特許 7594470 塩素バイパス設備及びその運転方法、セメントクリンカ製造装置、並びにセメントクリンカの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】塩素バイパス設備及びその運転方法、セメントクリンカ製造装置、並びにセメントクリンカの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 7/60 20060101AFI20241127BHJP

   F27D 17/00 20060101ALI20241127BHJP

   B01D 53/64 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

C04B7/60

F27D17/00 105A

F27D17/00 104G

B01D53/64 100

B01D53/64 ZAB

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021042103

(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公開番号】P2022142094

(43)【公開日】2022-09-30

【審査請求日】2024-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】521297587

【氏名又は名称】ＵＢＥ三菱セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(72)【発明者】

【氏名】末益 猛

(72)【発明者】

【氏名】藤永 祐太

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 祥介

(72)【発明者】

【氏名】村上 浩平

(72)【発明者】

【氏名】大場 康太

【審査官】田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２１３８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４６２００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０５５９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４７４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７６９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８７４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７８６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０４Ｂ ７／００ － ７／６０

Ｆ２７Ｄ １７／００

Ｂ０１Ｄ ５３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セメントキルンの窯尻、ライジングダクト又はこれらの間から抽気された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を導出する冷却ガス導入部と、
前記第１流体から前記クリンカダストを分離して得られる第２流体と、水銀含有ダストと、を合流して前記水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流部と、
前記第１流体及び前記第３流体から、前記改質ダスト及び前記クリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収部と、
前記第１合流部において気化した前記水銀を回収する水銀回収部と、を備え、
前記ダスト回収部は、
前記第１流体から前記クリンカダストを分離する分離部と、
前記第３流体から、前記改質ダストを捕集する第１集塵部と、
前記クリンカダストと前記改質ダストとを混合して前記混合ダストを得る混合部と、を備える塩素バイパス設備。

【請求項2】

前記冷却ガス導入部よりも上流に、前記抽気ガスの温度を７７０℃以上に維持した状態で前記抽気ガスに含まれる原料ダストを分離し、前記原料ダストが低減された前記抽気ガスを得る高温分級部を備える、請求項１に記載の塩素バイパス設備。

【請求項3】

前記冷却ガス導入部は、前記抽気ガスが流通する流路に旋回流が生じるように冷却ガスを導入し、前記抽気ガス及び前記冷却ガスを含む前記第１流体を導出する、請求項１又は２に記載の塩素バイパス設備。

【請求項4】

前記分離部で前記クリンカダストを分離して得られる前記第２流体を複数に分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐した前記第２流体の一部と、前記改質ダストと、が合流して第４流体を得る第２合流部と、
前記第４流体から前記混合ダストを捕集する第２集塵部と、を備え、
前記分岐部で分岐した前記第２流体の別の一部は、前記第１合流部で前記水銀含有ダストと合流する、請求項１～３のいずれか一項に記載の塩素バイパス設備。

【請求項5】

前記水銀回収部において前記水銀を回収して得られるガスを、前記第２集塵部で得られるガスに合流させる第３合流部を備える、請求項４に記載の塩素バイパス設備。

【請求項6】

前記第１流体と前記改質ダストとを合流して第５流体を得る第４合流部をさらに備え、
前記分離部では、前記第５流体から前記第５流体に含まれる前記混合ダストを分離する、請求項１～５のいずれか一項に記載の塩素バイパス設備。

【請求項7】

前記水銀含有ダストは、セメント原料を粉砕する原料ミルで生じる微粉を電気集塵機で回収して得られるＥＰダストを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の塩素バイパス設備。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の塩素バイパス設備を備えるセメントクリンカ製造装置。

【請求項9】

請求項８に記載のセメントクリンカ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。

【請求項10】

セメントキルンの窯尻、ライジングダクト又はこれらの間から抽気された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を得る冷却ガス導入工程と、
前記第１流体から前記クリンカダストを分離して得られる第２流体と、水銀含有ダストと、を合流し前記水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流工程と、
前記第１流体及び前記第３流体から、前記改質ダスト及び前記クリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収工程と、
前記第１合流工程において気化した前記水銀を回収する水銀回収工程と、を有し、
前記ダスト回収工程では、前記第３流体から前記改質ダストを捕集し、当該改質ダストと、前記第１流体から分離された前記クリンカダストと、を混合して前記混合ダストを得る、塩素バイパス設備の運転方法。

【請求項11】

前記冷却ガス導入工程の前に、前記抽気ガスの温度を７７０℃以上に維持した状態で前記抽気ガスに含まれる原料ダストを分離し、前記原料ダストが低減された前記抽気ガスを得る高温分級工程を有する、請求項１０に記載の塩素バイパス設備の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、塩素バイパス設備及びその運転方法、セメントクリンカ製造装置、並びにセメントクリンカの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

セメントクリンカの製造装置では、各種廃棄物を原料及び燃料として用いることの取り組みが進められている。このような事情から、セメントキルンに持ち込まれる塩素量は増加する傾向にある。多くのセメントクリンカ製造装置には塩素バイパス設備が設置されており、この塩素バイパス設備で抽気された抽気ガスから塩素バイパスダスト（クリンカダスト）を回収することによって、セメントキルン内における塩素濃度の低減が図られている。

【0003】

塩素バイパス設備で回収されるクリンカダストは、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等の揮発した塩素分が単独又は原料ダストの表面に析出してできる。このクリンカダストは、塩素濃度が高い程、流動性が低くハンドリング性が悪い。このため、特許文献１では、塩素バイパスシステムの抽気冷却装置に石灰石の微粉末及びセメント原料等を投入することで、クリンカダストのハンドリング性を改善することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－６４９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、石灰石の微粉末及びセメント原料等を用いているため、回収されるクリンカダストの量が増加して水洗処理に要する労力とコストが増大する。そこで、本開示では、コストの増加を抑制しつつ回収されるダストのハンドリング性を改善することが可能な塩素バイパス設備及びその運転方法を提供する。また、本開示では、そのような塩素バイパス設備を備えることによって、セメントクリンカを低コストで安定的に製造することが可能なセメントクリンカ製造装置及びセメントクリンカの製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る塩素バイパス設備は、セメントキルンの窯尻、ライジングダクト又はこれらの間から抽気された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を導出する冷却ガス導入部と、第１流体、又は第１流体からクリンカダストを分離して得られる第２流体と、水銀含有ダストと、を合流して水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流部と、第１流体、第２流体、及び第３流体から選ばれる少なくとも一つの流体から、改質ダスト及びクリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収部と、第１合流部において気化した水銀を回収する水銀回収部と、を備える塩素バイパス設備を提供する。

