JPH0753224B2 - 廃ガスから有害物質を除去する方法 - Google Patents
廃ガスから有害物質を除去する方法Info
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- JPH0753224B2 JPH0753224B2 JP61295702A JP29570286A JPH0753224B2 JP H0753224 B2 JPH0753224 B2 JP H0753224B2 JP 61295702 A JP61295702 A JP 61295702A JP 29570286 A JP29570286 A JP 29570286A JP H0753224 B2 JPH0753224 B2 JP H0753224B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
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- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメントの製造工程からでる廃ガスから有害
物質を乾式法で除去する方法に関する。
物質を乾式法で除去する方法に関する。
本発明は、セメントの製造工程の廃ガスから有害物質を
除去する方法において、 廃ガスを固体循環系において吸収剤と接触させ、得られ
る生成物をセメント製造工程に供給することにより、 有害物質を従来より低い費用で除去できるようにしたも
のである。
除去する方法において、 廃ガスを固体循環系において吸収剤と接触させ、得られ
る生成物をセメント製造工程に供給することにより、 有害物質を従来より低い費用で除去できるようにしたも
のである。
現行の環境保護規定を満足させるために、石類及び土類
を処理する産業用の設備に有害ガスを除去する装置が益
々多く設けられて来ている。
を処理する産業用の設備に有害ガスを除去する装置が益
々多く設けられて来ている。
公知の湿式浄化法の場合、廃ガスは普通除塵された後、
循環洗浄液で処理されるが、そのときに著しく冷却され
るので、腐食損傷を防止するために露点より約20℃高い
温度まで再加熱することが必要になる。反応生成物の量
もまた、一般には製造工程へ戻すことのできる量よりも
はるかに多い。この理由から、湿式浄化法は多大な設備
コスト及び運転コストとつながることが多く、このこと
が廃ガス浄化の速かな実現を妨げていることが多い。
循環洗浄液で処理されるが、そのときに著しく冷却され
るので、腐食損傷を防止するために露点より約20℃高い
温度まで再加熱することが必要になる。反応生成物の量
もまた、一般には製造工程へ戻すことのできる量よりも
はるかに多い。この理由から、湿式浄化法は多大な設備
コスト及び運転コストとつながることが多く、このこと
が廃ガス浄化の速かな実現を妨げていることが多い。
セメントを製造する際、廃ガスを300〜850℃で乾燥状態
で浄化することもすでに試みられている。しかしその場
合、廃ガスは500℃以上の温度ではここで問題としてい
る有害物質の含有量が大低の場合100mg/Nm3より少ない
ことがわかっている。というのは、燃料と共にセメント
製造工程に導入される硫黄の大部分はこの温度領域は原
料粉に吸収されて、クリンカ中に結合されるからであ
る。
で浄化することもすでに試みられている。しかしその場
合、廃ガスは500℃以上の温度ではここで問題としてい
る有害物質の含有量が大低の場合100mg/Nm3より少ない
ことがわかっている。というのは、燃料と共にセメント
製造工程に導入される硫黄の大部分はこの温度領域は原
料粉に吸収されて、クリンカ中に結合されるからであ
る。
このような好ましい状態は、石類及び土類を処理する際
に行われる他の燃焼工程では存在しない。この場合には
むしろ、燃料中の硫黄の他に、塩化物やフッ化物といっ
た多量の他の有害物質を廃ガスから除去しなければなら
ず、しかも本来の生成物は有害物質を吸収する能力をほ
