處理方法中，當向氯旁路灰塵中加水形成漿液時，氯旁路灰塵中的CaO熟化成為Ca (OH) 2。因此，作為漿液中的鈣化合物，混合有未反應而殘留的CaO、Ca (OH) 2及CaCO3等，當將該漿液供給水泥精加工工序時，有可能使製造的水泥的CaO、Ca (OH) 2含有率不穩定，對凝固時間等物性產生影響。
因此，本發明是鑑於上述現有技術的問題點而提出的，其目的在於，在防止化學藥品費及熟料中的重金屬濃度的增加、確保水泥的品質的穩定性的同時，處理氯旁路灰塵。3
用於解決課題的手段
為了實現上述目的，本發明為一種氯旁路灰塵的處理方法，在通過從水泥窯的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分邊冷卻邊進行抽氣，並從抽出氣體回收高氯濃度的氯旁路灰塵的氯旁路設備中，使含有所述氯旁路灰塵的漿液和SO2氣體或/和CO2氣體接觸而得到固體成分。
而且，根據本發明，通過使含有氯旁路灰塵的漿液和SO2氣體或/和CO2氣體接觸， 可以將漿液中的CaO和Ca (OH) 2形成為石膏(CaSO4)或/和碳酸鈣(CaCO3)而回收，可以得到CaO、Ca (OH) 2的含有率低的固體成分。
在所述氯旁路灰塵的處理方法中，可以使含有所述氯旁路灰塵的漿液和所述氯旁路設備的廢氣或/和所述水泥窯的廢氣接觸。由此，可以實現廢氣的有效利用，同時也可對降低環境負擔做出貢獻。
另外，在所述氯旁路灰塵的處理方法中，可以將所述固體成分供給水泥精加工工序。上述固體成分的CaO和Ca (OH)2的含有率低，因此，可以在降低對凝固時間等物性帶來影響的可能性，確保水泥品質的穩定性的同時，處理氯旁路灰塵。
而且，可以通過選自得到所述固體成分時的所述SO2氣體或/和CO2氣體的減少率、與所述SO2氣體或/和CO2氣體接觸後的漿液的PH及所述氯旁路灰塵的化學分析值中的一個以上，決定含有所述氯旁路灰塵的漿液與所述SO2氣體或/和CO2氣體的反應時間。
在上述氯旁路灰塵的處理方法中，可以在調節含有使所述SO2氣體或/和CO2氣體接觸後的所述氯旁路灰塵的漿液的PH後，得到固體成分，此時，可以將漿液的pH調節為 7.0以上且10.5以下。由此，可以使通過pH調節而沉澱的重金屬偏在於固體成分側，可以降低排水處理所需要的化學藥品的處理費用，並且抑制在水泥燒成系統中的重金屬的循環濃縮。
另外，本發明為一種氯旁路灰塵的處理裝置，其特徵在於，具備溶解槽，其將高氯濃度的氯旁路灰塵漿液化，所述高氯濃度的氯旁路灰塵是通過從水泥窯的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分邊冷卻邊進行抽氣、從抽出氣體回收而得到的；氣體導入裝置，其向該溶解槽導入SO2氣體或/和CO2氣體；固液分離裝置，其將從所述溶解槽排出的漿液進行固液分離。根據本發明，在溶解槽中，通過使含有氯旁路灰塵的漿液和SO2氣體或/和CO2氣體接觸，可使漿液中的CaO和Ca(OH)2變化為CaSO4或/和CaCO3, 得到CaO及Ca (OH) 2的含有率低的固體成分。
發明效果
如上所述，根據本發明，可以防止化學藥品費及熟料中的重金屬濃度的增加，確保水泥品質的穩定性，同時處理氯旁路灰塵。


圖I是表示本發明的氯旁路灰塵處理裝置的第一實施方式的概略圖2是表示本發明的氯旁路灰塵處理裝置的第二實施方式的概略圖。
具體實施方式
下面，參照附圖對用於實施本發明的方式詳細進行說明。
圖I表示設置本發明的氯旁路灰塵處理裝置的第一實施方式的氯旁路設備，該氯旁路設備I由以下部分等構成探頭3，其通過從水泥窯2的窯尾到最下段旋風分離器(未圖示)的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分G邊冷卻邊進行抽氣；旋風分離器4，其將由探頭 3抽出的抽出氣體Gl中所含的灰塵的粗粉Dl分離；熱交換器5，其將含有從旋風分離器4 排出的微粉D2的抽出氣體G2進行冷卻；袋濾器6，其對來自熱交換器5的抽出氣體G 3進行集塵；灰塵箱7，其臨時貯存從熱交換器5及袋濾器6排出的灰塵(D 3+D4);溶解反應槽 8，其在使從灰塵箱7排出的灰塵(氯旁路灰塵)D5溶解於水後使其與SO2和CO2氣體反應； 固液分離機9，其將從溶解反應槽8排出的漿液S進行固液分離。對於探頭3 灰塵箱7的構成，因為是與現有的氯旁路設備相同的構成，所以省略詳細說明。
