JP2019051485A - 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本開示は、ランニングコストを抑制しつつ、水銀排出量を安定的に低水準に抑制することが可能な排ガス処理装置を説明する。【解決手段】クリンカ製造装置１は、セメント原料Ｍ１を粉砕する粉砕機１２と、粉砕機１２で粉砕されたセメント原料Ｍ４を焼成してセメントクリンカＭ５を製造しつつ、焼成により内部で発生した燃焼ガスＧ１を粉砕機１２に供給するセメントキルン１０と、粉砕機１２から排出される粉砕機排ガスＧ２に含まれる粉粒体を集塵する集塵機１６と、粉砕機１２に導入されるセメント原料Ｍ１の量を計測する原料計測器１４と、集塵機１６から排出される集塵機排ガスＧ３に含まれる水銀を吸着する吸着材Ａｄにより集塵機排ガスＧ３ｂを処理する供給機２６と、原料計測器１４の計測結果に基づいて集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触量を制御するコントローラ２８とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、セメント製造設備から排出される排ガスを処理するための排ガス処理装置及び排ガス処理方法に関する。

セメント原料となる石灰石、石炭、珪石、粘土、酸化鉄原料、一部の廃棄物等には水銀が含まれていることがある。水銀は人体、環境等に多大な悪影響を与えることから、セメント製造設備においてセメント原料からセメントを製造する過程で排出される水銀を低減させるための種々の提案がなされている。なお、水銀は、セメント製造設備内において、例えば金属水銀、塩化水銀等の形態で存在している。

例えば、特許文献１は、セメント製造設備から排出される排ガス中に含まれる揮発性重金属（水銀等）を当該排ガスから低減する方法を開示している。具体的には、当該方法は、原料粉砕装置が動作している場合、キルンで発生した燃焼ガスを原料粉砕装置に導入して、当該燃焼ガスに含まれる揮発性重金属を原料粉砕装置等のセメント原料に接触及び捕捉させる工程と、原料粉砕装置が停止している場合、キルンで発生した燃焼ガスを原料粉砕装置に導入せずに、重金属除去装置に導入して、当該燃焼ガスに含まれる揮発性重金属を重金属除去装置において除去する工程とを含む。

原料粉砕装置が停止している場合には、セメント製造設備から排出される排ガス中に含まれる揮発性重金属が多くなる傾向にある。そこで、特許文献１に記載の方法では、原料粉砕装置が停止している場合に燃焼ガスを重金属除去装置に導入している。そのため、多くの揮発性重金属が重金属除去装置において効果的に除去される。加えて、原料粉砕装置が動作している場合には、重金属除去装置が動作している必要がないので、重金属除去装置が間欠的に動作する。以上より、重金属除去装置のランニングコストを抑制しつつ、揮発性重金属の除去を行うことができる。

特開２０１２−１１６６８２号公報

近年、水銀に関する水俣条約の発効がなされ、水銀排出量をよりいっそう厳格に管理することが国際的な潮流となっている。そのため、セメント製造設備からの水銀排出量をさらに低減することが求められている。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、原料粉砕装置が動作しているか停止しているかの判断しかしておらず、水銀排出量を安定的に低水準にコントロールすることが想定されていない。

そこで、本開示は、ランニングコストを抑制しつつ、水銀排出量を安定的に低水準に抑制することが可能な排ガス処理装置及び排ガス処理方法を説明する。

［１］本開示の一つの観点に係る排ガス処理装置は、セメント原料を粉砕するように構成された粉砕機と、粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料を焼成してセメントクリンカを製造しつつ、焼成により内部で発生した燃焼ガスを粉砕機に供給するように構成されたセメントキルンと、粉砕機から排出される粉砕機排ガスに含まれる粉粒体を集塵するように構成された集塵機と、粉砕機に導入又は粉砕機から排出されるセメント原料の量を計測するように構成された原料計測器と、集塵機から排出される集塵機排ガスに含まれる水銀を吸着する吸着材により集塵機排ガスを処理するように構成された処理部と、原料計測器の計測結果に基づいて集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を制御するように構成された制御部とを備える。

