專利名稱：：水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用以除去水泥窯的燃燒廢氣中的粉塵、N0x、二喁英等殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物及CO等有害物質(zhì)的水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
：如第2圖所示，水泥燒成設(shè)備21是由預(yù)熱器22、煅燒爐23、水泥窯24及熟料冷卻機(jī)25等所構(gòu)成，自原料供給系統(tǒng)投入至預(yù)熱器22的水泥原料R是在預(yù)熱器22中預(yù)熱、在煅燒爐23中煅燒、在水泥窯24中燒成，且所制造的熟料C1是在熟料冷卻機(jī)25中冷卻。在此，來(lái)自水泥窯24的燃燒廢氣的處理由于主原料的石灰石具有吸附S0x的性質(zhì)，因此進(jìn)行在預(yù)熱器22中的脫硫與利用電集塵器26的粉塵回收，處理后的燃燒廢氣經(jīng)由風(fēng)扇27及煙囪28向大氣中放出。以往雖然水泥窯24的燃燒廢氣中所含有的堿、氯、硫、重金屬等有害物質(zhì)不多，然而，隨著近年來(lái)用水泥制造設(shè)備處理的循環(huán)原燃料量的增加及今后的增加計(jì)劃，可預(yù)料前述有害物質(zhì)的排出量會(huì)增加，因此擔(dān)心今后會(huì)構(gòu)成問(wèn)題。因此，在除去前述有害物質(zhì)時(shí)，例如，在專利文獻(xiàn)l中記栽了一種技術(shù)，該技術(shù)是自水泥窯的入口罩抽取燃燒廢氣的一部分，同時(shí)供給冷卻用空氣將抽取廢氣冷卻至6001C至8001C后，將冷卻廢氣導(dǎo)入旋風(fēng)集塵器并分離收集粗粒粉塵，且將所收集的粗粒粉塵循環(huán)導(dǎo)入窯入口革，同時(shí)將旋風(fēng)集塵器廢氣的一部分循環(huán)導(dǎo)入窯入口罩，且在熱回收旋風(fēng)集塵器廢氣的剩余部分后導(dǎo)入集塵器并除去微粒粉塵。再者，由于與前述相同的目的，在專利文獻(xiàn)2中記栽了一種技術(shù)，該技術(shù)是對(duì)導(dǎo)入窯入口罩的預(yù)熱原料取樣，分析有害物質(zhì)的含有量，且控制自旋風(fēng)集塵器循環(huán)至窯入口罩的廢氣流量以使分析結(jié)果達(dá)到目標(biāo)值，同時(shí)檢測(cè)旋風(fēng)集塵器入口氣體溫度并控制冷卻用空氣流量，使旋風(fēng)集塵器入口氣體溫度的范圍為600匸至80or:，同時(shí)，檢測(cè)冷卻用空氣流量及該廢氣流量并控制廢氣流量，使自前述集塵器排出系統(tǒng)外的廢氣流量與冷卻用空氣流量大致相等。再有，在專利文獻(xiàn)3中記載了一種技術(shù)，該技術(shù)包含有自燃料供給口供給燃料，且自燃料供給口及/或其附近供給含氨態(tài)氮廢棄物并使其燃燒的工序；及由于前述燃燒將在使含氨態(tài)氮廢棄物燃燒前的階段自含氨態(tài)氮廢棄物產(chǎn)生的含氨氣體導(dǎo)入氣體溫度為700匸以上的部位的工序，藉此，可以低成本降低水泥窯中N0x的產(chǎn)生量，且在抑制N0x時(shí)不會(huì)散發(fā)惡臭。再者，為了有效地自水泥燒成裝置的廢氣中回收低熔點(diǎn)化合物，在專利文獻(xiàn)4中記載了一種廢氣處理方法及裝置，其是抽取來(lái)自水泥燒成裝置的廢氣的一部分以回收低熔點(diǎn)化合物，且在使抽取廢氣的溫度狀態(tài)成為iiooic至150or;后，將抽取廢氣急冷為1201c至600*c，回收低熔點(diǎn)化合物。〔專利文獻(xiàn)1〕日本特開(kāi)平11-130489號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕日本特開(kāi)平11-130490號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)3〕曰本特開(kāi)2000-130742號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)4〕曰本特開(kāi)2003-277106號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容如前所述，雖然目前與來(lái)自水泥窯的燃燒廢氣同時(shí)排出的重金屬等有害物質(zhì)在數(shù)量上不成問(wèn)題，然而，近年來(lái)西應(yīng)循環(huán)資源活用的要求，在水泥燒成設(shè)備中投入各種循環(huán)原燃料，如果今后持續(xù)地增加循環(huán)資源的投入量，則前述有害物質(zhì)的排出量會(huì)增加且擔(dān)心構(gòu)成問(wèn)題。再有，由于在水泥燒成設(shè)備中所產(chǎn)生的燃燒廢氣的數(shù)量多，因此有害物質(zhì)的除去設(shè)備也成為大規(guī)?；?，且擔(dān)心設(shè)備成本及運(yùn)轉(zhuǎn)成本增加。因此，本發(fā)明的目的是提供一種可降低、抑制設(shè)備成本及運(yùn)轉(zhuǎn)成本，同時(shí)有效地除去水泥窯燃燒廢氣中的有害物質(zhì)的燃燒廢氣處理裝置及處理方法。