とんど持っていない。
に行われる他の燃焼工程では存在しない。この場合には
むしろ、燃料中の硫黄の他に、塩化物やフッ化物といっ
た多量の他の有害物質を廃ガスから除去しなければなら
ず、しかも本来の生成物は有害物質を吸収する能力をほ
とんど持っていない。
しかし、セメント製造工程においては、硫黄は原料粉に
よっても燃焼工程へ持ち込まれる。この硫黄の一部は有
機即ちスルフィド硫黄化合物に由来するものであり、こ
れらは低い温度ですでに崩壊し、そして原料粉を予熱す
る間にSO2を遊離し、その際、SO2含有量は6,000mg/Nm3
にまでなることがある。セメント工程における普通の廃
ガス温度では、原料粉によるSO2の吸収は実質的に行わ
れないので、燃料と共に導入される硫黄が工程上わずか
しか廃ガスに含まれていないとしても、セメント製造設
備にも廃ガス脱硫装置を設けなければならない。
よっても燃焼工程へ持ち込まれる。この硫黄の一部は有
機即ちスルフィド硫黄化合物に由来するものであり、こ
れらは低い温度ですでに崩壊し、そして原料粉を予熱す
る間にSO2を遊離し、その際、SO2含有量は6,000mg/Nm3
にまでなることがある。セメント工程における普通の廃
ガス温度では、原料粉によるSO2の吸収は実質的に行わ
れないので、燃料と共に導入される硫黄が工程上わずか
しか廃ガスに含まれていないとしても、セメント製造設
備にも廃ガス脱硫装置を設けなければならない。
しかし、200〜400℃の温度での乾式浄化は使用される吸
収剤とは関係なく、また、有害物質に対する吸収剤の割
合とも関係なく、余り有効ではない。高価でかつダスト
の量が一般に多いために作用の確実性が制限される触媒
使用浄化法を用いなければ、通常は廃ガスから有害物質
を60％以下しか除去できない。
収剤とは関係なく、また、有害物質に対する吸収剤の割
合とも関係なく、余り有効ではない。高価でかつダスト
の量が一般に多いために作用の確実性が制限される触媒
使用浄化法を用いなければ、通常は廃ガスから有害物質
を60％以下しか除去できない。
したがって本発明の課題は、セメントの製造工程の廃ガ
スから有害物質を除去するために、一般的に使用できか
つ公知の方法よりも費用のかからない方法を提供するこ
とである。
スから有害物質を除去するために、一般的に使用できか
つ公知の方法よりも費用のかからない方法を提供するこ
とである。
流動層反応器と固体分離器と帰り管路とから形成される
固体循環系において廃ガスを50〜100℃で固体粒子状吸
収剤と接触させ、原料粉、90％以上のCaCO3を含有する
石灰石、生石灰、消石灰及び部分焼成原料粉といったセ
メント製造に使用される材料を固体粒子状吸収剤として
使用し、流動層反応器内の温度を水噴霧によって調整
し、かつ得られた生成物をセメント製造工程へ供給すれ
ば、意外なことに前述の目的が達成できることがわかっ
た。
固体循環系において廃ガスを50〜100℃で固体粒子状吸
収剤と接触させ、原料粉、90％以上のCaCO3を含有する
石灰石、生石灰、消石灰及び部分焼成原料粉といったセ
メント製造に使用される材料を固体粒子状吸収剤として
使用し、流動層反応器内の温度を水噴霧によって調整
し、かつ得られた生成物をセメント製造工程へ供給すれ
ば、意外なことに前述の目的が達成できることがわかっ
た。
本発明の方法によれば、他の乾式浄化法の場合には低い
温度領域では短か過ぎることの多かった接触時間を任意
に増大させることができるだけでなく、従来の方法にお
いては非常に煩わされることの多かったそれ以降の特別
な処理あるいは貯蔵を必要としない生成物が形成され
る。
温度領域では短か過ぎることの多かった接触時間を任意
に増大させることができるだけでなく、従来の方法にお
いては非常に煩わされることの多かったそれ以降の特別
な処理あるいは貯蔵を必要としない生成物が形成され
る。
廃ガスは固体循環系へ入る前に50〜100℃の温度である
ことが好ましい。それが不可能な場合には、流動層反応
器内で水噴霧によって廃ガスを50〜100℃に冷却するこ