ところで、本発明者らによる鋭意研究の結果、粉砕機に供給されるセメント原料の量と集塵機排ガスにおける水銀濃度との間に負の相関があるというが新たな知見が得られた。当該知見について、詳細に説明する。セメントキルンでは、セメント原料が１４５０℃程度にまで加熱される。そのため、セメント原料に含まれる水銀は、セメントキルン内で気体となっており、セメントキルンで発生した燃焼ガスと共に下流側の粉砕機に排出される。粉砕機では燃焼ガスが冷却されるので、液状となった金属水銀及び固体状となった塩化水銀が燃焼ガスに随伴される。従って、粉砕機に燃焼ガスが供給されると、燃焼ガス中の液状の金属水銀及び固体状の塩化水銀（以下、まとめて「水銀」と称する。）が粉砕機内の粉末状のセメント原料に付着する。

ここで、例えばセメントキルンの運転不調等によるセメント原料の処理能力の低下に伴い、粉砕機からセメントキルンへのセメント原料の導入量が減少した場合には、セメント製造設備の制約により粉砕機へのセメント原料の導入量も低下せざるを得ない。というのも、粉砕機とセメントキルンとの間には、一般に、粉砕機で粉砕されたセメント原料を貯蔵するサイロが設置されているものの、セメントキルンにおける処理能力の低下を補う程度（例えば、数百トン以上）の空き容量が通常はサイロに存在していないためである。以上より、粉砕機に供給されるセメント原料の量が低下すると、水銀がセメント原料に付着し難くなり、集塵機排ガスにおける水銀濃度が高まる傾向にあることが判明した。

そこで、本開示の一つの観点に係る排ガス処理装置では、制御部が、粉砕機に導入又は粉砕機から排出されるセメント原料の量を計測するように構成された原料計測器の計測結果に基づいて、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を制御している。粉砕機へのセメント原料の導入量が増減すると、集塵機排ガス中の水銀濃度が増減するので、それに伴い、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量が減増するように制御部によって当該接触量が制御される。従って、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量が常に高い状態に維持されていなくても、集塵機排ガス中の水銀濃度を効果的に低減することができる。その結果、吸着材の使用量が適切にコントロールされるので、ランニングコストを抑制しつつ、水銀排出量を安定的に低水準に抑制することが可能となる。

［２］上記第１項に記載の装置において、吸着材は粉粒状又は液状の流動性吸着材を含み、処理部は、集塵機排ガスに対して流動性吸着材を供給するように構成されており、制御部は、原料計測器の計測結果に基づいて処理部を制御し、吸着材の集塵機排ガスに対する供給量を調節するように構成されていてもよい。この場合、粉砕機へのセメント原料の導入量の増減に基づいて流動性吸着材の供給量が減増するように、制御部によって当該接触量が制御される。そのため、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を容易に調節することが可能となる。

［３］上記第１項又は第２項に記載の装置は、集塵機排ガスが処理部を経由せずに下流側に流通するように構成された配管と、配管から分岐して処理部に接続され、集塵機排ガスを処理部に導入するように構成されたバイパス管と、集塵機排ガスのバイパス管における流通量を調節するように構成された調節部とをさらに備え、制御部は、原料計測器の計測結果に基づいて調節部を制御し、集塵機排ガスのバイパス管における流通量を調節するように構成されていてもよい。この場合、粉砕機へのセメント原料の導入量の増減に基づいて集塵機排ガスのバイパス管における流通量が減増するように、制御部によって当該接触量が制御される。そのため、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を容易に調節することが可能となる。

［４］上記第３項に記載の装置において、吸着材は吸着フィルタを含んでいてもよい。この場合、バイパス管に吸着フィルタを設置しておけばよく、粉粒状又は液状の流動性吸着材の供給量をコントロールする必要がなくなる。そのため、排ガス処理装置の装置構成を簡易化することが可能となる。

