JP2022113150A - Method of removing mercury - Google Patents

Abstract

To provide a method of removing mercury from dust collected by an electrostatic precipitator in order to make it possible to efficiently reduces the content of mercury in exhaust gas generated in a cement manufacturing process and to enable the reuse of the dust as a raw material for cement.SOLUTION: The mercury removing method of this invention includes a step S1 of collecting dust collected by an electric dust collector; a step S2 of heating the dust in a heating furnace; a step S3 of vaporizing mercury contained in the dust; a step S4 of cooling the mercury gas removed from the heating furnace in the condenser; a step S5 of removing the condensed mercury from the condenser: and steps of separating (S6) and recovering (S7) water and mercury, respectively; a step (S8) of cooling dust removed from the heating furnace: and a step (S9) of reusing the dust as a cement raw material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、セメントの製造工程において発生する排ガスに含まれる水銀を除去する方法に係り、特に、電気集塵機において捕集されたダストに付着した水銀を除去する水銀除去方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for removing mercury contained in exhaust gas generated in a cement manufacturing process, and more particularly to a method for removing mercury adhering to dust collected by an electrostatic precipitator.

セメントの製造工程において原料や燃料として用いられる石灰石等の天然原料、石炭や重油等の燃料、あるいは汚泥や焼却灰などの廃棄物に水銀が含有されている場合、ロータリーキルンなどのセメント製造設備の高温部において水銀及び水銀化合物（以下、両者を併せて単に「水銀」と言う。）が気化して水銀ガスとなる。ロータリーキルンで発生した排ガスは、その余熱を原料の乾燥に用いる目的でプレヒータや原料乾燥機に送られた後、電気集塵機においてダストが捕集される。このとき、排ガスとともにプレヒータや原料乾燥機を経て電気集塵機に送られる水銀ガスは、温度の低下に伴って凝縮し、排ガス中のダストに付着し、あるいはダストに吸着（以下、両者を併せて単に「付着」と言う。）される。そして、ダストに付着した水銀は、電気集塵機においてダストとともに捕集されることにより、排ガス中から除去される。なお、本発明においては、大気中に排出される前に予熱などの利用に供されるガスであっても、ロータリーキルンから出た後のガスを「排ガス」と称するものとする。
しかしながら、上述したように原料や燃料としてセメントの製造設備内に持ち込まれた廃棄物に含まれる水銀の量が多い場合には、排ガスとともに電気集塵機に送られた水銀ガスがダストに付着し切れずに、その状態のまま排ガスとともに煙突から大気へ放出されてしまうおそれがある。 Natural raw materials such as limestone used as raw materials and fuels in the cement manufacturing process, fuels such as coal and heavy oil, waste such as sludge and incineration ash containing mercury, high temperatures of cement manufacturing equipment such as rotary kilns Mercury and mercury compounds (hereinafter collectively simply referred to as "mercury") are vaporized to form mercury gas. Exhaust gas generated in the rotary kiln is sent to a preheater and a raw material dryer for the purpose of using the residual heat for drying the raw material, and then the dust is collected by the electrostatic precipitator. At this time, the mercury gas, which is sent to the electrostatic precipitator together with the exhaust gas through the preheater and raw material dryer, condenses as the temperature drops and adheres to dust in the exhaust gas, or is adsorbed to the dust (hereinafter both are simply referred to as Say "adhere"). Mercury adhering to the dust is removed from the exhaust gas by being collected together with the dust in the electrostatic precipitator. In the present invention, even if the gas is used for preheating or the like before being discharged into the atmosphere, the gas after coming out of the rotary kiln is referred to as "exhaust gas".
However, as described above, if the amount of mercury contained in the waste brought into the cement manufacturing facility as a raw material or fuel is large, the mercury gas sent to the electrostatic precipitator together with the exhaust gas cannot completely adhere to the dust. In addition, there is a risk that it will be released into the atmosphere from the chimney together with the exhaust gas in that state.

ここで、セメントの製造設備について図７を用いて説明する。図７はセメントの製造設備の概略を示したブロック図である。なお、図中の実線は、セメントの製造設備内を移動する原料の流れを表しており、破線は、余熱を原料の乾燥に利用するためにロータリーキルンから他の設備に戻される排ガスの流れを表している。
図７に示すように、セメントの製造工程は、原料工程、焼成工程及び仕上げ工程という３種類の工程に大別される。 Here, cement manufacturing equipment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing an outline of cement manufacturing equipment. The solid line in the figure represents the flow of raw materials moving within the cement production facility, and the dashed line represents the flow of exhaust gas returning from the rotary kiln to other facilities in order to use residual heat for drying the raw materials. ing.
As shown in FIG. 7, the manufacturing process of cement is roughly divided into three types of processes: a raw material process, a firing process, and a finishing process.

原料工程では、石灰石、粘土、珪石及び酸化鉄原料等が調合された後、原料乾燥機０に送られて排ガスとの接触により乾燥させられ、続いて原料ミル１に送られて粉砕される。そして、原料ミル１において粉砕された原料はブレンディングサイロ３に送られて均質にブレンドされた後、原料ストレージサイロ４に貯蔵される。一方、原料乾燥機０から排出された気体は、サイクロン２において粉体原料あるいはダスト中の大きい粒子が分離された後、電気集塵機１５に送られる。 In the raw material process, limestone, clay, silica, iron oxide raw materials, etc. are mixed, sent to raw material dryer 0, dried by contact with exhaust gas, and then sent to raw material mill 1 and pulverized. Then, the raw materials pulverized in the raw material mill 1 are sent to the blending silo 3 to be homogeneously blended and then stored in the raw material storage silo 4 . On the other hand, the gas discharged from the raw material dryer 0 is sent to the electrostatic precipitator 15 after large particles in the powder raw material or dust are separated in the cyclone 2 .

焼成工程では、原料工程において乾燥・粉砕・調合された粉体原料がロータリーキルン６によって焼成される。ただし、この紛体原料は、焼成効率を高めるため、ロータリーキルン６に直接、投入されるのではなく、まず、複数のサイクロンを有するプレヒータ５に送られる。
ロータリーキルン６には緩い傾斜が設けられており、プレヒータ５で予熱された紛体原料は、この傾斜と回転運動によってロータリーキルン６の内部をゆっくりと移動しながら高温（約１４５０℃）で焼成される。ロータリーキルン６で焼成された紛体原料は、クリンカクーラ７で急冷されてクリンカと呼ばれる黒い塊状の焼成物となる。 In the firing process, the powder raw material dried, pulverized and mixed in the raw material process is fired by the rotary kiln 6 . However, in order to increase the firing efficiency, this raw material powder is first sent to a preheater 5 having a plurality of cyclones instead of being directly put into the rotary kiln 6 .
The rotary kiln 6 is provided with a gentle inclination, and the raw material powder preheated by the preheater 5 is fired at a high temperature (approximately 1450° C.) while slowly moving inside the rotary kiln 6 due to this inclination and rotational motion. The powder raw material fired in the rotary kiln 6 is quenched in the clinker cooler 7 to become a black mass fired material called clinker.

仕上げ工程では、クリンカサイロ８に貯蔵されたクリンカが予備粉砕機１０に送られた後、予備粉砕されたクリンカに石膏ヤード９に貯蔵された石膏が加えられ、仕上げミル１１で平均粒径が１０～２０μｍ程度になるように微粉砕される。仕上げミル１１で微粉砕され、分級機１２に送られた粉体原料は混合器１３を経由するか、あるいは混合器１３を経由せずに直接、セメントサイロ１４に送られる。 In the finishing process, the clinker stored in the clinker silo 8 is sent to the preliminary crusher 10, then the gypsum stored in the gypsum yard 9 is added to the pre-crushed clinker, and the average particle size is reduced to 10 by the finishing mill 11. It is pulverized to about 20 μm. The powder raw material pulverized by the finishing mill 11 and sent to the classifier 12 is sent to the cement silo 14 either through the mixer 13 or directly without the mixer 13 .

つぎに、セメントの製造工程における排ガスの主な流れについて説明する。
図７に破線で示すように、原料工程では、原料乾燥機０から排出された気体が排ガスとしてサイクロン２から電気集塵機１５に送られ、ダストが分離された後に煙突１６から大気中に放出される。
また、焼成工程では、ロータリーキルン６及びクリンカクーラ７で発生した排ガスが、その余熱を粉体原料の乾燥に利用するため、プレヒータ５の最下段に設けられた仮焼炉下部（渦巻き室など）に送られる。プレヒータ５では、最上段のサイクロンに供給された粉体原料が他のサイクロンの中を順番に通過しながら下降する。一方、仮焼炉に送られた排ガスは、この粉体原料の流れに逆行するようにプレヒータ５の内部を上昇し、最上段のサイクロンから排出される。なお、この排ガスは、ボイラ１７において熱回収された後、その余熱を原料の乾燥に利用するため、原料乾燥機０に送られる。 Next, the main flow of exhaust gas in the cement manufacturing process will be described.
As indicated by the dashed line in FIG. 7, in the raw material process, the gas discharged from the raw material dryer 0 is sent as exhaust gas from the cyclone 2 to the electrostatic precipitator 15, and the dust is separated and then released into the atmosphere from the chimney 16. .
In the sintering process, exhaust gas generated by the rotary kiln 6 and the clinker cooler 7 uses the remaining heat to dry the raw material powder. Sent. In the preheater 5, the raw material powder supplied to the uppermost cyclone descends while passing through other cyclones in order. On the other hand, the exhaust gas sent to the calcining furnace rises inside the preheater 5 so as to go against the flow of the powder raw material, and is discharged from the uppermost cyclone. After the exhaust gas is heat-recovered in the boiler 17, it is sent to the raw material dryer 0 in order to utilize the remaining heat for drying the raw material.

