JP3136319B2 - フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法 - Google Patents
フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フライアッシュ中に含
まれる炭素の除去方法に関し、特に、セメント製造設備
として既存のロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンを使用したフライアッシュ中に含まれる炭素の
除去方法に関する。
まれる炭素の除去方法に関し、特に、セメント製造設備
として既存のロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンを使用したフライアッシュ中に含まれる炭素の
除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】例えば、火力発電所等で使
用する微粉炭燃焼ボイラーより発生するフライアッシュ
は、その一部をセメントへ混ぜ、フライアッシュセメン
トとして利用する程度で、その残りの大部分は、埋立等
の方法で廃棄処分が成されているのが現状である。
用する微粉炭燃焼ボイラーより発生するフライアッシュ
は、その一部をセメントへ混ぜ、フライアッシュセメン
トとして利用する程度で、その残りの大部分は、埋立等
の方法で廃棄処分が成されているのが現状である。
【０００３】ここで、フライアッシュセメント用に使用
できる上記フライアッシュは、ＪＩＳ Ａ ６２０１に
おいてその組成が規定されており、未燃分量の代替特性
である強熱減量の上限値が、５％以下と規定されてい
る。
できる上記フライアッシュは、ＪＩＳ Ａ ６２０１に
おいてその組成が規定されており、未燃分量の代替特性
である強熱減量の上限値が、５％以下と規定されてい
る。
【０００４】一方、近年、微粉炭燃焼ボイラーより発生
する排ガス中のＮＯｘ含有量が規制され、その対策のた
め、該微粉炭燃焼ボイラーより採取されるフライアッシ
ュ中に含まれる未然分が増加し、上記ＪＩＳに規定され
たフライアッシュセメント用に使用できるフライアッシ
ュの量は、大幅に減少し、ますます廃棄処分とされるフ
ライアッシュ量が増えているのが現状である。
する排ガス中のＮＯｘ含有量が規制され、その対策のた
め、該微粉炭燃焼ボイラーより採取されるフライアッシ
ュ中に含まれる未然分が増加し、上記ＪＩＳに規定され
たフライアッシュセメント用に使用できるフライアッシ
ュの量は、大幅に減少し、ますます廃棄処分とされるフ
ライアッシュ量が増えているのが現状である。
【０００５】本発明は、上述した現状に鑑みなされたも
のであって、その目的は、フライアッシュ中の未然分、
すなわちフライアッシュ中に含まれる炭素を効率良く除
去する方法を提供することにより、従来使用できなかっ
たフライアッシュをも、有効にフライアッシュセメント
用に使用することができるようにすることにある。
のであって、その目的は、フライアッシュ中の未然分、
すなわちフライアッシュ中に含まれる炭素を効率良く除
去する方法を提供することにより、従来使用できなかっ
たフライアッシュをも、有効にフライアッシュセメント
用に使用することができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、傾斜させて設置したロータリーキルン、或
いは外熱式ロータリーキルンの上端開口より微粉炭燃焼
ボイラーから採取したフライアッシュを供給し、該フラ
イアッシュを５００〜１１００℃で加熱し、フライアッ
シュ中に含まれる炭素を燃焼させることにより除去する
と共に、上記ロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンの下端開口より排出される燃焼後のフライアッ
シュを、該燃焼後のフライアッシュが通過する層と、空
気が通過する層とを交互に設けた冷却機を用いて冷却
し、且つ該冷却機より排出された冷却用空気を、上記ロ
ータリーキルン、或いは外熱式ロータリーキルンに燃焼
用空気として供給する方法とした。
成するため、傾斜させて設置したロータリーキルン、或
いは外熱式ロータリーキルンの上端開口より微粉炭燃焼
ボイラーから採取したフライアッシュを供給し、該フラ
イアッシュを５００〜１１００℃で加熱し、フライアッ
シュ中に含まれる炭素を燃焼させることにより除去する
と共に、上記ロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンの下端開口より排出される燃焼後のフライアッ
シュを、該燃焼後のフライアッシュが通過する層と、空
気が通過する層とを交互に設けた冷却機を用いて冷却
し、且つ該冷却機より排出された冷却用空気を、上記ロ
ータリーキルン、或いは外熱式ロータリーキルンに燃焼
用空気として供給する方法とした。
【０００７】上記した本発明にかかるフライアッシュ中
に含まれる炭素の除去方法によれば、セメント製造設備
