JP4678449B1 - CO2 gas recovery method and recovery facility in cement manufacturing facility, and cement manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】セメント製造設備における熱源を有効活用することにより、セメント設備において発生するCO2ガスを高い濃度で分離して回収することが可能となるCO2ガスの回収方法および回収設備並びにセメントの製造方法を提供する。
【解決手段】セメント製造設備の第1のプレヒータ3から抜き出されたか焼前のセメント原料を混合か焼炉12に供給するとともに、セメント原料よりも粒子径の大きい熱媒体を、媒体加熱炉14においてか焼温度以上に加熱した後に混合か焼炉12に供給し、混合か焼炉12において、か焼前のセメント原料を熱媒体によってか焼した後に、か焼されたセメント原料をセメントキルン1に供給し、かつ熱媒体を再び媒体加熱炉14に戻して混合か焼炉との間で循環させるとともに、混合か焼炉12内においてセメント原料のか焼により発生したCO2ガスを回収する。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a CO 2 gas recovery method, a recovery facility, and a cement manufacture capable of separating and recovering CO 2 gas generated in the cement facility at a high concentration by effectively utilizing a heat source in the cement manufacturing facility. Provide a method.
A cement raw material extracted from a first preheater 3 of a cement manufacturing facility is supplied to a mixing or calcining furnace 12 and a heat medium having a particle diameter larger than that of the cement raw material is supplied to a medium heating furnace 14. In the mixing calcination furnace 12, the cement raw material before calcination is calcined with a heat medium, and then the calcinated cement raw material is cement kiln 1. The heating medium is returned to the medium heating furnace 14 and circulated between the mixing and the calcining furnace, and the CO 2 gas generated by the calcination of the cement raw material in the mixing and calcining furnace 12 is recovered.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、セメント製造設備において、主としてセメント原料のか焼時に発生するCO2ガスを高濃度で回収するためのセメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法および回収設備並びにセメントの製造方法に関するものである。 The present invention provides a cement production facility, a manufacturing method of the recovery method and recovery equipment, as well as cement CO 2 gas in the cement manufacturing facility for recovering CO 2 gas mainly generated at the time of calcination of cement raw material at a high concentration .
近年、世界的かつ全産業にわたって、地球温暖化の主因たる二酸化炭素(CO2)ガスを削減する試みが推進されている。
ちなみに、セメント産業は、電力や鉄鋼等と共にCO2ガスの排出量が多い産業の一つであり、日本におけるCO2ガスの全排出量の約4%にのぼる。このため、当該セメント産業におけるCO2ガスの排出削減は、日本全体におけるCO2ガスの排出削減に大きな貢献を果たすことになる。
In recent years, attempts have been made to reduce carbon dioxide (CO 2 ) gas, which is a major cause of global warming, worldwide and across all industries.
Incidentally, the cement industry is one of the industries that emit a lot of CO 2 gas along with electric power and steel, etc., accounting for about 4% of the total CO 2 gas emission in Japan. For this reason, the reduction of CO 2 gas emissions in the cement industry will greatly contribute to the reduction of CO 2 gas emissions throughout Japan.
図7は、上記セメント産業における一般的なセメントの製造設備を示すもので、図中符号1がセメント原料を焼成するためのロータリーキルン(セメントキルン)である。
そして、このロータリーキルン1の図中左方の窯尻部分2には、セメント原料を予熱するための2組のプレヒータ3が並列的に設けられるとともに、図中右方の窯前に、内部を加熱するための主バーナ5が設けられている。なお、図中符号6は、焼成後のセメントクリンカを冷却するためのクリンカクーラである。
FIG. 7 shows a general cement production facility in the cement industry. In FIG. 7,
The
ここで、各々のプレヒータ3は、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、供給ライン4から最上段のサイクロンに供給されたセメント原料は、順次下方のサイクロンへと落下するにしたがって、下方から上昇するロータリーキルン1からの高温の排ガスによって予熱され、さらに下から2段目のサイクロンから抜き出されて仮焼炉7に送られ、当該仮焼炉7においてバーナ7aにより加熱されてか焼された後に、最下段のサイクロンから移送管3aを介してロータリーキルン1の窯尻部分2に導入されるようになっている。
Here, each
他方、窯尻部分2には、ロータリーキルン1から排出された燃焼排ガスを最下段のサイクロンへと供給する排ガス管3bが設けられており、上記サイクロンに送られた排ガスは、順次上方のサイクロンへと送られて、上記セメント原料を予熱するとともに、最終的に最上段のサイクロンの上部から、排気ファン9によって排気ライン8を介して排気されて行くようになっている。
On the other hand, the
このような構成からなるセメント製造設備においては、先ずセメント原料の主原料として含まれる石灰石(CaCO3)をプレヒータ3で予熱し、次いで仮焼炉7およびプレヒータ3の最下段のサイクロンにおいてか焼した後に、ロータリーキルン1内において約1450℃の高温雰囲気下で焼成することでセメントクリンカを製造している。
In the cement manufacturing facility having such a structure, first, limestone (CaCO 3 ) contained as a main raw material of the cement raw material is preheated by the
そして、このか焼において、CaCO3→CaO+CO2↑で示される化学反応が生じて、CO2ガスが発生する(原料起源によるCO2ガスの発生)。この原料起源によるCO2ガスの濃度は、原理的には100%である。また、上記ロータリーキルン1を上記高温雰囲気下に保持するために、主バーナ5において化石燃料が燃焼される結果、当該化石燃料の燃焼によってもCO2ガスが発生する(燃料起源によるCO2ガスの発生)。ここで、主バーナ5からの排ガス中には、燃焼用空気中のN2ガスが多く含まれているために、当該排ガス中に含まれる燃料起源によるCO2ガスの濃度は、約15%と低い。
Then, in the calcination, CaCO 3 → CaO + CO 2 ↑ In chemical reaction occurs as indicated, CO 2 gas is generated (generation of CO 2 gas due to raw material origin). In principle, the concentration of the CO 2 gas derived from the raw material is 100%. Further, the
この結果、上記セメントキルンから排出される排ガス中には、上述した濃度の高い原料起源によるCO2ガスと、濃度の低い燃料起源によるCO2が混在するために、当該CO2の排出量が多いにもかかわらず、そのCO2濃度は30〜35%程度であり、回収が難しいという問題点があった。 As a result, in the exhaust gas discharged from the cement kiln, the CO 2 gas originating from the high-concentration raw material and the CO 2 originating from the low-concentration fuel are mixed, so the amount of CO 2 emission is large. Nevertheless, the CO 2 concentration is about 30 to 35%, and there is a problem that recovery is difficult.
