(第1の実施形態)
 図1は、本発明に係るセメント製造設備おけ るCO ₂ ガスの回収設備の第1の実施形態を示すもの� �、セメント製造設備の構成については、図12 に示したものと同一であるために、同一符号 を付してその説明を簡略化する。
 図1において、符号10は、セメント製造設備� ��プレヒータ(第1のプレヒータ)3とは独立して 設けられた第2のプレヒータである。

 この第2のプレヒータ10は、上記プレヒー� ��3と同様に、上下方向に直列的に配置された 複数段のサイクロンによって構成されており 、最上段のサイクロンに供給ライン11からセ� ��ント原料が供給されるようになっている。� ��して、第2のプレヒータ10の最下段のサイク� ��ンの底部には、移送管10aの上端が接続され� ��とともに、この移送管10aの下端部が混合か� ��炉12に導入されている。

 他方、上記セメント製造設備のプレヒー� ��3においては、最下段のサイクロンからか焼 前のセメント原料を抜き出す抜出ライン13が� ��けられ、この抜出ライン13の先端部が第2の� ��レヒータ10からの移送管10aに接続されてい� �。これにより、第2のプレヒータ10からのか� �前のセメント原料と、プレヒータ3からのか� ��前のセメント原料とが、混合か焼炉12内に� �入されるようになっている。なお、抜出ラ� �ン13の中間部には、図示されない仮焼率調整 用の分配弁を介して上記セメント原料の一部 を従来と同様にロータリーキルン1の窯尻部� �2へと供給する移送管3aが接続されている。

 混合か焼炉12は、例えば流動床式、ロー� �リーキルン式、充填層式等の粉体混合炉で� �り、その底部には、混合されたセメント原� �を抜き出す排出管12aが接続されている。そ� �て、この排出管12aは枝配管され、一方が過� �ライン14とされて過熱炉15へ接続されると共� ��、他方が戻りライン16とされてロータリー� �ルン1の窯尻部分2に接続されている。ここで 、排出管12aと過熱ライン14および戻りライン1 6との分岐部には、図示されない分配弁が介� �されており、本実施形態においては、過熱� �イン14への流量が戻りライン16への流量より� ��く(例えば流量比が4:1に)なるように設定さ� �ている。

 上記過熱炉15は、内部に送られてくる上� �セメント原料を、クリンカクーラ6からの抽� ��を燃焼用空気とするバーナ17の燃焼によっ� �当該セメント原料をか焼温度以上に過熱す� �ためのものである。この過熱炉15は、既存の 仮焼炉を改造して用いることも可能である。 そして、この過熱炉15の排出側には、バーナ1 7における燃焼によって発生した排ガスと上� �セメント原料とを排気する排気管18と、この 排気管18が接続されて排ガス中からセメント� ��料を分離するサイクロン19と、このサイク� �ン19で分離された上記セメント原料を再び混 合か焼炉12へと戻す戻り管20とからなる循環� �インが設けられている。

 他方、サイクロン19において分離された� �ガスを排出する排ガス管21は、ロータリーキ ルン1からの排ガス管3bに接続されている。な お、上記過熱炉15内は、1100℃程度の高温に保 持する必要があるのに対して、ロータリーキ ルン1からの排ガスは、1100~1200℃の温度であ� �ために、当該ロータリーキルン1からの排ガ� ��の全量または一定量を、過熱炉15内に導入� �て、再び排ガス管21からプレヒータ3へと送� �ようにすれば、上記排ガスを有効利用する� �とができる。

 さらに、混合か焼炉12には、内部で生成し� �CO ₂ ガスを排出するためのCO ₂ 排気管22が接続されるとともに、このCO ₂ 排気管22が、第2のプレヒータ10における加熱� ��体として導入されている。なお、図中符号2 3は、CO ₂ ガスの排気ファンであり、符号24は、CO ₂ ガスの排気ラインである。
 ちなみに、混合か焼炉12として、流動床式� �ものを用いた場合には、当該混合か焼炉12か ら排出されたCO ₂ ガスを、CO ₂ 排気管22や排気ライン24から抜き出して、再� �混合か焼炉12に循環供給して使用することも できる。