ともできる。セメント製造の燃焼設備には通常最終ダク
ト分離器が設けられているので、これを固体循環系の固
体分離器として使用することができる。
ことが好ましい。それが不可能な場合には、流動層反応
器内で水噴霧によって廃ガスを50〜100℃に冷却するこ
ともできる。セメント製造の燃焼設備には通常最終ダク
ト分離器が設けられているので、これを固体循環系の固
体分離器として使用することができる。
本発明の方法の主要な利点は、原料粉、90％以上のCaCO
3を含有する石灰石、生石灰、消石灰及び部分焼成原料
粉といったセメント製造に使用される材料を吸収剤とし
て使用することができ、引続いてこの吸収剤をセメント
製造工程へ再び供給することができることである。
3を含有する石灰石、生石灰、消石灰及び部分焼成原料
粉といったセメント製造に使用される材料を吸収剤とし
て使用することができ、引続いてこの吸収剤をセメント
製造工程へ再び供給することができることである。
さらに、流動層反応器内の温度を水噴霧によって最適の
値に調整し、かつ純ガス内の有害物質含量に関して吸収
剤の添加量を調整することも行われる。
値に調整し、かつ純ガス内の有害物質含量に関して吸収
剤の添加量を調整することも行われる。
次に、セメント製造工程の廃ガスの脱硫の実施例及び、
図面に簡単に示す方法の工程図を用いて、本発明をさら
に詳細に説明する。
図面に簡単に示す方法の工程図を用いて、本発明をさら
に詳細に説明する。
流動層反応器１と固体分離器２と帰り管路３とからなる
固体循環系には、管路４を介して噴霧用水、管路５を介
して吸収剤、そして管路６を介して脱硫すべき廃ガスが
供給される。ほとんど脱硫された廃ガスは流動層反応器
１の上方から出て、固体分離器２内でダストが除かれ、
送風機８と管路９を介して煙突へ達する。固体分離器２
の下方にはコンベヤ装置が設けてあり、分離されたダス
トがこのコンベヤ装置によって移送され、再び流動層反
応器１へ装入される。循環している固体粒子の一部は管
路７を介して固体循環系から排出され、セメント製造工
程の適当な箇所へ供給される。
固体循環系には、管路４を介して噴霧用水、管路５を介
して吸収剤、そして管路６を介して脱硫すべき廃ガスが
供給される。ほとんど脱硫された廃ガスは流動層反応器
１の上方から出て、固体分離器２内でダストが除かれ、
送風機８と管路９を介して煙突へ達する。固体分離器２
の下方にはコンベヤ装置が設けてあり、分離されたダス
トがこのコンベヤ装置によって移送され、再び流動層反
応器１へ装入される。循環している固体粒子の一部は管
路７を介して固体循環系から排出され、セメント製造工
程の適当な箇所へ供給される。
残留物質に含まれる個々の成分、たとえば重金属は、選
択分離によって他の物質から分離して、管路10を介して
排出することができる。
択分離によって他の物質から分離して、管路10を介して
排出することができる。
熱回収装置（廃熱ボイラ、湯わかし、粉砕機）が設けら
れているかどうか、及びどんな熱回収装置が設けられて
いるかに従って、100〜450℃の温度の廃ガスが発生す
る。ダスト含有量は廃ガスが粉砕機を介して導かれない
場合には最高でも100g/Nm3であるが、粉砕機を介して導
かれる場合には1,000g/Nm3までになることもあって、固
体循環系内の固体の循環を脱硫に最適な量に制限するこ
とができるようにするために、電気集塵機又は機械的分
離機を用いて予め除塵するのが好ましい。こうした場合
には、必要に応じて吸収剤を改めて添加することを完全
にあるいは部分的に省略することができる。廃ガスのダ
スト含有量は、固体分離器内で50mg/Nm3以下にまで減少
される。
れているかどうか、及びどんな熱回収装置が設けられて
いるかに従って、100〜450℃の温度の廃ガスが発生す
る。ダスト含有量は廃ガスが粉砕機を介して導かれない
場合には最高でも100g/Nm3であるが、粉砕機を介して導
かれる場合には1,000g/Nm3までになることもあって、固
体循環系内の固体の循環を脱硫に最適な量に制限するこ