溶解反應槽8用水(或熱水)將來自灰塵箱7的灰塵D5漿液化，同時供給來自袋濾器6的含有SO2氣體的廢氣G4、或/和來自水泥窯2的含有CO2氣體的廢氣G5，使漿液中所含的鈣化合物與SO2氣體和CO2氣體反應。另外，作為溶解反應槽8，可以使用填充塔、多孔板塔、文丘裡滌氣器、噴霧塔、混合型滌氣器或擴散板等，另外，這些也可以為連續式、間歇式的任一種。向溶解反應槽8中導入的廢氣G4可以是全部也可以為其一部分。在導入全部時，由於可以除去廢氣G4中所含的酸性氣體，因此優選。另一方面，當利用一部分時，將未導入溶解反應槽8的廢氣G4、及從溶解反應槽8排出的氣體導入預熱器或預熱器出口等窯廢氣系統。
設置固液分離機9是為了對在溶解反應槽8中與廢氣G4及廢氣G5反應後的漿液 S進行固液分離，其可以使用壓濾機、離心分離機、帶式過濾器等。
下面，參照圖I對具有上述構成的氯旁路設備I的動作進行說明。
來自從水泥窯2的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路的燃燒氣體的一部分G 在探頭3中通過來自冷卻風扇(未圖示)的冷風而被冷卻，生成氯化合物的微晶。該氯化合物的微晶偏在於抽出氣體Gl中所含的灰塵的微粉側，因此，通過旋風分離器4分級得到的粗粉Dl返回到水泥窯系統。
含有通過旋風分離器4分離的微粉D2的抽出氣體G2導入熱交換器5，進行抽出氣體G2與介質的熱交換。通過熱交換冷卻的抽出氣體G3導入袋濾器6,在袋濾器6中，回收抽出氣體G3中所含的灰塵D4。由袋濾器6回收的灰塵D4與從熱交換器5排出的灰塵D3 一起臨時貯存於灰塵箱7，導入溶解反應槽8。
導入溶解反應槽8的灰塵D5與溶解反應槽8內的水混合成為漿液S。在此，在漿液S中，作為鈣化合物混合有CaOXaCO3及Ca (OH)2,但CaO、Ca (OH)2與廢氣G4中所含的 SO2及廢氣G5中所含的CO2反應，轉換為CaSO4和CaCO 3。在該CaO和Ca (OH) 2與SO2和 CO2反應時，根據溶解反應槽8的廢氣G4、G5的減少率(SO2和CO2氣體的減少率)、溶解反應槽8內的漿液的pH、灰塵D5的化學分析值等，調節溶解反應槽8內的漿液S的滯留時間。
然後，將從溶解反應槽8排出的漿液S在固液分離機9中進行固液分離，並將得到的固體成分C供給水泥精加工工序。另一方面，在從固液分離機9排出的濾液L中含有鹽和重金屬，因此，可以通過在考慮作為產品的水泥的質量的同時向水泥精加工工序中添加， 進行鹽和重金屬處理。另外，不能添加到水泥精加工工序中的濾液L在回收鹽及重金屬後排放。
如上所述，根據本實施方式，在向水泥中添加的情況下，在使可能對產品的品質帶來影響的CaO和Ca (OH)2與SO2和CO2氣體反應變換為CaSO4和CaCO3後，將脫水得到的固態物供給水泥精加工工序，因此，可以製造CaO和Ca (OH)2的含有率低的水泥，可以不對凝固時間等物性帶來影響，在確保水泥的品質穩定性的同時處理氯旁路灰塵。
接下來，參照圖2對本發明的氯旁路灰塵處理裝置的第二實施方式進行說明。
本實施方式的特徵在於，在圖I所示的氯旁路設備I的溶解反應槽8和固液分離機9之間設置pH調節槽12，對於其它構成要素，與上述氯旁路設備I相同。因此，在圖2 中，對於與圖I相同的構成要素，賦予相同的符號，並省略其詳細說明。
從溶解反應槽8向pH調節槽12供給CaO、Ca (OH) 2與SO2和CO2反應而轉換為 CaSO4 和 CaCO3 的漿液 SI，在 pH 調節槽 12 中，通過酸(H2S04、H2CO3' HCl 等)、鹼(N aOH、Ca (OH) 2等)pH調節劑調節為pH 7. O 10. 5，使漿液SI的液體中所含的重金屬沉澱。