［５］上記第１項〜第４項のいずれか一項に記載の装置は、粉砕機と集塵機とを接続しており、粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料及び粉砕機排ガスの双方を搬送するように構成された搬送管をさらに備えていてもよい。この場合、粉末状のセメント原料及び粉砕機排ガスの双方が同一の搬送管において搬送される過程で、粉末状のセメント原料に対して粉砕機排ガスに含まれる水銀がより接触しやすくなる（セメント原料に対する粉砕機排ガスの接触時間が長くなる）。そのため、水銀がセメント原料により付着しやすくなるので、水銀排出量をより安定的に低水準に抑制することが可能となる。

［６］上記第１項〜第５項のいずれか一項に記載の装置は、処理部に導入される前の集塵機排ガスにおける水銀濃度を計測するように構成された水銀計測器をさらに備え、制御部は、水銀計測器の計測値が設定された閾値以下である場合に処理部を制御して、集塵機排ガスの吸着材に対する接触を停止するように構成されていてもよい。水銀計測器の計測値が閾値以下である場合、集塵機排ガスにおける水銀濃度が十分に低い。そのため、このような場合に集塵機排ガスの吸着材に対する接触を停止するよう制御部が処理部を制御することで、吸着材の使用量を低減することができる。その結果、ランニングコストをより抑制することが可能となる。

［７］本開示の他の観点に係る排ガス処理方法は、セメントキルンにおいて生ずる排ガスを排ガス処理装置により処理する排ガス処理方法である。排ガス処理装置は、セメント原料を粉砕するように構成された粉砕機と、粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料を焼成してセメントクリンカを製造しつつ、焼成により内部で発生した燃焼ガスを粉砕機に供給するように構成されたセメントキルンと、粉砕機から排出される粉砕機排ガスに含まれる粉粒体を集塵するように構成された集塵機と、粉砕機に導入又は粉砕機から排出されるセメント原料の量を計測するように構成された原料計測器と、集塵機から排出される集塵機排ガスに含まれる水銀を吸着する吸着材により集塵機排ガスを処理するように構成された処理部とを備える。排ガス処理方法は、原料計測器によりセメント原料の量を計測する第１の工程と、第１の工程における計測結果に基づいて、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を調節する第２の工程とを含む。本開示の他の観点に係る排ガス処理方法は、上記第１項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

［８］上記第７項に記載の方法において、吸着材は粉粒状又は液状の流動性吸着材を含み、処理部は、集塵機排ガスに対して流動性吸着材を供給するように構成されており、第２の工程では、第１の工程における計測結果に基づいて、吸着材の集塵機排ガスに対する供給量を調節してもよい。この場合、上記第２項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

［９］上記第７項又は第８項に記載の方法において、排ガス処理装置は、集塵機排ガスが処理部を経由せずに下流側に流通するように構成された配管と、配管から分岐して処理部に接続され、集塵機排ガスを処理部に導入するように構成されたバイパス管と、集塵機排ガスのバイパス管における流通量を調節するように構成された調節部とをさらに備え、第２の工程では、第１の工程における計測結果に基づいて、集塵機排ガスのバイパス管における流通量を調節してもよい。この場合、上記第３項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

［１０］上記第９項に記載の方法において、吸着材は吸着フィルタを含んでいてもよい。この場合、上記第４項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

［１１］上記第７項〜第１０項のいずれか一項に記載の方法において、排ガス処理装置は、粉砕機と集塵機とを接続する搬送管をさらに備え、搬送管は、粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料及び粉砕機排ガスの双方を搬送するように構成されていてもよい。この場合、上記第５項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

［１２］上記第７項〜第１１項のいずれか一項に記載の方法において、排ガス処理装置は、処理部に導入される前の集塵機排ガスにおける水銀濃度を計測するように構成された水銀計測器をさらに備え、排ガス処理方法は、水銀計測器の計測値が設定された閾値以下であるか否かを判定する第３の工程と、第３の工程において水銀計測器の計測値が閾値以下であると判定された場合に、集塵機排ガスの吸着材に対する接触を停止する第４の工程とをさらに含んでもよい。この場合、上記第６項に係る排ガス処理装置と同様の作用効果を奏する。

