本发明专利技术的课题在于对水泥制造设备中产生的CO2气体以高浓度进行分离回收。本发明专利技术将煅烧前的水泥原料和粒径比介质加热炉(14)中加热至煅烧温度以上的水泥原料大的热介质供给至混合煅烧炉(12)，并对由水泥原料的煅烧所产生的CO2气体进行回收。热介质在介质加热炉和混合煅烧炉之间循环。本发明专利技术的其它实施方式使将煅烧前的水泥原料供给至加热至煅烧温度以上进行了蓄热的蓄热煅烧炉(112)，并对由水泥原料的煅烧所产生的CO2气体进行回收。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的课题在于对水泥制造设备中产生的CO2气体以高浓度进行分离回收。本专利技术将煅烧前的水泥原料和粒径比介质加热炉(14)中加热至煅烧温度以上的水泥原料大的热介质供给至混合煅烧炉(12)，并对由水泥原料的煅烧所产生的CO2气体进行回收。热介质在介质加热炉和混合煅烧炉之间循环。本专利技术的其它实施方式使将煅烧前的水泥原料供给至加热至煅烧温度以上进行了蓄热的蓄热煅烧炉(112)，并对由水泥原料的煅烧所产生的CO2气体进行回收。【专利说明】本申请是基于申请日为2010年10月12日、申请号为201080047321.7、专利技术名称为“”的申请所提交的分案申请。
本专利技术涉及用于高浓度地回收水泥制造设备中主要在水泥原料煅烧时产生的CO2气体的、水泥制造设备中产生的CO2气体的回收方法和回收设备以及水泥的制造方法。
技术介绍
近年来，世界范围内遍及整个工业领域都在开展着削减成为地球温暖化主要原因的二氧化碳(CO2)气体的尝试。即，水泥产业与电力以及钢铁等同样是CO2气体排出量较多的工业之一，上升至日本的CO2气体总排出量的大约4%。因此，该水泥工业中CO2气体的排出削减将对日本总体的CO2气体的排出削减产生很大的贡献。图16表示上述水泥产业中的通常的水泥制造设备，图中符号I为用于烧成水泥原料的回转窑(水泥窑)。并且，在该回转 窑I的图中左方的窑尾部分2上，并列设置有用于预热水泥原料的2组预热器3，同时在图中右方的窑前设置有用于加热内部的主燃烧器5。应予说明，图中符号6为用于冷却烧成后的水泥熟料的熟料冷却器。此处，各预热器3由在上下方向上直列配置的多段旋风分离器构成，由供给管4供给至最上段的旋风分离器的水泥原料，随着逐渐下落至下方的旋风分离器，而被从下方上升的来自回转窑I的高温排气所预热，进而被从下方第2段的旋风分离器取出而送至煅烧炉7，在该煅烧炉7中通过燃烧器7a而被加热煅烧后，从最下段的旋风分离器通过移送管3a而被导入至回转窑I的窑尾部分2。另一方面，在窑尾部分2中设置有将从回转窑I排出的燃烧排气供给至最下段的旋风分离器的排气管3b，被送至上述旋风分离器的排气被逐渐送至上方的旋风分离器，从而对上述水泥原料进行预热，同时最终从最上段的旋风分离器的上部由排气扇9通过排气管8而进行排气。在包含上述构成的水泥制造设备中，首先通过预热器3对被含有作为水泥原料的主要原料的石灰石(CaCO3)进行预热，接着在煅烧炉7以及预热器3的最下段的旋风分离器中煅烧后，在回转窑I内在大约1450°C的高温气氛下进行烧成，从而制造水泥熟料。并且，在该煅烧中，发生由CaCO3 — CaCHCO2丨所表示的化学反应，产生CO2气体(源于原料的CO2气体的产生)。该源于原料的CO2气体的浓度，理论上为100%。另外，为了将上述回转窑I保持在上述高温气氛下而在主燃烧器5中燃烧化石燃料，结果由于该化石燃料的燃烧也产生CO2气体(源于燃料的CO2气体的产生)。此处，来自主燃烧器5的排气中，由于大量含有燃烧用空气中的N2气体，故该排气中所含有的源于燃料的CO2气体的浓度低，为约15%。其结果，从上述水泥窑所排出的排气中，混合存在上述高浓度的源于原料的CO2气体与低浓度的源于燃料的CO2,因此尽管CO2的排出量大，但其CO2浓度为30~35%左右，存在难以回收的问题。与此相对，作为现在正在开发的CO2气体的回收方法，有液体回收方式、膜分离方式、固体吸附方式等，但仍然存在回收成本极高的问题。另外，作为防止由上述水泥制造设备排出的CO2所致的地球温暖化的方法，提出了对以低浓度从该排出源排出的CO2进行分离回收而将浓度提高至约100%，在液化后储存在土地中的方法等，然而用于分离回收的成本高，同样也不能够实现。