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公開番号2025071440
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181608
出願日2023-10-23
発明の名称セメントクリンカの製造方法及びセメント焼成設備
出願人住友大阪セメント株式会社
代理人弁理士法人大谷特許事務所
主分類C04B 7/44 20060101AFI20250428BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】本発明によれば、セメント焼成設備の大規模な改造を行うことなく、セメント焼成設備で発生する燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素の量を調整する、セメントクリンカの製造方法及びセメント焼成設備を提供する。
【解決手段】セメント原料の乾燥及び粉砕装置、サスペンションプレヒータ、ロータリーキルン及びクリンカクーラを備えるセメント焼成設備を用いるセメントクリンカの製造方法であって、前記サスペンションプレヒータを構成する特定のサイクロン集塵器が有する所定の調整手段により前記サイクロン集塵器の集塵効率を調整するセメントクリンカの製造方法、並びにセメント焼成設備である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セメント原料を乾燥及び粉砕して粉末原料とする乾燥及び粉砕装置、
前記粉末原料を予熱及びか焼するサスペンションプレヒータ、
前記予熱及びか焼された粉末原料を焼成し、セメントクリンカとするロータリーキルン、及び
前記セメントクリンカを冷却するセメントクリンカクーラを備えるセメント焼成設備を用いるセメントクリンカの製造方法であって、
前記サスペンションプレヒータが、
前記粉末原料をか焼するか焼炉を有し、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記か焼炉から排出されるか焼炉燃焼排ガスが通過するＣ系風路と、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記ロータリーキルンから排出されるキルン燃焼排ガスが通過するＫ系風路の、互いに異なる二つの風路と、
前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と同じ段の前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器に前記か焼炉燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｋ－Ｉと、
前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器の一つ下段の前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器に前記キルン燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｃ－Ｉと、
前記Ｋ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記か焼炉と、を連結する原料用導管Ｋ－ＩＩと、
前記Ｃ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記ロータリーキルンと、を連結する原料用導管Ｃ－ＩＩと、
前記二つの風路の少なくとも一の風路が有する最上段のサイクロン集塵器に、前記粉末原料を供給する粉末原料供給機と、を有し、
前記二つの風路が有する最下段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器と、前記最下段より一つ上段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器とが、前記粉末原料の集塵効率の調整手段を有し、
前記調整手段により、前記サイクロン集塵器における集塵効率を調整する、
セメントクリンカの製造方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記最下段のサイクロン集塵器において、前記調整手段により集塵効率を低減させる請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項３】
前記最下段より一つ上段のサイクロン集塵器において、前記調整手段により集塵効率を上昇させる請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項４】
前記Ｋ系風路における、最下段から一つ上段のサイクロン集塵器を通過後の前記キルン燃焼排ガスの温度が、７００℃以下である請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項５】
前記か焼炉燃焼排ガスから二酸化炭素を、二酸化炭素回収設備を用いて回収する請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項６】
少なくとも前記キルン燃焼排ガスを、前記セメント原料の乾燥に用いる、請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項７】
前記乾燥及び粉砕装置が、乾燥機器又は乾燥粉砕機器を有し、
少なくとも前記キルン燃焼排ガスを、前記乾燥機器又は乾燥粉砕機器に供給する、請求項１に記載のセメントクリンカの製造方法。
【請求項８】
セメント原料を乾燥及び粉砕して粉末原料とする乾燥及び粉砕装置、
前記粉末原料を予熱及びか焼するサスペンションプレヒータ、
前記予熱及びか焼された粉末原料を焼成し、セメントクリンカとするロータリーキルン、及び
前記セメントクリンカを冷却するセメントクリンカクーラを備えるセメント焼成設備であって、
前記サスペンションプレヒータが、
前記粉末原料をか焼するか焼炉を有し、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記か焼炉から排出されるか焼炉燃焼排ガスが通過するＣ系風路と、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記ロータリーキルンから排出されるキルン燃焼排ガスが通過するＫ系風路の、互いに異なる二つの風路と、
前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と同じ段の前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器に前記か焼炉燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｋ－Ｉと、
前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器の一つ下段の前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器に前記キルン燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｃ－Ｉと、
前記Ｋ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記か焼炉と、を連結する原料用導管Ｋ－ＩＩと、
前記Ｃ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記ロータリーキルンと、を連結する原料用導管Ｃ－ＩＩと、
前記二つの風路の少なくとも一の風路が有する最上段のサイクロン集塵器に、前記粉末原料を供給する粉末原料供給機と、を有し、