(第2の実施形態)
 図2は、本発明に係るCO ₂ ガスの回収設備の第2の実施形態を示すもの� �、図1に示したものと同一構成部分について� ��、同様に同一符号を付してその説明を簡略� ��する。
 この回収設備は、図12に示した既存のセメ� �ト設備をそのまま活用するとともに、当該� �メント製造設備に上記回収設備を増設した� �のである。

 すなわち、この回収設備においては、プ� ��ヒータ3の下から2段目のサイクロンから仮� �炉7へとセメント原料を送る移送管3cに、上� �したセメント製造設備のプレヒータ3から混� ��か焼炉12へとセメント原料を送る抜出ライ� �13が枝配管されている。これにより、プレヒ ータ3において予熱されたか焼前のセメント� �料が、混合か焼炉12へ導入されるようになっ ている。

 次に、上記第1および第2の実施形態に示し� �CO ₂ ガスの回収設備を用いた本発明に係るCO ₂ ガスの回収方法の一実施形態について説明す る。
 先ずセメント原料を、供給管4、11から各々� ��レヒータ3、第2のプレヒータ10の最上段のサ イクロンに供給する。

 すると、プレヒータ3においては、順次下 方のサイクロンへと送られる過程で、従来と 同様にロータリーキルン1から排ガス管3bを介 して供給される排ガスによって予熱される。 そして、か焼温度に達する前(例えば、約750� �)まで予熱された上記セメント原料が、抜出� ��イン13から混合か焼炉12へと供給されてゆく 。

 他方、第2のプレヒータ10に供給されたセメ� ��ト原料は、後述する混合か焼炉12から排出� �れた高濃度かつ高温のCO ₂ ガスによって予熱され、最終的にか焼温度に 達する前(例えば、約750℃)まで予熱されて混� ��か焼炉12へと供給されてゆく。

 そして、この混合か焼炉12に供給された� �メント原料は、過熱ライン14から過熱炉15に� ��られ、ここでバーナ17によってか焼温度以� �(例えば、約1100℃)に過熱された後に、排気� �18から排出されてサイクロン19において固気� ��離され、セメント原料については、戻り管2 0から混合か焼炉12へと戻される。

 この結果、混合か焼炉12内においては、� �熱されたセメント原料と、移送管10aおよび� �出ライン13から供給されたか焼前のセメント 原料が混合されて、内部雰囲気がか焼温度以 上(例えば、900℃)に保持され、これによりか� ��前のセメント原料がか焼される。そして、� ��の混合か焼炉12においてか焼されたセメン� �原料の多くが、再び過熱炉15へと循環供給さ れる。他方、混合か焼炉12においてか焼され� ��セメント原料の一部は、戻りライン16から� �ータリーキルン1の窯尻部分2へと戻され、最 終的にロータリーキルン1内で焼成される。

 他方、過熱炉15内で発生したCO ₂ ガスを含む排ガスは、排ガス管21からロータ� ��ーキルン1の排ガス管3bへと送られ、ロータ� ��ーキルン1からの排ガスと共にプレヒータ3� �熱媒体として利用される。
 これに対して、混合か焼炉12内は、上記セ� �ント原料のか焼によって発生したCO ₂ によって満たされるために、CO ₂ 排気管22からは、略100%の濃度の高温のCO ₂ ガスが、第2のプレヒータ10における過熱媒体 として導入される。この結果、CO ₂ ガスの排気ライン24から、原料起源による略1 00%の濃度のCO ₂ ガスを回収することができる。

 このように、上記セメント製造設備におけ� ��CO ₂ ガスの回収方法および回収設備によれば、過 熱炉15におけるバーナ17の熱量は、従来仮焼� �において消費されていた熱量に相当するた� �に、新たな付加エネルギーを必要とするこ� �なく、上記セメント設備における熱源を有� �活用して、当該セメント設備において発生� �るCO ₂ ガスのうちの半分以上を占める原料起源によ るCO ₂ ガスを、100%に近い高い濃度で回収すること� �できる。