として既存のロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンを使用してフライアッシュ中の炭素の除去を行
なうため、その設備費は、セメント業界においては廉価
で済むと共に、炭素の除去方法は、該炭素を燃焼させる
方法を採用しているため、非常に効率良く行なうことが
できる。
に含まれる炭素の除去方法によれば、セメント製造設備
として既存のロータリーキルン、或いは外熱式ロータリ
ーキルンを使用してフライアッシュ中の炭素の除去を行
なうため、その設備費は、セメント業界においては廉価
で済むと共に、炭素の除去方法は、該炭素を燃焼させる
方法を採用しているため、非常に効率良く行なうことが
できる。
【０００８】ここで、上記ロータリーキルン、或いは外
熱式ロータリーキルンに供給されたフライアッシュの加
熱温度は、上記した如く５００〜１１００°Ｃである。
これは、５００°Ｃに満たない加熱温度では、フライア
ッシュ中の炭素が燃えず、その除去が図れないためであ
り、また１１００°Ｃを越えて加熱すると、フライアッ
シュ中の他の成分、例えば二酸化珪素が溶融して結晶質
となり、該フライアッシュを混合したセメントのポゾラ
ン反応が起こりにくくなるためである。なお、さらに好
ましい加熱温度としては、６００〜９５０°Ｃである。
熱式ロータリーキルンに供給されたフライアッシュの加
熱温度は、上記した如く５００〜１１００°Ｃである。
これは、５００°Ｃに満たない加熱温度では、フライア
ッシュ中の炭素が燃えず、その除去が図れないためであ
り、また１１００°Ｃを越えて加熱すると、フライアッ
シュ中の他の成分、例えば二酸化珪素が溶融して結晶質
となり、該フライアッシュを混合したセメントのポゾラ
ン反応が起こりにくくなるためである。なお、さらに好
ましい加熱温度としては、６００〜９５０°Ｃである。
【０００９】上記フライアッシュの加熱温度は、ロータ
リーキルンの下端開口、或いは外熱式ロータリーキルン
を囲む断熱壁内に吹き込む燃料を、燃焼させることによ
り維持するが、その使用する燃料をできるだけ少なくす
るためには、該ロータリーキルン、或いは外熱式ロータ
リーキルン、及び該外熱式ロータリーキルンを囲む断熱
壁内から排出される排ガス、さらには燃焼後のフライア
ッシュ中の顕熱を、有効に利用することが望ましい。
リーキルンの下端開口、或いは外熱式ロータリーキルン
を囲む断熱壁内に吹き込む燃料を、燃焼させることによ
り維持するが、その使用する燃料をできるだけ少なくす
るためには、該ロータリーキルン、或いは外熱式ロータ
リーキルン、及び該外熱式ロータリーキルンを囲む断熱
壁内から排出される排ガス、さらには燃焼後のフライア
ッシュ中の顕熱を、有効に利用することが望ましい。
【００１０】そこで、本発明においては、上記ロータリ
ーキルン、或いは外熱式ロータリーキルンの下端開口よ
り排出される燃焼後のフライアッシュを、該燃焼後のフ
ライアッシュが通過する層と、空気が通過する層とを交
互に設けた冷却機を用いて冷却し、且つ該冷却機より排
出された冷却用空気を、上記ロータリーキルン、或いは
外熱式ロータリーキルンに燃焼用空気として供給する方
法とし、燃焼後のフライアッシュ中の顕熱の有効利用を
図った。 また更に、上記ロータリーキルンの排ガスを用
い、サスペンション式プレヒータで予め該ロータリーキ
ルンに供給する上記フライアッシュを加熱する構成、ま
た、上記外熱式ロータリーキルンと、該ロータリーキル
ンを囲む上記断熱壁内より排出された排ガスとの顕熱を
利用して加熱された新鮮な空気を、該外熱式ロータリー
キルンを囲む断熱壁内に燃焼用空気として供給する構成
を採用することは、排ガス中の顕熱をも有効に利用で
き、ロータリーキルン、或いは外熱式ロータリーキルン
に供給する燃料の量を更に節減できることとなるために
好ましい。
ーキルン、或いは外熱式ロータリーキルンの下端開口よ
り排出される燃焼後のフライアッシュを、該燃焼後のフ
ライアッシュが通過する層と、空気が通過する層とを交
互に設けた冷却機を用いて冷却し、且つ該冷却機より排
出された冷却用空気を、上記ロータリーキルン、或いは
外熱式ロータリーキルンに燃焼用空気として供給する方
法とし、燃焼後のフライアッシュ中の顕熱の有効利用を
図った。 また更に、上記ロータリーキルンの排ガスを用
い、サスペンション式プレヒータで予め該ロータリーキ
ルンに供給する上記フライアッシュを加熱する構成、ま
た、上記外熱式ロータリーキルンと、該ロータリーキル
ンを囲む上記断熱壁内より排出された排ガスとの顕熱を
利用して加熱された新鮮な空気を、該外熱式ロータリー
キルンを囲む断熱壁内に燃焼用空気として供給する構成
を採用することは、排ガス中の顕熱をも有効に利用で
き、ロータリーキルン、或いは外熱式ロータリーキルン
に供給する燃料の量を更に節減できることとなるために