前述したように、原料工程や焼成工程において原料や燃料に含まれる水銀は、プレヒータ５やロータリーキルン６の内部では気化して水銀ガスとなっているため、仕上げ工程に送られるクリンカには含まれない。その代わり、この水銀ガスは、排ガスとともにプレヒータ５及び原料乾燥機０を経て電気集塵機１５に送られるが、その経路中のガス温低下に伴い、ダストに付着する。そして、電気集塵機１５において捕集された上記水銀が付着したダストは、ブレンディングサイロ３に送られ、粉体原料として再利用される。
このように、原料や燃料とともにセメントの製造設備内に持ち込まれた水銀は気化と凝縮、あるいはダストへの付着を繰り返しながら原料工程と焼成工程の中で循環する。
既に述べたとおり、セメントの製造設備内に持ち込まれた原料や燃料に含まれる水銀の量が多い場合には、排ガスとともに電気集塵機１５に送られた水銀ガスがダストに付着し切れずに、その状態のまま排ガスとともに煙突１６から大気へ放出されてしまうおそれがある。 As described above, the mercury contained in the raw material and fuel in the raw material process and the firing process is vaporized into mercury gas inside the preheater 5 and the rotary kiln 6, so it is not contained in the clinker sent to the finishing process. . Instead, this mercury gas is sent to the electrostatic precipitator 15 through the preheater 5 and the raw material dryer 0 together with the exhaust gas, and adheres to dust as the gas temperature decreases along the route. The dust with mercury collected by the electrostatic precipitator 15 is sent to the blending silo 3 and reused as a raw powder material.
In this way, the mercury brought into the cement manufacturing facility together with the raw material and fuel circulates in the raw material process and the firing process while repeating vaporization and condensation, or adhesion to dust.
As already mentioned, if the amount of mercury contained in the raw material or fuel brought into the cement manufacturing facility is large, the mercury gas sent to the electrostatic precipitator 15 together with the exhaust gas cannot completely adhere to the dust, There is a possibility that it will be discharged to the atmosphere from the chimney 16 together with the exhaust gas in this state.

このような課題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、「燃焼排ガスの水銀除去方法」という名称で、セメント製造設備で発生する燃焼排ガスに含まれる水銀を低コストで容易に除去することが可能な方法に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、セメント製造設備のサスペンションプレヒータの最上段のサイクロンから排出される燃焼排ガスを石炭乾燥粉砕装置に導入し、この石炭乾燥粉砕装置において石炭の粉砕によって得られた微粉炭に当該燃焼排ガスに含まれる水銀を吸着させた後、燃焼排ガスと微粉炭をバグフィルタに導入して微粉炭のみを捕集することにより燃焼排ガスを清浄化することを特徴とする。
このようにセメント製造設備の付帯設備である石炭乾燥粉砕装置を用いる当該水銀除去方法によれば、新たに水銀除去用の装置を設置する必要がないことから、燃焼排ガスの清浄化を低コストで容易に行うことができる。 As a solution to such problems, for example, Patent Document 1 discloses a method for easily removing mercury contained in flue gas generated in a cement manufacturing facility at a low cost under the name of "method for removing mercury from flue gas." An invention is disclosed that relates to a method by which this is possible.
The invention disclosed in Patent Document 1 introduces the combustion exhaust gas discharged from the uppermost cyclone of the suspension preheater of the cement manufacturing facility into a coal drying and pulverizing device, and fine powder obtained by pulverizing coal in this coal drying and pulverizing device. After allowing charcoal to adsorb mercury contained in the combustion exhaust gas, the combustion exhaust gas and pulverized coal are introduced into a bag filter to collect only the pulverized coal, thereby purifying the combustion exhaust gas.
In this way, according to the mercury removal method using the coal drying and pulverizing equipment, which is ancillary equipment of the cement manufacturing facility, there is no need to install a new mercury removal device, so the combustion exhaust gas can be purified at low cost. can be easily done.

また、特許文献２には、「セメントキルンの排ガスの処理方法」という名称で、各種の廃棄物が原料や燃料として用いられるセメントキルンにおいて発生する排ガスから水銀、有機塩素化合物及びダストを除去する方法に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、集塵機から排ガスを抽出して吸着塔に送り、排ガスに含まれる水銀及び有機塩素化合物を吸着塔において活性炭や微粉炭に吸着させた後、この活性炭や微粉炭を加熱炉にて４００℃以上に加熱して水銀や有機塩素化合物を除去するとともに、この工程で得られた活性炭や微粉炭をセメントキルンに投入することを特徴とする。
このようなセメントキルンの排ガスの処理方法によれば、水銀及び有機塩素化合物を除去するための加熱炉の小型化と、加熱に要するエネルギーの削減が可能となる。 In addition, Patent Document 2 discloses a method for removing mercury, organic chlorine compounds and dust from exhaust gas generated in a cement kiln in which various wastes are used as raw materials and fuels, under the name of "Method for Treating Exhaust Gas of Cement Kiln". An invention relating to is disclosed.
The invention disclosed in Patent Document 2 extracts exhaust gas from a dust collector and sends it to an adsorption tower, adsorbs mercury and organic chlorine compounds contained in the exhaust gas on activated carbon or pulverized coal in the adsorption tower, and then activates the activated carbon or pulverized coal. is heated to 400° C. or higher in a heating furnace to remove mercury and organochlorine compounds, and the activated carbon and pulverized coal obtained in this step are put into a cement kiln.
According to such a cement kiln exhaust gas treatment method, it is possible to reduce the size of the heating furnace for removing mercury and organochlorine compounds and to reduce the energy required for heating.

特開２０１０－７５７８４号公報JP 2010-75784 A 特開２００６－９６６１５号公報JP 2006-96615 A

特許文献１に開示された発明によれば、燃焼排ガスに含まれる水銀を微粉炭に吸着させ、この微粉炭をバグフィルタで捕集することで燃焼排ガスから水銀を除去することができるものの、この微粉炭をセメント原料として再利用すると、セメントの製造工程の系内に水銀が持ち込まれることになる。したがって、特許文献１に開示された発明では、上述の微粉炭を再利用できないという課題があった。
また、特許文献２に開示された発明では、集塵機によって捕集されたダストに含まれる水銀を除去する構成となっていないため、当該ダストをセメント原料として再利用することができないという課題があった。 According to the invention disclosed in Patent Document 1, it is possible to remove mercury from combustion exhaust gas by adsorbing mercury contained in combustion exhaust gas to pulverized coal and collecting this pulverized coal with a bag filter. When pulverized coal is reused as a raw material for cement, mercury is introduced into the system of the cement manufacturing process. Therefore, the invention disclosed in Patent Document 1 has a problem that the above-mentioned pulverized coal cannot be reused.
Further, in the invention disclosed in Patent Document 2, since it is not configured to remove mercury contained in the dust collected by the dust collector, there is a problem that the dust cannot be reused as a raw material for cement. .

本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、電気集塵機において捕集されたダストから水銀を除去することで、セメントの製造工程において発生する排ガス中の水銀含有量を効率よく低減するとともに、当該ダストのセメント原料としての再利用を可能にする水銀除去方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and by removing mercury from the dust collected by the electrostatic precipitator, the mercury content in the exhaust gas generated in the cement manufacturing process can be reduced. An object of the present invention is to provide a method for removing mercury that efficiently reduces mercury and enables reuse of the dust as a raw material for cement.

上記目的を達成するため、第１の発明は、セメント製造工程において発生する排ガス中に含まれるダストに付着した水銀を除去する水銀除去方法であって、電気集塵機において捕集されたダストの一部を回収する工程を備えていることを特徴とするものである。
セメント製造設備の系内に持ち込まれた水銀は、焼成工程においてロータリーキルンやクリンカクーラなどの高温部で気化する。気化した水銀は、排ガスとともにプレヒータ等を経由し、最終的にはダストに付着した状態で電気集塵機において捕集される。一般的に電気集塵機は、多段型の電気集塵機が用いられ、排ガス排出口に近い区画より取出したダストには、排ガス供給口に近い区画より取出したダストよりも高濃度の水銀が含まれている。 In order to achieve the above object, the first invention is a mercury removal method for removing mercury adhering to dust contained in exhaust gas generated in a cement manufacturing process, a part of the dust collected in an electrostatic precipitator is characterized by comprising a step of recovering the
Mercury brought into the system of a cement manufacturing facility vaporizes in a high-temperature section such as a rotary kiln or a clinker cooler in the firing process. Vaporized mercury passes through a preheater or the like together with exhaust gas, and is finally collected by an electrostatic precipitator in a state of adhering to dust. In general, multi-stage electrostatic precipitators are used as electrostatic precipitators, and the dust extracted from the section near the exhaust gas outlet contains higher concentrations of mercury than the dust extracted from the section close to the exhaust gas supply port. .

第２の発明は、第１の発明において、電気集塵機から回収した微粒子のダストは第１のダスト及びこの第１のダストよりも質量が小さく設定される第２のダストの２種類に分けられ、第１のダストを加熱し、水銀を気化させる加熱工程と、この加熱工程で気化した水銀を第２のダストに接触させながら冷却する冷却工程と、を備え、この冷却工程で高濃度の水銀が付着した第２のダストを回収することを特徴とするものである。
第２の発明においては、第１の発明の作用に加え、加熱・冷却工程で回収されるダスト（第２のダスト）の水銀含有率が、電気集塵機で捕集された直後のダスト（第１のダスト）の水銀含有率よりも高まるという作用を有する。 In the second invention, in the first invention, the fine particle dust collected from the electrostatic precipitator is divided into two types, the first dust and the second dust whose mass is set smaller than the first dust, A heating step of heating the first dust to vaporize mercury, and a cooling step of cooling the mercury vaporized in the heating step while contacting the second dust. It is characterized in that the adhering second dust is recovered.
In the second invention, in addition to the effect of the first invention, the mercury content of the dust (second dust) collected in the heating and cooling process is dust) has the effect of increasing the mercury content.

第３の発明は、第２の発明においてダストから水銀を気化させる工程で、ダストが酸欠還元雰囲気下で加熱されることを特徴とするものである。
通常、有機物を低温で燃焼させると、有機塩素化合物の一種であるダイオキシン類が生成されるが、例えば、酸素濃度が１％以下のような酸欠状態では、焼却温度が低い場合でも脱塩素化が進行して、ダイオキシン類が分解される。したがって、電気集塵機において捕集されたダストに含まれる水銀を気化させる際に当該ダストを酸欠還元雰囲気下で加熱する工程を備えた第３の発明においては、第２の発明の作用に加え、ダストの加熱時にダイオキシン類が発生するおそれがないという作用を有する。また、水銀を気化させる工程で酸化水銀や塩化水銀が生成されず、排ガスに含まれる水銀が金属水銀の形態で回収されるという作用を有する。 A third invention is characterized in that the dust is heated in an oxygen-deficient reducing atmosphere in the step of vaporizing mercury from the dust in the second invention.
Normally, when organic matter is burned at low temperature, dioxins, which are a kind of organic chlorine compounds, are generated. progresses and dioxins are decomposed. Therefore, in the third invention comprising the step of heating the dust in an oxygen-deficient reducing atmosphere when vaporizing the mercury contained in the dust collected by the electrostatic precipitator, in addition to the action of the second invention, It has the effect of eliminating the risk of generating dioxins when the dust is heated. In addition, mercury oxide and mercury chloride are not generated in the process of vaporizing mercury, and the mercury contained in the exhaust gas is recovered in the form of metallic mercury.