これに対して、現在開発されつつあるCO2ガスの回収方法としては、液体回収方式、膜分離方式、固体吸着方式等があるものの、未だ回収コストが極めて高いという課題があった。
また、上記セメント製造設備から排出されたCO2による地球温暖化を防止する方法として、当該排出源から低濃度で排出されたCO2を分離・回収して略100%にまで濃度を高め、液化した後に地中に貯留する方法等も提案されているものの、分離・回収のためのコストが高く、同様に実現には至っていない。
On the other hand, although there are a liquid recovery method, a membrane separation method, a solid adsorption method, and the like as a CO 2 gas recovery method currently being developed, there is still a problem that the recovery cost is still extremely high.
Further, as a method for preventing global warming by CO 2 discharged from the cement manufacturing facility, increasing concentrations up to approximately 100% of CO 2 from this source is discharged at low concentrations to separate and recover liquefied However, although a method of storing in the ground has been proposed, the cost for separation and recovery is high, and it has not been realized in the same way.
一方、下記特許文献1には、石灰石の焼成過程において発生するCO2ガスを、利用価値の高い高純度のCO2ガスとして回収する装置として、石灰石が供給される分解反応塔と、熱媒体として生石灰(CaO)が供給されるとともに当該生石灰を燃焼ガスによって石灰石のか焼温度以上に加熱する再熱塔と、これら分解反応塔と再熱塔とを連結する連結管とを備えたCO2ガスの生成回収装置が提案されている。
On the other hand, the following
そして、上記従来の回収装置においては、再熱塔で加熱された生石灰を連結管を通じて分解反応塔に供給し、流動層を形成させて石灰石を焼成することにより当該分解反応塔内にCO2ガスを生成させるとともに、これによって生じた生石灰の一部を排出し、他部を再び連結管を通じて再熱塔に送って再加熱するようになっている。 Then, in the above-mentioned conventional collecting device, quick lime which has been heated by the reheat column was fed to the decomposition reactor through a connection pipe, CO 2 gas in the decomposition reaction column by which to form a fluidized bed calcining limestone In addition, a part of the quicklime produced thereby is discharged, and the other part is sent again to the reheat tower through the connecting pipe to be reheated.
このように、上記CO2ガスの生成回収装置によれば、石灰石の分解反応を行う場所である分解反応塔と、分解反応に必要な熱量の発生を行う場所である再熱塔とを分離することによって、石灰石の分解反応によって発生するCO2ガスと熱媒体の加熱のために発生する燃焼排ガスとが混合することを防止することができるために、分解反応塔から高い濃度のCO2ガスを回収することができる、とされている。 As described above, according to the CO 2 gas production and recovery apparatus, the decomposition reaction tower that is a place where the decomposition reaction of limestone is performed and the reheat tower that is a place where the amount of heat necessary for the decomposition reaction is generated are separated. by, in order to be able to prevent mixing with the combustion exhaust gas generated in order to heat the CO 2 gas and the heat medium generated by the decomposition reaction of limestone, the CO 2 gas at concentrations from decomposition reactor It can be recovered.
上記特許文献1において開示されているCO2ガスの生成回収装置によって生成したCaOを用いてセメントを製造しようとすると、上記生成回収装置によって石灰石を焼成した後に、さらに粘土等のSiO2、Al2O3、Fe2O3等の他のセメント原料を加えてセメントキルンにおいて焼成する必要がある。このため、原料の製粉を2系統に独立して行う必要があり、設備が大掛かりになるという問題点が生じる。
When you try to produce a cement with a CaO generated by the
また、一般に石灰石のか焼反応が起こる温度は、図8に示すように、雰囲気中のCO2ガス濃度が高くなるにしたがって急激に上昇し、100%(大気圧(1atm)の下での分圧1atmに相当)に近くになると、860℃を超える温度となる。このため、CO2ガスの回収率を高めるためには、石灰石を過度の高温に加熱する必要があり、燃料コストの高騰化を招くという問題点も生じる。 In general, the temperature at which the calcination reaction of limestone occurs rapidly increases as the CO 2 gas concentration in the atmosphere increases, as shown in FIG. 8, and is 100% (partial pressure under atmospheric pressure (1 atm)). Near 1 atm), the temperature exceeds 860 ° C. For this reason, in order to increase the recovery rate of CO 2 gas, it is necessary to heat the limestone to an excessively high temperature, which causes a problem that the fuel cost increases.
加えて、上記CO2ガスの生成回収装置においては、熱媒体として生石灰を用い、この生石灰によって石灰石を加熱してか焼しているために、再熱塔において上記生石灰を石灰石のか焼温度以上、具体的には1000℃以上に加熱しておく必要がある。この結果、分解反応塔や再熱塔内で流動する生石灰等の粉体が固化しやすくなり、連結管等において付着や閉塞が生じて運転不能になるという問題点もある。 In addition, in the CO 2 gas production and recovery apparatus, quick lime is used as a heating medium, and limestone is heated and calcined by the quick lime, so that the quick lime is heated above the limestone calcination temperature in the reheat tower, Specifically, it is necessary to heat to 1000 ° C. or higher. As a result, powders such as quicklime flowing in the decomposition reaction tower and the reheat tower are easily solidified, and there is a problem that the connection pipe and the like are adhered and clogged to make the operation impossible.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、セメント製造設備における熱源を有効活用することにより、当該セメント設備において発生するCO2ガスを高い濃度で分離して回収することが可能となるセメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法および回収設備並びにセメントの製造方法を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by effectively utilizing a heat source in a cement manufacturing facility, it is possible to separate and collect CO 2 gas generated in the cement facility at a high concentration. It is an object of the present invention to provide a CO 2 gas recovery method, a recovery facility, and a cement manufacturing method in a manufacturing facility.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、セメント原料を、第1のプレヒータで予熱した後に、内部が高温雰囲気に保持されたセメントキルンに供給して焼成するセメント製造設備において発生するCO2ガスを回収するための方法であって、上記第1のプレヒータから抜き出されたか焼前の上記セメント原料を、混合か焼炉に供給するとともに、上記セメント原料よりも粒子径の大きい熱媒体を、媒体加熱炉においてか焼温度以上に加熱した後に上記混合か焼炉に供給し、上記混合か焼炉において、上記か焼前の上記セメント原料を上記熱媒体によってか焼した後に、か焼された上記セメント原料と上記熱媒体とを分離し、か焼された上記セメント原料を上記セメントキルンに供給し、かつ上記熱媒体を再び上記媒体加熱炉に戻して上記混合か焼炉との間で循環させるとともに、上記混合か焼炉内において上記セメント原料のか焼により発生したCO2ガスを回収することを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
なお、上記か焼温度とは、石灰石、即ちCaCO3(炭酸カルシウム)がCaO(酸化カルシウム)とCO2に分解する反応が起こる温度をいう。 The calcination temperature refers to a temperature at which a reaction occurs in which limestone, that is, CaCO 3 (calcium carbonate) decomposes into CaO (calcium oxide) and CO 2 .