為了達(dá)成前述目的，本發(fā)明是一種水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，具備有收集水泥窯燃燒廢氣中的粉塵的集塵裝置；自通過(guò)該集塵裝置的水泥窯燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)的催化劑中毒物質(zhì)除去裝置；預(yù)熱已經(jīng)通過(guò)該催化劑中毒物質(zhì)除去裝置的水泥窯燃燒廢氣的預(yù)熱裝置；及除去已經(jīng)由該預(yù)熱裝置預(yù)熱的水泥窯燃燒廢氣中選自氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)的一種以上的催化劑裝置。再有，所謂殘留性有機(jī)污染物質(zhì)(Persistentorganicpollutants(P0Ps))是指如PCB(多氯聯(lián)苯)或二噍英等因難分解性而殘留在環(huán)境中且使人的健康或生態(tài)系受到影響的化合物.再有，碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)是指脂肪族飽和碳?xì)浠衔铩⒅咀宀伙柡吞細(xì)寤衔锛叭╊悺⒋碱?、酮類、脂肪酸族、酯類、疏化物、胺類及其它氮化物，具體而言，是指氨、甲疏醇、硫化氫、甲硫醚、曱基二硫醚、三甲胺、乙醛、丙趁、正丁醛、異丁醛、正戊醛、異戊醛、異丁醇、乙酸乙酯、甲基異丁基酮、甲苯、苯乙烯、二甲苯、丙酸、正丁酸、正戊酸、異戊酸等。再有，根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)集塵裝置收集水泥窯燃燒廢氣中的粉塵后，由催化劑中毒物質(zhì)除去裝置自該燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)，由預(yù)熱裝置預(yù)熱該燃燒廢氣后，由催化劑裝置自該燃燒廢氣中除去選自氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)的一種以上，因此，即使不使用大規(guī)模的設(shè)備，也可自水泥窯燃燒廢氣中除去有害物質(zhì)，且也可降低、抑制用以除去有害物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本.在前述水泥窯燃燒廢氣處理裝置中，可將前述催化劑中毒物質(zhì)除去裝置作成自該燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)的濕式集塵器，優(yōu)選的是作成在前述水泥窯燃燒廢氣中添加次氯酸鈉的洗滌器或一邊在前述水泥窯燃燒廢氣中吹入活性炭一邊集塵的袋濾器。通過(guò)使用在水泥窯燃燒廢氣中添加次氯酸鈉的洗滌器來(lái)作為催化劑中毒物質(zhì)除去裝置，可使作為催化劑中毒物質(zhì)的氯化氫溶解在水中而除去，用洗滌器收集粉塵，且也可有效地除去重金屬的水銀。再有，通過(guò)使用一邊在水泥窯燃燒廢氣中吹入活性炭一邊集塵的袋濾器或填充有活性炭的活性炭吸附塔來(lái)作為催化劑中毒物質(zhì)除去裝置，可有效地除去作為催化劑中毒物質(zhì)的粉塵及水銀，且也可除去S0x。在前述水泥窯燃燒廢氣處理裝置中，催化劑中毒物質(zhì)除去裝置中的次氯酸鈉添加液濃度的范圍優(yōu)選在lmg/L以上、1，000mg/L以下。次氯酸鈉的添加液濃度小于lmg/L時(shí)，則催化劑中毒物質(zhì)的Hg及Ca、K、粉塵等催化劑中毒成分的除去率降低，且催化劑中毒物質(zhì)的附著量增加而使催化劑的耐久性降低。另一方面，即使次氯酸鈉的添加液濃度大于1，000mg/L，催化劑中毒物質(zhì)的除去率也達(dá)飽和，且可預(yù)料不會(huì)有更大的效果。在前述水泥窯燃燒廢氣處理裝置中，前述催化劑裝置可構(gòu)成為在上游側(cè)具備鈦釩催化劑等氧化物系催化劑、在下游側(cè)具備具有選自鉑、鈀、銠及釕的一種的貴金屬的貴金屬系催化劑。再有，優(yōu)選自催化劑裝置的入口側(cè)上部噴霧作為還原劑的NH3等。雖然水泥窯燃燒廢氣中N0x、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)及揮發(fā)性有機(jī)化合物這樣的有害物質(zhì)為低濃度，然而卻無(wú)法否定可能會(huì)多成分地含有這些有害物質(zhì)。在使用催化劑來(lái)處理該水泥窯廢氣的方法中，針對(duì)催化劑裝置內(nèi)的催化劑配置，在上游側(cè)配置氧化物系催化劑、在下游側(cè)配置貴金屬系催化劑比在上游側(cè)配置貴金屬系催化劑、在下游側(cè)配置氧化物系催化劑更理想。通過(guò)自催化劑反應(yīng)裝置的入口上游部噴霧NH3且在催化劑反應(yīng)裝置內(nèi)采取在上游側(cè)配置氣化物系催化劑、在下游側(cè)配置貴金屬系催化劑的形態(tài)，可使N0x、揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理變得特別有效.如果將催化劑裝置內(nèi)的配置作成在上游側(cè)配置貴金屬系催化劑、在下游側(cè)配置氧化物系催化劑的相反結(jié)構(gòu)，則N0x的除去性能會(huì)降低，同時(shí)除臭性能也會(huì)明顯地惡化。再有，作為前述氧化物系催化劑的鈦.釩催化劑及前述鉑、鈀、銠及釕等的貴金屬系催化劑的孔尺寸(孔徑)是1.75mm以上、3.75mm以下，1.75mm以上、2.90mm以下為更優(yōu)選的尺寸范圍。用催化劑中毒物質(zhì)除去裝置除去中毒煙霧及中毒粉塵，避免催化劑因煙霧及粉塵所造成的孔阻塞，由于中毒物附著量減少，也可提高耐久性。