第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明において、多段型の電気集塵機を用いるとともに、当該電気集塵機の前段から回収されたダストは、加熱して水銀を気化させる工程を経ずにセメント原料（クリンカ原料）として再利用されることを特徴とするものである。
例えば、電気集塵機の前段から回収されたダストは、原料工程に送られて、サイクロンによって排ガスから分離された粉体原料とともに、ブレンディングサイロを経て原料ストレージサイロに貯蔵された後、適宜、セメント原料として再利用される。
なお、本願の出願人は、多段型の電気集塵機の前段の区画（排ガスの供給口に近い区画）と後段の区画（排ガスの排出口に近い区画）においてそれぞれ捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度を調べたところ、前段の区画で捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度が低く、後段の区画で捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度が高いとの知見を得た。
ここで、前段の区画で捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が低いのは、導電性が高いカーボンを含むダストは集塵極に捕捉され難いため、前段の区画に設置された集塵極では専ら、導電性を有しない粒子、あるいはカーボンよりも導電性の低い粒子を含むダストが捕捉されることが原因と考えられる。また、後段の区画で捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が高いのは、導電性を有しない粒子、あるいはカーボンよりも導電性の低い粒子を含むダストの大部分が前段の区画で捕集される結果、後段の区画ではカーボンが捕集され易くなることによるものと考えられる。
そして、水銀はカーボンに付着し易いことから、捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が低い前段の区画では、捕集されたダストに含まれる水銀の濃度が低く、捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が高い後段の区画では、捕集されたダストに含まれる水銀の濃度が高くなったものと推察される。
このように、多段型の電気集塵機では前段の区画で捕集されるダストに含まれる水銀の濃度が低いことから、当該ダストを水銀除去工程に供さずにセメント原料として再利用することを特徴とする第４の発明においては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の作用に加え、セメントの製造工程の系内に持ち込まれる水銀の量が少ないという作用を有する。 A fourth invention is the invention according to any one of the first to third inventions, wherein a multi-stage electrostatic precipitator is used, and the dust collected from the front stage of the electrostatic precipitator is heated to vaporize mercury. It is characterized in that it can be reused as a raw material for cement (raw material for clinker) without undergoing any process.
For example, the dust collected from the front stage of the electrostatic precipitator is sent to the raw material process, passed through the blending silo and stored in the raw material storage silo together with the powder raw material separated from the exhaust gas by the cyclone, and then used as a raw material for cement as appropriate. reused.
In addition, the applicant of the present application has found that the carbon contained in the dust collected in the front section (section close to the exhaust gas supply port) and the rear section (section close to the exhaust gas discharge port) of the multi-stage electrostatic precipitator The concentration of carbon and mercury contained in the dust collected in the former compartment was low, and the concentration of carbon and mercury contained in the dust collected in the latter compartment was high. I got some insight.
Here, the reason why the concentration of carbon contained in the dust collected in the preceding section is low is that the dust containing carbon, which has high conductivity, is difficult to be captured by the dust collecting electrode. It is believed that the poles trap exclusively dust containing non-conductive particles or particles that are less conductive than carbon. The high concentration of carbon contained in the dust collected in the latter section is due to the fact that most of the dust containing non-conductive particles or particles with lower conductivity than carbon is collected in the former section. As a result of the carbon being collected, it is considered that carbon is easily collected in the latter section.
Since mercury easily adheres to carbon, the concentration of mercury contained in the collected dust is low in the former section, where the concentration of carbon contained in the collected dust is low. It is speculated that the concentration of mercury contained in the collected dust increased in the latter section where the concentration of carbon contained was high.
In this way, since the concentration of mercury contained in the dust collected in the preceding section of the multi-stage electrostatic precipitator is low, the dust is reused as a raw material for cement without being subjected to the mercury removal process. In addition to the effect of any one of the first to third inventions, the fourth invention has the effect of reducing the amount of mercury brought into the system of the cement manufacturing process.

第５の発明は、第４の発明において、多段型の電気集塵機の後段において回収され水銀が除去されたダストをセメント原料（クリンカ原料）として再利用することを特徴とするものである。例えば、電気集塵機の後段の区画で捕集されたダストは貯灰サイロに貯蔵され、トラック等によって、適宜、水銀除去設備に輸送される。水銀除去設備では、加熱炉によって加熱されることによって水銀が除去されたダストは、冷却器で冷却された後、ブレンディングサイロを経て原料ストレージサイロに貯蔵された後、適宜、セメント原料として再利用される。
前述したように、多段型の電気集塵機では後段の区画で捕集されるダストに含まれる水銀の濃度が高いが、これは、原料や燃料としてセメントの製造工程の系内に持ち込まれて原料工程と焼成工程の中で循環する水銀の量を低減させるには、上記ダストに含まれる水銀を除去することが有効であることを意味している。したがって、多段型の電気集塵機の後段において回収され、その後に水銀が除去されたダストをセメント原料として再利用することを特徴とする第５の発明においては、セメントの製造工程の系内に持ち込まれ、原料工程と焼成工程の中で循環する水銀の量が低減されるため、第４の発明の作用に加え、電気集塵機で回収されたダストをセメント原料として再利用しても水銀が排ガスとともに煙突から外部へ排出されてしまうという事態が発生し難いという作用を有する。
なお、多段型の電気集塵機の後段で回収されたダストは、上述のとおり、水銀除去設備の加熱炉において加熱された後、冷却器において冷却される。ただし、一旦分解したダイオキシン類が再合成されるおそれがあるため、この冷却工程では当該ダストの温度を短時間で一気に下げる（すなわち、急冷する）ことが望ましい。これにより、ダイオキシンの再合成が抑制される。 A fifth invention is characterized in that in the fourth invention, the dust collected in the latter stage of the multi-stage electrostatic precipitator and from which mercury has been removed is reused as a raw material for cement (raw material for clinker). For example, the dust collected in the latter section of the electrostatic precipitator is stored in an ash storage silo and transported by truck or the like to a mercury removal facility as appropriate. In the mercury removal facility, the dust from which mercury has been removed by heating in the heating furnace is cooled in a cooler, passed through a blending silo, stored in a raw material storage silo, and reused as a raw material for cement as appropriate. be.
As mentioned above, in multi-stage electrostatic precipitators, the concentration of mercury contained in the dust collected in the latter section is high. In order to reduce the amount of mercury circulating in the firing process, it is effective to remove the mercury contained in the dust. Therefore, in the fifth invention characterized in that the dust collected in the latter stage of the multi-stage electrostatic precipitator and the mercury removed thereafter is reused as a raw material for cement, the dust is brought into the system of the cement manufacturing process. Since the amount of mercury circulating in the raw material process and the firing process is reduced, in addition to the effect of the fourth invention, even if the dust collected by the electrostatic precipitator is reused as a raw material for cement, mercury is released into the chimney together with the exhaust gas. It has an effect that it is difficult to cause a situation in which the liquid is discharged to the outside.
As described above, the dust collected in the latter stage of the multi-stage electrostatic precipitator is heated in the heating furnace of the mercury removal facility and then cooled in the cooler. However, since dioxins once decomposed may be resynthesized, it is desirable to lower the temperature of the dust at once in this cooling step (that is, rapidly cool). This suppresses resynthesis of dioxin.

第１の発明によれば、電気集塵機で捕集された高濃度の水銀を含有するダストの除去が容易であるため、セメントの製造工程において発生する排ガス中の水銀含有量を効率よく低減することができる。 According to the first invention, the dust containing high concentrations of mercury collected by the electrostatic precipitator can be easily removed, so that the mercury content in the exhaust gas generated in the cement manufacturing process can be efficiently reduced. can be done.

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、電気集塵機から回収されたダストに対する水銀の付着量を高めることで、冷却工程の後に回収される第２のダストの処理量を低減できるという効果を奏する。 According to the second invention, in addition to the effect of the first invention, by increasing the amount of mercury attached to the dust collected from the electrostatic precipitator, the processing amount of the second dust collected after the cooling process is reduced. It has the effect of being able to

第３の発明によれば、第２の発明において水銀を気化させる工程でダイオキシン類が生成されないため、第２の発明の効果に加え、水銀除去作業時の安全性を高めることができるという効果を奏する。さらに、水銀を気化させる工程で酸化水銀や塩化水銀が生成されず、排ガスに含まれる水銀が金属水銀の形態で回収されることから、毒性の強い塩化水銀を取り扱う必要がなく、また、酸化水銀や塩化水銀から水銀を除去する工程が不要である。したがって、第３の発明によれば、第２の発明に比べて、排ガス中の水銀を安全かつ安価に、しかも効率よく低減することができる。 According to the third invention, since dioxins are not generated in the step of vaporizing mercury in the second invention, in addition to the effect of the second invention, the effect of being able to enhance the safety during the mercury removal work can be obtained. Play. Furthermore, since no mercury oxide or mercury chloride is produced in the process of vaporizing mercury, and the mercury contained in the exhaust gas is recovered in the form of metallic mercury, there is no need to handle highly toxic mercury chloride. and mercury chloride are not required. Therefore, according to the third invention, compared to the second invention, mercury in the exhaust gas can be reduced safely, inexpensively, and efficiently.

第４の発明では、多段型の電気集塵機の前段の区画で捕集され、含有される水銀濃度が低いダストを、水銀除去工程を経ずにセメント原料として再利用することから、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の効果に加え、セメントの製造工程の系内に持ち込まれる水銀の量を少なく抑えつつ、水銀除去工程に供するダストの量を減らすことによりセメント原料の製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。 In the fourth invention, the dust with a low mercury concentration that is collected in the preceding section of the multi-stage electrostatic precipitator is reused as a raw material for cement without going through the mercury removal process. In addition to the effect of any one of the inventions thru|or 3rd invention, the manufacturing cost of cement raw materials is reduced by reducing the amount of dust supplied to the mercury removal process while suppressing the amount of mercury brought into the system of the cement manufacturing process. It is possible to achieve the effect of reducing the

第５の発明によれば、第４の発明の効果に加え、セメントの製造工程の系内に水銀を持ち込むことなく、セメント原料として再利用できるダストの量を増やすことができるため、セメント原料の製造コストの削減を図ることができるという効果を奏する。 According to the fifth invention, in addition to the effect of the fourth invention, it is possible to increase the amount of dust that can be reused as a raw material for cement without introducing mercury into the system of the cement manufacturing process. It is effective in that the manufacturing cost can be reduced.