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記熱媒体が、上記セメントキルンにおいて焼成することによって得られたセメントクリンカであることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、上記第1のプレヒータから抜き出されたか焼前の上記セメント原料と、上記第1のプレヒータから独立した第2のプレヒータで予熱されたか焼前の他のセメント原料とを、上記混合か焼炉に供給するとともに、上記混合か焼炉内において発生したCO2ガスを上記第2のプレヒータの熱源として利用した後に回収することを特徴とするものである。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、上記熱媒体を上記混合か焼炉の底部から抜き出して、当該混合か焼炉の上部に戻すことにより、上記熱媒体を上記混合か焼炉から排出されるCO2ガスと接触させて、当該熱媒体に付着した上記セメント原料を分離させた後に、上記媒体加熱炉へ戻すことを特徴とするものである。
The invention according to
さらに、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、上記混合か焼炉内においてか焼された上記セメント原料の一部を、上記第1のプレヒータに戻すことを特徴とするものである。
Furthermore, the invention according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、上記セメント原料の一部を、空気と熱交換させて、降温した当該セメント原料を上記第1のプレヒータに戻すとともに、加熱された上記空気を上記媒体加熱炉における燃焼用空気として供給することを特徴とするものである。
The invention according to
さらに、請求項7に記載の発明は、セメント原料を、第1のプレヒータで予熱した後に、内部が高温雰囲気に保持されたセメントキルンに供給して焼成するセメントの製造方法において、請求項1ないし6のいずれかに記載のセメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法によって、上記セメント原料のか焼により発生したCO2ガスを回収することを特徴とするものである。
Furthermore, the invention according to
次いで、請求項8に記載の発明は、セメント原料を予熱する第1のプレヒータと、この第1のプレヒータによって予熱された上記セメント原料を焼成するセメントキルンとを備えたセメント製造設備において発生するCO2ガスを回収するための設備であって、上記第1のプレヒータからか焼前の上記セメント原料を抜き出す抜出ラインと、この抜出ラインから抜き出された上記セメント原料が導入される混合か焼炉と、上記セメント原料よりも粒子径の大きい熱媒体を上記セメント原料のか焼温度以上に加熱する媒体加熱炉と、この媒体加熱炉において加熱された上記熱媒体を上記混合か焼炉に供給するとともに上記混合か焼炉から上記媒体加熱炉に戻す熱媒体の循環ラインと、上記混合か焼炉において上記熱媒体によって加熱されてか焼された上記セメント原料を上記第1のプレヒータまたは上記セメントキルンに戻す戻りラインと、上記混合か焼炉内で発生したCO2ガスを回収するCO2ガス排気管とを備えてなることを特徴とするものである。
Next, the invention according to
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、上記第1のプレヒータから独立して設けられて他のセメント原料を予熱する第2のプレヒータと、この第2のプレヒータで予熱されたか焼前の上記他のセメント原料を上記混合か焼炉に供給する移送管とを備え、かつ上記混合か焼炉からの上記CO2ガス排気管が、上記第2のプレヒータの熱源として導入されていること特徴とするものである。
The invention according to
さらに、請求項10に記載の発明は、請求項8または9に記載の発明において、上記媒体加熱炉は、下方に加熱源を有する移動槽であることを特徴とするものである。
Furthermore, an invention described in
請求項1〜6に記載の回収方法および請求項7に記載のセメントの製造方法並びに請求項8〜10に記載の回収設備においては、第1のプレヒータから抜き出したか焼前のセメント原料を、混合か焼炉内に供給するとともに、媒体加熱炉においてセメント原料の焼温度以上に加熱した熱媒体を上記混合か焼炉に供給する。これにより、上記混合か焼炉において、上記か焼前の上記セメント原料が、上記熱媒体によってか焼される。
In the recovery method according to
この結果、上記混合か焼炉内は、セメント原料のか焼によって発生したCO2ガスで満たされ、当該CO2ガス濃度が略100%になる。このように、上記回収方法または回収設備によれば、上記混合か焼炉から略100%の濃度のCO2ガスをCO2ガス排気管から回収することができる。 As a result, the inside of the mixing calcination furnace is filled with CO 2 gas generated by calcination of the cement raw material, and the CO 2 gas concentration becomes approximately 100%. Thus, according to the recovery method or recovery facility, CO 2 gas having a concentration of approximately 100% can be recovered from the CO 2 gas exhaust pipe from the mixing / calcining furnace.
また、特に請求項3または請求項9に記載の発明においては、上記混合か焼炉内で発生した高温のCO2ガスを、第1のプレヒータから独立した第2のプレヒータに送ってセメント原料の予熱に利用した後に、そのまま排ガス管から回収することができる。
In particular, in the invention described in
なお、上記混合か焼炉内は、100%近い高濃度のCO2ガス雰囲気下になるために、セメント原料のか焼温度は高くなるが、セメント原料中には、石灰石(CaCO3)とともに粘土、珪石および酸化鉄原料、すなわちSiO2、Al2O3およびFe2O3が含まれている。 In addition, since the inside of the mixing calcination furnace is in a high concentration CO 2 gas atmosphere close to 100%, the calcination temperature of the cement raw material becomes high, but the cement raw material includes clay, limestone (CaCO 3 ), Silica and iron oxide raw materials, namely SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 are included.