由此，在後段的固液分離機9中，在將從pH調節槽12排出的漿液S2進行固液分離而得到固體成分C時，可以使重金屬偏在於固體成分側，因此，可以降低排水處理所需要的化學藥品的處理費用，同時可以抑制在水泥燒成系統中的重金屬的循環濃縮。
另外，在上述實施方式中，分別設置了溶解反應槽8和pH調節槽12，但可以通過一個槽同時進行上述鈣化合物與SO2氣體等的反應和PH調節。
另外，在上述實施方式中，將由旋風分離器分離的粗粉Dl返回到窯系統，但也可以將粗粉Dl進一步進行分級，將分離出的含有規定的氯成分的微粉供給溶解反應槽8，與灰塵D3、D4進行相同處理。而且，也可以將灰塵D3、D4進一步進行分級，只將微粉供給溶解反應槽8。
符號說明
I氯旁路設備
2水泥窯
3探頭
4旋風分離器
5熱交換器
6袋濾器
7灰塵箱
8溶解反應槽
9固液分離機
10電集塵器
12 pH調節槽
權利要求
1.一種氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，在通過從水泥窯的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分邊冷卻邊進行抽氣，並從抽出氣體回收高氯濃度的氯旁路灰塵的氯旁路設備中，使含有所述氯旁路灰塵的漿液與SO2氣體或/和CO2氣體接觸，得到固體成分。
2.權利要求I所述的氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，使含有所述氯旁路灰塵的漿液和所述氯旁路設備的廢氣或/和所述水泥窯的廢氣接觸。
3.權利要求I或2所述的氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，將所述固體成分供給到水泥精加工工序。
4.權利要求1、2或3所述的氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，通過選自得到所述固體成分時的所述SO2氣體或/和CO2氣體的減少率、與所述SO2氣體或/和CO2氣體接觸後的漿液的PH及所述氯旁路灰塵的化學分析值中的一個以上，決定含有所述氯旁路灰塵的漿液與所述SO2氣體或/和CO2氣體的反應時間。
5.權利要求I 4中任一項所述的氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，在調節了含有使所述SO2氣體或/和CO2氣體接觸後的所述氯旁路灰塵的漿液的PH後，得到固體成分。
6.權利要求5所述的氯旁路灰塵的處理方法，其特徵在於，將與所述SO2氣體或/和 CO2氣體接觸後的漿液的pH調節為7. O以上且10. 5以下。
7.一種氯旁路灰塵的處理裝置，其特徵在於，具備溶解槽，其將高氯濃度的氯旁路灰塵漿液化，所述高氯濃度的氯旁路灰塵是通過從水泥窯的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分邊冷卻邊進行抽氣、從抽出氣體回收而得到的；氣體導入裝置，其向該溶解槽導入SO2氣體或/和CO2氣體；固液分離裝置，其將從所述溶解槽排出的漿液進行固液分離。
全文摘要
本發明防止化學藥品費及熟料中的重金屬濃度的增加，在確保水泥品質的穩定性的同時，處理氯旁路灰塵。在通過從水泥窯(2)的窯尾到最下段旋風分離器的窯廢氣流路將燃燒氣體的一部分(G)邊冷卻邊進行抽氣，並從抽出氣體(G1)回收高氯濃度的氯旁路灰塵(D5)的氯旁路設備(1)中，使含有氯旁路灰塵的漿液(S)與SO2氣體或/和CO2氣體接觸而得到固體成分。可以使含有氯旁路灰塵的漿液與氯旁路設備或/和水泥窯的廢氣接觸，通過將固體成分供給水泥精加工工序，可以降低CaO及Ca(OH)2的含有率，穩定凝固時間等物性來製造水泥。
文檔編號B09B3/00GK102947240SQ20118003057
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月8日 優先權日2010年6月22日
發明者寺崎淳一, 近藤健三朗 申請人:太平洋水泥株式會社