本開示に係る排ガス処理装置及び排ガス処理方法によれば、ランニングコストを抑制しつつ、水銀排出量を安定的に低水準に抑制することが可能となる。

図１は、クリンカ製造装置の一例を示すブロック図である。 図２は、セメント原料の粉砕機における粉砕量と集塵機排ガスに含まれる水銀の濃度との時間変化を示すグラフである。 図３は、クリンカ製造装置の他の例を示すブロック図である。 図４は、クリンカ製造装置の他の例を示すブロック図である。

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、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ることとし、重複する説明は省略する。

クリンカ製造装置１は、セメント製造設備の一部であり、セメント原料Ｍ１からセメントクリンカＭ５を製造するための装置である。クリンカ製造装置１は、自身から排出される排ガスを内部で処理する機能も有している。クリンカ製造装置１は、図１に示されるように、セメントキルン１０と、粉砕機１２と、原料計測器１４と、集塵機１６と、サイロ１８と、バグフィルタ２０と、ダンパ２２，２４（調節部）と、供給機２６（処理部）と、コントローラ２８（制御部）とを備える。

セメント原料Ｍ１は、例えば、石灰石、石炭灰、珪石、粘土、酸化鉄原料、廃棄物等の混合物であり、数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の大きさを有している。これらのセメント原料Ｍ１には、水銀が含まれていることがある。

セメントキルン１０は、サイロ１８から導入された粉粒状のセメント原料Ｍ４を１４５０℃程度で焼成してセメントクリンカＭ５を生成するように構成されている。セメントキルン１０は、例えばロータリキルンである。セメントキルン１０での焼成により内部で発生した燃焼ガスＧ１は、例えば図示しないサスペンションプレヒータ等を経由しつつ冷却され、粉砕機１２に導入される。粉砕機１２に導入される際の燃焼ガスＧ１の温度は、例えば３５０℃程度である。

セメントキルン１０内は金属水銀の沸点（３５６．７℃程度）及び塩化水銀の沸点（３０２℃程度）よりも高温であるので、セメントキルン１０に導入されるセメント原料Ｍ４に含まれる水銀はセメントキルン１０内で気体状となっている。そのため、気体状の水銀は、燃焼ガスＧ１に随伴して粉砕機１２に向けて排出される。粉砕機１２に到達するまでには、燃焼ガスＧ１に随伴する金属水銀は冷却により液状に変化し、燃焼ガスＧ１に随伴する塩化水銀は冷却により固体状に変化する。

粉砕機１２は、導入されたセメント原料Ｍ１を粉砕するように構成されている。粉砕機１２は、例えば、竪型ローラミル、ボールミルなどが挙げられる。セメント原料Ｍ１は、粉砕機１２により１ｍｍ以下の粒状に粉砕される。セメント原料Ｍ１が粉砕機１２において粉砕される際、セメント原料Ｍ１は、セメントキルン１０から導入される燃焼ガスＧ１と接触して乾燥される。

このとき、燃焼ガスＧ１に含まれる水銀は、粉砕されたセメント原料Ｍ２に付着する。その後、粉砕されたセメント原料Ｍ２はサイロ１８に導入される。一方、粉砕機１２からの排ガス（粉砕機排ガス）Ｇ２は、冷却されつつ集塵機１６に導入される。集塵機１６に導入される際の粉砕機排ガスＧ２の温度は、例えば９０℃程度である。

原料計測器１４は、粉砕機１２に導入されるセメント原料Ｍ１の量を計測するように構成されている。原料計測器１４は、例えば、セメント原料Ｍ１をコンベアで輸送しつつ連続的に計量可能なコンベアスケールであってもよい。原料計測器１４によって計測された計測値は、コントローラ２８に送信される。

集塵機１６は、粉砕機排ガスＧ２に含まれる粉粒体（粉末又は粒子）をガスから分離するように構成されている。集塵機１６は、例えばサイクロン分離機が挙げられる。集塵機１６で分離された粉状又は粒状のセメント原料Ｍ３はサイロ１８に導入される。一方、集塵機１６からの排ガス（集塵機排ガス）Ｇ３は、配管（図示せず）を通じて下流側に排出される。当該配管には、中途で当該配管から分岐したバイパス管（図示せず）が設けられている。以下では、分岐後の配管を流通する集塵機排ガスＧ３を「集塵機排ガスＧ３ａ」と称し、バイパス管を流通する集塵機排ガスＧ３を「集塵機排ガスＧ３ｂ」と称する。