そして、上記セメント原料は、800〜900℃程度の温度雰囲気下において、
2CaCO3+SiO2→2CaO・SiO2+2CO2↑ (1)
2CaCO3+Fe2O3→2CaO・Fe2O3+2CO2↑ (2)
CaCO3+Al2O3→CaO・Al2O3+CO2↑ (3)
で示される反応が生じ、最終的にセメントクリンカを構成する珪酸カルシウム化合物であるエーライト(3CaO・SiO2)およびビーライト(2CaO・SiO2)並びに間隙相であるアルミネート相(3CaO・Al2O3)およびフェライト相(4CaO・Al2O3・Fe2O3)が生成されることになる。
And the said cement raw material is in the temperature atmosphere of about 800-900 degreeC,
2CaCO 3 + SiO 2 → 2CaO · SiO 2 + 2CO 2 ↑ (1)
2CaCO 3 + Fe 2 O 3 → 2CaO · Fe 2 O 3 + 2CO 2 ↑ (2)
CaCO 3 + Al 2 O 3 → CaO · Al 2 O 3 + CO 2 ↑ (3)
In a reaction occurs as shown, ultimately alite (3CaO · SiO 2) is a calcium silicate compound forming the cement clinker and belite (2CaO · SiO 2) and aluminate phase is interstitial phase (3CaO · Al 2 O 3 ) and a ferrite phase (4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ) are produced.
この際に、図3に示す上記(1)式の反応温度のグラフ、図4に示す上記(2)式の反応温度のグラフおよび図5に示す上記(3)式の反応温度のグラフに見られるように、縦軸に示したCO2ガスの分圧が高くなった場合においても、より低い温度で上記反応を生じさせることができる。 At this time, the reaction temperature graph of the above formula (1) shown in FIG. 3, the reaction temperature graph of the above formula (2) shown in FIG. 4, and the reaction temperature graph of the above formula (3) shown in FIG. As described above, even when the partial pressure of the CO 2 gas shown on the vertical axis increases, the above reaction can be caused at a lower temperature.
さらに、上記セメント原料においては、上記(1)〜(3)式で示す反応が生じることに加えて、珪石、粘土等の石灰石以外の原料から持ち込まれるSiO2、Al2O3、Fe2O3やその他の微量成分が鉱化剤となり、炭酸カルシウムの熱分解が促進されるために、図6に見られるように、炭酸カルシウム単独の場合と比較して、熱分解の開始温度および終了温度共に低下する。なお、図6は、上記セメント原料(feed)のサンプルおよび石灰石(CaCO3)単独のサンプルを、それぞれ一般的なセメント製造設備における加熱速度に近い10K/secの速度で加熱した際の重量の変化から、上記熱分解の推移を確認したものである。 Furthermore, in the cement raw material, in addition to the reactions shown in the above formulas (1) to (3), SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O brought from raw materials other than limestone such as silica and clay Since 3 and other trace components become mineralizers and the thermal decomposition of calcium carbonate is promoted, as shown in FIG. 6, compared to the case of calcium carbonate alone, the thermal decomposition start and end temperatures Both decrease. FIG. 6 shows the change in weight when the sample of the cement raw material (feed) and the sample of limestone (CaCO 3 ) alone are heated at a rate of 10 K / sec, which is close to the heating rate in a general cement production facility. From this, the transition of the thermal decomposition was confirmed.
ここで、上記鉱化剤の存在によって、炭酸カルシウム単独の場合と比較して、熱分解の開始温度および終了温度共に低下する理由の一つとして、以下のことが考えられる。
すなわち、aをアクティビティ、Kを反応式CaCO3=CaO+CO2の平衡定数としたときに、
PCO2=(aCaCO3/aCaO)・K
において、一般に固体のアクティビティaは、純物質であれば種類によらず1であるものの、酸化カルシウム(CaO)については、炭酸カルシウム(CaCO3)の熱分解後、他の原料物質(すなわち上記鉱化剤)が固溶することにより、aCaOの値が1より小さくなる。この結果、上式のPCO2が高くなり、PCO2=1atmとなる温度が低下して、よりか焼が促進されるためであると考えられる。なお、aCaCO3は、石灰石の品種、産地に固有な値であり、他の原料成分の影響を受けることがない。
Here, the following can be considered as one of the reasons why both the start temperature and the end temperature of the thermal decomposition are decreased by the presence of the mineralizer as compared with the case of calcium carbonate alone.
That is, when a is an activity and K is an equilibrium constant of the reaction formula CaCO 3 = CaO + CO 2 ,
P CO2 = (a CaCO3 / a CaO ) · K
In general, the solid activity a is 1 regardless of the type if it is a pure substance. However, for calcium oxide (CaO), after pyrolysis of calcium carbonate (CaCO 3 ), other raw materials (that is, the above minerals) When the agent is dissolved, the value of a CaO is less than 1. As a result, it is considered that P CO2 in the above formula increases, the temperature at which P CO2 = 1 atm decreases, and calcination is further promoted. Note that a CaCO3 is a value unique to the limestone varieties and production areas, and is not affected by other raw material components.
以上のことから、本発明によれば、混合か焼炉における運転温度を低下させても、所望のCO2ガスの回収量を確保することができる。しかも、混合か焼炉において、セメント原料とは異なる粒径が大きく、よって極端に比表面積が小さい熱媒体によってセメント原料を加熱してか焼させているために、媒体加熱炉において上記熱媒体をか焼温度以上の1000℃以上に加熱しても、上記熱媒体同士あるいは熱媒体と炉壁やシュート内壁の固着や融着を抑えて、コーチングトラブル等の発生を抑止することが可能になる。 From the above, according to the present invention, a desired amount of CO 2 gas recovered can be ensured even if the operating temperature in the mixing calciner is lowered. In addition, since the cement raw material is heated and calcined by a heat medium having a large particle size different from that of the cement raw material and thus having an extremely small specific surface area in the mixed calcining furnace, the heat medium is heated in the medium heating furnace. Even when heated to 1000 ° C. or higher, which is equal to or higher than the calcination temperature, it is possible to suppress the occurrence of coaching troubles by suppressing adhesion and fusion between the heat media or between the heat medium and the furnace wall or chute inner wall.