另一方面，下述专利文献I中，作为将石灰石的烧成过程中产生的CO2气体以高利用价值的高纯度CO2气体形式进行回收的装置，提出了一种CO2气体的生成回收装置，其具备:被供给石灰石的分解反应塔、被供给作为热介质的生石灰(CaO)的同时利用燃烧气体将该生石灰加热至石灰石的煅烧温度以上的再热塔、以及连结上述分解反应塔和再热塔的连结管。并且，在上述以往的回收装置中，将经再热塔加热的生石灰通过连结管而供给至分解反应塔，形成流化床而对石灰石进行烧成，从而在该分解反应塔内生成CO2气体，同时将由此产生的生石灰的一部分排出，并将其余部分通过再连结管输送至再热塔进行再加热。如此，根据上述CO2气体的生成回收装置，通过分离为作为进行石灰石分解反应的场所的分解反应塔、和作为产生分解反应所需热量的场所的再热塔，从而可以防止由石灰石的分解反应所产生的CO2气体与因热介质的加热而产生的燃烧排气进行混合，因而可以从分解反应塔回收高浓度的CO2气体。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开昭57-67013号公报。
技术实现思路
使用由上述专利文献I中公开的CO2气体的生成回收装置所生成的CaO制造水泥时，利用上述生成回收装置对石灰石进行烧成后，还需要加入粘土等Si02、A1203、Fe2O3等其它水泥原料在水泥窑进行烧成。因此，需要在两个系统中独立地进行原料的制粉，产生设备变得规模巨大的问题。另外，如图17所示，通常石灰石发生煅烧反应的温度随着气氛中的CO2气体浓度增加而显著上升，当接近100%(相当于在大气压(Iatm)下的分压Iatm)时，为超过860°C的温度。因此，为了提高CO2气体的回收率，需要将石灰石加热至过度的高温，还产生导致燃料成本急剧上升的问题。此外，在上述CO2气体的生成回收装置中，使用生石灰作为热介质，利用该生石灰对石灰石进行加热、煅烧，因而再热塔中需要预先将上述生石灰加热至石灰石的煅烧温度以上、具体为1000°c以上。其结果，在分解反应塔或再热塔内流动的生石灰等的粉体变得容易固化，还有在连结管等中发生附着、闭塞，导致不能运转的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的专利技术，其课题在于提供水泥制造设备中的CO2气体的回收方法和回收设备以及水泥的制造方法，其中，通过有效地利用水泥制造设备中的热源从而能够以高浓度对该水泥设备中产生的CO2气体进行分离回收。(I)本专利技术的第I~第10方式 为了解决上述问题，本专利技术的第I方式是用于对将水泥原料以第I预热器预热后供给至内部保持在高温气氛的水泥窑进行烧成的水泥制造设备中产生的CO2气体进行回收的方法，其特征在于，将从上述第I预热器取出的煅烧前的上述水泥原料供给至混合煅烧炉，同时将粒径大于上述水泥原料的热介质在介质加热炉中加热至煅烧温度以上后供给至上述混合煅烧炉，在上述混合煅烧炉中，将上述煅烧前的上述水泥原料利用上述热介质煅烧，然后将经煅烧的上述水泥原料与上述热介质分离，将经煅烧的上述水泥原料供给至上述水泥窑，且使上述热介质再度返回至上述介质加热炉而在与上述混合煅烧炉之间循环，同时对上述混合煅烧炉内由上述水泥原料的煅烧而产生的CO2气体进行回收。需要说明的是，上述煅烧温度是指引起石灰石、即CaC03(碳酸钙)分解为CaO(氧化钙)与CO2的反应的温度。另外，本专利技术的第 2方式为上述第I方式所述的方法，其特征在于，上述热介质是在上述水泥窑中通过进行烧成而得的水泥熟料。本专利技术的第3方式为上述第I或第2方式所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
水泥制造设备中的CO2气体的回收方法，其为用于对将水泥原料以第1预热器预热后供给至内部保持在高温气氛的水泥窑进行烧成的水泥制造设备中产生的CO2气体进行回收的方法，其特征在于，将从上述第1预热器取出的煅烧前的上述水泥原料供给至加热至煅烧温度以上进行了蓄热的蓄热煅烧炉进行煅烧，将经煅烧的上述水泥原料供给至上述水泥窑，同时对上述蓄热煅烧炉内由上述水泥原料的煅烧而产生的CO2气体进行回收。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岛裕和，樋口直宽，高山佳典，小松卓哉，王俊柱，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：
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