ところで、金属水銀は揮発性が高いので、粉砕機１２において全ての金属水銀がセメント原料Ｍ２に付着するとは限らず、気体状の金属水銀が粉砕機排ガスＧ２に随伴して集塵機１６に導入されうる。そのうちの一部の金属水銀は、集塵機１６においてセメント原料Ｍ３に吸着されうるが、残余の金属水銀は、やはり気体状のまま集塵機排ガスＧ３に随伴して、下流側に排出されうる。

サイロ１８は、粉砕機１２からのセメント原料Ｍ２及び集塵機１６からのセメント原料Ｍ３を貯留するように構成されている。サイロ１８は、セメント原料Ｍ２，Ｍ３が混合された混合物であるセメント原料Ｍ４を適時セメントキルン１０に供給するように構成されている。

バグフィルタ２０は、バイパス管と接続されており、集塵機排ガスＧ３ｂに含まれるダストを捕集するように構成されている。ダンパ２２は、バイパス管に設けられており、コントローラ２８からの指示に基づいてその開度を調節可能に構成されている。ダンパ２４は、分岐後の配管に設けられており、コントローラ２８からの指示に基づいてその開度を調節可能に構成されている。コントローラ２８からの指示によりダンパ２２，２４の開度が制御されることで、集塵機排ガスＧ３ａ，Ｇ３ｂの流量を調節可能である。

具体的には、ダンパ２２を閉塞してダンパ２４を開放することで、集塵機排ガスＧ３ｂの流量を０とし、全ての集塵機排ガスＧ３ａ（Ｇ３）をクリンカ製造装置１の排ガスＧ４としてクリンカ製造装置１の外部に放出してもよい。ダンパ２２を開放してダンパ２４を閉塞することで、集塵機排ガスＧ３ａの流量を０とし、全ての集塵機排ガスＧ３ｂ（Ｇ３）をバグフィルタ２０に導入し、バグフィルタ２０を通過後のガスをクリンカ製造装置１の排ガスＧ４としてクリンカ製造装置１の外部に放出してもよい。ダンパ２２，２４を共に部分的に又は完全に開放してもよい。

供給機２６は、ダンパ２２を通過後で且つバグフィルタ２０に導入される前の集塵機排ガスＧ３ｂに対して吸着材Ａｄを供給するように構成されている。換言すれば、分岐後の配管を流通する集塵機排ガスＧ３ａは、供給機２６からの吸着材Ａｄの供給を受けず且つバグフィルタ２０を経由せずに下流側に排出される。供給機２６は、コントローラ２８からの指示に基づいて、吸着材Ａｄの集塵機排ガスＧ３ｂへの供給量を調節可能である。

吸着材Ａｄは、水銀を吸着する機能を有しており、本実施形態において粉粒状又は液状の流動性吸着材である。流動性吸着材としては、例えば、活性炭粉末、重金属固定化薬剤（液体キレート）、ゼオライト粉末、未燃カーボン（石炭灰の未燃分）、石炭コークス粉末等が挙げられる。粉粒状の流動性吸着材に吸着された水銀は、当該流動性吸着材と共に下流側のバグフィルタ２０で回収される。液状の流動性吸着材に吸着された水銀は、図示はしていないが、当該流動性吸着材と共に廃液処理されて回収される。

ところで、図２に示されるように、本発明者らによる鋭意研究の結果、粉砕機１２に供給されるセメント原料Ｍ１の量と集塵機排ガスＧ３における水銀濃度との間に負の相関があるという新たな知見が得られた。なお、図２において、横軸は時間を示し、横軸全幅は２週間程度の期間である。縦軸は、粉砕機１２におけるセメント原料Ｍ１の粉砕量及び集塵機排ガスＧ３における水銀濃度を示す。当該粉砕量及び水銀濃度が大きく変動している箇所は、セメントキルン１０の運転不調等によりセメント原料Ｍ４の処理能力が低下した時期を示す。