(実施例)
 図1に示したセメント製造設備おけるCO ₂ ガスの回収設備について、プロセスシミュレ ーションを行った。図7は、その結果を示す� �のである。
 ここで、プロセスシミュレーションとは、� ��に化学工学プラントにおける複数の単位操� ��を数学モデル化してプラント全体を表現し� ��繰り返し計算によって各所の物質流量、温� ��、圧力等を算出するものである。

 本実施例においては、平衡計算モデルの� ��、流路を所定の割合で分割する流量分割モ� ��ル、熱流を流路の入出力の温度差に変換す� ��ヒーターモデル、複数の分割された流路に� ��化学種を設定した割合で割り振るセパレー� ��ーモデル等を使用して、ロータリーキルン1 、プレヒータ3、クリンカクーラ6、混合か焼� ��12,過熱炉15等をモデル化した。

 このモデル化にあたって、第1のプレヒー タ3と第2のプレヒータ10の各サイクロンでの� �交換では原料温度と排ガス温度とが等しく� �るとした他、集塵効率を考慮した。また、� �下段のサイクロンや混合か焼炉12における石 灰石の熱分解量は、平衡計算をベースに決定 されるものとした。また、過熱炉15の燃料量� ��ロータリーキルン1の主バーナ5の燃料量は� �それぞれ過熱炉15の出口温度とロータリーキ ルン1の出口のクリンカ温度が所定の温度と� �るように調整するとともに、過熱炉15や主バ ーナ5の必要空気量は、それぞれ過熱炉15やロ ータリーキルン1の出口の酸素濃度が所定の� �となるように決定した。さらに、クリンカ� �ーラ6の熱回収率を一定とした。

 このような解析条件の下で、混合か焼炉1 2でか焼されたセメント原料を、ロータリー� �ルンに1、過熱炉15に4の割合で割り振ったと� ��ろ、過熱炉15と主バーナ5に供給された燃料� ��熱量原単位は、クリンカ1kg当たり712kcalであ り、一般的なセメント製造プロセスと同等の 値となった。

 また、第2のプレヒータ10からは、CO ₂ が100%の濃度で回収され、その量は焼成され� �クリンカ1kg当たり0.234kgであって、プレヒー� ��3から排出されるCO ₂ を含めた全CO ₂ 排出量の29.2%に相当する。

 したがって、本発明によれば、回収された� ��度100%のCO ₂ を、熱源として第2のプレヒータ10において有 効利用した後に回収することができ、よって セメント製造設備から排出されるCO ₂ の総排出量を、29.2%削減し得ることが確認で� ��た。また、CO ₂ 濃度が低いために有効利用が困難なプレヒー タ3等から排出される燃料起源のCO ₂ は、クリンカ1kg当たり0.566kg(濃度27.9%)と、通� ��のセメント製造プロセスから排出される値� ��比較して少なく、実質的なCO ₂ の排出量も削減されていることが確認できた 。

(第3の実施形態)
 図8は、本発明に係るセメント製造設備おけ るCO ₂ ガスの回収設備の第3の実施形態を示す概略� �成図である。
 図8において、符号110は、セメント製造設備 のプレヒータ(第1のプレヒータ)103とは独立し て設けられた第2のプレヒータである。

 この第2のプレヒータ110は、上記プレヒー タ103と同様に、上下方向に直列的に配置され た複数段のサイクロンによって構成されてお り、最上段のサイクロンに供給ライン111から セメント原料が供給されるようになっている 。そして、第2のプレヒータ110の最下段のサ� �クロンの底部には、移送管110aの上端が接続� ��れるとともに、この移送管110aの下端部が混 合か焼炉112に導入されている。