催化劑的孔尺寸(孔徑)大于3.75咖的尺寸的催化劑，雖然不容易產(chǎn)生因煙霧及粉塵所造成的孔阻塞，然而，由于廢氣的接觸面積減少，因此必須的催化劑量增加，在經(jīng)濟(jì)上是不利的。另一方面，如果催化劑的孔尺寸(孔徑)小于1.75mm，則雖然具有廢氣的接觸面積增加，必須的催化劑量減少的效果，然而卻具有廢氣的壓力損失增加的缺點(diǎn)，再者，用中毒物質(zhì)除去裝置未能完全除去的中毒煙霧及中毒粉塵會(huì)飛過(guò)來(lái)而成為催化劑的孔阻塞的原因，且耐久性也會(huì)降低。在前述水泥窯燃燒廢氣處理裝置中，可將前述預(yù)熱裝置作成永司登(Ljungstrom)型熱交換器、熱泵或熱管，藉此，可提高熱回收效率，大幅地降低該處理裝置的設(shè)備成本。再有，本發(fā)明是一種水泥窯燃燒廢氣處理方法，其特征在于，其收集水泥窯燃燒廢氣中的粉塵，并自集塵后的燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)，將除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣升溫至1401C以上，并利用催化劑除去選自升溫后的燃燒廢氣中的氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)的一種以上.為了防止脫硝及揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解效率的降低，將除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣升溫至140X:以上，并且如前所述，即使不使用大規(guī)模的設(shè)備，也可自水泥窯燃燒廢氣中除去有害物質(zhì)，而且也可降低、抑制用以除去有害物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本。在前述水泥窯燃燒廢氣處理方法中，可依照水泥窯燃燒廢氣的氮氧化物濃度，在前述除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣中添加氨氣，或者在140C以上的燃燒廢氣中添加氨水或尿素水后使其通過(guò)催化劑，藉此，可使氨的使用量適當(dāng)化，同時(shí)可將排出至系統(tǒng)外的氨量抑制在最小限度。再有，在前述水泥窯燃燒廢氣處理方法中，在將前述除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣升溫至140t:以上時(shí)，可利用自通過(guò)前述催化劑的燃燒廢氣所回收的熱或/及設(shè)置有該水泥窯的工廠內(nèi)的廢熱蒸氣，藉此，可有效地利用工廠內(nèi)的能源并處理來(lái)自水泥窯的燃燒廢氣。如前所述，如果根據(jù)本發(fā)明涉及的燃燒廢氣處理裝置及處理方法，則可降低、抑制設(shè)備成本及運(yùn)轉(zhuǎn)成本，并有效地除去在水泥燒成設(shè)備中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)。附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明第i圖是顯示有關(guān)本發(fā)明的燃燒廢氣處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖。第2圖是顯示現(xiàn)有水泥燒成設(shè)備的一例的流程圖。第3圖是用以說(shuō)明蜂窩狀催化劑的催化劑的孔尺寸(催化劑的孔徑)的概觀圖，(b)是(a)的放大圖，符號(hào)說(shuō)明1…水泥燒成設(shè)備2…預(yù)熱器3".煅燒爐4…水泥窯5…熟料冷卻機(jī)6…電集塵器7…濕式集塵器7a…循環(huán)液槽8…泵9…次氯酸鈉生成裝置10…熱交換器力口熱器12..催化劑裝置12a..廢氣通過(guò)孔14..風(fēng)扇15..煙囪16..固液分離機(jī)17..水銀吸附塔具體實(shí)施方式其次，一面參照第1圖，一面說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。再有，如
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欄中也已說(shuō)明，水泥燒成設(shè)備1具有預(yù)熱器2、煅燒爐3、水泥窯4及熟料冷卻機(jī)5等，水泥原料R是自未圖示的原料供給系統(tǒng)投入至預(yù)熱器2,并經(jīng)由在預(yù)熱器2中的預(yù)熱、在煅燒爐3中的煅燒及在水泥窯4中的燒成而制造出水泥熟料Cl。該水泥熟料Cl是在熟料冷卻機(jī)5中冷卻后在精加工序中粉碎。有關(guān)本發(fā)明的燃燒廢氣處理裝置是配置在水泥燒成設(shè)備1的后段，且由后述構(gòu)件等所構(gòu)成，即收集來(lái)自預(yù)熱器2的燃燒廢氣Gl中的粉塵的電集塵器6;收集自電集塵器6排出的燃燒廢氣G2中的水溶性成分及粉塵等，且具有作為催化劑中毒物質(zhì)除去裝置起作用的濕式集塵器7;將次氯酸鈉供給至濕式集塵器7的次氯酸鈉生成裝置9;用以預(yù)熱已經(jīng)通過(guò)濕式集塵器7的燃燒廢氣G3的熱交換器IO及加熱器11;除去已經(jīng)預(yù)熱的燃燒廢氣G4中的NOx及二鳴英等殘留性有機(jī)污染物質(zhì)等的催化劑裝置12;將自濕式集塵器7排出的漿體S進(jìn)行固液分離的固液分離機(jī)16;及吸附由固液分離機(jī)16分離的液體中的水銀的水銀吸附塔17。