【0007】

上記塩素バイパス設備は、抽気ガスを含有する第１流体又は第２流体と水銀含有ダストとを合流させる第１合流部を有する。第１合流部では、抽気ガスを含有する流体の熱によって水銀含有ダストから水銀が気化し、水銀含有ダストよりも水銀が低減されたダスト（改質ダスト）を含む第３流体を得る。ダスト回収部で回収される改質ダスト及び混合ダストは、クリンカダストよりも塩素分が低い。このような、改質ダスト及び混合ダスト（便宜上、纏めて「ダスト」と称する場合もある。）は、クリンカダストよりも流動性が高いため、ハンドリング性を改善することができる。一方、水銀回収部では、第１合流部で気化した水銀を回収する。このように、上記塩素バイパス設備では、抽気ガスを熱源として水銀を回収しながら、回収されるダストのハンドリング性を改善することができる。このため、水銀回収のコストを低減することができる。したがって、コストの増加を抑制しつつ回収されるダストのハンドリング性を改善することができる。

【0008】

上記塩素バイパス設備は、冷却ガス導入部よりも上流に、抽気ガスの温度を７７０℃以上に維持した状態で抽気ガスに含まれる原料ダストを分離し、原料ダストが低減された抽気ガスを得る高温分級部を備えることが好ましい。高温分級部では、抽気ガス中のＫＣｌ及びＮａＣｌ等の揮発した塩素分が単独で析出、又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストになる前に、原料ダストを抽気ガスから分離することができる。この原料ダストは、セメントキルン側に戻してセメントクリンカの原料として有効利用することができる。その結果、回収されるダストの量が低減され、水洗処理に要するコストと労力を低減することができる。

【0009】

上記冷却ガス導入部は、抽気ガスが流通する流路に旋回流が生じるように冷却ガスを導入し、抽気ガス及び冷却ガスを含む第１流体を導出することが好ましい。上記塩素バイパス設備は、冷却ガス導入部を備えることによって、抽気ガスが冷却され、抽気ガスに含まれる揮発した塩素分が単独で析出又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストができる。このようなクリンカダストは付着性を有するものの、旋回流が生じるように冷却ガスを導入することによって、クリンカダストが流路の内壁等に付着することを抑制できる。

【0010】

上記ダスト回収部は、第１流体からクリンカダストを分離する分離部と、第３流体から、改質ダストを捕集する第１集塵部と、クリンカダストと改質ダストとを混合する混合部と、を備えることが好ましい。分離部を設けることによって、流動性が低いクリンカダストが第１集塵部に導入されることを抑制することができる。そして、分離部で分離されたクリンカダストと改質ダストと混合することによってハンドリング性を改善することができる。

【0011】

上記塩素バイパス設備は、分離部でクリンカダストを分離して得られる第２流体を複数に分岐する分岐部と、分岐部で分岐した第２流体の一部と、改質ダストと、が合流して第４流体を得る第２合流部と、第４流体から混合ダストを捕集する第２集塵部と、を備え、分岐部で分岐した第２流体の別の一部は、第１合流部で水銀含有ダストと合流することが好ましい。これによって、抽気ガスのうち、水銀の気化に必要な分量だけを水銀含有ダストに合流させることができる。したがって、水銀回収部の負荷を低減することができる。

【0012】

上記塩素バイパス設備は、水銀回収部において水銀を回収して得られるガスを、第２集塵部で得られるガスに合流させる第３合流部を備えることが好ましい。これによって、水銀回収部からのガスと第２集塵部からのガスを、吸引部で合わせて吸引することができる。

【0013】

上記塩素バイパス設備は、上記第１流体と改質ダストとを合流して第５流体を得る第４合流部をさらに備え、分離部では、第５流体から、第５流体に含まれる混合ダストを分離することが好ましい。これによって、分離部において、クリンカダストよりもハンドリング性に優れる混合ダストを回収することができる。

【0014】

水銀含有ダストは、セメント原料を粉砕する原料ミルで生じる微粉を電気集塵機で回収して得られるＥＰダストを含むことが好ましい。ＥＰダストは水銀濃度が高い一方で、塩素濃度が低く、流動性も高い。このため、ＥＰダストを含む水銀含有ダストを用いることによって、クリンカダストのハンドリングを十分に改善しつつ、水銀を揮発させる熱源に抽気ガスを用いることによって水銀回収コストを十分に低減することができる。

【0015】

本開示の一側面に係るセメントクリンカ製造装置は、上述のいずれかの塩素バイパス設備を備える。上記塩素バイパス設備はコストの増加を抑制しつつ回収されるダストのハンドリング性を改善することができる。このような塩素バイパス設備を備えるセメントクリンカ製造装置は、セメントクリンカを低コストで安定的に製造することができる。

【0016】

本開示の一側面に係るセメントクリンカの製造方法は、上記セメントクリンカ製造装置を用いてセメントクリンカを製造する。このため、セメントクリンカを低コストで安定的に製造することができる。

【0017】

本開示の一側面に係る塩素バイパス設備の運転方法は、セメントキルンの窯尻、ライジングダクト又はこれらの間から抽気された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を得る冷却ガス導入工程と、第１流体、又は第１流体からクリンカダストを分離して得られる第２流体と、水銀含有ダストと、を合流し水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流工程と、第１流体、第２流体、及び第３流体から選ばれる少なくとも一つの流体から、改質ダスト及びクリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収工程と、第１合流工程において気化した水銀を回収する水銀回収工程と、を有する。

【0018】

上記塩素バイパス設備の運転方法は、抽気ガスを含有する第１流体又は第２流体と水銀含有ダストと合流して改質ダストを含む第３流体を得る第１合流工程を有する。第１合流工程では、抽気ガスを含有する流体の熱によって水銀含有ダストから水銀が気化し、水銀含有ダストよりも水銀が低減されたダスト（改質ダスト）が得られる。ダスト回収工程で得られる混合ダストは上記改質ダストを含むため、改質ダストを含まない場合よりも塩素分が低減されている。このため、混合ダストの方がクリンカダストよりも流動性が高くなり、ハンドリング性に優れる。一方、水銀回収工程では、第１合流工程で気化した水銀を回収する。このように、上記塩素バイパスの運転方法では、抽気ガスを熱源として水銀を回収しながら、回収されるダストのハンドリング性を改善することができる。このため、水銀回収のコストを低減することができる。したがって、コストの増加を抑制しつつ回収されるダストのハンドリング性を改善することができる。