とができるようにするために、電気集塵機又は機械的分
離機を用いて予め除塵するのが好ましい。こうした場合
には、必要に応じて吸収剤を改めて添加することを完全
にあるいは部分的に省略することができる。廃ガスのダ
スト含有量は、固体分離器内で50mg/Nm3以下にまで減少
される。
廃ガス内のO2含有量は、原料の組成によっては6,000mg/
Nm3にもなることがある。本発明の方法によれば、その
ようなSO2含有量は浄化ガス内で50mg/Nm3の値まで減少
させることができる。法的規制に基づくSO2の許容量
は、現在ドイツでは400mg/Nm3、スイスでは500mg/Nm3で
ある。
Nm3にもなることがある。本発明の方法によれば、その
ようなSO2含有量は浄化ガス内で50mg/Nm3の値まで減少
させることができる。法的規制に基づくSO2の許容量
は、現在ドイツでは400mg/Nm3、スイスでは500mg/Nm3で
ある。
本発明の方法の他の利点は、経済性を改善するために燃
焼工程において、カドミウム、タリウム、水銀等といっ
た分類Ｉの有害物質を含む重金属を使用できることであ
る。これらの有害物質は流動層反応器内で特に固体微粒
子と実質的に結合され、分別用固体分離器内、例えば多
段電気集塵機内で他の残留物質からほぼ完全に分離さ
れ、セメント製造プロセスへ戻される反応生成物から独
立して取り出される。
焼工程において、カドミウム、タリウム、水銀等といっ
た分類Ｉの有害物質を含む重金属を使用できることであ
る。これらの有害物質は流動層反応器内で特に固体微粒
子と実質的に結合され、分別用固体分離器内、例えば多
段電気集塵機内で他の残留物質からほぼ完全に分離さ
れ、セメント製造プロセスへ戻される反応生成物から独
立して取り出される。
こうして取り出された固体粒子の有害物質濃度は高い
が、全体として得られる反応生成物の量はわずかであ
る。この固体粒子は、その時々の燃焼工程の生成物にと
って有害でない限りにおいて、適当な箇所で製品製造工
程へ戻すことができる。というのは、この固体粒子はそ
れ自体安定でかつ水不溶性の状態に結合されているから
である。セメントを製造する場合、クリンカ又はセメン
トの粉砕機にこの固体粒子を添加することができる。場
合によっては有害物質を金属の形あるいは他の使用可能
な形で回収できるように処理することも考えられる。本
発明の方法によれば、廃ガスから前記有害物質の90％を
分離し、環境に適合するように処理することができる。
が、全体として得られる反応生成物の量はわずかであ
る。この固体粒子は、その時々の燃焼工程の生成物にと
って有害でない限りにおいて、適当な箇所で製品製造工
程へ戻すことができる。というのは、この固体粒子はそ
れ自体安定でかつ水不溶性の状態に結合されているから
である。セメントを製造する場合、クリンカ又はセメン
トの粉砕機にこの固体粒子を添加することができる。場
合によっては有害物質を金属の形あるいは他の使用可能
な形で回収できるように処理することも考えられる。本
発明の方法によれば、廃ガスから前記有害物質の90％を
分離し、環境に適合するように処理することができる。
本発明の方法を実験的にセメント製造装置に使用した。
原料の硫化化物含有量は、原料の重量を基準にして0.3
〜0.4％であり、本発明の方法を使用しない場合には試
験した廃ガス部分流のSO2含有量は最高3,600mg/Nm3に達
した。本発明の方法を使用することにより、このSO2含
有量を明らかに400mg/Nm3以下の値まで減少させること
ができた。
原料の硫化化物含有量は、原料の重量を基準にして0.3
〜0.4％であり、本発明の方法を使用しない場合には試
験した廃ガス部分流のSO2含有量は最高3,600mg/Nm3に達
した。本発明の方法を使用することにより、このSO2含
有量を明らかに400mg/Nm3以下の値まで減少させること
ができた。
本発明は次の通り要約することができる。
セメントの製造工程の廃ガスから有害物質を乾燥状態で
分離するために、流動層反応器１と固体分離器２と帰り