 他方、上記セメント製造設備のプレヒー� ��103においては、下から2段目のサイクロンか ら仮焼炉107へとセメント原料を送る移送管103 cに、か焼前のセメント原料を抜き出す抜出� �イン113が設けられ、この抜出ライン113の先� �部が混合か焼炉112に導入されている。これ� �より、第2のプレヒータ110からのか焼前のセ� ��ント原料と、プレヒータ103からのか焼前の� ��メント原料とが、混合か焼炉112内に導入さ� ��るようになっている。さらに、この混合か� ��炉112には、ロータリーキルン101から排出さ� ��てセメントクリンカクーラ106へ送られる前� ��高温(約1400℃)のセメントクリンカの一部を� ��き出して供給するためのセメントクリンカ� ��給ライン114が接続されている。

 この混合か焼炉112は、上記か焼前のセメ� ��ト原料と高温のセメントクリンカとを混合� ��る、例えば流動床式、ロータリーキルン式� ��充填層式等の粉体混合炉であり、セメント� ��リンカ供給ライン114から送られてくる高温� ��セメントクリンカによって内部がセメント� ��料のか焼温度以上の温度雰囲気下に保持さ� ��るようになっている。

 他方、混合か焼炉112の底部には、当該混� ��か焼炉内においてか焼されたセメント原料� ��セメントクリンカとの混合粉体を抜き出し� ��、上記最下段のサイクロンからロータリー� ��ルン101への移送管103aに戻す循環ライン115が 接続されている。

 さらに、混合か焼炉112の上部には、内部で� ��成したCO ₂ ガスを排出するためのCO ₂ 排ガスライン116が接続されるとともに、この CO ₂ 排ガスライン116が、第2のプレヒータ110にお� �る加熱媒体として導入されている。なお、� �中符号117は、CO ₂ ガスの排気ファンであり、符号118は、CO ₂ ガスの排気ラインである。
 ちなみに、混合か焼炉112として、流動床式� ��ものを用いた場合には、当該混合か焼炉112� ��ら排出されたCO ₂ ガスを、CO ₂ 排ガスライン116や排気ライン118から抜き出し て、再び混合か焼炉112に循環供給して使用す ることもできる。

 次に、上記構成からなるCO ₂ ガスの回収設備を用いた本発明に係るCO ₂ ガスの回収方法の一実施形態について説明す る。
 先ずセメント原料を、供給管104、111から各� ��プレヒータ103、第2のプレヒータ110の最上段 のサイクロンに供給する。

 すると、プレヒータ103においては、順次� ��方のサイクロンへと送られる過程で、従来� ��同様にロータリーキルン101から排ガス管103b を介して供給される排ガスによって予熱され る。そして、下から2段目のサイクロンから� �焼炉107へと送られる前のセメント原料、す� �わち、か焼温度に達する前(例えば、約750℃) まで予熱された上記セメント原料が、抜出ラ イン113から混合か焼炉112へと供給されてゆく 。

 他方、第2のプレヒータ110に供給されたセメ ント原料は、後述する混合か焼炉112からCO ₂ 排ガスライン116を介して排出された高濃度か つ高温のCO ₂ ガスによって予熱され、最終的にか焼温度に 達する前(例えば、約750℃)まで予熱されて混� ��か焼炉112へと供給されてゆく。

 さらに、この混合か焼炉112には、セメント� ��リンカ供給ライン114から高温(約1400℃)のセ� ��ントクリンカの一部が送られてくる。これ� ��より、当該混合か焼炉112内において、上記� ��メント原料とセメントクリンカとが混合さ� ��てか焼温度以上(例えば、900℃)に保持され� �か焼前のセメント原料がか焼される。
 そして、混合か焼炉112においてか焼された� ��メント原料およびセメントクリンカは、循� ��ライン115を介してプレヒータ103の移送管103a からロータリーキルン101の窯尻部分102へと供 給されてゆく。

 他方、混合か焼炉112内は、上記セメント原� ��のか焼によって発生したCO ₂ によって満たされるために、CO ₂ 排ガスライン116からは、略100%の濃度の高温� �CO ₂ ガスが、第2のプレヒータ110における加熱媒� �として導入される。この結果、CO ₂ ガスの排気ライン118から、原料起源による略 100%の濃度のCO ₂ ガスを回収することができる。