（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る水銀除去方法における各工程を示したフローチャートである。4(a) and 4(b) are flowcharts showing steps in the mercury removal method according to the first embodiment of the present invention. 電気集塵機の構造を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of an electrostatic precipitator. 水銀除去設備の模式図である。1 is a schematic diagram of a mercury removal facility; FIG. 多段型の電気集塵機によって捕集されたダストが回収される様子を示した模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing how dust collected by a multi-stage electrostatic precipitator is recovered. 本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法に用いる設備の構成を示したブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of equipment used in the mercury removal method according to the second embodiment of the present invention; 図５に示した水銀除去方法における各工程を示したフローチャートである。6 is a flowchart showing each step in the mercury removal method shown in FIG. 5; セメントの製造設備の概略を示したブロック図である。1 is a block diagram showing an outline of a cement manufacturing facility; FIG.

本発明の水銀除去方法は、図７に示したセメントの製造設備において発生する排ガス中の水銀含有量を低減することを目的としており、その具体的な構成については図１を用いて説明する。また、当該方法の各工程において行われる処理については図２乃至図６を用いて詳細に説明する。なお、セメントの製造工程において用いられる設備であって図７を用いて既に説明したものについては、同一の符号を付すことにより適宜その説明を省略する。 The mercury removal method of the present invention aims at reducing the mercury content in the exhaust gas generated in the cement production facility shown in FIG. 7, and the specific configuration thereof will be described with reference to FIG. Further, the processing performed in each step of the method will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. Note that the equipment used in the cement manufacturing process and already described with reference to FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の第１の実施の形態に係る水銀除去方法における各工程を示したフローチャートである。
図１（ａ）に示すように本発明の第１の実施の形態に係る水銀除去方法は、まず、図７を用いて既に説明したセメントの製造設備において電気集塵機１５によって捕集されたダストを回収する工程（ステップＳ１）と、回収したダストを加熱炉に投入して酸欠還元雰囲気下で加熱する工程（ステップＳ２）と、ダストに含まれる水銀及び水分の気化により生じた水銀ガス及び水蒸気を加熱炉から取り出す工程（ステップＳ３）と、水銀ガス及び水蒸気をコンデンサ内で冷却する工程（ステップＳ４）を備えている。
さらに、本発明の水銀除去方法は、水銀ガス及び水蒸気の凝縮により生じた液状の水銀と水をコンデンサから取り出す工程（ステップＳ５）と、比重差を利用して液状の水銀を水から分離する工程（ステップＳ６）と、液状の水銀と水をそれぞれ回収する工程（ステップＳ７）と、水銀が除去されたダストを加熱炉内から取り出して冷却する工程（ステップＳ８）と、冷却したダストをセメント原料として再利用する工程（ステップＳ９）を備えていることを特徴とする。 FIGS. 1(a) and 1(b) are flowcharts showing each step in the mercury removal method according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1(a), in the method for removing mercury according to the first embodiment of the present invention, first, the dust collected by the electrostatic precipitator 15 in the cement manufacturing facility already described with reference to FIG. A step of collecting (step S1), a step of putting the collected dust into a heating furnace and heating it in an oxygen-deficient reducing atmosphere (step S2), and mercury gas and water vapor generated by vaporization of mercury and moisture contained in the dust. from the heating furnace (step S3), and a step of cooling the mercury gas and water vapor in the condenser (step S4).
Further, the method for removing mercury of the present invention includes a step of removing liquid mercury and water produced by condensation of mercury gas and water vapor from the condenser (step S5), and a step of separating liquid mercury from water using a difference in specific gravity. (Step S6), a step of recovering liquid mercury and water (Step S7), a step of taking out the dust from which the mercury has been removed from the heating furnace and cooling it (Step S8), and using the cooled dust as a cement raw material. It is characterized by comprising a step (step S9) of reusing as.

ここで、電気集塵機の構造について図２を用いて説明する。なお、図２は電気集塵機によってダストが捕集される様子を模式的に示した図である。また、図２では、図が煩雑になるのを避けるため、１つのダストについてのみ符号を付している。
図２に示すように、電気集塵機１５では、平行に配置された一対の集塵極１５ａ、１５ａの中間にピアノ線等からなる放電極１５ｂが設置されている。そして、電気集塵機１５は、集塵極１５ａ、１５ａが正、放電極１５ｂが負となるように、集塵極１５ａ、１５ａと放電極１５ｂの間に、例えば、４０～６０［ｋＶ］の直流電圧が印加される構造となっている。
このように集塵極１５ａ、１５ａと放電極１５ｂの間に直流電圧が印加された状態の電気集塵機１５の内部に、幅の広い矢印で示すようにダスト１８を含むガスを流すと、集塵極１５ａ、１５ａと放電極１５ｂの間にコロナ放電が発生して、無数のガス分子が負にイオン化する。このガス分子は電位の低い放電極１５ｂから電位の高い集塵極１５ａ、１５ａへと移動し、このガス分子が衝突したダスト１８は負に帯電する。その結果、負に帯電したダスト１８は高電位の集塵極１５ａに引き寄せられ、集塵極１５ａに接触したダスト１８は負の電荷を失って、集塵極１５ａの表面に付着する。なお、ダスト１８を回収する際は、バイブレータ等で集塵極１５ａに振動を与える。これにより、ダスト１８は集塵極１５ａの表面から剥離して落下する。 Here, the structure of the electrostatic precipitator will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing how dust is collected by an electrostatic precipitator. In addition, in FIG. 2, in order to avoid complication of the drawing, only one dust is labeled.
As shown in FIG. 2, in the electric dust collector 15, a discharge electrode 15b made of a piano wire or the like is installed between a pair of dust collection electrodes 15a, 15a arranged in parallel. In the electric dust collector 15, a direct current of, for example, 40 to 60 [kV] is applied between the dust collection electrodes 15a, 15a and the discharge electrode 15b so that the dust collection electrodes 15a, 15a are positive and the discharge electrode 15b is negative. It has a structure to which a voltage is applied.
When a gas containing dust 18 is flowed as indicated by a wide arrow into the electrostatic precipitator 15 in a state in which a DC voltage is applied between the dust collecting electrodes 15a, 15a and the discharge electrode 15b, the dust is collected. A corona discharge is generated between the electrodes 15a, 15a and the discharge electrode 15b, and countless gas molecules are negatively ionized. The gas molecules move from the low-potential discharge electrode 15b to the high-potential dust collection electrodes 15a, 15a, and the dust 18 hit by the gas molecules is negatively charged. As a result, the negatively charged dust 18 is attracted to the high-potential dust collecting electrode 15a, and the dust 18 contacting the dust collecting electrode 15a loses its negative charge and adheres to the surface of the dust collecting electrode 15a. When collecting the dust 18, the dust collection electrode 15a is vibrated by a vibrator or the like. As a result, the dust 18 is separated from the surface of the dust collection electrode 15a and falls.

つぎに、電気集塵機１５から回収したダスト１８に含まれる水銀を除去する際に用いられる水銀除去設備について図３を用いて説明する。図３は水銀除去設備を模式的に示した図である。なお、第１の加熱炉、第２の加熱炉及び冷却器では、図が煩雑になるのを避けるため、複数の羽根のうち、１つの羽根についてのみ符号を付している
図３に示すように、ホッパー１９に投入され灰供給管２０から排出されたダストは、スクリュウコンベア３２によって搬送され、第１の加熱炉２１に供給される。第１の加熱炉２１は、本体２１ｃの一端に上方へ開口するように灰入口２１ａが設けられるとともに、本体２１ｃの他端に下方へ開口するように灰出口２１ｂが設けられている。したがって、スクリュウコンベア３２によって搬送されたダストは、第１の加熱炉２１の灰入口２１ａから本体２１ｃの内部に投入される。なお、ダストが第１の加熱炉２１に対して単位時間当たりに投入される量は、灰供給管２０に設置されたロータリバルブ２０ａによって調整される。
第１の加熱炉２１の本体２１ｃの内部において加熱されたダストは、灰出口２１ｂから排出されて第２の加熱炉２２に供給される。第２の加熱炉２２は、本体２２ｃの一端に上方へ開口するように灰入口２２ａが設けられるとともに、本体２２ｃの他端に下方へ開口するよう灰出口２２ｂが設けられている。また、本体２２ｃの他端の上部には、ガス出口２２ｆが設けられている。 Next, the mercury removal equipment used when removing mercury contained in the dust 18 recovered from the electrostatic precipitator 15 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing the mercury removal equipment. In addition, in the first heating furnace, the second heating furnace and the cooler, in order to avoid complication of the drawing, only one blade out of the plurality of blades is denoted by a reference numeral. As shown in FIG. Next, the dust put into the hopper 19 and discharged from the ash supply pipe 20 is conveyed by the screw conveyor 32 and supplied to the first heating furnace 21 . The first heating furnace 21 is provided with an ash inlet 21a that opens upward at one end of the main body 21c, and an ash outlet 21b that opens downward at the other end of the main body 21c. Therefore, the dust conveyed by the screw conveyor 32 is introduced from the ash inlet 21a of the first heating furnace 21 into the main body 21c. The amount of dust fed into the first heating furnace 21 per unit time is adjusted by a rotary valve 20 a installed in the ash supply pipe 20 .
The dust heated inside the main body 21 c of the first heating furnace 21 is discharged from the ash outlet 21 b and supplied to the second heating furnace 22 . The second heating furnace 22 has an ash inlet 22a that opens upward at one end of the main body 22c, and an ash outlet 22b that opens downward at the other end of the main body 22c. A gas outlet 22f is provided at the top of the other end of the main body 22c.