管路３とから形成される固体循環系において廃ガスを50
〜100℃で固体粒子状吸収剤と接触させ、原料粉、90％
以上のCaCO3を含有する石灰石、生石灰、消石灰及び部
分焼成原料粉といったセメント製造に使用される材料を
固体粒子状吸収剤として使用し、流動層反応器内の温度
を水噴霧によって調整し、かつ得られた生成物をセメン
ト製造工程へ供給する方法が提案される。
分離するために、流動層反応器１と固体分離器２と帰り
管路３とから形成される固体循環系において廃ガスを50
〜100℃で固体粒子状吸収剤と接触させ、原料粉、90％
以上のCaCO3を含有する石灰石、生石灰、消石灰及び部
分焼成原料粉といったセメント製造に使用される材料を
固体粒子状吸収剤として使用し、流動層反応器内の温度
を水噴霧によって調整し、かつ得られた生成物をセメン
ト製造工程へ供給する方法が提案される。
以上述べたように、本発明の方法によれば、環境を汚染
する有害物質をセメントの製造工程の廃ガスから低いコ
ストで除去することができ、浄化された廃ガスを法的環
境基準に適合させることができる。また、使用した吸収
剤はセメント製造工程へ再び供給することができる。
する有害物質をセメントの製造工程の廃ガスから低いコ
ストで除去することができ、浄化された廃ガスを法的環
境基準に適合させることができる。また、使用した吸収
剤はセメント製造工程へ再び供給することができる。
図面は、本発明の方法の概略工程図である。 なお、図面に用いた符号において、 １……流動層反応器 ２……固体分離器 ３……帰り管路 4,5,7,9,10……管路 ８……送風機 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｃ０４Ｂ 2/10 7/36 (72)発明者 ロルフ・グラーフ ドイツ連邦共和国6382フリードリッヒスド ルフ・アムフェルゼンケラー43 (72)発明者 エーバーハルト・リービッヒ ドイツ連邦共和国6200ビースバーデン・タ ールシュトラーセ４ (56)参考文献 特開 昭60−48119（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】セメントの製造工程の廃ガスから有害物質
を乾式法で除去する方法において、流動層反応器と固体
分離器と帰り管路とから形成される固体循環系において
廃ガスを50〜100℃で固体粒子状吸収剤と接触させるこ
と、原料粉、90％以上のCaCO3を含有する石灰石、生石
灰、消石灰及び部分焼成原料粉といったセメント製造に
使用される材料を固体粒子状吸収剤として使用するこ
と、流動層反応器内の温度を水噴霧によって調整するこ
と、及び得られた生成物をセメント製造工程へ供給する
ことを特徴とする廃ガスから有害物質を除去する方法。 - 【請求項２】廃ガスを固体循環系への導入前に50〜100
℃に冷却することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。 - 【請求項３】固体分離器として、燃焼設備に一般に設け
られている最終ダスト分離器を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 - 【請求項４】吸収剤の添加量を純ガス内の有害物質の含
有量に関して調整することを特徴とする特許請求の範囲
第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】燃料として重金属を含むものが用いられる
際、流動層反応器内でこれらの有害物質と固体微粒子状
吸収剤とが結合して生成した反応生成物をほぼ完全に分
離すること、分別用固体分離器内で他の残留物質から分
離されること、セメント製造工程に循環されること、及
びクリンカ又はセメントの粉砕時に添加されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項
に記載の方法。
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