そこで、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測値に基づいて、ダンパ２２，２４及び供給機２６を制御するように構成されている。具体的には、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測値が増加したことを検知した場合には、ダンパ２２を制御してダンパ２２の開放度を減少させるか、供給機２６を制御して流動性吸着材の供給量を減少させるか、又は、これらの両者をダンパ２２及び供給機２６に行わせる。このとき、コントローラ２８は、ダンパ２４をあわせて制御して、ダンパ２４の開放度を増大させてもよい。

一方、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測値が減少したことを検知した場合には、ダンパ２２を制御してダンパ２２の開放度を増大させるか、供給機２６を制御して流動性吸着材の供給量を増加させるか、又は、これらの両者をダンパ２２及び供給機２６に行わせる。このとき、コントローラ２８は、ダンパ２４をあわせて制御して、ダンパ２４の開放度を減少させてもよい。

以上のような本実施形態では、コントローラ２８が、粉砕機１２に導入されるセメント原料Ｍ１の量を計測するように構成された原料計測器１４の計測結果に基づいて、集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触量を制御している。具体的には、粉砕機１２へのセメント原料Ｍ１の導入量が増減すると、集塵機排ガスＧ３中の水銀濃度が増減するので、それに伴い、集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触量が減増するようにコントローラ２８によってダンパ２２，２４及び供給機２６が制御される。従って、集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触量が常に高い状態に維持されていなくても、集塵機排ガスＧ３ｂ中の水銀濃度を効果的に低減することができる。その結果、吸着材Ａｄの使用量が適切にコントロールされるので、ランニングコストを抑制しつつ、水銀排出量を安定的に低水準に抑制することが可能となる。

本実施形態では、吸着材Ａｄが粉粒状又は液状の流動性吸着材であり、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測結果に基づいて供給機２６を制御し、吸着材Ａｄの集塵機排ガスに対する供給量を調節するように構成されている。そのため、集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触量を容易に調節することが可能となる。

本実施形態では、コントローラ２８が、原料計測器１４の計測結果に基づいてダンパ２２，２４を制御し、集塵機排ガスＧ３ｂのバイパス管における流通量を調節するように構成されている。そのため、集塵機排ガスの吸着材に対する接触量を容易に調節することが可能となる。

以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、図３に示されるように、粉砕機１２と集塵機１６とを接続する搬送管により、粉砕機１２で粉砕された粉末状のセメント原料Ｍ２及び粉砕機排ガスＧ２の双方が粉砕機１２から集塵機１６に搬送されてもよい。この場合、粉末状のセメント原料Ｍ２及び粉砕機排ガスＧ２の双方が同一の搬送管において搬送される過程で、セメント原料Ｍ２に対して粉砕機排ガスＧ２に含まれる水銀がより接触しやすくなる（セメント原料Ｍ２に対する粉砕機排ガスＧ２の接触時間が長くなる）。これに伴い、セメント原料Ｍ２及び粉砕機排ガスＧ２の温度が搬送管においてより低下しやすくなり、粉砕機排ガスＧ２に含まれる気体状の金属水銀の凝結が促進される。そのため、水銀がセメント原料Ｍ２により付着しやすくなるので、水銀排出量をより安定的に低水準に抑制することが可能となる。

図４に示されるように、クリンカ製造装置１が水銀計測器３０をさらに備えていてもよい。図４において、水銀計測器３０は、集塵機１６の下流側で且つ供給機２６からの吸着材Ａｄの供給位置の上流側に設けられており、集塵機排ガスＧ３の水銀濃度を計測するように構成されている。水銀計測器３０によって計測された計測値は、コントローラ２８に送信される。

コントローラ２８は、水銀計測器３０から計測値を受信すると、当該計測値が設定された閾値以下であるか否かを判定する。コントローラ２８は、計測値が閾値以下であると判定した場合には、供給機２６を制御してその動作を停止させる。このとき、コントローラ２８は、ダンパ２２，２４を制御して、ダンパ２２を全開とし且つダンパ２４を全閉として、集塵機排ガスＧ３の全てをバグフィルタ２０に流通させてもよいし、ダンパ２２を全閉とし且つダンパ２４を全開として、集塵機排ガスＧ３の全てがバグフィルタ２０を経由しないように集塵機排ガスＧ３を流通させてもよいし、ダンパ２２，２４を共に部分的に開放してもよい。