 このように、上記セメント製造設備におけ� ��CO ₂ ガスの回収方法および回収設備によれば、新 たな付加エネルギーを必要とすることなく、 上記セメント設備における熱源を有効活用し て、当該セメント設備において発生するCO ₂ ガスのうちの半分以上を占める原料起源によ るCO ₂ ガスを、100%に近い高い濃度で回収すること� �できる。

(実施例)
 図8に示したセメント製造設備おけるCO ₂ ガスの回収設備について、プロセスシミュレ ーションを行った。図9は、その結果を示す� �のである。
 ここで、プロセスシミュレーションとは、� ��に化学工学プラントにおける複数の単位操� ��を数学モデル化してプラント全体を表現し� ��繰り返し計算によって各所の物質流量、温� ��、圧力等を算出するものである。

 本実施例においては、平衡計算モデルの� ��、流路を所定の割合で分割する流量分割モ� ��ル、熱流を流路の入出力の温度差に変換す� ��ヒーターモデル、複数の分割された流路に� ��化学種を設定した割合で割り振るセパレー� ��ーモデル等を使用して、ロータリーキルン1 01、プレヒータ103、クリンカクーラ106、仮焼� ��107、混合か焼炉112等をモデル化した。

 このモデル化にあたって、第1のプレヒー タ103および第2のプレヒータ110等の各サイク� �ンでの熱交換では原料温度と排ガス温度と� �等しくなるとした他、集塵効率を考慮した� �また、最下段のサイクロンや仮焼炉107、混� �か焼炉112における石灰石の熱分解量は、平� �計算をベースに決定されるものとした。ま� �、仮焼炉107の燃料量とロータリーキルン101� �主バーナ105の燃料量は、それぞれ仮焼炉107� �出口温度とロータリーキルン101の出口のク� �ンカ温度が所定の温度となるように調整す� �とともに、仮焼炉107や主バーナ105の必要空� �量は、それぞれ仮焼炉107やロータリーキル� �101の出口の酸素濃度が所定の値となるよう� �決定した。さらに、クリンカクーラ106の熱� �収率を一定とした。

 このような解析条件の下で、ロータリー� ��ルン101においてセメント原料が焼成される� ��とによって得られたセメントクリンカを、� ��リンカクーラ106に4割、混合か焼炉112に106割 で割り振って上記セメント製造設備における セメントの製造を行ったところ、仮焼炉107と 主バーナ105に供給された燃料の熱量原単位は 、クリンカ1kg当たり682kcalであり、一般的な� �メント製造プロセスと同等の値となった。

 また、第2のプレヒータ110からは、CO ₂ が100%の濃度で回収され、その量は焼成され� �クリンカ1kg当たり0.188kgであって、プレヒー� ��103から排出されるCO ₂ を含めた全CO ₂ 排出量の24.0%に相当する。

 したがって、本発明によれば、回収された� ��度100%のCO ₂ を、第2のプレヒータ110において有効利用し� �後に回収することができ、よってセメント� �造設備から排出されるCO ₂ の総排出量を、24.0%削減し得ることが確認で� ��た。また、CO ₂ 濃度が低いために有効利用が困難なプレヒー タ103等から排出される燃料起源のCO ₂ は、クリンカ1kg当たり0.593kg(濃度31.4%)と、通� ��のセメント製造プロセスから排出される値� ��比較して少なく、実質的なCO ₂ の排出量も削減されていることが確認できた 。

(第4の実施形態)
 図10は、本発明に係るセメント製造設備お� �るCO ₂ ガスの回収設備の第4の実施形態を示すもの� �、図8に示したものと同一構成部分について� ��、同一符号を付してその説明を簡略化する� ��
 この回収設備が、図8に示したものと相違す る点は、混合仮焼炉112の底部に接続された排 出管112aの下方に、排出されたセメント原料� �セメントクリンカとを、互いの粒度の相違� �よって分離するスクリーン等の分級装置(分� ��手段)120が設けられていることにある。

