この発明は、かかる事情に鑑みてなされ� ��もので、汎用の機器類によって構成するこ� ��ができ、よってシステムコストの低減化を� ��ることができるとともに、回収した微粉ダ� ��トのハンドリング性を高めることができ、� ��ってメンテナンスフリーの安定的な操業を� ��現することができるセメント焼成設備の排� ��ス処理方法および処理システムを提供する� ��とを目的とするものである。

 上記課題を解決するために、本発明者等は� ��塩素濃度および微粉ダストの粒度が、ハン� ��リング性に与える影響について検討を行っ� ��。
 先ず、セメント原料粉の平均粒子は、最大2 00μmから最小数μmまで分布しているものの、� ��ね20μm~30μm程度である。したがって、抽気� �ス中からのダストの分級粒度を10μm以下にす ると、最終的に抽気ガスから捕集されるダス トの殆どは塩素粒子となり、これに極微細な セメント原料粉が混入しているものと考えら れる。

 したがって、上記分級粒度を10μm以下に� �ると、急激に塩素濃度が高くなることに加� �て、捕集された微粉ダストが綿状になり、� �の結果ハンドリング性が極端に悪化すると� �もに、塩素成分の潮解等に起因して、設備� �閉塞や詰まりの原因となるコーチングが発� �し易くなるとの知見を得た。また、微粉ダ� �トにおける塩素濃度を20%以下に抑えれば、� �送過程においてコーチングに起因する微粉� �ストの付着や詰まりの発生を防止し得るこ� �が判明した。

 次いで、セメントキルンからの抽気ガス� ��塩素化合物の融点以下に冷却し、サイクロ� ��型分級機によって粒度が約25μm以上のダス� �を上記抽気ガスから分離した後に、バグフ� �ルタによって粒度が約25μm以下の微粉ダスト を捕集するに際して、上記抽気ガスに積極的 にセメント原料を分散させることにより、当 該抽気ガス中のダスト濃度を変化させて、上 記微粉ダストの塩素濃度に与える影響を見た ところ、図2に示すように、ダスト濃度が高� �なるに従って、塩素濃度が低下することが� �認された。

 さらに、抽気されるセメントキルンから� ��排ガスに、セメント原料を積極的に分散さ� ��れば、抽気ガス中のダスト濃度が高くなる� ��ともに、上記排ガスの温度が低下する。そ� ��て、この関係は、図3に示すように、概ね比 例関係にあることが判った。

 したがって、図2および図3から、図4に示� ��ように、セメント原料の分散によって抽気� ��スの温度を調整することにより、抽気ガス� ��のダスト濃度を調整し、最終的に捕集され� ��微粉ダストの塩素濃度を容易に制御するこ� ��ができるとの知見を得るに至った。そして� ��上記確認試験により、当該塩素濃度を上述� ��たハンドリング性に影響を与えない20%以下� ��するためには、抽気ガスの温度を1150℃以下 にすればよいことも判明した。

 また、サイクロン型分級機によって抽気� ��スから粗粉ダストを分離する際に、分級粒� ��を小さくすれば、微粉ダストの粒度が小さ� ��なるために、当該微粉ダストにおける塩素� ��度も高くなる。しかしながら、上述したよ� ��に上記分級粒度を10μm以下にすると、最終� �に抽気ガスから捕集されるダストの殆どは� �素粒子となり、これによって塩素濃度が急� �に高くなるのに対して、10μm以上、より好ま しくは12μm以上の範囲内において調整すれば� ��上記抽気ガスの温度を1150℃以下に設定する 限りにおいて、塩素濃度を20%以下に抑え得る ことも判った。

 本発明は、かかる知見に基づいてなされ� ��もので、請求項1に記載の発明は、セメント 原料を焼成するセメントキルンから排出され て上記セメント原料を予熱するプレヒータへ と送られるダストを含む排ガスの一部を、上 記プレヒータの最下部または上記セメントキ ルンの窯尻部から抽気ガスとして抽気し、こ の抽気ガスを塩素化合物の融点以下に冷却し た後に、固気分離手段によって所定粒度以上 の上記ダストを上記抽気ガスから分離して上 記セメント原料の焼成工程に戻すとともに、 ダスト捕捉手段によって上記所定粒度以下の 微粉ダストを含む上記抽気ガスから当該微粉 ダストを捕集・除去することにより上記抽気 ガスに含まれていた塩素化合物を除去するセ メント焼成設備の排ガス処理方法において、 上記プレヒータの最下部または上記セメント キルンの窯尻部の上記排ガスに、上記セメン ト原料を分散させるとともに当該分散量を調 整することにより上記抽気ガスの温度を950℃ ~1150℃の範囲に保持し、かつ上記固気分離手� ��における上記所定粒度を、12μm~30μmの範囲� �に調整することにより、捕集された上記微� �ダストの塩素濃度を5~20%の範囲にしたことを 特徴とするものである。