電集塵器6設(shè)置用來(lái)收集來(lái)自預(yù)熱器2的燃燒廢氣G1中的粉塵，也可使用袋濾器來(lái)取代電集塵器6，也可同時(shí)設(shè)置兩者。濕式集塵器7設(shè)置用來(lái)收集通過(guò)電集塵器6的燃燒廢氣G2中的水溶性成分及粉塵，除去對(duì)后段的催化劑裝置12的壽命造成很大影響的作為催化劑中毒物質(zhì)的粉塵、硫酸霧、氯化氫(HC1)、水銀(Hg)等。例如，該濕式集塵器7可使用混合洗滌器(睦股份有限公司(MuCompanyLimited)制造的睦洗滌器(MUSCRUBBER)等)。再有，所謂混合洗涂器是以在筒體內(nèi)配置有復(fù)數(shù)個(gè)在氣體與液體以對(duì)流或并流在該筒體內(nèi)移動(dòng)的過(guò)程中賦予該流動(dòng)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向漿葉為特征，使氣體與液體接觸并進(jìn)行反應(yīng)及粉塵的收集等的裝置，優(yōu)選是將氣體與液體作成并流且交互地配置賦予該流動(dòng)右旋的導(dǎo)向漿葉及賦予左旋的導(dǎo)向漿葉。再有，為了避免裝置過(guò)于大型化，將濕式集塵器7的燃燒廢氣的滯留時(shí)間設(shè)定為1秒至10秒。在濕式集塵器7的下方配置有循環(huán)液槽7a，在濕式集塵器7與循環(huán)液槽7a間可設(shè)置泵8，通過(guò)循環(huán)液槽7a與泵8可使?jié)袷郊瘔m器7中所產(chǎn)生的漿體循環(huán)。次氯酸鈉生成裝置9設(shè)置用來(lái)將次氯酸鈉供給至濕式集塵器7，由于次氯酸鈉，可氧化燃燒廢氣G2中所含有的水銀等。該次氯酸鈉生成裝置9優(yōu)選使用在處理水中進(jìn)行直接電解且無(wú)需鹽水的串聯(lián)式極性變換式?！獰峤粨Q器10進(jìn)行自循環(huán)液槽7a排出的燃燒廢氣G3與自催化劑裝置12排出的燃燒廢氣G5間的熱交換。該熱交換器IO優(yōu)選使用永司登(注冊(cè)商標(biāo))式熱交換器(阿爾斯通(Alstom)股份有限公司制造)，永司登式熱交換器是在加熱側(cè)氣體中直接加熱蓄熱體，且也直接加溫被加熱氣體，例如，在本體的殼體的內(nèi)部，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸所支持的圃盤狀熱交換組件，熱交換組件在半徑方向?qū)盈B多數(shù)波形鋼板且在相互間具有間隙，通過(guò)使自循環(huán)液槽7a排出的燃燒廢氣G3與自催化劑裝置12排出的燃燒廢氣G5在該間隙流動(dòng)而進(jìn)行熱交換，加熱器ll設(shè)置用來(lái)利用設(shè)置有水泥燒成設(shè)備l的工廠內(nèi)的廢熱蒸氣ST等來(lái)加熱自熱交換器10排出的燃燒廢氣G4。加熱燃燒廢氣G4是為了在催化劑裝置12中更有效地脫硝及分解二鳴英等殘留性有機(jī)污染物質(zhì)等，再有，在加熱器11的入口側(cè)添加在后段的催化劑裝置12中作為還原劑使用的氨(NH3)。在催化劑裝置12的前段添加氨是為了利用由于風(fēng)扇14或加熱器11的混合效果，并且可在除了加熱器11的入口側(cè)以外的濕式集塵器7出口至催化劑裝置12入口之間可利用前述混合效果的處所添加。催化劑裝置12設(shè)置用來(lái)分解、除去已經(jīng)通過(guò)熱交換器10的燃燒廢氣G4中的NOx及殘留性有機(jī)污染物質(zhì)等。通過(guò)將該催化劑裝置12形成為蜂窩狀，即使是在處理大量燃燒廢氣G4時(shí)也可構(gòu)成為較小型化。下面，詳細(xì)說(shuō)明催化劑裝置12中所使用的催化劑。在催化劑裝置12中可使用通常用在廢氣處理中的催化劑，例如，也可使用廢氣脫硝催化劑。在催化劑裝置12中，上游側(cè)是使用作為氧化物系催化劑的鈦*釩催化劑，下游側(cè)則使用作為貴金屬系催化劑的鉑或鈀催化劑等。所謂鈦.釩系催化劑是指必須具有鈦(Ti)及釩(V)的催化劑。該催化劑具有作為有害物質(zhì)的NOx的高分解活性(脫硝活性)，同時(shí)在作為有害物質(zhì)的揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解除去方面發(fā)揮高度的功能。再者，可并用選自鎢OO、鉬(Mo)、硅(Si)及鋯(Zr)的一種以上的金屬氧化物等。優(yōu)選使用Ti的單獨(dú)氧化物，更優(yōu)選的是使用鈦(Ti—)與選自硅(Si)及鋯(Zr)的一種以上的金屬氧化物，特別優(yōu)選以Ti與Si的二元系復(fù)合氧化物或Ti與Zr的二元系復(fù)合氧化物。在鈦釩系催化劑中所占的鈦(Ti)的含有量并無(wú)特殊的限制，例如，相對(duì)鈦釩系催化劑的全質(zhì)量，以氧化物換算質(zhì)量比優(yōu)選為15質(zhì)量％至99.9質(zhì)量％，更優(yōu)選30質(zhì)量％至99質(zhì)量％.如果小于15質(zhì)量％，則由于比表面積的降低等而有無(wú)法得到充分的效果的情形，另一方面，如果大于99.9質(zhì)量％，則擔(dān)心無(wú)法得到充分的催化劑活性。選自由釩(V)、鎢(W)、鉬(Mo)所構(gòu)成的群中的至少一種的金屬氧化物的比例并無(wú)特殊的限制，然而，相對(duì)鈦.