 そして、この分級装置120によって分離さ� ��たセメントクリンカは、戻りライン121から� ��メントクリンカクーラ106内へと供給される� ��ともに、か焼後のセメント原料は、戻りラ� ��ン122を介してプレヒータ103における最下段� ��サイクロンからロータリーキルン101の窯尻� ��分102への移送管103aに戻されるようになって いる。

 上記構成からなる回収設備においては、� ��合仮焼炉112においてか焼されて排出管112aか ら抜き出されたか焼後のセメント原料とセメ ントクリンカとの混合粉体が、分級装置120に おいて概略分離されて、セメントクリンカに ついては戻りライン121からセメントクリンカ クーラ106内へと供給されるとともに、か焼さ れたセメント原料については、戻りライン122 によってプレヒータ103における最下段のサイ クロンからロータリーキルン101の窯尻部分102 への移送管103aに戻され、最終的にロータリ� �キルン101内で焼成される。

 このため、単にセメントキルン101から抜� ��出したセメントクリンカの一部のみで、混� ��か焼炉112におけるセメント原料のか焼に充� ��な熱量を得ることができる場合には、上記� ��メントクリンカが再び焼成工程に送られて� ��余分なロータリーキルン101の駆動電力等を� ��費することがないという利点がある。

(第5の実施形態)
 図11は、本発明に係るセメント製造設備お� �るCO ₂ ガスの回収設備の第5の実施形態を示す概略� �成図である。
 図11において、符号210は、セメント製造設� �のプレヒータ(第1のプレヒータ)203とは独立� �て設けられた第2のプレヒータである。

 この第2のプレヒータ210は、上記プレヒータ 203と同様に、上下方向に直列的に配置された 複数段(図では4段)のサイクロン210a~210dによっ て構成されており、最上段のサイクロン210a� �供給ライン211からセメント原料が供給され� �ようになっている。
 また、この第2のプレヒータ210に隣接して、 外熱か焼炉212が設けられている。

 この外熱か焼炉212は、石炭等の化石燃料� ��燃焼させるバーナ213が設けられるとともに� ��クリンカクーラ206からの抽気が給気管214か� ��燃焼用空気として導入されることにより、� ��部を略1100℃に加熱するもので、この外熱か 焼炉212内には、熱交換チューブ212aが配設さ� �ている。そして、この外熱か焼炉212と第2の� ��レヒータ210との間には、循環ライン215が配� ��されている。

 この循環ライン215は、熱交換チューブ212aの 排出側と第2のプレヒータ210の最下段のサイ� �ロン(固気分離手段)210dの流体導入口との間� �配管されるとともに、第2のプレヒータ210の� ��上段のサイクロン210aの排気ライン(回収ラ� �ン)216から枝配管されて、外熱か焼炉212の熱� ��換チューブ212aの入口側に接続されている。 ここで、上記循環ライン215は、熱交換チュー ブ212aの排出側と第2のプレヒータ210における� ��のサイクロン210c、210bまたは210aの流体導入� ��との間に配管することも可能である。なお� ��図中符号217は、排気ライン216に設けられたC O ₂ ガスの排気ファンである。

 そして、上記セメント製造設備のプレヒ� ��タ203においては、最下段のサイクロンから� ��焼前のセメント原料を抜き出す第1の抜出ラ イン218が設けられ、この第1の抜出ライン218� �先端部が循環ライン215の外熱か焼炉212への� �口側に接続されている。また、第2のプレヒ� ��タ210においては、下から2段目のサイクロン 210cからか焼前の他のセメント原料を抜き出� �第2の抜出ライン219が設けられ、その先端部� ��同様に循環ライン215の外熱か焼炉212への入� ��側に接続されている。

 また、循環ライン215における第1および第2� �抜出ライン218、219の接続部の上流側には、CO ₂ 循環ファン220が設けられている。
 他方、第2のプレヒータ210の最下段のサイク ロン210dの底部には、当該サイクロン210dにお� ��て固気分離されて排出されたか焼後のセメ� ��ト原料をロータリーキルン201の窯尻部分202� ��と送る移送管(戻りライン)221が設けられて� �る。