 ここで上記抽気ガスの温度、すなわち当該� ��気ガス中のダスト濃度を調整するために分� ��させる上記セメント原料としては、主とし� ��上記プレヒータの最下段から原料シュート� ��介して上記窯尻部に投入されるセメント原� ��を用いることが好適である。
 また、上記セメント原料の排ガス中への分� ��と併行して、上記窯尻部の温度、すなわち� ��気ガスの温度を調整するために、補助的に� ��記プレヒータから抜き出した、より低温の� ��メント原料や、各種原料が混合・乾燥され� ��セメント原料とされた後のセメント原料で� ��って上記プレヒータへと搬送される前セメ� ��トの原料(所謂、生原料)を、上記窯尻部へ� �入してもよい。

 また、請求項2に記載の発明は、請求項1� �記載の発明において、上記排ガスの量の1%以 上を、上記抽気ガスとして抽気することを特 徴とするものである。

 次いで、請求項3に記載の発明は、セメン ト原料を焼成するセメントキルンから排出さ れて上記セメント原料を予熱するプレヒータ へと送られるダストを含む排ガスの一部を抽 気ガスとして抽気して、当該抽気ガスに含ま れていた塩素化合物を除去するためのセメン ト焼成設備の排ガス処理システムであって、 上記プレヒータの最下部または上記セメント キルンの窯尻部に接続されて上記抽気ガスを 抽気する抽気ダクトに沿って、順次この抽気 ダクトから抽気された上記抽気ガスを塩素化 合物の融点以下に冷却する冷却器と、この冷 却器から排気された上記抽気ガスから所定粒 度以上の上記ダストを分離する固気分離手段 と、この固気分離手段において所定粒度以上 の上記ダストが分離された抽気ガスから同伴 した上記所定粒度以下の微粉ダストを捕集・ 除去するダスト捕捉手段と、このダスト捕捉 手段の下流側に設けられて上記抽気ガスを吸 引する誘引ファンとが設けられ、上記プレヒ ータの最下部または上記セメントキルンの窯 尻部の内部であって上記抽気ダクトの接続部 近傍に、上記排ガスに上記セメント原料を分 散させる分散手段が設けられるとともに、上 記分散手段により分散させる上記セメント原 料の量を調整する駆動手段と、上記抽気ガス の温度を検出する温度検出手段と、この温度 検出手段によって検出された温度に基づいて 上記抽気ガスの温度を950℃~1150℃の範囲に保� ��する第1の制御装置と、上記捕捉手段によっ て捕集された上記微粉ダストの塩素濃度が5~2 0%の範囲になるように、上記固気分離手段に� ��ける上記所定粒度を12μm~30μmの範囲内に調� �する第2の制御装置とを備えてなることを特� ��とするものである。

 また、請求項4に記載の発明は、請求項3� �記載の発明において、上記固気分離手段が� �サイクロン型分級機であるとともに、当該� �イクロン型分級機の入口側に、上記抽気ガ� �の流量調整装置が設けられ、かつ上記微粉� �ストの塩素濃度検出装置が設けられるとと� �に、上記第2の制御装置は、上記塩素濃度検� ��手段の検出信号に基づいて、上記誘引ファ� ��による上記抽気ガスの吸引量および/または 上記抽気ガスの流量調整装置を制御すること を特徴とするものである。

 さらに、請求項5に記載の発明は、請求項 3または4に記載の発明において、上記分散手� ��が、上記セメント原料を上記プレヒータか� ��窯尻部へ投入する原料シュートの落口の下� ��に、当該落口の直下に向けて出没自在に設� ��られ、上記落口から落下する上記セメント� ��料を上記排ガス中に分散させる分散板であ� ��ことを特徴とするものである。