【0019】

上記運転方法は、第１合流工程の前に、抽気ガスの温度を７７０℃以上に維持した状態で抽気ガスに含まれる原料ダストを分離し、原料ダストが低減された抽気ガスを得る高温分級工程を有することが好ましい。高温分級工程では、抽気ガス中のＫＣｌ及びＮａＣｌ等の揮発した塩素分が単独で析出、又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストになる前に、原料ダストを抽気ガスから分離することができる。この原料ダストは、セメントキルン側に戻してセメントクリンカの原料として有効利用することができる。その結果、回収されるダストの量が低減され、水洗処理に要するコストと労力を低減することができる。

【発明の効果】

【0020】

コストの増加を抑制しつつ回収されるダストのハンドリング性を改善することが可能な塩素バイパス設備及びその運転方法を提供することができる。また、そのような塩素バイパス設備を備えることによって、セメントクリンカを低コストで安定的に製造することが可能なセメントクリンカ製造装置及びセメントクリンカの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一実施形態に係る塩素バイパス設備とこれを備えるセメントクリンカ製造装置を示す図である。

【図2】冷却ガス導入部が接続される抽気ガスの流路の径方向断面を示す断面図である。

【図3】別の実施形態に係る塩素バイパス設備とこれを備えるセメントクリンカ製造装置を示す図である。

【図4】さらに別の実施形態に係る塩素バイパス設備とこれを備えるセメントクリンカ製造装置を示す図である。

【図5】さらに別の実施形態に係る塩素バイパス設備とこれを備えるセメントクリンカ製造装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、場合により図面を参照して、本開示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、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す符号の向きを基準とする基づくものとする。さらに、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。なお、本明細書における「上流」及び「下流」は、各ガス及び各流体の流通方向を基準とする位置関係を示す。

【0023】

図１は、一実施形態に係る塩素バイパス設備とこれを備えるセメントクリンカ製造装置を示す図である。塩素バイパス設備９０は、セメントクリンカ製造装置１００の予熱仮焼部４０のライジングダクト４２に接続される。塩素バイパス設備９０は、ライジングダクト４２から抽気された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を導出する冷却ガス導入部２５と、第１流体と水銀含有ダストとを合流して水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流部１０と、第３流体から、改質ダスト及びクリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収部７０と、第１合流部１０において気化した水銀を回収する水銀回収部３５と、を備える。塩素バイパス設備９０は、セメントクリンカ製造装置１００内の塩素分等の揮発成分を含有するクリンカダスト、及び改質ダストを含む混合ダストを回収し、セメントクリンカ製造装置１００内の塩素分を低減する。

【0024】

塩素バイパス設備９０は、ライジングダクト４２からガスを抽気する抽気口２１Ａと、抽気口２１Ａから抽気された抽気ガスが流通する流路８０を有する。流路８０は、抽気ガスの流通方向に沿って上流側から、原料ダストを含む抽気ガスが流通する抽気管２１と、抽気ガスから原料ダストを分離する高温分級部２２と、高温分級部２２で原料ダストが低減された抽気ガスに対して流路８０に旋回流が生じるように冷却ガスを導入する冷却ガス導入部２５と、冷却ガス導入部２５で冷却ガスを導入することによって得られた第１流体と水銀含有ダストを合流させる第１合流部１０と、をこの順に有する。

【0025】

抽気口２１Ａから抽気された抽気ガスは、揮発した塩素分と原料ダストを含む。抽気ガスは抽気管２１を流通し高温分級部２２に導入される。抽気管２１は、抽気プローブと称されるものであってもよい。ＫＣｌ及びＮａＣｌ等の揮発した塩素分が単独で析出、又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストが生じることを抑制する観点から、高温分級部２２における抽気ガスは、好ましくは７７０℃を超える温度、より好ましくは８２０℃以上の温度、さらに好ましくは８６０℃以上に維持される。

【0026】

高温分級部２２では、塩素分が気相に含まれている状態で、原料ダストを抽気ガスから分離することができる。したがって、窯尻から抽気した抽気ガスに多くの原料ダストが含まれている場合であっても、高温分級部２２で原料ダストを分離することでクリンカダスト量の増加を抑制することができる。高温分級部２２は例えばサイクロンであってよい。原料ダストの粒径は、例えば、１８μｍ以上であってよく、好ましくは１６μｍ以上であってよく、より好ましくは１４μｍ以上であってもよい。原料ダストの表面に微量の塩素分が析出した場合であっても、塩素濃度の低い原料ダストの粗粉を分級し、クリンカダスト量の増加を抑制することができる。

【0027】

高温分級部２２で抽気ガスから分離された原料ダストは、セメントクリンカの原料となるものであるため、循環流路２７を流通してセメントキルン５０の窯尻５２に導入される。このように、抽気口２１Ａから抽気された原料ダストを窯尻５２に戻すことによって、原料ダストをセメントクリンカの製造に用いることができる。なお、原料ダストは窯尻５２ではなく、ライジングダクト４２、仮焼炉４４、又はキルン本体５６に戻してもよい。また、循環流路２７を複数設けて原料ダストを複数箇所に戻してもよい。

【0028】

高温分級部２２において抽気ガスから原料ダストを分離することによって得られる、ガス状の塩素分を含み、且つ原料ダストが低減された抽気ガスは、冷却ガス導入部２５において流路８０内に旋回流が生じるように導入される冷却ガスと混合され冷却される。冷却後の抽気ガスを含む第１流体（抽気ガスと冷却ガスの混合ガス）の温度は、設備の耐熱性の観点から６００℃以下であってよく、５００℃以下であってもよい。一方、当該第１流体の温度は、第１合流部１０において後述する水銀含有ダストからの水銀の気化を促進する観点から、３５０℃以上であってよく、４００℃以上であってもよい。冷却ガス導入部２５において用いられる冷却ガスは、常温の空気であってよく、工場等で発生する排気ガスを含むガスであってもよい。排気ガスとしては、例えば、セメント製造工場に持ち込まれた下水汚泥等の含水汚泥の受け入れ、貯蔵及び発酵時に発生する臭気ガス、後述の吸引部及び他工程の吸引部から排出される排出ガス等が挙げられる。これらの一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