釩系催化劑的合計(jì)量，以氧化物換算質(zhì)量比為0.5質(zhì)量％至30質(zhì)量％，優(yōu)選1質(zhì)量％至20質(zhì)量%。如果小于0.5質(zhì)量％，則擔(dān)心無(wú)法得到充分的催化劑活性，另一方面，如果大于30質(zhì)量％，則會(huì)產(chǎn)生催化劑成分的凝聚，且擔(dān)心無(wú)法得到充分的性能，同時(shí)催化劑本身的成本會(huì)提高，并關(guān)系到廢氣處理成本的高漲。作為層疊在鈦釩系催化劑的下游側(cè)的貴金屬系催化劑使用擔(dān)載有選自柏、鈀、銠及釘?shù)闹辽僖环N貴金屬及/或其化合物的氧化催化劑。該催化劑可使用適當(dāng)載體，并將鉑等擔(dān)載在載體來(lái)使用，例如，可使用氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、氧化鐵、氧化錳、這些氧化物的混合物復(fù)合氧化物來(lái)作為栽體。再有，也可使用前述鈦釩系催化劑來(lái)作為載體。以下顯示貴金屬系催化劑的制備例。例如，可以這些貴金屬的鹽類或其溶液添加在前述鈦.釩系催化劑粉體或漿體中。再有，選自鉑、鈀、銠及釕的至少一種貴金屬及/或其化合物成分的擔(dān)載可由浸漬來(lái)進(jìn)行，且以該浸漬擔(dān)載較為理想。在貴金屬系催化劑中，貴金屬及/或其化合物成分相對(duì)于栽體含有0.001質(zhì)量％至5質(zhì)量％，更優(yōu)選0.05質(zhì)量％至2.5質(zhì)量％的金屬。如果小于0.001質(zhì)量％，則揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解活性會(huì)降低，如果大于5質(zhì)量％，則無(wú)法得到與添加相稱的活性，因此不優(yōu)選。再有，催化劑裝置12中所使用的前述氧化物系催化劑及貴金屬系催化劑也可擔(dān)栽在由氧化鋁、二氧化硅、硅鋁、堇青石、二氧化鈥、不銹鋼、金屬等所構(gòu)成的板狀、波形板狀、網(wǎng)狀、蜂窩狀、圓柱狀、圓筒狀等形狀的載體上來(lái)使用.前述催化劑的制備方法并無(wú)特殊的限制，例如，可采用沈淀法(共沈淀法)、沉積法、混練法等以往/>知的方法.例如，可列舉如下述的方法等，即將含有鈦與選自硅(Si)、鋯(Zr)的一種以上的前述二元系復(fù)合氧化物、鈦氧化物、鈦氧化物與選自硅(Si)、鋯(Zr)的一種以上的氧化物的混合物中的任一種作成含鈦成分，且將含有釩源的水溶液與一般在進(jìn)行此種成形時(shí)所使用的有機(jī)或無(wú)機(jī)成形助劑同時(shí)地加入該含鈦成分的粉末中，并進(jìn)行混合、混練且加熱而使水分蒸發(fā)，作成可押出的糊狀，用押出成形機(jī)將其成形為蜂窩狀等后進(jìn)行干燥，并在空氣中以高溫(優(yōu)選2001C至6001C)進(jìn)行燒成，再有，作為其它方法也可采用將前述含鈦成分預(yù)先成形為球狀、圓柱狀的顆粒、格子狀的蜂窩等形狀并進(jìn)行燒成后，浸漬擔(dān)載含有釩源的水溶液的方法。再有，也可用將前述含鈦成分的粉末與氧化釩粉體直接混練的方法來(lái)制備。催化劑裝置12中所使用的催化劑在BET表面積上并無(wú)特殊的限制，然而，優(yōu)選20m7g至300m7g，更優(yōu)選的30m7g至250m7g的具有高活性，且耐久性優(yōu)異。再有，如果利用水銀壓入法的細(xì)孔體積過(guò)小，則為了本發(fā)明目的的有害物質(zhì)(NOx、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物及CO)的除去的催化劑活性及耐久性降低，如果過(guò)大，則催化劑的強(qiáng)度降低，因此，優(yōu)選細(xì)孔體積的范圍為0.3cc/g至0.55cc/g的催化劑。可成形為蜂窩狀、板狀、網(wǎng)狀、圃柱狀、圓筒狀等所期望的形狀使用。進(jìn)行除去目的有害物質(zhì)的催化劑裝置的催化劑溫度優(yōu)選為140r以上，更優(yōu)選1801C以上。因?yàn)槿绻呋瘎囟鹊陀?401C,則脫硝及揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解效率會(huì)降低。前述氧化物系催化劑及貴金屬系催化劑的廢氣的空間速度并無(wú)特殊的限制，然而，優(yōu)選為100Hr_1ilOOOOOHr—、更優(yōu)選200Hr_1至SOOOOHr-1.如果小于100Hr—、則由在裝置會(huì)變得過(guò)大，因此會(huì)沒(méi)有效率，另一方面，如果大于lOOOOOHr-1，則會(huì)有脫硝及揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解效率降低的傾向.再有，前述記栽是以鈦釩系催化劑及使用復(fù)數(shù)催化劑為中心來(lái)說(shuō)明的，然而，只要是在有關(guān)本發(fā)明的廢氣處理中可發(fā)揮效果的，則不限于鈦'釩系的催化劑，也可使用單一或復(fù)數(shù)催化劑，使用條件當(dāng)然不受限制。下面，回到第1圖的流程的說(shuō)明，固液分離機(jī)16是用以將自濕式集塵器7排出的漿體進(jìn)行固液分離的，可使用壓濾機(jī)等。水銀吸附塔17設(shè)置用來(lái)吸附由固液分離機(jī)16分離的液體中的水銀。水銀吸附塔17的排水W的一部分供給至次氯酸鈉生成裝置9，用以生成次氯酸鈉。下面，一面參照第1困，一面說(shuō)明具有前述構(gòu)造的燃燒廢氣處理裝置的動(dòng)作。