このように、水銀計測器３０の計測値が閾値以下である場合、集塵機排ガスＧ３における水銀濃度が十分に低い。そのため、このような場合に集塵機排ガスＧ３ｂの吸着材Ａｄに対する接触を停止するようコントローラ２８が供給機２６を制御することで、吸着材Ａｄの使用量を低減することができる。その結果、ランニングコストをより抑制することが可能となる。なお、水銀計測器３０は、粉砕機１２と集塵機１６との間に設けられており、粉砕機排ガスＧ２の水銀濃度を計測するように構成されていてもよい。水銀計測器３０は、バグフィルタ２０の下流側に設けられており、排ガスＧ４の水銀濃度を計測するように構成されていてもよい。

クリンカ製造装置１は、供給機２６に代えて、バイパス管に設けられた吸着フィルタ（処理部）を備えていてもよい。この場合、供給機２６を制御せずともダンパ２２，２４の開度の調節により、集塵機排ガスＧ３の吸着フィルタに対する接触量をコントロールできる。そのため、クリンカ製造装置１の構成を簡易化することが可能となる。クリンカ製造装置１は、供給機２６と共に当該吸着フィルタを備えていてもよい。

吸着材Ａｄとして流動性吸着材を用いる場合、集塵機排ガスＧ３の全てをバグフィルタ２０に流通させ、流動性吸着材の増減によって集塵機排ガスＧ３の流動性吸着材に対する接触量を調節してもよい。

原料計測器１４は、粉砕機１２の下流側に設けられていてもよい。この場合、原料計測器１４は、粉砕機１２から排出されたセメント原料Ｍ２の量を計測し、その計測値をコントローラ２８に送信する。

集塵機１６は、サイクロン分離機に代えて電気集塵機、ろ過式集塵機等であってもよいし、サイクロン分離機の後段に電気集塵機及びろ過式集塵機の少なくとも一方が直列に配置されたものであってもよい。

クリンカ製造装置１は、ダンパ２２，２４に代えて又はダンパ２２，２４と共に、分岐後の配管及びバイパス管にそれぞれ設けられたファンを備えていてもよい。当該ファンは、集塵機排ガスＧ３ａ，Ｇ３ｂの下流側への流通を促す機能を有しており、コントローラ２８の指示により回転数が調節可能に構成されている。この場合、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測値が増加したことを検知した場合には、ファンを制御してファンの回転数を減少させる。一方、コントローラ２８は、原料計測器１４の計測値が減少したことを検知した場合には、ファンを制御してファンの回転数を増大させる。

１…クリンカ製造装置（排ガス処理装置）、１０…セメントキルン、１２…粉砕機、１４…原料計測器、１６…集塵機、２２，２４…ダンパ（調節部）、２６…供給機（処理部）、２８…コントローラ（制御部）、３０…水銀計測器、Ａｄ…吸着材、Ｇ１…燃焼ガス、Ｇ２…粉砕機排ガス、Ｍ１〜Ｍ４…セメント原料、Ｍ５…セメントクリンカ。

Claims (12)