【0029】

図２は、冷却ガス導入部２５が接続される抽気ガスの流路８０の径方向断面を示す断面図である。抽気ガスが流通する流路８０は円管２６によって構成される。図２に示すような流路８０（円管２６）の径方向断面で見たときに、冷却ガス導入部２５の流路壁３７は、円管２６の接線方向と平行方向に伸びるように、円管２６に接続されている。円管２６に接続された冷却ガス導入部２５は、流路壁３７で区画される流路２４内を流通する冷却ガス１１を流路８０内に導入する。冷却ガス導入部２５から導入される冷却ガス１１は、抽気ガスが流通する流路８０の内壁面の周方向に沿うように導入される。冷却ガス導入部２５から導入された冷却ガス１１は、流路８０において抽気ガスと合流しながら旋回流ＳＦを生じる。

【0030】

旋回流ＳＦの旋回軸は、流路８０を構成する円管２６の中心軸Ｐと一致する。旋回流ＳＦは、流路８０の外周部にエアーカーテンを形成し、高温の抽気ガスから流路８０を構成する円管２６の内壁面２６Ｗを保護することができる。中心軸Ｐの軸方向に沿って流通する抽気ガスは、冷却ガス１１が合流すると温度が低下してＫＣｌ及びＮａＣｌ等の揮発した塩素分が単独で析出、又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストができる。流路８０では旋回流ＳＦが生じていることから、流路８０を構成する円管２６の内壁面２６Ｗにクリンカダストが付着してコーチングが発生することを抑制できる。

【0031】

図１に示すように、塩素バイパス設備９０は、冷却ガス導入部２５の下流に、抽気ガスと冷却ガスを含む第１流体と水銀含有ダストとを合流させて水銀含有ダストに含まれる水銀を気化させる第１合流部１０を備える。第１合流部１０における、第１流体と水銀含有ダストとが合流して得られる第３流体の温度は、水銀含有ダストに含まれる水銀を十分に気化させるため、好ましくは３５０℃以上であり、より好ましくは４００℃以上である。一方、設備の耐熱性の観点から、第３流体の当該温度は、好ましくは６００℃以下であり、より好ましくは５００℃以下である。

【0032】

水銀含有ダストは、水銀以外に無機酸化物を含むことが好ましい。水銀含有ダストは、塩素を含んでもよいが、塩素濃度は好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以下である。この塩素濃度は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法」に準拠して測定することができる。

【0033】

水銀含有ダストに含まれる無機酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、及び酸化マンガンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むものが挙げられる。このような水銀含有ダストとして、セメント原料を粉砕する原料ミルで生じる微粉を電気集塵機で回収して得られるＥＰダストが挙げられる。ＥＰダストは水銀濃度が高い一方で、塩素濃度が低く、流動性も高い。このため、ＥＰダストを含む水銀含有ダストを用いることによって、クリンカダストのハンドリングを十分に改善しつつ、水銀の回収量も十分に増やして水銀回収コストを十分に低減することができる。ここで、水銀含有ダストは回収されるダストのハンドリング改善に必要な量を、第１流体と合流させることが好ましい。ハンドリング改善に必要な量の水銀含有ダストを合流させることによって、水洗される混合ダストの量が増加することを抑制できる。

【0034】

水銀含有ダストの水銀濃度は、十分な量の水銀を回収してコスト低減を図る観点から、０．１ｍｇ／ｋｇ以上であってよく、１０ｍｇ／ｋｇ以上であってもよい。水銀濃度は、セメント協会標準試験方法 ＪＣＡＳ Ｉ－５１ セメント及びセメント原料中の微量成分の定量方法」に準拠して測定することができる。

【0035】

第１合流部１０では、第１流体と水銀含有ダストが合流することによって水銀含有ダストに含まれていた水銀は揮発し、改質ダストを含む第３流体が得られる。第３流体は、ダスト回収部７０をなす集塵部７１に導入される。集塵部７１では、改質ダストとクリンカダストを含む混合ダストが捕集される。集塵部７１に導入される第３流体の温度は、水銀回収率を高くする観点から、好ましくは３５０℃以上であってよく、より好ましくは４００℃以上であってよい。そのため、集塵部７１は耐熱性のある高温バックフィルタ等を有することが好ましい。集塵部７１で捕集される混合ダストは、改質ダストとクリンカダストとを含む。この混合ダストは、水洗処理を施した後、セメント組成物に配合してもよいし、セメント原料として用いてもよい。集塵部７１で混合ダストが除去されて得られるガスは減温部３４において冷却される。減温部３４は、例えば水冷式又は空冷式の熱交換器を備えていてよく、湿式のスクラバを備えていてもよい。

【0036】

減温部３４の下流に設けられる水銀回収部３５では、ガス状の水銀を回収する。水銀の回収は、吸着材に吸着させることによって行ってよい。吸着材としては、未燃分の多いダスト、飛灰、活性炭、ゼオライト及びキレート樹脂等が挙げられる。吸着材として活性炭を用いる場合は、減温部３４にてガスの温度を１００℃以下に下げることが好ましい。水銀回収部３５は、上述のような吸着材を用いるものに限定されず、スクラバ及びスプレー洗浄塔等の湿式洗浄装置を用い、流体を冷却しつつ水銀を液相側に回収してもよい。

【0037】

塩素バイパス設備９０は、減温部３４と水銀回収部３５との間、又は、水銀回収部３５の下流に吸引ファンを有していてもよい。このような吸引ファンで吸引することによって、抽気口２１Ａから抽気される抽気ガス及び塩素含有流体が流路を流通することができる。吸引ファンとしては、シロッコファン及びターボファンなどの通常の吸引ファンが挙げられる。

【0038】

図１のセメントクリンカ製造装置１００は、塩素バイパス設備９０と、セメント原料を予熱及び仮焼する予熱仮焼部４０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セメントキルン５０と、セメントキルン５０で得られたセメントクリンカを冷却するクリンカクーラ６０とを備える。予熱仮焼部４０は、４つのサイクロンＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（プレヒータ）と仮焼炉４４とを有する。

【0039】

セメントキルン５０の窯尻５２と予熱仮焼部４０の仮焼炉４４とは、ライジングダクト４２で接続されている。ライジングダクト４２と窯尻５２の接続部近傍には、セメントキルン５０で発生するキルン排ガスを抽気して、キルン排ガスに含まれるダストを回収する塩素バイパス設備９０の抽気口２１Ａが設けられている。抽気口２１Ａには、抽気管２１が接続されている。セメントクリンカ製造装置１００は、塩素バイパス設備９０を備えることによって、セメントクリンカ製造装置１００内の塩素分を低減することができる。