第１の加熱炉２１の灰出口２１ｂから排出されたダストは、灰入口２２ａから第２の加熱炉２２の本体２２ｃの内部に投入される。そして、第２の加熱炉２２の内部で加熱されたダストは、灰出口２２ｂから排出されて冷却器２３に供給される。
冷却器２３は、本体２３ｃの一端に上方へ開口するように灰入口２３ａが設けられるとともに、本体２３ｃの他端に下方へ開口するように灰出口２３ｂが設けられている。したがって、第２の加熱炉２２の灰出口２２ｂから排出されたダストは、冷却器２３の灰入口２３ａから本体２３ｃの内部に投入される。 The dust discharged from the ash outlet 21b of the first heating furnace 21 is thrown into the main body 22c of the second heating furnace 22 from the ash inlet 22a. The dust heated inside the second heating furnace 22 is discharged from the ash outlet 22 b and supplied to the cooler 23 .
The cooler 23 is provided with an ash inlet 23a that opens upward at one end of the main body 23c, and an ash outlet 23b that opens downward at the other end of the main body 23c. Therefore, the dust discharged from the ash outlet 22b of the second heating furnace 22 is thrown into the main body 23c from the ash inlet 23a of the cooler 23. As shown in FIG.

第１の加熱炉２１は、円筒体の両端が閉塞された中空構造の本体２１ｃと、この本体２１ｃの外周面に設置されたヒータ（図示せず）を備えている。本体２１ｃの内部には、複数の羽根２１ｄと、この羽根２１ｄが固定された回転軸２１ｅが回転可能な状態で設置されている。すなわち、第１の加熱炉２１は灰入口２１ａから本体２１ｃの一端側に投入されたダストが、回転する羽根２１ｄによって灰出口２１ｂが設けられている側に向かって搬送される構造となっている。
第２の加熱炉２２は、円筒体の両端が閉塞された中空構造の本体２２ｃと、この本体２２ｃの外周面に設置されたヒータ（図示せず）を備えている。本体２２ｃの内部には複数の羽根２２ｄと、この羽根２２ｄが固定された回転軸２２ｅが回転可能な状態で設置されており、ガス出口２２ｆにはダストフィルタ２５が設置されている。すなわち、第２の加熱炉２２は灰入口２２ａから本体２２ｃの一端側に投入されたダストが、回転する羽根２２ｄによって灰出口２２ｂが設けられている側に向かって搬送される構造となっている。 The first heating furnace 21 includes a hollow cylindrical body 21c closed at both ends, and a heater (not shown) provided on the outer peripheral surface of the body 21c. A plurality of blades 21d and a rotary shaft 21e to which the blades 21d are fixed are rotatably installed inside the main body 21c. That is, the first heating furnace 21 has a structure in which dust introduced from the ash inlet 21a to one end side of the main body 21c is conveyed toward the side where the ash outlet 21b is provided by the rotating blades 21d. .
The second heating furnace 22 includes a cylindrical body 22c having a hollow structure with both ends closed, and a heater (not shown) installed on the outer peripheral surface of the body 22c. A plurality of blades 22d and a rotary shaft 22e to which the blades 22d are fixed are rotatably installed inside the main body 22c, and a dust filter 25 is installed at the gas outlet 22f. That is, the second heating furnace 22 has a structure in which the dust introduced from the ash inlet 22a to one end side of the main body 22c is conveyed toward the side where the ash outlet 22b is provided by the rotating blades 22d. .

第１の加熱炉２１では、ダストが第１の加熱炉２１の灰入口２１ａに投入される際に灰供給管２０から本体２１ｃの内部に窒素ガスが供給される構造となっており、この窒素ガスによって、本体２１ｃの内部は酸素濃度が０．１％以下の酸欠状態となっている。
なお、第１の加熱炉２１の内部で加熱されたダストが灰出口２１ｂから排出されて第２の加熱炉２２の灰入口２２ａに投入される際に本体２２ｃの内部に外部から酸素ガス等が混入することはないため、本体２２ｃの内部も酸素濃度が０．１％以下の酸欠状態となっている。 In the first heating furnace 21, when dust is introduced into the ash inlet 21a of the first heating furnace 21, nitrogen gas is supplied from the ash supply pipe 20 to the inside of the main body 21c. Due to the gas, the inside of the main body 21c is in an oxygen-deficient state with an oxygen concentration of 0.1% or less.
When the dust heated inside the first heating furnace 21 is discharged from the ash outlet 21b and thrown into the ash inlet 22a of the second heating furnace 22, oxygen gas or the like is introduced from the outside into the main body 22c. Since there is no mixing, the inside of the main body 22c is also in an oxygen-deficient state with an oxygen concentration of 0.1% or less.

冷却器２３は、円筒体の両端が閉塞された中空構造の本体２３ｃと、この本体２３ｃの外周面に設置された水冷式又は空冷式のジャケット（図示せず）を備えており、本体２３ｃの内部には、複数の羽根２３ｄと、この羽根２３ｄが固定された回転軸２３ｅが回転可能な状態で設置されている。すなわち、冷却器２３は灰入口２３ａから本体２３ｃの一端側に投入されたダストが、回転する羽根２３ｄによって灰出口２３ｂが設けられている本体２３ｃの他端側に向かって搬送される構造となっている。
冷却器２３の内部で冷却されたダストは、灰出口２３ｂに接続された灰排出管２４から排出された後、スクリュウコンベア３２によって所定の場所へ搬送される。なお、ダストが冷却器２３から単位時間当たりに排出される量は、灰排出管２４に設置されたロータリバルブ２４ａによって調整される。 The cooler 23 includes a hollow body 23c in which both ends of a cylindrical body are closed, and a water-cooled or air-cooled jacket (not shown) installed on the outer peripheral surface of the body 23c. Inside, a plurality of blades 23d and a rotating shaft 23e to which the blades 23d are fixed are rotatably installed. That is, the cooler 23 has a structure in which the dust introduced from the ash inlet 23a into one end of the main body 23c is conveyed by the rotating blades 23d toward the other end of the main body 23c where the ash outlet 23b is provided. ing.
The dust cooled inside the cooler 23 is discharged from the ash discharge pipe 24 connected to the ash outlet 23b, and then conveyed to a predetermined location by the screw conveyor 32. Incidentally, the amount of dust discharged from the cooler 23 per unit time is adjusted by a rotary valve 24 a installed in the ash discharge pipe 24 .

ダストフィルタ２５には、ガス吸引管（図示せず）を介してコンデンサ２６の上部が接続されている。また、コンデンサ２６の下部には、吸引ポンプ（図示せず）が設置されたガス吸引管（図示せず）を介して吸着塔２７ａが接続されるとともに、水銀排出管（図示せず）を介して水銀分離器２８が接続されている。そして、水銀分離器２８では、水より比重が大きい水銀が底部に溜まり、水銀より比重が小さい水は水銀の上側に溜まる構造となっている。
水銀分離器２８の底部に溜まった水銀の一部は、水銀分離器２８の底部に設けられた排出口（図示せず）から水銀溜２９へ導出される。一方、水銀の上側に溜まった水は、水銀分離器２８の側面に接続された水抜出管（図示せず）から溢出させるようにして抜き出された後、水槽３０に貯められる。
なお、水槽３０は排水管（図示せず）を介して吸着塔２７ｂに接続されている。したがって、水槽３０に溜まった水は、排水管に設置された排水ポンプ３１に吸い上げられて吸着塔２７ｂに送られる。 An upper portion of a condenser 26 is connected to the dust filter 25 via a gas suction pipe (not shown). An adsorption tower 27a is connected to the lower part of the condenser 26 through a gas suction pipe (not shown) equipped with a suction pump (not shown), and a mercury discharge pipe (not shown). A mercury separator 28 is connected to the outlet. The mercury separator 28 has a structure in which mercury, which has a higher specific gravity than water, accumulates at the bottom, and water, which has a lower specific gravity than mercury, accumulates above the mercury.
A portion of the mercury collected at the bottom of the mercury separator 28 is led out to the mercury reservoir 29 through an outlet (not shown) provided at the bottom of the mercury separator 28 . On the other hand, the water accumulated above the mercury is drained from a drain pipe (not shown) connected to the side of the mercury separator 28 so as to overflow, and then stored in the water tank 30 .
The water tank 30 is connected to the adsorption tower 27b through a drain pipe (not shown). Therefore, the water accumulated in the water tank 30 is sucked up by the drain pump 31 installed in the drain pipe and sent to the adsorption tower 27b.

このような構造の水銀除去設備に持ち込まれたダストは、まず、第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２において、４００℃～６００℃の温度で１時間、酸欠還元雰囲気下で加熱される。これにより、沸点が３５６℃である水銀が気化して水銀ガスとなるため、ダストからの水銀の分離が容易となる。また、このような方法によれば、ダストを加熱する際に酸化水銀や塩化水銀が生成されず、排ガスに含まれる水銀が金属水銀の形態で回収されるため、毒性の強い塩化水銀を取り扱う必要がない。したがって、排ガスに含まれる水銀を安全に除去することができる。また、酸化水銀や塩化水銀から水銀を除去する工程が不要であるため、排ガスから水銀を除去する処理に要する費用や時間が削減される。
したがって、ステップＳ２の工程を備えた本発明の水銀除去方法によれば、排ガス中の水銀を安全かつ安価に、しかも効率よく低減することができる。 The dust brought into the mercury removal equipment having such a structure is first heated in the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 at a temperature of 400° C. to 600° C. for 1 hour in an oxygen-deficient reducing atmosphere. be done. As a result, the mercury having a boiling point of 356° C. is vaporized into mercury gas, which facilitates separation of the mercury from the dust. In addition, according to this method, mercury oxide and mercury chloride are not generated when the dust is heated, and the mercury contained in the exhaust gas is recovered in the form of metallic mercury, so it is necessary to handle highly toxic mercury chloride. There is no Therefore, mercury contained in exhaust gas can be safely removed. In addition, since a process for removing mercury from mercury oxide or mercury chloride is not required, the cost and time required for removing mercury from exhaust gas can be reduced.
Therefore, according to the method of removing mercury of the present invention including the process of step S2, mercury in exhaust gas can be reduced safely, inexpensively, and efficiently.

有機物を低温で燃焼させた場合、ベンゼンやフェノールなどのダイオキシンの前駆体が生成され、さらに、それらの化学反応によりダイオキシンが生成されることや、ダイオキシンは一旦分解しても排ガスの冷却過程において再合成されることが知られている。一方で、酸素濃度が１％以下のような酸欠還元雰囲気下で有機物を焼却した場合には、焼却温度が８００℃より低い場合でも脱塩素化が進行する結果、ダイオキシン類が分解されることが知られている。
したがって、水銀除去設備に持ち込まれたダストを第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２において、４００℃～６００℃の温度で１時間、酸欠還元雰囲気下で加熱する工程（図１（ａ）のステップＳ２に対応）を備えた本発明の水銀除去方法では、ダストの加熱時にダイオキシン類が発生することはない。 When organic matter is burned at low temperatures, precursors of dioxins such as benzene and phenol are produced, and dioxins are produced by their chemical reactions. known to be synthesized. On the other hand, when organic matter is incinerated in an oxygen-deficient reducing atmosphere with an oxygen concentration of 1% or less, dechlorination proceeds even when the incineration temperature is lower than 800° C. As a result, dioxins are decomposed. It has been known.
Therefore, the dust brought into the mercury removal equipment is heated in the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 at a temperature of 400 ° C. to 600 ° C. for 1 hour in an oxygen-deficient reducing atmosphere (Fig. 1 ( In the method for removing mercury of the present invention including a) corresponding to step S2), no dioxins are generated when the dust is heated.