1. セメント原料を粉砕するように構成された粉砕機と、
   前記粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料を焼成してセメントクリンカを製造しつつ、焼成により内部で発生した燃焼ガスを前記粉砕機に供給するように構成されたセメントキルンと、
   前記粉砕機から排出される粉砕機排ガスに含まれる粉粒体を集塵するように構成された集塵機と、
   前記粉砕機に導入又は前記粉砕機から排出されるセメント原料の量を計測するように構成された原料計測器と、
   前記集塵機から排出される集塵機排ガスに含まれる水銀を吸着する吸着材により前記集塵機排ガスを処理するように構成された処理部と、
   前記原料計測器の計測結果に基づいて前記集塵機排ガスの前記吸着材に対する接触量を制御するように構成された制御部とを備える、排ガス処理装置。
2. 前記吸着材は粉粒状又は液状の流動性吸着材を含み、
   前記処理部は、前記集塵機排ガスに対して前記流動性吸着材を供給するように構成されており、
   前記制御部は、前記原料計測器の計測結果に基づいて前記処理部を制御し、前記吸着材の前記集塵機排ガスに対する供給量を調節するように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記集塵機排ガスが前記処理部を経由せずに下流側に流通するように構成された配管と、
   前記配管から分岐して前記処理部に接続され、前記集塵機排ガスを前記処理部に導入するように構成されたバイパス管と、
   前記集塵機排ガスの前記バイパス管における流通量を調節するように構成された調節部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記原料計測器の計測結果に基づいて前記調節部を制御し、前記集塵機排ガスの前記バイパス管における流通量を調節するように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記吸着材は吸着フィルタを含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記粉砕機と前記集塵機とを接続しており、前記粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料及び前記粉砕機排ガスの双方を搬送するように構成された搬送管をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記処理部に導入される前の前記集塵機排ガスにおける水銀濃度を計測するように構成された水銀計測器をさらに備え、
   前記制御部は、前記水銀計測器の計測値が設定された閾値以下である場合に前記処理部を制御して、前記集塵機排ガスの前記吸着材に対する接触を停止するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. セメントキルンにおいて生ずる排ガスを排ガス処理装置により処理する排ガス処理方法であって、
   前記排ガス処理装置は、
   セメント原料を粉砕するように構成された粉砕機と、
   前記粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料を焼成してセメントクリンカを製造しつつ、焼成により内部で発生した燃焼ガスを前記粉砕機に供給するように構成された前記セメントキルンと、
   前記粉砕機から排出される粉砕機排ガスに含まれる粉粒体を集塵するように構成された集塵機と、
   前記粉砕機に導入又は前記粉砕機から排出されるセメント原料の量を計測するように構成された原料計測器と、
   前記集塵機から排出される集塵機排ガスに含まれる水銀を吸着する吸着材により前記集塵機排ガスを処理するように構成された処理部とを備え、
   前記排ガス処理方法は、
   前記原料計測器により前記セメント原料の量を計測する第１の工程と、
   前記第１の工程における計測結果に基づいて、前記集塵機排ガスの前記吸着材に対する接触量を調節する第２の工程とを含む、方法。
8. 前記吸着材は粉粒状又は液状の流動性吸着材を含み、
   前記処理部は、前記集塵機排ガスに対して前記流動性吸着材を供給するように構成されており、
   前記第２の工程では、前記第１の工程における計測結果に基づいて、前記吸着材の前記集塵機排ガスに対する供給量を調節する、請求項７に記載の方法。
9. 前記排ガス処理装置は、
   前記集塵機排ガスが前記処理部を経由せずに下流側に流通するように構成された配管と、
   前記配管から分岐して前記処理部に接続され、前記集塵機排ガスを前記処理部に導入するように構成されたバイパス管と、
   前記集塵機排ガスの前記バイパス管における流通量を調節するように構成された調節部とをさらに備え、
   前記第２の工程では、前記第１の工程における計測結果に基づいて、前記集塵機排ガスの前記バイパス管における流通量を調節する、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記吸着材は吸着フィルタを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記排ガス処理装置は、前記粉砕機と前記集塵機とを接続する搬送管をさらに備え、
    前記搬送管は、前記粉砕機で粉砕された粉末状のセメント原料及び前記粉砕機排ガスの双方を搬送するように構成されている、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記排ガス処理装置は、前記処理部に導入される前の前記集塵機排ガスにおける水銀濃度を計測するように構成された水銀計測器をさらに備え、
    前記排ガス処理方法は、
    前記水銀計測器の計測値が設定された閾値以下であるか否かを判定する第３の工程と、
    前記第３の工程において前記水銀計測器の計測値が前記閾値以下であると判定された場合に、前記集塵機排ガスの前記吸着材に対する接触を停止する第４の工程とをさらに含む、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法。

Images