また、混合か焼炉に導入されるか焼前のセメント原料は、通常のセメント製造プロセスと同様にしてセメント製造設備における第1のプレヒータにより予熱されているとともに、請求項3または9に記載の発明における他のセメント原料は、第2のプレヒータにおいて混合か焼炉から排出される高温のCO2ガスにより予熱されている。
The cement raw material before calcination introduced into the mixing calcination furnace is preheated by a first preheater in a cement production facility in the same manner as in a normal cement production process, and further according to
さらに、熱媒体を混合か焼炉と媒体加熱炉との間において循環使用しているために、混合か焼炉において大きな熱量を確保することができるとともに、既存のセメント製造設備に対して新たな熱エネルギーを加えることなく、か焼時に発生する原料起源のCO2を、選択的に高濃度で回収することができる。 Furthermore, since the heat medium is circulated between the mixing calcining furnace and the medium heating furnace, a large amount of heat can be secured in the mixing calcining furnace, and a new one can be added to the existing cement manufacturing equipment. Without adding heat energy, CO 2 originating from the raw material generated during calcination can be selectively recovered at a high concentration.
加えて、混合か焼炉において十分にか焼された高温のセメント原料をセメントキルンに戻しているために、セメントキルンにおいて焼成に要する燃料を削減することができる。この結果、セメントキルンとして、従来よりも長さ寸法の短いロータリーキルンや、流動層、噴流層を用いることができ、一層の省空間化、省設備コスト化あるいは省エネルギー化を図ることも可能になる。 In addition, since the high-temperature cement raw material sufficiently calcined in the mixing calciner is returned to the cement kiln, the fuel required for firing in the cement kiln can be reduced. As a result, a rotary kiln, a fluidized bed, and a spouted bed that have a shorter length than conventional ones can be used as the cement kiln, and further space saving, equipment cost saving, and energy saving can be achieved.
さらに、請求項3または9に記載の発明によれば、CO2ガスが発生する際に生じる熱量を、上記他のセメント原料の予熱に利用することにより、システム全体としての熱効率を一段と高めることができる。
Furthermore, according to the invention described in
ここで、上記熱媒体としては、媒体加熱炉における加熱温度に対する耐熱性と、セメント原料と混合された場合の耐摩耗性を有する生灰石(CaO)、珪石(SiO2)、アルミナ(Al2O3)等のセラミックス材料、耐熱合金等の金属材料の他、セメントクリンカを用いることができる。ちなみに、生灰石は、融点が2500℃程度と高く、融着し難いという利点がある。また、熱媒体として循環する間に、徐々に摩耗して発生した微粉が原料に混合しても、セメント原料成分の一つであるために、弊害を生じることがない。さらに、生石灰に代えて石灰石を混合か焼炉、熱媒体供給管またはバケットエレベータに投入した場合においても、その後脱炭酸して生石灰になるので、上述した生石灰の場合と同様の作用効果が得られる。この際に、上記石灰石を混合か焼炉または熱媒体供給管に投入すれば、か焼の際に発生するCO2を回収することができるために好ましい。 Here, as the heat medium, raw apatite (CaO), quartzite (SiO 2 ), alumina (Al 2 ) having heat resistance to a heating temperature in a medium heating furnace and wear resistance when mixed with a cement raw material. In addition to ceramic materials such as O 3 ) and metal materials such as heat-resistant alloys, cement clinker can be used. Incidentally, raw stone has the advantage that it has a high melting point of about 2500 ° C. and is difficult to fuse. Further, even if fine powder generated by gradually wearing while circulating as a heat medium is mixed with the raw material, it is one of the components of the cement raw material, so that no harmful effects are caused. Furthermore, even when limestone is put into a mixing or calcining furnace, a heat medium supply pipe or a bucket elevator instead of quicklime, it is subsequently decarboxylated to become quicklime, so that the same effect as the case of quicklime can be obtained. . At this time, it is preferable to put the limestone into a mixing calciner or a heat medium supply pipe because CO 2 generated during calcination can be recovered.
また、珪石も、融点が1700℃程度と高く、融着し難いとともに、非常に硬度が高いために摩耗し難く、熱媒体として補充する量が少なくて済むという利点がある。さらに、循環過程において徐々に摩耗して生じた微粉が原料に混同しても、同様にセメント原料成分の一つであるために、不都合を生じることがない。 Silica also has the advantage that it has a high melting point of about 1700 ° C. and is difficult to fuse, and it is very hard to wear out, so that the amount of replenishment as a heat medium is small. Furthermore, even if the fine powder generated by gradually wearing in the circulation process is confused with the raw material, it is similarly one of the cement raw material components, so that there is no inconvenience.
また、請求項2に記載の発明のように、上記セメントキルンにおいて焼成することによって得られた硬質かつ粒子径がセメント原料よりも遙かに大きなセメントクリンカを用いれば、経済的であるとともに、仮にセメント原料と接触して摩耗した場合にも、当該摩耗粉は既に成分調整されているために、セメント原料と同質の摩耗粉が再びセメントキルンに送られることになり、よって運転や製品としてのセメントキルンの品質に悪影響を与えるおそれがない。
Further, as in the invention described in
また、混合か焼炉において熱媒体とセメント原料を混合させて熱交換する際に、セメント原料が、これよりも粒子径の大きい熱媒体の表面に付着する。そこで、請求項4に記載の発明のように、上記熱媒体を一旦混合か焼炉の底部から抜き出して、当該混合か焼炉の上部に戻すことにより、上記熱媒体を混合か焼炉から排出されるCO2ガスと接触させて付着した上記セメント原料を分離させた後に、上記媒体加熱炉へ戻すことが好ましい。
Further, when heat exchange is performed by mixing the heat medium and the cement raw material in the mixing calcination furnace, the cement raw material adheres to the surface of the heat medium having a larger particle diameter. Therefore, as in the invention described in
ところで、セメントキルンから第1のプレヒータに送られてセメント原料を予熱する燃焼排ガス中には、N2ガスとともに、化石燃料が燃焼される結果生じたCO2ガス(燃料起源によるCO2ガスの発生)が含まれている。
そこで、請求項5に記載の発明のように、上記混合か焼炉内においてか焼されることにより、CaOを多く含むセメント原料の一部を第1のプレヒータに戻せば、上記CaOが燃焼排ガスと接触して、CaO+CO2→CaCO3、で示される化学反応が生じ、上記排ガス中の燃料起源によるCO2ガスを吸収することができる。
By the way, in the combustion exhaust gas that is sent from the cement kiln to the first preheater and preheats the cement raw material, N 2 gas and CO 2 gas generated as a result of combustion of fossil fuel (generation of CO 2 gas originating from fuel) )It is included.