在預(yù)熱器2中脫硫的來(lái)自水泥窯4的燃燒廢氣Gl被導(dǎo)入電集塵器6,燃燒廢氣G1中的粉塵被回收。通過(guò)電集塵器6的燃燒廢氣G2被導(dǎo)入濕式集塵器7，在此收集燃燒廢氣G2中的水溶性成分及粉塵，并除去對(duì)后段的催化劑裝置12的壽命造成很大影響的粉塵、硫酸霧、氯化氫(HC1)、水銀(Hg)等催化劑中毒物質(zhì)。再有，燃燒廢氣G2的溫度控制在IOO匸左右。在濕式集塵器7中所產(chǎn)生的漿體是通過(guò)循環(huán)液槽7a及泵8循環(huán)，并充分地進(jìn)行燃燒廢氣G2與液體的接觸，可有效地進(jìn)行利用自次氯酸鈉生成裝置9供給的次氯酸鈉的水銀等的氧化及水溶性成分與粉塵的回收。再有，在濕式集塵器7中使水循環(huán)，同時(shí)抽取其一部分供給至固液分離機(jī)16，該循環(huán)水以水溶性成分的再揮發(fā)不會(huì)構(gòu)成問(wèn)題的程度進(jìn)行排水。已經(jīng)除去水溶性成分、粉塵等催化劑中毒物質(zhì)的801C左右的燃燒廢氣G3自循環(huán)液槽7a導(dǎo)入熱交換器IO及加熱器11并被加熱。如前所述，加熱燃燒廢氣G3是由于優(yōu)選在140t:至5001C進(jìn)行催化劑裝置12中的燃燒廢氣G4的脫硝及殘留性有機(jī)污染物質(zhì)的分解，如果考慮催化劑的分解性能與耐久性，則優(yōu)選在230*€至270TC左右進(jìn)行分解。熱交換器IO的熱源使用自催化劑裝置12排出的燃燒廢氣G5.在熱交換器10沖，將自催化劑裝置12排出的燃燒廢氣G5與自濕式集塵器7導(dǎo)入的燃燒廢氣G3進(jìn)行熱交換.如果僅為在熱交換器10中的熱交換，則無(wú)法充分地進(jìn)行燃燒廢氣G4的升溫，因此，向加熱器ll導(dǎo)入輔助蒸氣ST,進(jìn)一步地加熱燃燒廢氣G4。該輔助蒸氣ST可使用設(shè)置有水泥燒成設(shè)備1的工廠內(nèi)的廢熱蒸氣。再有，在加熱器11的入口側(cè)注入作為催化劑裝置12中所使用的脫硝劑的氨(NH》。氨的注入量是依照自預(yù)熱器2排出的燃燒廢氣Gl的NOx濃度來(lái)控制。再有，如前所述，氨可在除了加熱器11的入口側(cè)以外的濕式集塵器7出口至催化劑裝置12入口之間可利用混合效果的處所添加。再有，也可在已經(jīng)由加熱器11預(yù)熱后的燃燒廢氣中添加氨水后使其通過(guò)催化劑裝置12。其次，燃燒廢氣G4供給至催化劑裝置12，分解、除去N0x、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物及CO等。如前所述，催化劑裝置解的140X:至500t:，優(yōu)選230匸至270匸左右。在此，由于配置有熱交換器10，因此可提高、控制催化劑裝置12內(nèi)的溫度，通過(guò)盡可能地使催化劑裝置12的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度上升，可提高催化劑裝置12的效率，減少催化劑的使用量。來(lái)自催化劑裝置12的燃燒廢氣G5經(jīng)由熱交換器10、風(fēng)扇14及煙囪15向大氣中放出。風(fēng)扇14出口的燃燒廢氣G6的溫度回收廢熱后成為iiox:左右。另一方面，自循環(huán)液槽7a排出的漿體S由固液分離機(jī)16固液分離，所分離的濾餅C是作為水泥原料來(lái)利用。另一方面，由固液分離機(jī)16分離的液體中的水銀以氯絡(luò)離子(HgCl,)溶解在水中，由水銀吸附塔17吸附。再有，水銀可先作為(HgClJ"O固體分離，然后吸附、分離離子。已經(jīng)除去水銀的排水W的一部分供給至次氯酸鈉生成裝置9,其它則在系統(tǒng)外進(jìn)行處理，或者也可利用在水泥窯4的燃燒廢氣Gl的冷卻、水泥原料磨機(jī)或水泥原料的千燥機(jī)等的噴水?！矊?shí)施例1〕其次，作為有關(guān)本發(fā)明的水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法的笫1實(shí)施例，使用具有笫1圖所示構(gòu)造的燃燒廢氣處理裝置，且催化劑裝置12中使用鈦.釩催化劑時(shí)的各有害物質(zhì)除去率示于表1。在本試驗(yàn)中，將催化劑裝置12入口的燃燒廢氣溫度設(shè)為1801C，將空間速度(SV值)設(shè)為50601f1，再有，有害物質(zhì)除去率是使用電集塵器6的出口的各有害物質(zhì)的濃度與催化劑裝置12的出口的各有害物質(zhì)的濃度算出。即，顯示在電集塵器6的出口的各有害物質(zhì)由催化劑裝置12等所除去的比例?！脖?〕<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表1所示，根據(jù)本發(fā)明，可以高效率除去N0x、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物、粉塵、PCB等有害物質(zhì)?！矊?shí)施例2〕其次，作為有關(guān)本發(fā)明的水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法的笫2實(shí)施例，使用具有第1圖所示構(gòu)造的燃燒廢氣處理裝置，且催化劑裝置12中在上游姻設(shè)置鈦'釩催化劑(氧化物系催化劑)、在下游側(cè)設(shè)置鉑催化劑(貴金屬系催化劑)的形態(tài)時(shí)的各有害物質(zhì)除去率示于表2。