好ましい。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げ、本発明を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】−実施例１− 図１に記載したロータリーキルン１を使用し、フライア
ッシュ中に含まれる炭素（含有量５．３％）を除去し
た。ここで、使用したロータリーキルン、及び燃焼条件
等は、下記に示すものである。
ッシュ中に含まれる炭素（含有量５．３％）を除去し
た。ここで、使用したロータリーキルン、及び燃焼条件
等は、下記に示すものである。
【００１３】ロータリーキルン 寸 法 ： 直径０．
６ｍ，長さ２０ｍ（レンガ内寸法） 傾 斜 ： ３．５／１００ 回転数 ： 最大１０ｒｐｍ 燃焼条件 原料供給量 ： １００ｋｇ／ｈｒ（フ
ライアッシュ） 燃料供給量 ： ４０リットル／ｈｒ（灯油） 燃焼温度 ： ８００°Ｃ キルン回転数 ： ３ｒｐｍ なお、原料であるフライアッシュは、傾斜したロータリ
ーキルン１の上端開口２より供給し、燃料である灯油
は、ロータリーキルン１の下端開口３より供給した。
６ｍ，長さ２０ｍ（レンガ内寸法） 傾 斜 ： ３．５／１００ 回転数 ： 最大１０ｒｐｍ 燃焼条件 原料供給量 ： １００ｋｇ／ｈｒ（フ
ライアッシュ） 燃料供給量 ： ４０リットル／ｈｒ（灯油） 燃焼温度 ： ８００°Ｃ キルン回転数 ： ３ｒｐｍ なお、原料であるフライアッシュは、傾斜したロータリ
ーキルン１の上端開口２より供給し、燃料である灯油
は、ロータリーキルン１の下端開口３より供給した。
【００１４】上記条件で、フライアッシュをロータリー
キルンにより燃焼させたところ、燃焼後のフライアッシ
ュ中に含まれる炭素の含有量は、０．１％であった。
キルンにより燃焼させたところ、燃焼後のフライアッシ
ュ中に含まれる炭素の含有量は、０．１％であった。
【００１５】−実施例２− 図２に記載した外熱式ロータリーキルン４を使用し、上
記実施例１と同様に、フライアッシュ中に含まれる炭素
（含有量５．３％）を除去した。ここで、使用した外熱
式ロータリーキルン、及び燃焼条件等は、下記に示すも
のである。
記実施例１と同様に、フライアッシュ中に含まれる炭素
（含有量５．３％）を除去した。ここで、使用した外熱
式ロータリーキルン、及び燃焼条件等は、下記に示すも
のである。
【００１６】外熱式ロータリーキルン本体 寸 法
： 直径０．６ｍ，長さ２ｍ 傾 斜 ： １／１００ ロータリーキルンを囲む断熱壁 寸 法 ： 高さ
１．５ｍ，幅０．９ｍ 長さ１．２ｍ，厚さ０．１ｍ 燃焼条件 原料供給量 ： １００ｋｇ／ｈｒ（フ
ライアッシュ） 燃料供給量 ： ２０リットル／ｈｒ（灯油） 燃焼温度 ： ８００°Ｃ キルン回転数 ： １ｒｐｍ なお、原料であるフライアッシュは、傾斜した外熱式ロ
ータリーキルン４の上端開口５より供給し、燃料である
灯油は、該ロータリーキルンを囲む断熱壁６の側壁に穿
設された開口７より供給した。
： 直径０．６ｍ，長さ２ｍ 傾 斜 ： １／１００ ロータリーキルンを囲む断熱壁 寸 法 ： 高さ
１．５ｍ，幅０．９ｍ 長さ１．２ｍ，厚さ０．１ｍ 燃焼条件 原料供給量 ： １００ｋｇ／ｈｒ（フ
ライアッシュ） 燃料供給量 ： ２０リットル／ｈｒ（灯油） 燃焼温度 ： ８００°Ｃ キルン回転数 ： １ｒｐｍ なお、原料であるフライアッシュは、傾斜した外熱式ロ
ータリーキルン４の上端開口５より供給し、燃料である
灯油は、該ロータリーキルンを囲む断熱壁６の側壁に穿
設された開口７より供給した。
【００１７】上記条件で、フライアッシュを外熱式ロー
タリーキルンにより燃焼させたところ、燃焼後のフライ
アッシュ中に含まれる炭素の含有量は、０．１％であっ
た。
タリーキルンにより燃焼させたところ、燃焼後のフライ
アッシュ中に含まれる炭素の含有量は、０．１％であっ
た。
【００１８】−実施例３− 図３に記載した冷却機８を、実施例１において使用した
ロータリーキルン１の下端開口３に設置し、燃焼後のフ
ライアッシュを該冷却機８により冷却すると共に、該冷
却機８より排出された冷却用空気を、上記ロータリーキ
ルン１の燃焼用空気として供給する構成とし、該構成の
ロータリーキルン１を使用し、上記実施例１と同様の条
件（燃料供給量のみ異なる）で、フライアッシュ中に含
まれる炭素（含有量５．３％）を除去した。
ロータリーキルン１の下端開口３に設置し、燃焼後のフ
ライアッシュを該冷却機８により冷却すると共に、該冷
却機８より排出された冷却用空気を、上記ロータリーキ
ルン１の燃焼用空気として供給する構成とし、該構成の
ロータリーキルン１を使用し、上記実施例１と同様の条
件（燃料供給量のみ異なる）で、フライアッシュ中に含
まれる炭素（含有量５．３％）を除去した。
【００１９】なお、図３に記載した冷却機８は、燃焼後
のフライアッシュが通過する層９（幅１５ｃｍ）と、空
気が通過する層１０（幅１０ｃｍ）とを交互に設けた構
成のものであり、フライアッシュは、該冷却機８を上方
から下方に向かって流れ、冷却用空気は、図において該
冷却機８を前方から後方に向かって流れる。
