JP6411135B2 - Unburned carbon recovery method, floating separation device, tail ash manufacturing method and floss manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、未燃カーボン回収方法及び浮遊分離装置並びにテール灰の製造方法及びフロスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering unburned carbon, a floating separation device, a method for producing tail ash, and a method for producing floss.
従来、フライアッシュを水に分散させた被処理液を処理槽に収容し、被処理液に渦流を生じさせ、下部より未燃カーボン量の少ないテール灰を回収するとともに、上部に設けられたフロス溢流口から未燃カーボン量を比較的多く含有するフロスを溢流させて分離する浮遊分離装置がある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a liquid to be treated in which fly ash is dispersed in water is stored in a treatment tank, a vortex is generated in the liquid to be treated, tail ash with a small amount of unburned carbon is recovered from the lower part, and a floss provided in the upper part is provided. There is a floating separation device that overflows and separates a floss containing a relatively large amount of unburned carbon from an overflow port (see, for example, Patent Document 1).
上述のように、従来の技術は、フライアッシュをテール灰とフロスとに分離するものであって、従来装置により得られたテール灰はコンクリート混和材等に利用されるが、分離後のフロス（未燃カーボンを多く含むフライアッシュ）は回収することなく廃棄処分としていた。フロスを廃棄することなく、工業用製品として利用するためには、フロスの未燃カーボンを高含有率（例えば５０％以上）の安定した値とする必要があるため、上記のような従来の浮遊分離装置の技術を改良する。 As described above, the conventional technology separates fly ash into tail ash and floss, and tail ash obtained by a conventional apparatus is used for a concrete admixture or the like. The fly ash containing a large amount of unburned carbon was disposed of without being collected. In order to use it as an industrial product without discarding the floss, it is necessary to make the unburned carbon of the floss stable at a high content (for example, 50% or more). Improve the technology of the separation device.
本発明は、未燃カーボンを含有する原料から分離されたフロスの未燃カーボン回収量を増加させた未燃カーボン回収方法及び浮遊分離装置並びにテール灰の製造方法及びフロスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides an unburned carbon recovery method, a floating separation apparatus, a tail ash manufacturing method, and a froth manufacturing method in which the amount of unburned carbon recovered from a raw material containing unburned carbon is increased. With the goal.
請求項１に記載の発明は、未燃カーボンを含有する原料を水に分散させてスラリー化した被処理液を浮遊選鉱してフロスとテール灰とに分離する分離工程と、前記分離工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上であるＶフロスと５０％未満であるＰフロスとに分けて回収する判別回収工程と、回収された前記Ｐフロスを前記被処理液に再投入する工程と、を備えたことを特徴とする未燃カーボン回収方法である。
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、回収された前記Ｖフロスを浮遊選鉱し、未燃カーボンの含有率が８０％以上となるＣフロスを回収する工程を更に備えたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、未燃カーボンを含有する原料と水とを撹拌手段でスラリー化した被処理液を投入する処理槽を備え、前記処理槽で前記被処理液に気泡を注入して渦流を生じさせ、前記処理槽の上部に設けられたフロス溢流口よりフロスを溢流させるようにし、前記処理槽下部に設けられた回収流路によりテール灰を回収するようにした浮遊分離装置において、前記フロスの溢流開始からの経過時間、前記フロスの反射光の強さ又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上であるＶフロスと５０％未満であるＰフロスとに判別し分けて回収する判別回収手段と、回収された前記Ｐフロスの全部又は一部を前記処理槽へ還流する還流手段と、を備えることを特徴とする浮遊分離装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記判別回収手段は、前記フロスの溢流開始からの経過時間に基いて前記フロスを判別する場合、前記フロスの溢流開始からの時間を計測し、予め設定した時間未満であれば前記Ｖフロスであり、予め設定した時間以上であれば前記Ｐフロスと判定するものであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記判別回収手段は、前記フロスの反射光の強さに基いて前記フロスを判別する場合、前記フロスに光を照射して測光し、計測結果に基づいて前記Ｖフロスか前記Ｐフロスかを判定するものであることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記判別回収手段は、前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを判別する場合、前記フロスに光を照射して色の強度を計測し、その色の強度の値により前記Ｖフロスか前記Ｐフロスかを判定するものであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の発明において、前記判別回収手段は、該判別回収手段による制御に基づいてＶフロス回収流路又はＰフロス回収流路にフロスが流れるように動作する方向切換弁又は電磁弁と、前記ＶフロスとＰフロスを各々回収するＶフロス回収槽及びＰフロス回収槽とを備えていることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a separation step in which a raw material containing unburned carbon is dispersed in water to be slurried and subjected to flotation and separation into floss and tail ash, and in the separation step, elapsed time from the froth is separated, and V floss is the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the floss is at least 50% An unburned carbon recovery method comprising: a discriminating and recovering step of collecting and collecting P froth that is less than 50% ; and a step of recharging the recovered P floss into the liquid to be treated. is there.
The invention according to claim 2 further comprises a step of float-separating the recovered V-floss in the invention according to claim 1 and recovering C-floss with an unburned carbon content of 80% or more. It is characterized by that.