 さらに、外熱か焼炉212の上部には、バー� ��213における燃焼によって発生した排ガスを� ��気するための排ガス管222が設けられるとと� ��に、この排ガス管222がロータリーキルン201� ��らの排ガス管203bに接続されて、排気された 高温の排ガスがプレヒータ203の熱源の一部と して利用されるようになっている。

 なお、上記外熱か焼炉212内は、1100℃程度 の高温に保持する必要があるのに対して、ロ ータリーキルン201からの排ガスは、1100~1200℃ の温度であるために、当該ロータリーキルン 201からの排ガスの全量または一定量を、排ガ ス管203bへ流さずに、直接外熱か焼炉212内に� �入して、再び排ガス管222からプレヒータ203� �と送るようにすれば、上記排ガスを有効利� �することができる。

 次に、上記構成からなるCO ₂ ガスの回収設備を用いた本発明に係るCO ₂ ガスの回収方法の一実施形態について説明す る。
 先ずセメント原料を、供給管204、211から各� ��プレヒータ203の最上段のサイクロンおよび� ��2のプレヒータ210の最上段のサイクロン210a� �供給する。

 すると、プレヒータ203においては、順次� ��方のサイクロンへと送られる過程で、従来� ��同様にロータリーキルン201から排ガス管203b を介して供給される排ガスによって予熱され る。そして、最下段のサイクロンにおいてか 焼温度に達する前(例えば、約750℃)まで予熱� ��れた上記セメント原料が、第1の抜出ライン 218から循環ライン215へと供給されてゆく。

 他方、第2のプレヒータ210に供給されたセメ ント原料は、後述する循環ライン215から排出 された高濃度かつ高温のCO ₂ ガスによって予熱され、下から2段目のサイ� �ロン210cにおいて、か焼温度に達する前(例え ば、約750℃)まで予熱され、第2の抜出ライン2 19から同様に循環ライン215へと供給されてゆ� ��。

 そして、これら第1および第2の抜出ライン21 8、219から循環ライン215へと供給されたか焼� �のセメント原料は、外熱か焼炉212内の熱交� �チューブ212aへと送られ、この外熱か焼炉212� ��においてバーナ213の燃焼により約900℃に加� ��される。この結果、か焼前の上記セメント� ��料がか焼されるとともに、これに伴ってCO ₂ ガスが発生することにより、熱交換チューブ 212a内はか焼されたセメント原料と高濃度のCO ₂ ガスによって満たされる。

 次いで、外熱か焼炉212内の熱交換チューブ2 12aから循環ライン215を通じて排出されたか焼 後のセメント原料および高濃度のCO ₂ ガスは、第2のプレヒータ210の最下段のサイ� �ロン210dに送られて固気分離される。そして� ��このサイクロン210dにおいて分離されたか焼 後のセメント原料は、移送管221からロータリ ーキルン201の窯尻部分202へと供給され、最終 的にロータリーキルン201内において焼成され る。

 これに対して、サイクロン210dにおいて分離 された高濃度のCO ₂ ガスは、第2のプレヒータ210における排気ラ� �ン216を上昇し、第2のプレヒータ210における� ��媒体として利用された後に、その一部がCO ₂ 循環ファン220の吸引によって、再び循環ライ ン215から外熱か焼炉212内の熱交換チューブ212 aへと循環される。これにより、循環ライン21 5中のか焼されたセメント原料を容易に搬送� �ることができるとともに、当該セメント原� �を分散させて、一層か焼され易くすること� �できる。そして、略100%の濃度のCO ₂ ガスは、CO ₂ ガスの排気ファン217によって排気ライン216か ら回収される。

 このように、上記セメント製造設備におけ� ��CO ₂ ガスの回収方法および回収設備によれば、新 たな付加エネルギーを必要とすることなく、 上記セメント設備における熱源を有効活用し て、当該セメント設備において発生するCO ₂ ガスのうちの半分以上を占める原料起源によ るCO ₂ ガスを、100%に近い高い濃度で回収すること� �できる。