のフライアッシュが通過する層９（幅１５ｃｍ）と、空
気が通過する層１０（幅１０ｃｍ）とを交互に設けた構
成のものであり、フライアッシュは、該冷却機８を上方
から下方に向かって流れ、冷却用空気は、図において該
冷却機８を前方から後方に向かって流れる。
【００２０】上記冷却機８を設置したロータリーキルン
１を用いて、フライアッシュを燃焼させたところ、定常
運転時において、上記実施例１と同様の燃焼温度（８０
０°Ｃ）を得るために供給する燃料の量は、３０リット
ル／ｈｒであった。
１を用いて、フライアッシュを燃焼させたところ、定常
運転時において、上記実施例１と同様の燃焼温度（８０
０°Ｃ）を得るために供給する燃料の量は、３０リット
ル／ｈｒであった。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明した本発明にかかるフライア
ッシュ中に含まれる炭素の除去方法によれば、炭素の含
有量が１％以下のフライアッシュを効率良く、しかも廉
価に製造できるため、従来使用できなかったフライアッ
シュをも、有効にフライアッシュセメント用に使用でき
るようになる。
ッシュ中に含まれる炭素の除去方法によれば、炭素の含
有量が１％以下のフライアッシュを効率良く、しかも廉
価に製造できるため、従来使用できなかったフライアッ
シュをも、有効にフライアッシュセメント用に使用でき
るようになる。
【図１】実施例１において使用したロータリーキルンの
概念図である。
概念図である。
【図２】実施例２において使用した外熱式ロータリーキ
ルンの概念図である。
ルンの概念図である。
【図３】実施例３において使用した冷却機の概念図であ
る。
る。
１ ロータリーキルン ２ ロータリーキルンの上端開口 ３ ロータリーキルンの下端開口 ４ 外熱式ロータリーキルン ５ 外熱式ロータリーキルン上端開口 ６ ロータリーキルンを囲む断熱壁 ７ 断熱壁の側壁に穿設された開口 ８ 冷却機 ９ 燃焼後のフライアッシュが通過する層 １０ 空気が通過する層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 F27B 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 傾斜させて設置したロータリーキルンの
上端開口より微粉炭燃焼ボイラーから採取したフライア
ッシュを供給し、該ロータリーキルンの下端開口より燃
料を吹き込み、上記供給したフライアッシュを５００〜
１１００℃で加熱し、該フライアッシュ中に含まれる炭
素を燃焼させることにより除去すると共に、該ロータリ
ーキルンの下端開口より排出される燃焼後のフライアッ
シュを、該燃焼後のフライアッシュが通過する層と、空
気が通過する層とを交互に設けた冷却機を用いて冷却
し、且つ該冷却機より排出された冷却用空気を、上記ロ
ータリーキルンに燃焼用空気として供給することを特徴
とする、フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法。 - 【請求項２】 傾斜させて設置した外熱式ロータリーキ
ルンの上端開口より微粉炭燃焼ボイラーから採取したフ
ライアッシュを供給し、該外熱式ロータリーキルンを囲
む断熱壁内に燃料を吹き込み、上記供給したフライアッ
シュを５００〜１１００℃で加熱し、該フライアッシュ
中に含まれる炭素を燃焼させることにより除去すると共
に、該外熱式ロータリーキルンの下端開口より排出され
る燃焼後のフライアッシュを、該燃焼後のフライアッシ
ュが通過する層と、空気が通過する層とを交互に設けた
冷却機を用いて冷却し、且つ該冷却機より排出された冷
却用空気を、上記外熱式ロータリーキルンを囲む断熱壁
内に燃焼用空気として供給することを特徴とする、フラ
イアッシュ中に含まれる炭素の除去方法。 - 【請求項３】 上記ロータリーキルンの排ガスを用い、
サスペンション式プレヒータで予め該ロータリーキルン
に供給する上記フライアッシュを加熱することを特徴と
する、請求項１記載のフライアッシュ中に含まれる炭素
の除去方法。 - 【請求項４】 上記外熱式ロータリーキルンと、該ロー
タリーキルンを囲む上記断熱壁内より排出された排ガス
との顕熱を利用して加熱された新鮮な空気を、該外熱式
ロータリーキルンを囲む断熱壁内に燃焼用空気として供
給することを特徴とする、請求項２記載のフライアッシ