第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２の内部で加熱されたダストは、第２の加熱炉２２から取り出されて冷却器２３において７０℃まで冷却される（図１（ａ）のステップＳ８に対応）。このとき、冷却速度が遅いと、一旦分解したダイオキシンが２５０℃前後で再合成されてしまう。したがって、この工程では、４００℃～６００℃に加熱されたダストを急冷する（例えば、６０分程度で７０℃まで一気に下げる）ことが望ましい。これにより、ダイオキシンの再合成が抑制される。
なお、水銀が除去された状態で冷却器２３の灰出口２３ｂに接続された灰排出管２４から排出されたダストはブレンディングサイロ３（図７参照）を経て原料ストレージサイロ４（図７参照）に貯蔵された後、適宜、セメント原料として再利用される（図１（ａ）のステップＳ９に対応）。むろん、セメント原料としての再利用に限定されず、セメント以外の窯業原料などの他の用途に利用しても良いし、埋め立てなどにより廃棄しても良い。 The dust heated inside the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 is removed from the second heating furnace 22 and cooled to 70° C. in the cooler 23 (step in FIG. 1(a) compatible with S8). At this time, if the cooling rate is slow, the once decomposed dioxin will be resynthesized at around 250°C. Therefore, in this step, it is desirable to rapidly cool the dust heated to 400° C. to 600° C. (for example, cool down to 70° C. in about 60 minutes). This suppresses resynthesis of dioxin.
The dust discharged from the ash discharge pipe 24 connected to the ash outlet 23b of the cooler 23 with the mercury removed passes through the blending silo 3 (see FIG. 7) to the raw material storage silo 4 (see FIG. 7). After being stored, it is appropriately reused as a raw material for cement (corresponding to step S9 in FIG. 1(a)). Of course, it is not limited to reuse as a raw material for cement, and may be used for other purposes such as a raw material for ceramics other than cement, or may be disposed of by landfilling or the like.

第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２の内部で加熱されて気化した水と水銀は、水蒸気及び水銀ガスとなって第２の加熱炉２２のガス出口２２ｆから排出され（図１（ａ）のステップＳ３に対応）、ダストフィルタ２５で濾過された後、コンデンサ２６に送られて冷却される（図１（ａ）のステップＳ４に対応）。コンデンサ２６の内部で冷却されて凝縮した水蒸気と水銀ガスはそれぞれ水及び液状の水銀となる。これにより、水銀の回収が容易となる。
一方、コンデンサ２６の内部で凝縮しないガスは、吸着塔２７ａに送られて、所定の成分が除去された後、排ガスとして放出される。
上述の水と液状の水銀はコンデンサ２６から取り出されて水銀分離器２８に送られて分離される（図１（ａ）のステップＳ５及びステップＳ６に対応）。そして、水から分離された水銀は水銀分離器２８から水銀溜２９に導出され、水銀溜２９から適宜回収される。一方、水銀が除去された水は吸着塔２７ｂに送られて、所定の成分が除去された後、回収される（図１（ａ）のステップＳ７に対応）。
酸素濃度が０．１％以下の酸欠還元雰囲気下での加熱を行うための上述の構造や機能を有する装置は多数公知である。また、いわゆるハーゲンマイヤー炉として多数のメーカーから提供されている。したがって、本発明の実施にあたっては、それらを適宜選択して使用することができる。
また、単にダストを十分に加熱するだけでも、その雰囲気や他の共存元素に応じて、ダストに含まれる水銀が塩化水銀や酸化水銀として揮発する。したがって、上述の酸欠還元雰囲気下で加熱する方法以外の公知の方法で揮発させた水銀を冷却及び固化させて別途回収することによっても水銀が除去されたダストが得られる。本発明にはこのような態様も含まれる。 The water and mercury heated and vaporized inside the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 become water vapor and mercury gas and are discharged from the gas outlet 22f of the second heating furnace 22 (Fig. 1 ( (corresponding to step S3 in a)), filtered by the dust filter 25, sent to the condenser 26 and cooled (corresponding to step S4 in FIG. 1(a)). The water vapor and mercury gas cooled and condensed inside the condenser 26 become water and liquid mercury, respectively. This facilitates recovery of mercury.
On the other hand, the gas that is not condensed inside the condenser 26 is sent to the adsorption tower 27a, and after predetermined components are removed, it is released as exhaust gas.
The above water and liquid mercury are extracted from the condenser 26 and sent to the mercury separator 28 to be separated (corresponding to steps S5 and S6 in FIG. 1(a)). Mercury separated from water is discharged from the mercury separator 28 to the mercury reservoir 29 and recovered from the mercury reservoir 29 as appropriate. On the other hand, the water from which mercury has been removed is sent to the adsorption tower 27b and recovered after the predetermined components are removed (corresponding to step S7 in FIG. 1(a)).
A large number of devices having the above structure and function for heating in an oxygen-deficient reducing atmosphere with an oxygen concentration of 0.1% or less are known. It is also offered by many manufacturers as a so-called Hagenmeyer furnace. Therefore, in carrying out the present invention, they can be appropriately selected and used.
Further, even if the dust is simply heated sufficiently, the mercury contained in the dust volatilizes as mercury chloride or mercury oxide depending on the atmosphere and other coexisting elements. Accordingly, mercury-removed dust can also be obtained by cooling and solidifying volatilized mercury by a known method other than the above-described method of heating in an oxygen-deficient reducing atmosphere and separately recovering it. The present invention also includes such aspects.

工場などのように一度に大量の排ガスを処理する必要がある場所では、通常、多段型の電気集塵機が用いられる。そこで、多段型の電気集塵機によって捕集されたダストの回収方法について図４を用いて説明する。
図４は内部が５つの区画に分けられた多段型の電気集塵機によって捕集されたダストが回収される様子を模式的に示した図である。なお、図中の数字は電気集塵機内に設けられた区画の番号を表している。すなわち、図４に示した電気集塵機では、排ガスの供給口と排出口に最も近い区画に対して１及び５の番号がそれぞれ付されるとともに、その間の区画については、排ガスの排出口に近いほど大きい番号が付されている。また、図４では原料の流れを実線で示し、排ガスの流れを破線で示している。
図７を用いて既に説明したように石灰石、粘土、珪石及び酸化鉄原料等が調合された原料は原料乾燥機０に送られて排ガスとの接触により乾燥させられ、続いて原料ミル１に送られて粉砕される。そして、原料ミル１において粉砕された原料はブレンディングサイロ３に送られて均質にブレンドされた後、原料ストレージサイロ４に貯蔵される。一方、原料乾燥機０から排出された気体は、サイクロン２において粉体原料及びダスト中の大きい粒子が分離された後、電気集塵機１５に送られる。さらに、この気体は電気集塵機１５においてダストが捕集された後、煙突１６から大気中に放出される。 Multi-stage electrostatic precipitators are usually used in places such as factories where a large amount of exhaust gas needs to be treated at once. Therefore, a method for collecting dust collected by a multistage electrostatic precipitator will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing how dust collected by a multi-stage electrostatic precipitator whose interior is divided into five compartments is recovered. The numbers in the figure represent the numbers of the compartments provided in the electrostatic precipitator. That is, in the electrostatic precipitator shown in FIG. 4, the numbers 1 and 5 are attached to the sections closest to the exhaust gas supply port and the exhaust gas discharge port, respectively, and the sections in between are assigned the closer to the exhaust gas discharge port. with a large number. Further, in FIG. 4, the solid line indicates the flow of the raw material, and the broken line indicates the flow of the exhaust gas.
As already explained with reference to FIG. 7, raw materials prepared by mixing limestone, clay, silica, iron oxide raw materials, etc. are sent to the raw material dryer 0, dried by contact with the exhaust gas, and then sent to the raw material mill 1. pulverized. Then, the raw materials pulverized in the raw material mill 1 are sent to the blending silo 3 to be homogeneously blended and then stored in the raw material storage silo 4 . On the other hand, the gas discharged from the raw material dryer 0 is sent to the electrostatic precipitator 15 after the large particles in the powder raw material and dust are separated in the cyclone 2 . Furthermore, after the dust is collected in the electrostatic precipitator 15, this gas is released into the atmosphere from the chimney 16.

表１は電気集塵機１５において「各区画において捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度（但し第４及び第５区画は合算したダストの値）」の一例をそれぞれ示したものである。
表１を見ると、排ガスの供給口に近い区画では、捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度が低いことがわかる。このように前段（排ガスの供給口に近い側）の区画で捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が低いのは、導電性が高いカーボンを含むダストは集塵極１５ａに捕捉され難いため、前段の区画に設置された集塵極１５ａでは専ら、導電性を有しない粒子、あるいはカーボンよりも導電性の低い粒子を含むダストが捕捉されることが原因と考えられる。 Table 1 shows an example of "concentration of carbon and mercury contained in dust collected in each section (the fourth and fifth sections are total dust values)" in the electrostatic precipitator 15.
As can be seen from Table 1, the concentrations of carbon and mercury contained in the collected dust are low in the section near the exhaust gas supply port. The reason why the concentration of carbon contained in the dust collected in the former section (on the side close to the supply port of the exhaust gas) is low is that the highly conductive dust containing carbon is less likely to be collected by the dust collection electrode 15a. It is considered that the dust collection electrode 15a installed in the preceding section exclusively captures dust containing non-conductive particles or particles with lower conductivity than carbon.