Therefore, as in the fifth aspect of the present invention, when a part of the cement raw material containing a large amount of CaO is returned to the first preheater by being calcined in the mixing calcination furnace, the CaO is combusted exhaust gas. , A chemical reaction represented by CaO + CO 2 → CaCO 3 occurs, and CO 2 gas originating from fuel in the exhaust gas can be absorbed.
そして、生成したCaCO3は、セメント原料とともに、再び混合か焼炉へと送られてか焼される。
このため、セメント原料がか焼される際に発生する原料起源のCO2ガスに加えて、燃料起源のCO2ガスも回収することが可能になる。
Then, CaCO 3 that generated together with cement material is calcined sent again to the mixing calciner.
Therefore, in addition to CO 2 gas of the raw material origin generated when the cement material is calcined, CO 2 gas in the fuel origin also makes it possible to recover.
ここで、混合か焼炉から排出されたか焼後のセメント原料は、高温であり、かつ上述したCaO+CO2→CaCO3の反応は、発熱反応である。このため、請求項6に記載の発明のように、混合か焼炉から排出された上記セメント原料の一部を、一旦空気と熱交換させて降温した後に、上記第1のプレヒータに戻し、他方加熱された上記空気を媒体加熱炉における燃焼用空気として供給するようにすれば、システム内の熱エネルギーの一層の有効活用を図ることができるために好適である。
Here, the cement raw material after calcination discharged from the mixing calcination furnace is at a high temperature, and the reaction of CaO + CO 2 → CaCO 3 described above is an exothermic reaction. For this reason, as in the invention described in
さらに、請求項10に記載の発明においては、上記媒体加熱炉として、下方に加熱源を有する移動槽を用いている。このため、燃焼ガス等の加熱ガスが、当該移動槽の底部から上方に向けて流れることにより、上記底部の熱媒体が最も高温となる。そこで、熱媒体を上記移動槽の底部から順次混合か焼炉へと供給することにより、媒体加熱炉内の熱媒体の全体を所望の温度まで加熱する場合と比較して、加熱に要する熱エネルギーを低減化することが可能になる。加えて、加熱ガスは、混合仮焼炉から排出された900℃程度の熱媒体と炉上部で接触して熱交換するために、排出されるガス温度を1000℃程度と低くすることが可能になる。
Furthermore, in the invention described in
(実施の形態1)
図1は、本発明に係るセメント製造設備おけるCO2ガスの回収設備の第1の実施形態を示すもので、セメント製造設備の構成については、図7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、セメント製造設備のプレヒータ(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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a first embodiment of a CO 2 gas recovery facility in a cement manufacturing facility according to the present invention, and the configuration of the cement manufacturing facility is the same as that shown in FIG. The same reference numerals are assigned to simplify the description.
In FIG. 1, the code |
この第2のプレヒータ10は、上記プレヒータ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10の最下段のサイクロンの底部には、移送管10aの上端が接続されるとともに、この移送管10aの下端部が混合か焼炉12に導入されている。この混合か焼炉12は、例えば流動層式、ロータリーキルン式、移動層式等の粉体混合炉である。
Like the
他方、上記セメント製造設備のプレヒータ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が設けられ、この抜出ライン13の先端部が第2のプレヒータ10からの移送管10aに接続されている。これにより、第2のプレヒータ10からのか焼前のセメント原料と、プレヒータ3からのか焼前のセメント原料とが、混合か焼炉12内に導入されるようになっている。
On the other hand, in the
さらに、このCO2ガスの回収設備においては、混合か焼炉12と並列的に媒体加熱炉14が設けられている。この媒体加熱炉14は、内部にクリンカクーラ6から排出された粒子径がセメント原料よりも大きいセメントクリンカが充填される移動槽であり、下部側面には内部を加熱するバーナ14aが設けられている。また、底部には、クリンカクーラ6からの抽気ガスを燃焼用空気として導入するための導入管14bが設けられている。さらに、この媒体加熱炉14の天井部には、内部の燃焼排ガスを排気するための排ガス管14cが設けられ、この排ガス管14cがロータリーキルン1からの排ガス管3bに接続されている。この媒体過熱炉14は、移動層式に限定されず、例えば流動層式、ロータリーキルン式等の粉体加熱炉を使用することもできる。
Further, in this CO 2 gas recovery facility, a
そして、この媒体加熱炉14の下部には、内部で加熱されたセメントクリンカを混合か焼炉12へと送る熱媒体供給管15が接続され、この混合か焼炉12の上部には当該混合か焼炉12からの排気ダクトの一部を構成する媒体沈降装置16が接続されている。また、混合か焼炉12の底部には、セメントクリンカを抜き出す排出管17が接続され、この排出管17によって抜き出されたセメントクリンカが、バケットエレベータ18を介して上記媒体沈降装置16内に戻されるようになっている。
The lower part of the
さらに、媒体沈降装置16の底部には、上記セメントクリンカを媒体加熱炉14へと戻す熱媒体戻り管19が接続されている。そして、熱媒体供給管15、排出管17、バケットエレベータ18および熱媒体戻り管19によって、媒体加熱炉14において加熱されたセメントクリンカを混合か焼炉12に供給するとともに、当該混合か焼炉12から媒体加熱炉14に戻す熱媒体の循環ラインが構成されている。なお、図中符号20は、この循環ラインを循環されるセメントクリンカの消失分を補うために、新たなセメントクリンカを補充するためのクリンカタンクである。
Further, a heat
他方、媒体沈降装置16の排出側には、混合か焼炉12から排出されたCO2ガスと、このCO2ガスに同伴したか焼後のセメント原料および媒体沈降装置16で熱媒体から分離されたか焼後のセメント原料を分離するためのサイクロン21が接続され、このサイクロン21の底部に、分離されたか焼後のセメント原料をロータリーキルン1の窯尻部分2に戻す戻りライン22が接続されている。また、サイクロン21の上部には、分離されたCO2ガスを排出するためのCO2排気管23が接続されるとともに、このCO2排気管23が、第2のプレヒータ10における加熱媒体として導入されている。なお、図中符号24は、CO2ガスの排気ファンであり、符号25は、CO2ガスの排気ラインである。
On the other hand, on the discharge side of the
次に、上記第1の実施形態に示したCO2ガスの回収設備を用いた本発明に係るCO2ガスの回収方法およびセメントの製造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から各々プレヒータ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。
Next, one embodiment of a CO 2 recovery method and a manufacturing method of the cement of the gas according to the present invention using a CO 2 gas recovery facility shown in the first embodiment.