【0040】

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、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４２、仮焼炉４４、及びサイクロンＣ４を流通してセメントキルン５０の窯尻５２に導入される。セメントキルン５０では、予熱及び仮焼されたセメント原料が、窯尻５２とは反対側に設けられたバーナ５４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、クリンカクーラ６０で冷却される。クリンカクーラ６０によって冷却された後、セメントクリンカが得られる。

【0041】

セメントクリンカ製造装置１００は、塩素バイパス設備９０を備えるため、安定的に運転することが可能である。また、水銀含有ダストに含まれる水銀を塩素バイパス設備９０で回収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。また、高温分級部２２で回収された原料ダストをセメントキルン５０側に戻す循環流路２７を備えることから、セメントクリンカの収量を増やすことができる。

【0042】

一実施形態に係るセメントクリンカの製造方法は、セメントクリンカ製造装置１００を用いて行うことができる。この製造方法は、予熱仮焼部４０でセメント原料を予熱及び仮焼する予熱仮焼工程と、予熱及び仮焼されたセメント原料を、窯尻５２からキルン本体５６に導入し、セメントクリンカを製造する焼成工程と、焼成工程で発生するキルン排ガスを抽気して抽気ガスを得る抽気工程と、高温分級部２２で抽気ガスから原料ダストを分離する高温分級工程と、高温分級部２２から導出される、原料ダストが低減された抽気ガスが流通する流路に旋回流が生じるように冷却ガスを導入して混合し、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を得る冷却ガス導入工程と、第１流体と水銀含有ダストとを合流し、水銀含有ダストに含まれる水銀を気化して改質ダストを含む第３流体を得る第１合流工程と、第３流体から改質ダスト及びクリンカダストを含む混合ダストを回収するダスト回収工程と、ダスト回収工程で混合ダストを回収することによって得られるガスを減温する減温工程と、減温工程で減温されたガスに含まれる水銀を回収する水銀回収工程と、を有する。

【0043】

また、高温分級工程で分離された原料ダストをセメントキルン５０側に戻す循環工程を有してもよい。また、焼成工程で得られたセメントクリンカを、クリンカクーラ６０で冷却するクリンカ冷却工程を有してもよい。

【0044】

予熱仮焼工程では、セメント原料がサイクロンＣ１とサイクロンＣ２の間の流路から導入される。セメント原料は、サイクロンＣ１、サイクロンＣ２及びサイクロンＣ３を流通して予熱される。その後、仮焼炉４４に導入され、仮焼される。仮焼炉４４には、石炭等の燃料を燃焼するバーナが設けられていてよい。仮焼炉４４で仮焼されたセメント原料（仮焼原料）は、サイクロンＣ４に導入され加熱される。

【0045】

焼成工程では、サイクロンＣ４で加熱された仮焼原料が窯尻５２に導入される。その後、キルン本体５６において焼成されセメントクリンカとなる。抽気工程では、焼成工程で発生するキルン排ガスを抽気口２１Ａから抽気して抽気ガスを得る。高温分級工程では、塩素分が抽気ガスに気相として含まれている状態で、原料ダストを抽気ガスから分離する。したがって、揮発した塩素分が原料ダストの表面に析出する前に原料ダストの分離ができるため、クリンカダストの量を削減することができる。また、高温分級工程内でクリンカダストが生じて、分級機等の壁面にクリンカダストが付着することを抑制する観点から、高温分級工程では、抽気ガスの温度を、好ましくは７７０℃以上、より好ましくは８２０℃以上、さらに好ましくは８６０℃以上に維持した状態で、抽気ガスに含まれる原料ダストを分離する。高温分級工程で得られる原料ダストをセメントキルン５０の窯尻５２に戻す循環工程を行うことによって、セメントクリンカの生産量を効率よく増やすことができる。

【0046】

冷却ガス導入工程では、高温分級部２２から導出される抽気ガスに冷却ガスを合流させて抽気ガスを冷却する。このとき、図２に示すように、抽気ガスの流路８０を構成する円管２６の内壁面２６Ｗの周方向に沿って冷却ガスを導入することによって、旋回流ＳＦを生じさせる。これによって、内壁面２６Ｗにクリンカダストが付着してコーチングが発生することを抑制できる。冷却ガス導入工程で抽気ガスに冷却ガス１１を混合することによって得られる第１流体の温度は、設備の耐熱性及び合流工程で水銀の気化を促進する観点から、３５０～６００℃であってよく、４００～５００℃であってもよい。抽気ガスがこのように冷却されることによって、揮発した塩素分が析出、又は原料ダストの表面に析出してクリンカダストが生成する。

【0047】

第１合流工程では、第１合流部１０において冷却ガス導入工程で得られる第１流体と水銀含有ダストとを合流し、さらに水銀含有ダストに含まれる水銀を気化することで改質ダストを含む第３流体を得る。合流前の水銀含有ダストの温度は、例えば５０℃以下であってよい。水銀含有ダストの水銀は抽気ガスを含む流体の熱により揮発するため、第３流体では、気相中の水銀濃度が高くなり、固相（ダスト）中の水銀濃度が低くなる。このように水銀含有ダストから水銀が揮発して得られる、水銀含有ダストよりも水銀濃度が低いダストを改質ダストと称する。

【0048】

塩素含有流体に含まれる改質ダストは、水銀濃度以外の点では、水銀含有ダストと同様の組成を有していてよい。すなわち、改質ダストは、無機酸化物を含むことが好ましい。改質ダストは、塩素を含んでもよいが、塩素濃度は好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以下である。この塩素濃度は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法」に準拠して測定することができる。改質ダストに含まれる無機酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、及び酸化マンガンからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むものが挙げられる。

【0049】

ダスト回収工程では、第３流体を、ダスト回収部７０をなす集塵部７１に導入し、改質ダストとクリンカダストを含む混合ダストを捕集する。一方、気相中に含まれる水銀は、ダスト回収工程で固相と分離された後、減温工程により冷却され、その後、水銀回収部３５において回収される。