これに対し、後段（排ガスの排出口に近い側）の区画では、捕集されたダストに含まれるカーボン及び水銀の濃度が高くなっている。このように後段の区画で捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が高いのは、導電性を有しない粒子、あるいはカーボンよりも導電性の低い粒子を含むダストの大部分が前段の区画で捕集される結果、後段の区画ではカーボンが捕集され易くなることによるものと考えられる。
そして、水銀はカーボンに付着し易いことから、捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が低い前段の区画では、捕集されたダストに含まれる水銀の濃度が低く、捕集されたダストに含まれるカーボンの濃度が高い後段の区画では、捕集されたダストに含まれる水銀の濃度が高くなったものと推察される。 On the other hand, in the latter section (on the side closer to the exhaust gas outlet), the concentrations of carbon and mercury contained in the collected dust are high. The reason why the concentration of carbon contained in the dust collected in the latter section is high is that most of the dust containing non-conductive particles or particles with lower conductivity than carbon is in the former section. As a result of being collected, carbon is likely to be collected in the latter section.
Since mercury easily adheres to carbon, the concentration of mercury contained in the collected dust is low in the former section, where the concentration of carbon contained in the collected dust is low. It is speculated that the concentration of mercury contained in the collected dust increased in the latter section where the concentration of carbon contained was high.

表１に示すように、第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストに含まれる水銀濃度は、第１の区画、第２の区画で捕集されたダストに比べて大幅に高い。これは、原料や燃料としてセメントの製造工程の系内に持ち込まれた廃棄物に含まれる水銀の原料工程と焼成工程の中で循環する量を低減させるには、第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストに含まれる水銀を除去することが有効であることを意味している。
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る水銀除去方法では、電気集塵機が図４に示すように５つの区画を有する多段型である場合、後段の区画（本実施例では第３の区画乃至第５の区画）において捕集されたダストを回収する工程（図１（ｂ）のステップＳ１－２）を図１（ａ）のステップＳ１に示すダストの回収工程とし、前段の区画（本実施例では第１の区画及び第２の区画）において捕集されたダストを前述したような水銀除去工程を経ずにセメント原料として再利用することを特徴とする。 As shown in Table 1, the concentration of mercury contained in the dust collected in the third to fifth sections is significantly higher than the dust collected in the first and second sections. . In order to reduce the amount of mercury contained in the waste brought into the system of the cement manufacturing process as a raw material or fuel and circulating in the raw material process and the firing process, the third to fifth compartments This means that it is effective to remove the mercury contained in the dust collected in the compartment.
Therefore, in the mercury removal method according to the first embodiment of the present invention, when the electrostatic precipitator is a multistage type having five compartments as shown in FIG. The step of collecting the dust collected in the fifth section to the fifth section) (step S1-2 in FIG. 1(b)) is the dust collecting step shown in step S1 in FIG. The embodiment is characterized in that the dust collected in the first section and the second section is reused as a raw material for cement without going through the mercury removal process as described above.

具体的に説明すると、図４に示すように電気集塵機１５の第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストは、上部にベントフィルタ３５が設置された貯灰サイロ３３に送られる。貯灰サイロ３３に貯蔵されたダストは、トラック３４によって水銀除去設備（図３参照）に適宜輸送される。そして、図３を用いて既に説明したように水銀除去設備の第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２において水銀が除去されたダストは、冷却器２３で冷却された後、ブレンディングサイロ３に送られて均質にブレンドされた後、原料ストレージサイロ４に貯蔵され、適宜、セメント原料として再利用される。
一方、電気集塵機１５の第１の区画及び第２の区画において捕集されたダストは、サイクロン２において排ガスから分離された粉体原料とともに、ブレンディングサイロ３に送られて均質にブレンドされた後、原料ストレージサイロ４に貯蔵され、適宜、セメント原料として再利用される。 Specifically, as shown in FIG. 4, the dust collected in the third to fifth sections of the electrostatic precipitator 15 is sent to an ash storage silo 33 having a vent filter 35 installed thereon. The dust stored in the ash storage silo 33 is suitably transported by truck 34 to the mercury removal facility (see FIG. 3). Then, as already described with reference to FIG. 3, the dust from which mercury has been removed in the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 of the mercury removal equipment is cooled by the cooler 23, and then After being sent to and blended homogeneously, it is stored in the raw material storage silo 4 and reused as a raw material for cement as appropriate.
On the other hand, the dust collected in the first section and the second section of the electrostatic precipitator 15 is sent to the blending silo 3 together with the powder raw material separated from the exhaust gas in the cyclone 2, and homogeneously blended. It is stored in the raw material storage silo 4 and appropriately reused as a raw material for cement.

このように、ステップＳ１－１の工程で回収されたダストを直接セメント原料とする工程を備えた本発明の水銀除去方法によれば、セメント原料として再利用される上記ダストに含まれる水銀の量を少なくできるとともに、外部で水銀処理に供するダストの量を少なくできることから、セメントの製造設備内に持ち込まれる水銀の量を少なく抑えつつ、セメント原料の製造コストの削減を図ることができる。
上述の多段型電気集塵機の「前段」及び「後段」については、最も供給口に近い区画を「前段」とし、最も排出口に近い区画を「後段」とするものとし、それ以外は、用いる電気集塵機の特性や排ガス及びダストの性状に応じて中間区画を適宜振り分ければよい。なお、通常は、段数が偶数の場合には真中で分け、奇数の場合は真中の区画を「後段」に振り分ければよい。 Thus, according to the method for removing mercury of the present invention, which includes the step of directly using the dust collected in step S1-1 as raw material for cement, the amount of mercury contained in the dust that is reused as raw material for cement is can be reduced, and the amount of dust to be subjected to mercury treatment outside can be reduced, so that the amount of mercury brought into the cement manufacturing facility can be reduced, and the manufacturing cost of cement raw materials can be reduced.
Regarding the "front stage" and "back stage" of the above-mentioned multi-stage electrostatic precipitator, the section closest to the supply port is the "front stage" and the section closest to the discharge port is the "back stage". The intermediate sections may be appropriately distributed according to the characteristics of the dust collector and the properties of the exhaust gas and dust. Normally, if the number of stages is even, it should be divided in the middle.

図５は本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法に用いる設備の構成を示したブロック図であり、図６は図５に示した水銀除去方法における各工程を示したフローチャートである。なお、図５において実線はダストの流れを表しており、破線はガスの流れを表している。また、図６に示したステップＳ１は図１（ａ）及び図１（ｂ）を用いて既に説明した実施例１の水銀除去方法におけるダストの回収工程（図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したステップＳ１）と同一であるため、その説明を省略する。さらに、図６に示したステップＳ６～ステップＳ１３は図１（ａ）に示したステップＳ２～ステップＳ９とそれぞれ同一であるため、それらの工程についても同様に説明を省略する。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of equipment used in the mercury removal method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flow chart showing each step in the mercury removal method shown in FIG. . In FIG. 5, the solid line represents the flow of dust, and the broken line represents the flow of gas. Further, step S1 shown in FIG. 6 is a dust recovery step (FIGS. ) is the same as step S1) shown in ), so its description is omitted. Furthermore, since steps S6 to S13 shown in FIG. 6 are the same as steps S2 to S9 shown in FIG.

図５に示すように本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法では、図７に示したセメントの製造設備における電気集塵機１５から回収されたダストを加熱する加熱塔３６と、この加熱塔３６の内部においてダストに付着した水銀が気化することにより発生したガス（以下、水銀ガスという。）を電気集塵機１５から回収された別のダストに接触させた状態で冷却する冷却塔３７からなる加熱濃縮器３８を備えている。
なお、本願明細書及び特許請求の範囲においては、加熱塔３６に供給されるダストと冷却塔３７に供給されるダストを区別するため、便宜上、電気集塵機１５から回収されたダストのうち、加熱塔３６に供給されるダストを第１のダストといい、冷却塔３７に供給されるダストを第２のダストというものとする。 As shown in FIG. 5, in the method for removing mercury according to the second embodiment of the present invention, a heating tower 36 for heating the dust collected from the electrostatic precipitator 15 in the cement manufacturing facility shown in FIG. It consists of a cooling tower 37 that cools the gas (hereinafter referred to as mercury gas) generated by the vaporization of mercury adhering to the dust inside the tower 36 while contacting another dust collected from the electrostatic precipitator 15. A heated concentrator 38 is provided.
In the specification and claims of the present application, in order to distinguish between the dust supplied to the heating tower 36 and the dust supplied to the cooling tower 37, for convenience, of the dust collected from the electrostatic precipitator 15, The dust supplied to 36 is called first dust, and the dust supplied to cooling tower 37 is called second dust.

本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法では、まず、電気集塵機１５の第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストが回収され（図６のステップＳ１）、図５に示すように加熱塔３６に送られる。このダスト（第１のダスト）は４５０℃～６００℃に保たれている加熱塔３６で加熱され（図６のステップＳ２）、上記ダスト（第１のダスト）に付着していた水銀は気化して水銀ガスとなる。この水銀ガスは加熱塔３６から取り出されて冷却塔３７に送られるが（図６のステップＳ３）、加熱塔３６に残ったダスト（第１のダスト）は取り出されて再びセメント製造工程に戻される。
１４０℃以下に保たれている冷却塔３７に送られた水銀ガスは、電気集塵機１５の第３の区画乃至第５の区画から回収されたダスト（第２のダスト）に接触させられた状態で冷却されることにより、上記ダスト（第２のダスト）に付着する（図６のステップＳ４）。水銀が付着したダスト（第２のダスト）は、図５に示すように冷却塔３７から取り出され（図６のステップＳ５）、水銀除去設備（図３を参照）へ送られる。このダスト（第２のダスト）は図３を用いて既に説明した第１の加熱炉２１及び第２の加熱炉２２で加熱され（図６のステップＳ６）、水銀が除去されたガスは冷却塔３７から取り出されてセメント製造工程に戻される。 In the mercury removal method according to the second embodiment of the present invention, first, the dust collected in the third to fifth sections of the electrostatic precipitator 15 is collected (step S1 in FIG. 6), and is sent to heating tower 36 as shown in FIG. This dust (first dust) is heated in a heating tower 36 maintained at 450° C. to 600° C. (step S2 in FIG. 6), and the mercury adhering to the dust (first dust) is vaporized. becomes mercury gas. This mercury gas is taken out from the heating tower 36 and sent to the cooling tower 37 (step S3 in FIG. 6), while the dust (first dust) remaining in the heating tower 36 is taken out and returned to the cement manufacturing process. .
The mercury gas sent to the cooling tower 37 kept at 140° C. or less is brought into contact with the dust (second dust) collected from the third to fifth sections of the electrostatic precipitator 15. As it cools, it adheres to the dust (second dust) (step S4 in FIG. 6). The dust with mercury attached (second dust) is removed from the cooling tower 37 as shown in FIG. 5 (step S5 in FIG. 6) and sent to the mercury removal facility (see FIG. 3). This dust (second dust) is heated in the first heating furnace 21 and the second heating furnace 22 already described with reference to FIG. 3 (step S6 in FIG. 6), and the gas from which mercury has been removed is 37 and returned to the cement manufacturing process.