在本試驗(yàn)中，確認(rèn)將催化劑裝置12入口的燃燒廢氣溫度設(shè)為1801C、2101C、2501C.再有，空間速度(SV值)是鈦釩催化劑為5，0601f1，鉑催化劑為24，200h—1。還原劑(NH3氣體)是在催化劑裝置上游側(cè)噴霧，且將NOx與冊(cè)3的摩爾比設(shè)為1,再有，有害物質(zhì)除去率是使用電集塵器6的出口的各有害物質(zhì)的濃度與催化劑裝置12的出口的各有害物質(zhì)的濃度算出，即，顯示在電集塵器6的出口的各有害物質(zhì)由催化劑裝置12等所除去的比例。再有，作為比較例1，作成在催化劑裝置12的上游側(cè)配置鈿催化劑、在下游側(cè)配置鈦釩催化劑的形態(tài)，其它條件則作成與實(shí)施例2相同?！脖?〕;<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>實(shí)施例2—上游側(cè)氧化系催化劑，下游側(cè)責(zé)金屬系催化劑比較例1—上游側(cè)貴金屬系催化劑，下游側(cè)氧化系催化劑如表2所示，通過(guò)并用鉑催化劑，可進(jìn)一步地提高氨的除去率，同時(shí)也可大致除去CO,然而，在催化劑裝置12入口的燃燒廢氣溫度為2S0TC時(shí)，在比較例1中N0x的除去率大幅度降低，同時(shí)臭氣的除去率也會(huì)降低，因此，優(yōu)選如本發(fā)明的實(shí)施例2那樣，在上游側(cè)設(shè)置氧化物系催化劑、在下游側(cè)設(shè)置貴金屬系催化劑。如前所述，作為催化劑裝置12的催化劑裝置的催化劑的配置形態(tài)，即使是單獨(dú)為上游側(cè)的催化劑的氧化物系催化劑時(shí)也可得到效果并且是理想的.再有，通過(guò)作成在上游側(cè)具有氧化物系催化劑、在下游側(cè)具有貴金屬系催化劑的形態(tài)的催化劑二段系統(tǒng)，可得到更優(yōu)異的效果且更為理想。在氧化物單獨(dú)系統(tǒng)中，可分解除去為廢氣中的有害物質(zhì)的N0x、揮發(fā)性有機(jī)化合物及殘留性有機(jī)污染物質(zhì)。再有，如果在上游側(cè)具有氧化物系催化劑、在下游側(cè)具有貴金屬系催化劑且作成催化劑二段系統(tǒng)，則可分解除去為廢氣中的有害物質(zhì)的N0x、揮發(fā)性有機(jī)化合物及殘留性有機(jī)污染物質(zhì)，同時(shí)還可分解除去CO，且也可提高揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解性能并得到更優(yōu)異的效果。再有，在用上游催化劑除去NOx的過(guò)程中，通過(guò)噴霧氨氣，可分解除去N0x，然而，依照情形的不同，有時(shí)會(huì)有在上游側(cè)催化劑殘存未反應(yīng)的氨，且如果直接向大氣中放出，則會(huì)有成為二次公害的元兇的情形。為了加以預(yù)防，必須在氨注入控制中進(jìn)行精密控制以避免這一問(wèn)題。另一方面，通過(guò)作成在上游側(cè)具有氧化物系催化劑、在下游側(cè)具有貴金屬系催化劑的催化劑二段系統(tǒng)，而可由下游側(cè)催化劑分解除去未反應(yīng)的氨，同時(shí)無(wú)需精密的控制，且也可抑制因氨所造成的二次公害?！矊?shí)施例3〕其次，作為有關(guān)本發(fā)明的水泥窯燃燒廢氣處理裝置及處理方法的第3實(shí)施例，使用具有第1圖所示構(gòu)造的燃燒廢氣處理裝置，且催化劑裝置12中在上游側(cè)設(shè)置鈦'釩催化劑(氧化物系催化劑)、在下游側(cè)設(shè)置鉑催化劑(貴金屬系催化劑)的形態(tài)時(shí)的各有害物質(zhì)除去率示于表3。在本試驗(yàn)中，將催化劑裝置12入口的燃燒廢氣溫度設(shè)為1801C?？臻g速度(SV值)，鈦.釩催化劑為5，0601f1，鉑催化劑為24，200h—1。催化劑的孔尺寸(孔徑)，鈦釩催化劑使用2.9mm的蜂窩狀催化劑，鉑催化劑使用l.77mm的蜂窩狀催化劑。還原劑(NH3氣體)是在催化劑裝置上游側(cè)噴霧，且將N0x與仰3的摩爾比設(shè)為1。再有，如第3圖所示，所謂催化劑的孔尺寸(孔徑)是指蜂窩狀的催化劑12的廢氣通過(guò)孔(正方形狀)12a的左端至右端的尺寸L。再有，在笫1圖的濕式集塵器7中是將次氯酸鈉濃度制成2mg/kg-H20來(lái)添加的。表3顯示各有害物質(zhì)的除去率及耐久性。另一方面，作為比較例2是作成除去第1圖的濕式集塵器的工藝，催化劑的配置形態(tài)、催化劑孔尺寸及其它條件則作成與實(shí)施例3相同。〔表3〕<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由該表中可知，比較例2無(wú)法除去水銀及煙塵，其它有害物質(zhì)則雖然初期除去率與實(shí)施例3相同，然而，1000小時(shí)后除去率比實(shí)施例3低且耐久性差。再有，在前述實(shí)施方式中，作為催化劑中毒物質(zhì)除去裝置，是使用在燃燒廢氣G2中添加次氯酸鈉的濕式集塵器7,然而，也可使用一邊在燃燒廢氣G2中吹入活性炭一邊集塵的袋濾器，通過(guò)使用活性炭，可有效地除去粉塵、水銀及S0x。權(quán)利要求1.