ュ中に含まれる炭素の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30648392A JP3136319B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30648392A JP3136319B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134435A JPH06134435A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3136319B2 true JP3136319B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=17957569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30648392A Expired - Fee Related JP3136319B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | フライアッシュ中に含まれる炭素の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136319B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08243526A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-24 | Hitachi Zosen Corp | 石炭灰中未燃物の除去方法 |
| JP3629577B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2005-03-16 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰中の未燃物除去方法 |
| JP3205770B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2001-09-04 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰の処理方法 |
| JP3200634B2 (ja) * | 1997-06-16 | 2001-08-20 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュの改質方法 |
| JP3683789B2 (ja) * | 2000-08-21 | 2005-08-17 | 太平洋セメント株式会社 | 石炭灰処理・物流複合システム |
| GB2383579B (en) * | 2001-11-02 | 2003-12-10 | Rugby Group Ltd The | Method of treatment of pulverised fuel ash |
| JP4524387B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-08-18 | 太平工業株式会社 | フライアッシュ処理装置 |
| JP4901274B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2012-03-21 | 太平洋セメント株式会社 | 焼成物の製造方法 |
| JP2017029942A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュの改質方法 |
| JP2017166713A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュの改質方法 |
| JP2018054212A (ja) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 太平洋セメント株式会社 | フライアッシュ加熱装置、及び、それを用いたフライアッシュの改質方法 |
| JP6948190B2 (ja) * | 2017-08-29 | 2021-10-13 | 太平洋セメント株式会社 | 改質フライアッシュの製造方法及びフライアッシュ改質装置 |
| JP7042608B2 (ja) * | 2017-12-19 | 2022-03-28 | 太平洋セメント株式会社 | 改質フライアッシュの製造方法、及び、改質フライアッシュの製造装置 |
| JP7013265B2 (ja) * | 2018-02-01 | 2022-01-31 | 川崎エンジニアリング株式会社 | フライアッシュの加熱改質装置および加熱改質方法 |
| JP7402730B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2023-12-21 | Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 | 石炭灰の改質方法及び改質装置 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP30648392A patent/JP3136319B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06134435A (ja) | 1994-05-17 |
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