【0050】

この製造方法によって、塩素バイパス設備９０及びセメントクリンカ製造装置１００を安定的に運転することができる。また、原料ダストを有効利用して、セメントクリンカを効率よく製造することができる。また、回収されるダスト量の増加を抑制し、ダストの水洗処理コストを低減するとともに、水銀を揮発させる熱源に抽気ガスを用いることにより水銀回収コストを十分に低減することができる。

【0051】

一実施形態に係る塩素バイパス設備の運転方法は、塩素バイパス設備９０を用いて行うことができる。この運転方法は、上述の抽気工程、高温分級工程、冷却ガス導入工程、第１合流工程、ダスト回収工程、減温工程及び水銀回収工程を有してよい。また、上述の循環工程を有していてもよいし、上述のセメントクリンカの製造方法のいずれかの工程をさらに有していてもよい。この運転方法はセメントクリンカ製造装置１００に備えられる塩素バイパス設備９０を用いて行うことができる。したがって、各工程の内容は、上述のセメントクリンカの製造方法における内容と同様であってよい。

【0052】

上述の塩素バイパス設備９０及びセメントクリンカ製造装置１００に関する説明内容は、上述のセメントクリンカの製造方法及び塩素バイパス設備の運転方法に適用することができる。また、上記製造方法及び運転方法の説明内容も、上述の塩素バイパス設備９０及びセメントクリンカ製造装置１００に適用することができる。

【0053】

図３は、別の実施形態に係る塩素バイパス設備９１とこれを備えるセメントクリンカ製造装置１０１を示す図である。

【0054】

塩素バイパス設備９１について、塩素バイパス設備９０とは異なる部分を中心に以下に説明する。塩素バイパス設備９０と共通する部分については、塩素バイパス設備９０の内容を適用することができる。

【0055】

塩素バイパス設備９１は、冷却ガス導入部２５と第１合流部１０の間に、第１流体からクリンカダストを分離する分離部７５を備える。分離部７５は、サイクロン及び／又は高温バックフィルタを有していてよい。分離部７５で第１流体からクリンカダストを分離する際の温度は、下流の第１合流部１０で水銀を十分に気化させる観点から、好ましくは３５０℃以上であり、より好ましくは４００℃以上である。一方、設備の耐熱性の観点から、分離部７５で塩素分を含む固形分を分離する際の温度は、好ましくは６００℃以下であり、より好ましくは５００℃以下である。分離部７５では、第１流体から全てのクリンカダストを分離しなくてもよい。第１流体に含まれる一部のクリンカダストを分離することによって、第１流体よりもクリンカダストの含有量が低減された第２流体が得られる。

【0056】

第１合流部１０では、分離部７５においてクリンカダストを分離して得られる第２流体と水銀含有ダストが合流する。これによって、水銀含有ダストが改質ダストとなり、改質ダストと気化した水銀を含む第３流体が得られる。集塵部７１（第１集塵部）は、第３流体から改質ダストを捕集する。集塵部７１では改質ダストを捕集することによって、気化した水銀を含むガスが得られる。集塵部７１で捕集して回収される改質ダストは、分離部７５で分離されるクリンカダストよりも流動性に優れる。改質ダストは、水銀含有ダストよりも水銀濃度が低い。改質ダストにおける水銀濃度は、水銀含有ダストにおける水銀濃度を十分に低減する観点から、例えば、０．５ｍｇ／ｋｇ以下であってよく、０．０５ｍｇ／ｋｇ以上であってもよい。改質ダストの水銀濃度も、セメント協会標準試験方法 ＪＣＡＳ Ｉ－５１ セメント及びセメント原料中の微量成分の定量方法」に準拠して測定することができる。改質ダストの塩素濃度及びその他の成分は、上述したとおりである。

【0057】

改質ダストは、例えば循環流路２７ａを経由してセメントキルン５０の例えば窯尻５２に戻してもよい。循環流路２７ａと循環流路２７は、流路を一部共用してもよい。循環流路２７ａで循環する改質ダストと、循環流路２７で循環する原料ダストとを合流した後に、窯尻５２に導入してもよい。

【0058】

ダスト回収部７０Ａは、上述の分離部７５、集塵部７１、及び混合部７３を有する。混合部７３では、分離部７５で第１流体から分離されたクリンカダストと集塵部７１で捕集された改質ダストとを混合する。これによって、クリンカダスト単体よりも高い流動性を有する混合ダストが得られる。ダスト回収部７０Ａは、混合部７３を備えることによって、クリンカダストのハンドリング性を改善することができる。ここで、混合部７３で混合させる改質ダストの量は、クリンカダストのハンドリング状態に応じて適宜調整してよい。クリンカダストのハンドリング状態が良いときは混合させる改質ダストの量を減少させ、循環流路２７ａを通過する改質ダストの量を増加させることで混合ダストの量を減少させることができる。これによって、水洗設備で処理される混合ダストの量を減少させることができる。

【0059】

集塵部７１で得られる改質ダストは、分離部７５の上流側に設けられる第４合流部１４で第１流体に合流させて、第１流体と改質ダストとを含む第５流体を得てもよい。これによって、分離部７５では、クリンカダストを含む混合ダストが回収されることとなる。したがって、分離部７５におけるクリンカダストの付着を抑制することができる。

【0060】

図３のセメントクリンカ製造装置１０１は、塩素バイパス設備９０とは上述の点で異なる塩素バイパス設備９１を備えること以外は、図１のセメントクリンカ製造装置１００と同様の構成を有する。したがって、セメントクリンカ製造装置１０１の塩素バイパス設備９１以外の構成には、セメントクリンカ製造装置１００の説明内容を適用することができる。

【0061】

セメントクリンカ製造装置１０１を用いるセメントクリンカの製造方法は、セメントクリンカ製造装置１００を用いる場合と同様に、予熱仮焼工程、焼成工程と、抽気工程と、高温分級工程と、冷却ガス導入工程とを有する。そして、冷却ガス導入工程で得られた第１流体からクリンカダストを分離して、第１流体よりもクリンカダストの含有量が低減された第２流体を得る分離工程を有する。分離工程は、例えば分離部７５で行うことができる。したがって、分離部７５に関する説明内容に基づいて行うことができる。