一種水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，具有收集水泥窯燃燒廢氣中的粉塵的集塵裝置；和從已通過(guò)該集塵裝置的水泥窯燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)的催化劑中毒物質(zhì)除去裝置；和預(yù)熱已經(jīng)通過(guò)該催化劑中毒物質(zhì)除去裝置的水泥窯燃燒廢氣的預(yù)熱裝置；和除去已經(jīng)由該預(yù)熱裝置預(yù)熱的水泥窯燃燒廢氣中選自氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)的一種以上的催化劑裝置。2.權(quán)利要求l記栽的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，中毒物質(zhì)的濕式集塵器。'，'"、'3.權(quán)利要求l記載的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述催化劑中毒物質(zhì)除去裝置是在前述水泥窯燃燒廢氣中添加次氯酸鈉的洗滌器、一面在前述水泥窯燃燒廢氣中吹入活性炭一面集塵的袋濾器、或填充有活性炭的活性炭吸附塔。4.權(quán)利要求3記栽的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述次氯酸鈉的濃度范圍是在lmg/L以上、1,000mg/L以下。5.權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)記栽的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述催化劑裝置在上游側(cè)具有氧化物系催化劑、在下游側(cè)具有貴金屬系催化劑。6.權(quán)利要求5記載的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，從前述催化劑裝置的入口側(cè)上部噴霧還原劑。7.權(quán)利要求5或6記栽的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述氧化物系催化劑是鈦釩催化劑。8.權(quán)利要求5或6記栽的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述貴金屬系催化劑是具有選自鉑、鈀、銠及4T的一種貴金屬的催化劑。9.權(quán)利要求7或8記載的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述催化劑的孔尺寸(孔徑)范圍是在1.75咖以上、3.75mm以下。10.權(quán)利要求1-9的任一項(xiàng)記載的水泥窯燃燒廢氣處理裝置，其特征在于，前述預(yù)熱裝置是永司登型熱交換器、熱泵或熱管。11.一種水泥窯燃燒廢氣處理方法，其特征在于，收集水泥窯燃燒廢氣中的粉塵，從集塵后的燃燒廢氣中除去催化劑中毒物質(zhì)，將除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣升溫至140X:以上，利用催化劑除去升溫后的燃燒廢氣中選自氮氧化物、揮發(fā)性有才幾化合物、一氧化碳、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、碳?xì)浠衔锛俺魵馕镔|(zhì)的一種以上。12.權(quán)利要求ll記栽的水泥窯燃燒廢氣處理方法，其特征在于，依照水泥窯燃燒廢氣的氮氧化物濃度，在前述除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣中添加氨氣，或者在1401C以上的燃燒廢氣中添加氨水或尿素水后使其通過(guò)催化劑。13.權(quán)利要求11或12記栽的水泥窯燃燒廢氣處理方法，其特征在于，利用從已通過(guò)前述催化劑的燃燒廢氣所回收的熱或/及設(shè)置有該水泥窯的工廠內(nèi)的廢熱蒸氣，使前述除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣溫度達(dá)到140t!以上.全文摘要本發(fā)明的目的是降低、抑制設(shè)備成本及運(yùn)轉(zhuǎn)成本并有效地除去水泥窯燃燒廢氣中的粉塵、NOx、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)、揮發(fā)性有機(jī)化合物、CO、臭氣物質(zhì)等有害物質(zhì)。本發(fā)明是一種燃燒廢氣處理裝置，其具有收集水泥窯燃燒廢氣G1中的粉塵的集塵裝置；作為自通過(guò)集塵器的燃燒廢氣G2中除去催化劑中毒物質(zhì)的催化劑中毒物質(zhì)除去裝置的濕式集塵器；預(yù)熱已通過(guò)濕式集塵器的燃燒廢氣G3的預(yù)熱裝置；除去預(yù)熱的燃燒廢氣中的NOx、殘留性有機(jī)污染物質(zhì)等的催化劑裝置。催化劑裝置的上游側(cè)使用作為氧化物系催化劑的鈦·釩催化劑等，下游側(cè)使用作為貴金屬系催化劑的鉑系催化劑等，用預(yù)熱裝置將除去催化劑中毒物質(zhì)后的燃燒廢氣升溫至140℃以上，防止脫硝及揮發(fā)性有機(jī)化合物的分解效率降低。文檔編號(hào)B01D53/86GK101098835SQ20058004612公開(kāi)日2008年1月2日申請(qǐng)日期2005年12月27日優(yōu)先權(quán)日2005年1月6日發(fā)明者內(nèi)山康廣,寺崎淳一,齋藤紳一郎,正木信之,萩光晴,近藤尚申請(qǐng)人:太平洋水泥株式會(huì)社;株式會(huì)社日本觸媒