 請求項1~請求項5のいずれかに記載の発明� ��よれば、抽気ガス中に含まれる塩素濃度の� ��い微粉ダストをダスト捕捉手段によって捕� ��して除去することにより、系内における塩� ��濃度が上昇することを防止することができ� ��。加えて、抽気ガスが抽気されるプレヒー� ��の最下部またはセメントキルンの窯尻部の� ��ガスに、セメント原料を分散させて当該抽� ��ガスの温度を950℃~1150℃の範囲に保持する� �とにより、容易に最終的に捕集された微粉� �ストの塩素濃度を20%以下にすることができ� �。

 このため、上記微粉ダストのハンドリン� ��性に優れるとともに、搬送中に当該微粉ダ� ��トに含まれる塩素成分によって、設備に閉� ��や詰まり等の弊害が生じるおそれがなく、� ��定的な操業を行うことができる。

 また、固気分離手段における分級粒度を� ��12μm~30μmの範囲内に調整すれば良いために� �上記固気分離手段として例えば汎用のサイ� �ロン型分級機等を用いることができ、設備� �ストが嵩むおそれもない。

 ここで、抽気ガスの温度を950℃以上とし� ��この結果微粉ダストにおける塩素濃度を5%� �上としたのは、上記抽気ガスの温度が950℃� �下となるほどに排ガスにセメント原料を分� �させると、熱損失が大きくなって経済性に� �るとともに、抽気ガスのダスト濃度が過度� �高くなり、この結果最終的に捕集・除去さ� �る微粉ダストの嵩が大きくなって不都合だ� �らである。

 また、固気分離手段における分級粒度を� ��12μm~30μmとしたのは、上述したように分級� �度が12μmに満たないと、微粉ダストにおける 塩素粒子の比率が急激に高まり、この結果微 粉ダストにおける塩素濃度を20%以下に抑える ことが困難になるからであり、他方分級粒度 が30μmを超えると、最終的に処分すべき微粉� ��ストの量が多くなって不経済だからである� ��

 さらに、上述したように、上記排ガス中� ��分散させて抽気ガス中のダスト濃度を高め� ��セメント原料としては、上記プレヒータの� ��下段から原料シュートを介して上記窯尻部� ��投入されるセメント原料を用いれば、既存� ��設備を大幅に変更する必要がなく、しかも� ��該セメント原料の温度が高いために、温度� ��整のためには比較的多くの量を分散させる� ��要があり、よって抽気ガス中のダスト濃度� ��高めて、容易に微粉ダストの塩素濃度を20%� ��下にすることができるという利点がある。

 また、上記原料シュートから窯尻部に投� ��されるセメント原料の分散と併行して、上� ��プレヒータにおける600℃~700℃のセメント原 料や、当該プレヒータへと搬送される前の温 度が50℃~100℃と低いセメントの生原料を、上 記窯尻部における温度調整用として供給した 場合には、これらのセメントの原料は上記原 料シュートからのセメント原料と比較して温 度が一段と低いために、排ガス中に少量分散 させることにより、上記抽気ガスの温度を効 率的に低下させることができる。

 この結果、ダスト濃度が高まった際に抽� ��ダクトに生じるドラフト阻害を未然に防止� ��ることができるとともに、排ガスの温度を� ��下させることにより、上述したコーチング� ��発生も抑止することができるという利点が� ��る。

 他方、この場合には、抽気ガスの温度に� ��する当該抽気ガス中のダスト濃度が相対的� ��低くなるために、微粉ダストの塩素濃度が� ��くなる傾向になる。そこで、請求項1または 2に記載の発明においては、上記固気分離手� �における上記所定粒度を12μm~30μmの範囲内に おいて大きめの粒度に調整することにより、 また請求項3~5に記載の発明においては、第2� �制御装置によって上記微粉ダストの塩素濃� �が5~20%の範囲になるように、上記固気分離手 段における上記所定粒度を調整することによ り、当該塩素濃度を20%以下にすることができ る。

 ただし、本発明は、抽気ガスの温度をセ� ��ント原料の分散によって、すなわち従来よ� ��も抽気ガス中のダスト濃度を高めて、最終� ��に微粉ダストの塩素濃度を20%以下に使用と� ��るものであるから、セメントキルンから排� ��された排ガスに対する抽気ガスの量を、従� ��技術のように極力少なくすると、微粉ダス� ��の塩素濃度の変動を来し、安定的に所望の� ��に保持することが難しくなる。

 このため、請求項2に記載の発明のように、 上記排ガスの量の1%以上を、上記抽気ガスと� ��て抽気することが望ましい。