First, the cement raw material is supplied from the
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上記セメント原料が予熱される。そして、か焼温度に達する前(例えば、約810℃)まで予熱された上記セメント原料が、抜出ライン13から移送管10aを介して混合か焼炉12へと供給されてゆく。
Then, in the
また、第2のプレヒータ10に供給されたセメント原料は、混合か焼炉12から排出された高濃度かつ高温のCO2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760℃)まで予熱されて移送管10aから混合か焼炉12へと供給されてゆく。
The cement raw material supplied to the
一方、媒体加熱炉14においては、内部のセメントクリンカ(熱媒体)がバーナ14aの燃焼によってセメント原料のか焼温度以上(例えば1200℃程度)まで加熱される。そして、加熱されたセメントクリンカが、熱媒体供給管15から混合か焼炉12へと供給されてゆく。
On the other hand, in the
これにより、混合か焼炉12内においては、供給されるセメント原料がセメントクリンカと混合されてか焼温度以上(例えば、900℃)に加熱され、か焼されるとともに、この際にCO2ガスが発生する。そして、このCO2ガスとか焼後のセメント原料は、混合か焼炉12の上部から媒体沈降装置16を介してサイクロン21に送られ、当該サイクロン21において固気分離される。そして、分離されたか焼後のセメント原料は、戻りライン22からロータリーキルン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。
Thus, in the
他方、サイクロン21で分離された略100%の濃度の高温のCO2ガスは、CO2排気管23から第2のプレヒータ10における加熱媒体として導入される。この結果、CO2ガスの排気ライン25から、原料起源による略100%の濃度のCO2ガスを回収することができる。
On the other hand, high-temperature CO 2 gas having a concentration of about 100% separated by the
また、これと併行して、混合か焼炉12内でセメント原料をか焼することによって降温したセメントクリンカは、逐次混合か焼炉12の底部から排出管17を介して抜き出され、さらにバケットエレベータ18によって混合か焼炉12の上方に搬送されて媒体沈降装置16内に投入される。そして、この媒体沈降装置16において、セメントクリンカは、付着していたセメント原料が混合か焼炉12から送られてくるCO2ガスによって分離された後に、熱媒体戻り管19を介して再び媒体加熱炉14へと戻されてゆく。
At the same time, the cement clinker cooled by calcination of the cement raw material in the mixing /
このように、上記セメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法および回収設備によれば、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CO2ガスのうちの半分以上を占める原料起源によるCO2ガスを、100%に近い高い濃度で回収することができる。 As described above, according to the CO 2 gas recovery method and recovery facility in the cement manufacturing facility, the heat source in the cement facility is effectively utilized, and the origin of the raw material occupying more than half of the CO 2 gas generated in the cement facility. CO 2 gas can be recovered at a concentration close to 100%.
この際に、混合か焼炉12において、セメント原料とは異なる粒径が大きく、よって極端に比表面積が小さいセメントクリンカを熱媒体としてセメント原料を加熱してか焼させているために、媒体加熱炉14において上記セメントクリンカをか焼温度以上の1000℃以上に加熱しても、上記セメントクリンカ同士あるいはセメントクリンカと炉壁やシュート内壁の固着や融着を抑えて、コーチングトラブル等の発生を抑止することができる。
At this time, in the mixing
加えて、混合か焼炉12において十分にか焼された高温のセメント原料を、戻りライン22からロータリーキルン1に戻しているために、ロータリーキルン1において焼成に要する燃料を削減することができ、よって従来よりも長さ寸法の短いロータリーキルン1を用いることができる。
In addition, since the high-temperature cement raw material sufficiently calcined in the mixing /
(第2の実施形態)
図2は、本発明に係るCO2ガスの回収設備の第2の実施形態を示すもので、図1に示したものと同一構成部分については、同様に同一符号を付してその説明を簡略化する。
この回収設備においては、サイクロン21からロータリーキルン1の窯尻部分2へと戻されるか焼後のセメント原料の戻りライン22に、上記セメント原料の一部を分岐する分岐管30が設けられている。そして、この分岐管30は、熱交換器31に導入されている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the CO 2 gas recovery facility according to the present invention. The same components as those shown in FIG. Turn into.
