特許 7609677 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

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   C04B 7/36 20060101AFI20241224BHJP

【ＦＩ】

C04B7/36

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021055589

(22)【出願日】2021-03-29

(65)【公開番号】P2022152719

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2024-02-22

(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】清水 章

(72)【発明者】

【氏名】長廣 丈

【審査官】三村 潤一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１４２７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１６２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９５６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１６７３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３２７８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０４Ｂ ７／３６ － ７／６０

Ｂ０９Ｂ ３／００ － ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
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。

【請求項2】

前記散水部は、前記流路内に、前記水を吐出する吐出口を複数有する、請求項１に記載のダスト処理装置。

【請求項3】

前記散水部は、前記流路内に、前記水をスプレー状に吐出する、請求項１又は２に記載のダスト処理装置。

【請求項4】

前記流路は、水平面に対して傾斜する勾配部を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のダスト処理装置。

【請求項5】

前記混合部に導入される前記ダストは１５０℃以上の温度を有し、
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。

【請求項6】

前記混合部に導入される前記ダストは、前記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、請求項１～５のいずれか一項に記載のダスト処理装置。

【請求項7】

前記混合部に導入される前記ダストは、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、請求項１～５のいずれか一項に記載のダスト処理装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載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。

【請求項9】

請求項８に記載された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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１２６３２９号公報

【文献】特開２０１９－５１４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【発明の効果】

【0016】

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。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ダスト処理装置の一例を模式的に示す図である。

【図2】散水部と流路との接続部の一例を拡大して示す断面図である。

【図3】ダスト処理装置の別の例を示す図である。

【図4】ダスト処理装置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。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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θ_１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θ_１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。

【0031】

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θ_２は、例えば５～９０°であってよい。この角度θ_２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。

【0032】

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θ_３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θ_３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。

【0033】

水平面に対する散水管３２の傾斜角度（θ_２＋θ_３）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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【符号の説明】

【0056】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】