【0062】

上記製造方法は、分離工程の後、第２流体と水銀含有ダストとを合流し、水銀含有ダストに含まれる水銀を気化して改質ダストを含む第３流体を得る第１合流工程と、第３流体に含まれる改質ダストを捕集し、当該改質ダストと第１流体から分離されるクリンカダストとを混合して混合ダストを回収するダスト回収工程と、ダスト回収工程で第３流体から改質ダストを捕集することによって得られるガスを減温する減温工程と、減温工程で減温されたガスに含まれる水銀を回収する水銀回収工程と、を有する。ダスト回収工程は、例えば、ダスト回収部７０Ａで行うことができる。したがって、ダスト回収部７０Ａの説明内容に基づいて行うことができる。

【0063】

循環工程では、高温分級工程で分離された原料ダストとともに、ダスト回収工程で第３流体を捕集して得られる改質ダストをセメントキルン５０側に戻す循環工程を有してもよい。これによって、改質ダストに含まれる成分をセメント原料として有効活用するとともに、水洗設備で処理されるダスト量を低減することができる。

【0064】

上記製造方法は、ダスト回収工程で得られる改質ダストを、第１流体に合流させる第４合流工程を有していてもよい。第４合流工程は、例えば、分離部７５の上流側に設けられる第４合流部１４で行ってよい。第４合流工程では、第１流体と、改質ダストが合流することによって、第１流体と、改質ダストを含む第５流体が得られる。

【0065】

塩素バイパス設備９１の運転方法は、上述の抽気工程、高温分級工程、冷却ガス導入工程、分離工程、第１合流工程、ダスト回収工程、減温工程及び水銀回収工程を有してよい。また、上述の循環工程及び第４合流工程を有していてもよいし、上述のセメントクリンカの製造方法の内容に基づく別の工程をさらに有していてもよい。各工程の内容は、上述のセメントクリンカの製造方法における内容と同様であってよい。

【0066】

上述の塩素バイパス設備９０，９１及びセメントクリンカ製造装置１００，１０１に関する説明内容は、上述のセメントクリンカの製造方法及び塩素バイパス設備の運転方法に適用することができる。また、上記製造方法及び運転方法の説明内容も、上述の塩素バイパス設備９１及びセメントクリンカ製造装置１０１に適用することができる。

【0067】

図４は、さらに別の実施形態に係る塩素バイパス設備９２とこれを備えるセメントクリンカ製造装置１０２を示す図である。塩素バイパス設備９２は、セメントクリンカ製造装置１０２の予熱仮焼部４０のライジングダクト４２に接続される。塩素バイパス設備９２は、ライジングダクト４２から抽気された抽気ガスから原料ダストを分級する高温分級部２２と、高温分級部２２で原料ダストが低減された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を導出する冷却ガス導入部２５と、第１流体からクリンカダストを分離して、第２流体とクリンカダストとを得る分離部７５と、第２流体と水銀含有ダストとを合流して水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流部１０と、第３流体から改質ダストを捕集する集塵部７１（第１集塵部）と、分離部７５で分離されたクリンカダストと集塵部７１で捕集された改質ダストとを混合して混合ダストを得る混合部７３と、第１合流部１０において気化した水銀を回収する水銀回収部３５と、を備える。分離部７５、集塵部７１（第１集塵部）、及び混合部７３は、混合ダストを回収するダスト回収部７０Ａを構成する。これらの構成は、塩素バイパス設備９１と同じである。

【0068】

塩素バイパス設備９２について、塩素バイパス設備９１とは異なる部分を以下に説明する。塩素バイパス設備９０，９１と共通する部分については、塩素バイパス設備９０，９１の内容を適用することができる。

【0069】

塩素バイパス設備９２は、分離部７５と第１合流部１０の間において、第２流体の流路が、第１流路８１と第２流路８２の２つに分岐する分岐部３０を備える。第１流路８１は、塩素バイパス設備９１に備えられる構成と同じである。

【0070】

第２流路８２は、分岐部３０の下流に、冷却部３８と第２合流部１２とをこの順に備える。分離部７５がサイクロンの場合は、一部のクリンカダストは分離部７５を通過する。
第２合流部１２では、第２流体と、集塵部７１で得られる改質ダストとが合流し、第４流体が得られる。これによって、分離部７５を通過したクリンカダストに含まれる塩素分によるハンドリング性の悪化を、改質ダストを混合することによって改善することができる。

【0071】

第２合流部１２で得られた第４流体は集塵部７２（第２集塵部）に導入され、クリンカダスト及び改質ダストを含む混合ダストが捕集される。集塵部７２は、例えばバックフィルタを備えていてよい。集塵部７２の下流には、ガスを吸引する吸引部７４を備える。吸引部７４としては、シロッコファン及びターボファンなどの通常の吸引ファンが挙げられる。集塵部７２で捕集される混合ダストは、クリンカダストよりも流動性が高いため、ハンドリング性を改善することができる。

【0072】

塩素バイパス設備９２は、集塵部７２と吸引部７４の間の流路において、水銀回収部３５で水銀が低減されたガスと集塵部７２で混合ダストが捕集されたガスとを合流する第３合流部を備えていてもよい。これによって、水銀回収部３５と集塵部７２からのガスを、吸引部７４で合わせて吸引することができる。

【0073】

本実施形態でも、第２流体の一部を熱源として、水銀含有ダストの水銀を気化させて改質ダストを得ている。そして、この改質ダストを用いて、回収されるダストのハンドリング性を改善している。このため、水銀回収に要するコストを削減しつつ、回収されるダストのハンドリング改善によって安定運転を行うことができる。

【0074】

塩素バイパス設備９２は、第１流路８１と第２流路８２のそれぞれを流通する第２流体の流量を調節する流量調節部を有していてよい。例えば、分岐部３０の下流にダンパーを設け、それぞれの流路を流通する第２流体の流量調節を行ってもよい。

【0075】

図４のセメントクリンカ製造装置１０２は、塩素バイパス設備９１とは上述の点で異なる塩素バイパス設備９２を備えること以外は、図３のセメントクリンカ製造装置１０１と同様の構成を有する。したがって、セメントクリンカ製造装置１０２の塩素バイパス設備９２以外の構成には、セメントクリンカ製造装置１００，１０１の説明内容を適用することができる。

【0076】

セメントクリンカ製造装置１０２を用いるセメントクリンカの製造方法及び塩素バイパス設備９２の運転方法は、分離工程までは、セメントクリンカ製造装置１０１を用いる上述の製造方法及び塩素バイパス設備９１の運転方法と同様の工程を有し、分離工程の後、分離工程で得られる第２流体を分岐する分岐工程を有する。分岐工程で得られる第２流体の一部は、第１流路８１を流通し、塩素バイパス設備９１を用いる上述の製造方法及び運転方法と同様の工程（第１合流工程、ダスト回収工程、減温工程、及び水銀回収工程）を経てよい。