In this recovery facility, a
この熱交換器31は、空気の供給管32から送られてくる空気を、分岐管30から送られてくる高温(例えば、約900℃)の上記セメント原料によって加熱するためのものであり、分岐管30の出口側には、降温(例えば、300℃程度)したセメント原料を第1のプレヒータ3に戻す移送ライン33が接続されている。他方、熱交換器31で加熱された空気の出口側は、当該空気を媒体加熱炉14の燃焼用空気として供給する供給管34が接続されている。
This
以上の構成からなる第2の実施形態に係るCO2ガスの回収設備においては、混合か焼炉12内においてか焼されることによりCaOを多く含むセメント原料の一部を、分岐管30、熱交換器31および移送ライン33を介して第1のプレヒータ3に戻しているため、上記セメント原料が第1のプレヒータ3におけるセメント原料の加熱用の燃焼排ガスと接触して、CaO+CO2→CaCO3で示すように、当該燃焼排ガス中の燃料起源によるCO2ガスを吸収する。
In the CO 2 gas recovery facility according to the second embodiment configured as described above, a part of the cement raw material containing a large amount of CaO by being calcinated in the mixing and
そして、生成したCaCO3は、セメント原料とともに、再び混合か焼炉へと送られてか焼される。
この結果、混合か焼炉12においてセメント原料がか焼される際に発生する原料起源のCO2ガスに加えて、ロータリーキルン1の主バーナ5や媒体加熱炉14のバーナ14aにおける燃焼によって発生する燃料起源のCO2ガスも回収することができる。
Then, CaCO 3 that generated together with cement material is calcined sent again to the mixing calciner.
As a result, fuel generated by combustion in the
加えて、混合か焼炉12から排出された約900℃と高温のセメント原料の一部を、熱交換器31において空気と熱交換させて約300℃程度まで降温した後に、移送ライン33から第1のプレヒータ3に戻すとともに、上記熱交換器31において加熱された上記空気を、供給管34から媒体加熱炉14に燃焼用空気として供給しているために、システム内の熱エネルギーの一層の有効活用を図ることができる。
In addition, a portion of the cement raw material having a high temperature of about 900 ° C. discharged from the mixing /
この際に、第1のプレヒータ3の下段においては、約800℃の温度雰囲気になっているのに対して、これよりも低温の約300℃のセメント原料が供給されることになるが、上述したCaO+CO2→CaCO3で示す反応は発熱反応であるために、第1のプレヒータ3における熱バランスを崩すおそれもない。
At this time, while the lower stage of the
1 ロータリーキルン(セメントキルン)
3 プレヒータ(第1のプレヒータ)
10 第2のプレヒータ
10a 移送管
12 混合か焼炉
13 抜出ライン
14 媒体加熱炉
15 熱媒体供給管
19 熱媒体戻り管
21 サイクロン
22 戻りライン
25 CO2ガスの排気ライン
31 熱交換器
33 セメント原料の移送ライン
34 燃焼用空気の供給管
1 Rotary kiln (cement kiln)
3 Preheater (first preheater)
10
Claims (10)
上記第1のプレヒータから抜き出されたか焼前の上記セメント原料を、混合か焼炉に供給するとともに、上記セメント原料よりも粒子径の大きい熱媒体を、媒体加熱炉においてか焼温度以上に加熱した後に上記混合か焼炉に供給し、上記混合か焼炉において、上記か焼前の上記セメント原料を上記熱媒体によってか焼した後に、か焼された上記セメント原料と上記熱媒体とを分離し、か焼された上記セメント原料を上記セメントキルンに供給し、かつ上記熱媒体を再び上記媒体加熱炉に戻して上記混合か焼炉との間で循環させるとともに、上記混合か焼炉内において上記セメント原料のか焼により発生したCO2ガスを回収することを特徴とするセメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法。 A method for recovering CO 2 gas generated in a cement manufacturing facility in which a cement raw material is preheated by a first preheater and then supplied to a cement kiln maintained in a high-temperature atmosphere and fired.
The cement raw material before calcination extracted from the first preheater is supplied to a mixing calcination furnace, and a heating medium having a particle size larger than that of the cement raw material is heated to a calcination temperature or higher in the medium heating furnace. And then supplying the mixed calcining furnace to separate the calcined cement raw material and the heat medium after calcining the cement raw material before the calcining with the heat medium in the mixed calcining furnace. Then, the calcined cement raw material is supplied to the cement kiln, and the heating medium is returned to the medium heating furnace and circulated between the mixing calcining furnace and in the mixing calcining furnace. method for recovering CO 2 gas in the cement manufacturing facility and recovering CO 2 gas generated by the calcination of the cement material.
請求項1ないし6のいずれかに記載のセメント製造設備におけるCO2ガスの回収方法によって、上記セメント原料のか焼により発生したCO2ガスを回収することを特徴とするセメントの製造方法。 In the method for producing cement, the cement raw material is preheated by a first preheater and then supplied to a cement kiln whose interior is maintained in a high temperature atmosphere to be fired.
A method for producing cement, characterized in that the CO 2 gas generated by calcination of the cement raw material is collected by the method for collecting CO 2 gas in the cement production facility according to any one of claims 1 to 6.
上記第1のプレヒータからか焼前の上記セメント原料を抜き出す抜出ラインと、この抜出ラインから抜き出された上記セメント原料が導入される混合か焼炉と、上記セメント原料よりも粒子径の大きい熱媒体を上記セメント原料のか焼温度以上に加熱する媒体加熱炉と、この媒体加熱炉において加熱された上記熱媒体を上記混合か焼炉に供給するとともに上記混合か焼炉から上記媒体加熱炉に戻す熱媒体の循環ラインと、上記混合か焼炉において上記熱媒体によって加熱されてか焼された上記セメント原料の一部を上記第1のプレヒータまたは上記セメントキルンに戻す戻りラインと、上記混合か焼炉内で発生したCO2ガスを回収するCO2ガス排気管とを備えてなることを特徴とするセメント製造設備におけるCO2ガスの回収設備。 A facility for recovering CO 2 gas generated in a cement production facility comprising a first preheater for preheating cement raw material and a cement kiln for firing the cement raw material preheated by the first preheater. ,
An extraction line for extracting the cement raw material before calcination from the first preheater, a mixing calciner into which the cement raw material extracted from the extraction line is introduced, and a particle diameter larger than that of the cement raw material A medium heating furnace for heating a large heat medium to a temperature equal to or higher than the calcination temperature of the cement raw material, and supplying the heat medium heated in the medium heating furnace to the mixing / calcining furnace and from the mixing / calcining furnace to the medium heating furnace A return line for returning to the first preheater or the cement kiln, and a mixing line for returning a part of the cement raw material heated and calcined by the heat medium in the mixing calciner to the first preheater or the cement kiln. recovery facility of CO 2 gas in the cement manufacturing facility, characterized by comprising a CO 2 gas exhaust pipe for recovering CO 2 gas generated in the calcination furnace.
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