表２は電気集塵機１５において捕集されるダストを第１のダストと第２のダストに分け、第１のダストを加熱塔３６に供給し約５００℃に加熱して、水銀をガス化させ、そのガスを第２のダストと冷却塔３７内において約１００℃で接触させて、高濃度の水銀を含む第２のダストを回収した試験結果を示している。
表２を見ると、仕込み前の第１のダストと第２のダストは水銀濃度が５８．４ｐｐｍであったのに対し、取り出し後の第１のダストは水銀濃度が０．４ｐｐｍ、第２のダストは水銀濃度が８２７．７ｐｐｍとなっており、濃縮倍率は、約１４倍となっていることが分かる。また、取り出された第２のダストの質量が７５ｇとなっており、第１のダストと第２のダストの仕込み量の合計を基準とすると、約６．８％に減容されていることが分かる。これは、電気集塵機１５から回収されたダストを加熱・冷却して得られた第２のダストに水銀が濃縮されたことに加え、ダストの減容もできていることから、水銀を除去する方法が有効であることを意味している。 Table 2 divides the dust collected in the electrostatic precipitator 15 into the first dust and the second dust, supplies the first dust to the heating tower 36 and heats it to about 500 ° C., gasifies mercury, The gas is brought into contact with the second dust in the cooling tower 37 at about 100° C., and the test results of recovering the second dust containing high-concentration mercury are shown.
Looking at Table 2, the first dust and the second dust before charging had a mercury concentration of 58.4 ppm, while the first dust after removal had a mercury concentration of 0.4 ppm and the second dust. It can be seen that the dust has a mercury concentration of 827.7 ppm and a concentration ratio of about 14 times. In addition, the mass of the second dust taken out is 75 g, and the volume is reduced to about 6.8% based on the total amount of the first dust and the second dust charged. I understand. This is because mercury is concentrated in the second dust obtained by heating and cooling the dust collected from the electrostatic precipitator 15, and the volume of the dust is also reduced. is valid.

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法は、ダストに付着した水銀を気化させる工程が、第１のダストを加熱する第１の加熱工程（図６のステップＳ２）と、第２のダストを加熱する第２の加熱工程（図６のステップＳ６）からなり、第１の加熱工程で気化により第１のダストから分離した水銀を第２のダストに接触させながら冷却する冷却工程（図６のステップＳ４）を備えたことを特徴とする。
なお、電気集塵機１５から加熱塔３６に供給される第１のダストに付着している水銀の濃度が、例えば、４０ｐｐｍ～１００ｐｐｍであるのに対し、冷却塔３７から取り出された第２のダストに付着している水銀の濃度は、例えば、２００ｐｐｍ～５０００ｐｐｍとなる。すなわち、電気集塵機１５の第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストは加熱濃縮器３８における処理により、水銀の含有量が５～５０倍に高められている。このように、本発明の第２の実施の形態に係る水銀除去方法によれば、電気集塵機１５の第３の区画乃至第５の区画において捕集されたダストに付着している水銀が加熱濃縮器３８で濃縮されるため、本発明の第１の実施の形態に係る水銀除去方法に比べて、水銀含有率の高いダストを水銀除去設備（図３を参照）に供給することができる。これにより、水銀除去設備によって処理されるダストの量が大幅に削減（減容）される。 As described above, in the method for removing mercury according to the second embodiment of the present invention, the step of vaporizing mercury adhering to dust is the first heating step of heating the first dust (the step in FIG. 6 S2) and a second heating step (step S6 in FIG. 6) of heating the second dust, and the mercury separated from the first dust by vaporization in the first heating step is brought into contact with the second dust. and a cooling step (step S4 in FIG. 6).
The concentration of mercury adhering to the first dust supplied from the electrostatic precipitator 15 to the heating tower 36 is, for example, 40 ppm to 100 ppm, while the second dust taken out from the cooling tower 37 has The concentration of adhering mercury is, for example, 200 ppm to 5000 ppm. That is, the dust collected in the third to fifth sections of the electrostatic precipitator 15 is treated in the heating concentrator 38 to increase the mercury content by 5 to 50 times. As described above, according to the method for removing mercury according to the second embodiment of the present invention, the mercury adhering to the dust collected in the third to fifth sections of the electrostatic precipitator 15 is heated and condensed. Since it is concentrated in the vessel 38, dust with a higher mercury content can be supplied to the mercury removal facility (see FIG. 3) compared to the mercury removal method according to the first embodiment of the present invention. This significantly reduces (reduces) the amount of dust to be processed by the mercury removal equipment.

本発明に係る水銀除去方法は、セメントの製造工程において排ガスに含まれる水銀を除去する場合に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The method for removing mercury according to the present invention is applicable to removing mercury contained in exhaust gas in the cement manufacturing process.

０…原料乾燥機 １…原料ミル ２…サイクロン ３…ブレンディングサイロ ４…原料ストレージサイロ ５…プレヒータ ６…ロータリーキルン ７…クリンカクーラ ８…クリンカサイロ ９…石膏ヤード １０…予備粉砕機 １１…仕上げミル １２…分級機 １３…混合機 １４…セメントサイロ １５…電気集塵機 １５ａ…集塵極 １５ｂ…放電極 １６…煙突 １７…ボイラ １８…ダスト １９…ホッパー ２０…灰供給管 ２０ａ…ロータリバルブ ２１…第１の加熱炉 ２１ａ…灰入口 ２１ｂ…灰出口 ２１ｃ…本体 ２１ｄ…羽根 ２１ｅ…回転軸 ２２…第２の加熱炉 ２２ａ…灰入口 ２２ｂ…灰出口 ２２ｃ…本体 ２２ｄ…羽根 ２２ｅ…回転軸 ２２ｆ…ガス出口 ２３…冷却器 ２３ａ…灰入口 ２３ｂ…灰出口 ２３ｃ…本体 ２３ｄ…羽根 ２３ｅ…回転軸 ２４…灰排出管 ２４ａ…ロータリバルブ ２５…ダストフィルタ ２６…コンデンサ ２７ａ、２７ｂ…吸着塔 ２８…水銀分離器 ２９…水銀溜 ３０…水槽 ３１…排水ポンプ ３２…スクリュウコンベア ３３…貯灰サイロ ３４…トラック ３５…ベントフィルタ ３６…加熱塔 ３７…冷却塔 ３８…加熱濃縮器 0 Raw material dryer 1 Raw material mill 2 Cyclone 3 Blending silo 4 Raw material storage silo 5 Preheater 6 Rotary kiln 7 Clinker cooler 8 Clinker silo 9 Gypsum yard 10 Preliminary pulverizer 11 Finishing mill 12 Classifier 13 Mixer 14 Cement silo 15 Electric dust collector 15a Dust collection electrode 15b Discharge electrode 16 Chimney 17 Boiler 18 Dust 19 Hopper 20 Ash supply pipe 20a Rotary valve 21 First heating Furnace 21a Ash inlet 21b Ash outlet 21c Main body 21d Blade 21e Rotary shaft 22 Second heating furnace 22a Ash inlet 22b Ash outlet 22c Main body 22d Blade 22e Rotary shaft 22f Gas outlet 23 Cooler 23a... Ash inlet 23b... Ash outlet 23c... Main body 23d... Blade 23e... Rotary shaft 24... Ash discharge pipe 24a... Rotary valve 25... Dust filter 26... Condenser 27a, 27b... Adsorption tower 28... Mercury separator 29... Mercury Reservoir 30 Water tank 31 Drainage pump 32 Screw conveyor 33 Ash storage silo 34 Truck 35 Vent filter 36 Heating tower 37 Cooling tower 38 Heating concentrator

Claims (5)

セメント製造工程において発生する排ガス中に含まれるダストに付着した水銀を除去する水銀除去方法であって、
電気集塵機において捕集された前記ダストの一部を回収する工程を備えていることを特徴とする水銀除去方法。 A mercury removal method for removing mercury adhering to dust contained in exhaust gas generated in a cement manufacturing process,
A method for removing mercury, comprising a step of recovering part of the dust collected by an electrostatic precipitator. 前記電気集塵機から回収した微粒子の前記ダストは第１のダスト及びこの第１のダストよりも質量が小さく設定される第２のダストの２種類に分けられ、
前記第１のダストを加熱し、前記水銀を気化させる加熱工程と、
この加熱工程で気化した前記水銀を前記第２のダストに接触させながら冷却する冷却工程と、を備え、
この冷却工程で高濃度の前記水銀が付着した前記第２のダストを回収することを特徴とする請求項１に記載の水銀除去方法。 The dust of fine particles collected from the electrostatic precipitator is divided into two types of first dust and second dust whose mass is set smaller than the first dust,
a heating step of heating the first dust to vaporize the mercury;
a cooling step of cooling the mercury vaporized in the heating step while contacting the second dust,
2. The method of removing mercury according to claim 1, wherein the second dust to which the high-concentration mercury is adhered is recovered in this cooling step. 前記ダストから前記水銀を気化させる工程で、前記ダストが酸欠還元雰囲気下で加熱されることを特徴とする請求項２に記載の水銀除去方法。 3. The method of removing mercury according to claim 2, wherein the dust is heated in an oxygen-deficient reducing atmosphere in the step of vaporizing the mercury from the dust. 多段型の前記電気集塵機を用いるとともに、前記電気集塵機の前段から回収された前記ダストは、加熱して前記水銀を気化させる工程を経ずにセメント原料（クリンカ原料）として再利用されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水銀除去方法。 The multi-stage electrostatic precipitator is used, and the dust collected from the front stage of the electrostatic precipitator is reused as a raw material for cement (raw material for clinker) without undergoing a step of heating and vaporizing the mercury. The method for removing mercury according to any one of claims 1 to 3. 多段型の前記電気集塵機の後段において回収され前記水銀が除去された前記ダストを前記セメント原料（クリンカ原料）として再利用することを特徴とする請求項４に記載の水銀除去方法。 5. The method of removing mercury according to claim 4, wherein the dust collected in the latter stage of the multi-stage electrostatic precipitator and from which the mercury has been removed is reused as the raw material for cement (raw material for clinker).

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