【0077】

一方、分岐工程で得られる第２流体の他部は、第２流路８２を流通し、冷却部３８を用いる冷却工程において冷却される。その後、第２合流部１２における第２合流工程によって、集塵部７２に導入される第４流体が得られる。第２集塵工程では、第４流体から、クリンカダスト及び改質ダストを含む混合ダストを捕集する。各工程の詳細は、塩素バイパス設備９２の説明内容、並びに、セメントクリンカ製造装置１００，１０１を用いたセメントクリンカの製造方法及び塩素バイパス設備９０，９１の運転方法を適用することができる。

【0078】

図５は、さらに別の実施形態に係る塩素バイパス設備９３とこれを備えるセメントクリンカ製造装置１０３を示す図である。塩素バイパス設備９３は、セメントクリンカ製造装置１０３の予熱仮焼部４０のライジングダクト４２に接続される。

【0079】

塩素バイパス設備９３は、ライジングダクト４２から抽気された抽気ガスから原料ダストを分級する高温分級部２２と、高温分級部２２で原料ダストが低減された抽気ガスに冷却ガスを混合して、クリンカダストを含む７７０℃未満の第１流体を導出する冷却ガス導入部２５と、冷却ガス導入部２５の下流において、第１流体の流路８０が、第１流路８１と第２流路８２の２つに分岐する分岐部３０Ａと、第１流体の一部と水銀含有ダストとを合流して水銀含有ダストに含まれる水銀を気化し、改質ダストを含む第３流体を得る第１合流部１０と、第３流体から改質ダストを捕集する集塵部７１（第１集塵部、ダスト回収部７０）と、第１流体の一部を冷却する冷却部３８と、冷却部３８で冷却された第１流体と集塵部７１で捕集される混合ダストとを合流して第６流体を得る第２合流部１２と、第５流体から混合ダストを回収する集塵部７２（第２集塵部）と、集塵部７２の下流にはガスを吸引する吸引部７４とを備える。

【0080】

塩素バイパス設備９３は、分離部７５及び混合部７３を備えず、第１流体が流通する流路８０が分岐部３０Ａで分岐している点、冷却部３８では第１流体を冷却し、第２合流部では第１流体と集塵部７１で捕集される混合ダストとが合流して第６流体を得ている点、集塵部７１では第５流体から混合ダストを回収する点で、図４の塩素バイパス設備９２と異なっている。塩素バイパス設備９３のその他の点については、図４の塩素バイパス設備９２と同じであってよい。したがって、塩素バイパス設備９０，９１，９２と共通する部分については、塩素バイパス設備９０，９１，９２の内容を適用することができる。

【0081】

本実施形態では、第１流体の一部を熱源として、水銀含有ダストの水銀を気化させて改質ダストを含む混合ダストを得ている。そして、この混合ダストを用いて、クリンカダストのハンドリング性を改善している。このため、水銀回収に要するコストを削減するとともに回収されるダストのハンドリングを改善して安定運転を行うことができる。

【0082】

セメントクリンカ製造装置１０３を用いるセメントクリンカの製造方法、及び塩素バイパス設備９３の運転方法は、分離工程及び分岐工程を除き、セメントクリンカ製造装置１００，１０２を用いるセメントクリンカの製造方法、及び塩素バイパス設備９０，９２の運転方法と同様の工程を有してよい。すなわち、本実施形態では、冷却ガス導入工程の後、分離工程を行わず、第１流体を分岐する分岐工程を行う。分岐工程で得られる第１流体の一部は、第１流路８１を流通し、第１合流部１０以降、塩素バイパス設備９０を用いる上述の運転方法と同様の工程を経てよい。一方、分岐工程で得られる第１流体の他部は、第２流路８２を流通し、冷却部３８以降、塩素バイパス設備９２を用いる上述の運転方法と同様の工程を経てよい。

【0083】

第２流路８２を流通する第１流体は、冷却部３８を用いる冷却工程において冷却される。その後、第２合流部１２における第２合流工程によって、第１流体と、集塵部７１におけるダスト回収工程で回収された混合ダストとが合流して第６流体を得る。第２集塵工程では、混合ダストを含有する第６流体から混合ダストを捕集する。この混合ダストもクリンカダストよりも流動性が高くハンドリング性が改善されている。これら以外の他の実施形態と共通する工程については、他の実施形態の説明内容に基づいて行うことができる。

【0084】

以上、本開示の幾つかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態では、高温分級部２２で分離された原料ダストは循環流路２７を介してセメントキルン５０側に戻していたがこれに限定されない。例えば、セメント原料のタンクに入れてセメント原料として予熱仮焼部４０に供給されてもよい。また例えば、高温分級部２２はなくてもよい。

【0085】

上述の各実施形態では、抽気口２１Ａがライジングダクト４２に設けられているが、これに限定されない。例えば、変形例では、抽気口２１Ａは窯尻５２に設けられてもよく、窯尻５２とライジングダクト４２の間（又は境界部）に設けられてもよい。塩素バイパス設備９２，９３（セメントクリンカ製造装置１０２，１０３）において、第２合流部１２を、冷却部３８よりも上流に配置してもよい。また、流路８０は、３つ以上の流路に分岐してもよい。この場合、３つ以上の流路の少なくとも一つが第１流路８１であり、別の少なくとも一つが第２流路８２であってよい。

【符号の説明】

【0086】

１０…第１合流部、１１…冷却ガス、１２…第２合流部、１４…第４合流部、２１…抽気管、２１Ａ…抽気口、２２…高温分級部、２４…流路、２５…冷却ガス導入部、２６…円管、２６Ｗ…内壁面、２７，２７ａ…循環流路、３０，３０Ａ…分岐部、３４…減温部、３５…水銀回収部、３７…流路壁、３８…冷却部、４０…予熱仮焼部、４２…ライジングダクト、４４…仮焼炉、５０…セメントキルン、５２…窯尻、５４…バーナ、５６…キルン本体、６０…クリンカクーラ、７０，７０Ａ…ダスト回収部、７１，７２…集塵部、７３…混合部、７４…吸引部、７５…分離部、８０…流路、８１…第１流路、８２…第２流路、９０，９１，９２，９３…塩素バイパス設備、１００，１０１，１０２，１０３…セメントクリンカ製造装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】