前記二つの風路が有する最下段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器と、前記最下段より一つ上段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器とが、前記粉末原料の集塵効率の調整手段を有する、
セメント焼成設備。
【請求項９】
さらに、前記か焼炉燃焼排ガスから二酸化炭素を回収する二酸化炭素回収設備を備える請求項８に記載のセメント焼成設備。
【請求項１０】
前記乾燥及び粉砕装置が、乾燥機器又は乾燥粉砕機器を有し、
少なくとも前記キルン燃焼排ガスを、前記乾燥機器又は乾燥粉砕機器に供給する排ガス供給配管を有する、請求項８に記載のセメント焼成設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、セメントクリンカの製造方法及びセメント焼成設備に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化への関心が高まり、大気中への二酸化炭素の放出量の削減が求められている。発電所、焼却炉、セメント工場、製鉄所、工場設備等の各種設備において、操業により発生する二酸化炭素を含む排ガスの大気中への放出量を低減するために、排ガス中の二酸化炭素を分離回収することが検討されている。とりわけ、セメント工場における二酸化炭素の放出量の削減は重要な課題として捉えられている。
【０００３】
一般的なセメント工場の構成としては、例えば特許文献１に開示されている構成、すなわちセメント原料を高温ガスと熱交換して予熱するプレヒータと、セメント原料を焼成してセメントクリンカとするセメント焼成炉と、セメントクリンカと熱交換して高温となった空気の一部をセメント焼成炉のバーナ燃焼用空気として導く冷却装置と、二酸化炭素を吸収する吸収液を貯留した吸収塔及び吸収液を加熱することにより二酸化炭素を揮発させる再生塔と、前記プレヒータからの排ガスを前記再生塔を経由して加熱源として利用してから前記吸収塔に導く排ガス導入管と、を備えるセメント製造設備が挙げられる。
【０００４】
上記サスペンションプレヒータとしては、例えば特許文献２に示される、複数の集塵器により構成される複数の風路の各々に、複数の独立した熱ガスを流し、一方前記複数の集塵器の最上部の集塵器に通じる風路から粉末状物質を投入し、前記集塵器に順次通過させて、最下段の集塵器の下部から排出させる構造を有する加熱装置が知られている。
【０００５】
また、特許文献３には、セメントクリンカ原料を予熱するためのサイクロン式予熱装置と、前記予熱されたセメントクリンカ原料を焼成してセメントクリンカを得るロータリーキルンと、前記ロータリーキルンの前流側に配設される、セメントクリンカ原料の脱炭酸を促進するか焼炉と、セメントクリンカ原料を前記予熱装置からか焼炉に供給するための予熱原料供給路と、セメントクリンカを冷却するクリンカクーラと、前記ロータリーキルンで生じる排ガスを前記予熱装置を経由した後に排出するキルン排ガス排出路と、を含み、前記か焼炉で生じた炭酸ガス含有排ガスを排出するか焼炉排ガス排出路と、酸素濃度を高めた支燃性ガスの供給装置及び支燃性ガスをか焼炉と、前記炭酸ガス含有排ガスから消石灰含有原料を回収する第一の回収手段と、か焼炉排ガス供給路の第一の回収手段より後流側で、炭酸ガス含有排ガスの一部を支燃性ガスに合流させるか焼炉排ガス供給路と、を含むセメントクリンカ製造システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平５９－１１０４８５号公報
特開昭５５－２２３２２号公報
特開２０２２－１４８２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されるセメント焼成設備は、セメント原料を高温ガスと熱交換して予熱するプレヒータから排出される排ガスを、再生塔を経由して加熱源として利用してから吸収塔に導くことで、セメント製造設備で生ずる排ガスの熱エネルギーを利用して排ガスから二酸化炭素を安価に除去しようとする設備である。しかし、排ガスに含まれる二酸化炭素の濃度が低いため、二酸化炭素を回収する設備、すなわち吸収塔及び再生塔の規模が大型化するため、この点で改良の余地がある。
【０００８】
特許文献３に開示されるセメントクリンカ製造システムは、新設する場合には有効なシステムとなり得る。しかし、例えば既設のセメント焼成設備において適用しようとすると、キルン排ガス及びか焼炉の排ガスを排出するための排出路並びに原料供給路等の配管の改造、また、か焼炉等の機器の改造といったセメント焼成設備の大規模な改造が必要となる。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、セメント焼成設備の大規模な改造を行うことなく、セメント焼成設備で発生する燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素の量の調整を図る、セメントクリンカの製造方法及びセメント焼成設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のセメントクリンカの製造方法を提供する。
１．セメント原料を乾燥及び粉砕して粉末原料とする乾燥及び粉砕装置、
前記粉末原料を予熱及びか焼するサスペンションプレヒータ、
前記予熱及びか焼された粉末原料を焼成し、セメントクリンカとするロータリーキルン、及び
前記セメントクリンカを冷却するセメントクリンカクーラを備えるセメント焼成設備を用いるセメントクリンカの製造方法であって、
前記サスペンションプレヒータが、
前記粉末原料をか焼するか焼炉を有し、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記か焼炉から排出されるか焼炉燃焼排ガスが通過するＣ系風路と、
前記粉末原料を捕集する３段以上のサイクロン集塵器、及び前記３段以上のサイクロン集塵器を順に連結するガス流路を有し、前記ロータリーキルンから排出されるキルン燃焼排ガスが通過するＫ系風路の、互いに異なる二つの風路と、
前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器と同じ段の前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器に前記か焼炉燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｋ－Ｉと、
前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器と、前記Ｃ系風路のサイクロン集塵器の一つ下段の前記Ｋ系風路のサイクロン集塵器に前記キルン燃焼排ガスを供給するガス流路と、を連結する原料用導管Ｃ－Ｉと、
前記Ｋ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記か焼炉と、を連結する原料用導管Ｋ－ＩＩと、
前記Ｃ系風路の最下段のサイクロン集塵器と、前記ロータリーキルンと、を連結する原料用導管Ｃ－ＩＩと、
前記二つの風路の少なくとも一の風路が有する最上段のサイクロン集塵器に、前記粉末原料を供給する粉末原料供給機と、を有し、
前記二つの風路が有する最下段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器と、前記最下段より一つ上段のサイクロン集塵器の少なくとも一のサイクロン集塵器とが、前記粉末原料の集塵効率の調整手段を有し、
前記調整手段により、前記サイクロン集塵器における集塵効率を調整する、
セメントクリンカの製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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