The invention according to claim 3 is provided with a treatment tank into which a raw material containing unburned carbon and water are slurried with stirring means, and injects bubbles into the liquid to be treated in the treatment tank. Floating separation that causes vortex flow, overflows the floss from the froth overflow port provided in the upper part of the treatment tank, and collects the tail ash by the collection flow path provided in the lower part of the treatment tank. in the device, the elapsed time from the overflow start of the floss, or the intensity of the reflected light of the floss content of unburned carbon in front Symbol floss based on the intensity of the color of the floss is at least 50% comprising: a discriminating recovery means for recovering separately discriminated in the P floss is V floss and less than 50%, a recirculation means for recirculating all or part of the recovered the P floss into the processing tank, the It is a floating separation device.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, in the case where the discrimination recovery means discriminates the floss based on the elapsed time from the start of the overflow of the floss, the overflow start of the floss The time is measured as follows, and if it is less than a preset time, it is the V floss, and if it is not less than the preset time, it is determined as the P floss.
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the discrimination recovery means irradiates the floss with light when discriminating the floss based on the intensity of the reflected light of the floss. Photometric measurement is performed to determine whether the V-floss or the P-floss is based on the measurement result.
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, when the discrimination recovery means discriminates the floss based on the intensity of the color of the floss, the color of the floss is irradiated with light. The intensity is measured, and whether the V floss or the P floss is determined based on the intensity value of the color.
The invention of claim 7 is the invention according to any one of claims 4 to 6, wherein the determination collecting means, V froth recovery channel or P froth recovery flow path under the control of 該判by collecting means A directional switching valve or an electromagnetic valve that operates so that a flow of floss, and a V-floss recovery tank and a P-floss recovery tank for recovering the V-floss and P-floss, respectively, are provided.
請求項８に記載の発明は、未燃カーボンを含有する原料と水とを含む被処理液を浮遊選鉱し、フロスが分離されたテール灰を回収する第１の工程と、前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％未満となるＰフロスとを判別して分ける第２の工程と、前記第２の工程にて分けられた前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、を含むことを特徴とするテール灰の製造方法である。
請求項９に記載の発明は、未燃カーボンを含有する原料と水とを含む被処理液を浮遊選鉱し、フロスとテール灰とに分離する第１の工程と、前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％未満となるＰフロスとを判別し、該Ｖフロスと該Ｐフロスとに分けて回収する第２の工程と、前記第２の工程にて回収された前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、を含むことを特徴とするＶフロス及びＰフロスの製造方法である。
請求項１０に記載の発明は、未燃カーボンを含有する原料と水とを含む被処理液を浮遊選鉱し、フロスとテール灰とに分離する第１の工程と、前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％値未満となるＰフロスとを判別して分ける第２の工程と、前記第２の工程にて分けられた前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、前記第２の工程にて分けられた前記Ｖフロスを浮遊選鉱し、未燃カーボンの含有率が８０％以上となるＣフロスを回収する第４の工程と、を含むことを特徴とするＣフロスの製造方法である。
The invention according to claim 8 is a first step of subjecting a liquid to be treated containing raw material containing unburned carbon and water to a flotation process, and collecting tail ash from which floss has been separated, and the first step. elapsed time from the froth is separated by the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the floss is 50% or more V Including a second step of discriminating and separating the floss and the P floss that is less than 50%, and a third step of adding the P floss divided in the second step to the liquid to be treated. A method for producing tail ash characterized by the following.
The invention according to claim 9 is a first step in which a liquid to be treated containing a raw material containing unburned carbon and water is subjected to flotation and separated into floss and tail ash, and in the first step, elapsed time from the froth is separated, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the floss and V floss becomes 50% or more A second step of discriminating P froth that is less than 50% and collecting the V floss and the P floss separately, and the P froth collected in the second step as the liquid to be treated A third step of adding, and a method for producing V-floss and P-floss .
The invention according to claim 10 is a first step in which a liquid to be treated containing raw material containing unburned carbon and water is subjected to flotation and separated into floss and tail ash, and in the first step, elapsed time from the froth is separated, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the floss and V floss becomes 50% or more A second step of discriminating and separating P floss having a value less than 50%, a third step of adding the P floss divided in the second step to the liquid to be treated, and the second step And a fourth step of recovering C froth having an unburned carbon content of 80% or more by flotation of the V floss separated in the process, and a method for producing C froth. is there.
本発明によれば、未燃カーボンを含有する原料から、未燃カーボンを含有するフロスを分離できる。 According to the present invention, the floss containing unburned carbon can be separated from the raw material containing unburned carbon.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る浮遊分離装置を示すシステム構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a floating separation apparatus according to an embodiment of the present invention.
図１に示す浮遊分離装置は、円筒状の処理槽１を有し、この処理槽１内の上部に円錐台形状のフロス回収トレイ２が設けられている。フロス回収トレイ２の上端にはフロス溢流口２ａが設けられている。 The floating separation apparatus shown in FIG. 1 has a cylindrical processing tank 1, and a frusto-collecting tray 2 having a truncated cone shape is provided in the upper part of the processing tank 1. A floss overflow port 2 a is provided at the upper end of the floss collection tray 2.
フロス溢流口２ａの上部にはスラリー投入流路３及びパイン油投入流路４が連接され、フロス回収トレイ２の下端付近にはフロス回収流路５が接続されている。処理槽１の上部と下部の間に循環流路６が接続されている。循環流路６の上端部は、処理槽１の上部（フロス回収トレイ２の下方）であって、処理槽１内の被処理液面より下部に位置し、循環流路６の下端部は処理槽１の下部に位置している。循環流路６の途中にはポンプ７及びマイクロバブル発生装置８が設けられている。なお、パイン油は起泡剤の一種である。 A slurry charging channel 3 and a pine oil charging channel 4 are connected to the upper part of the floss overflow port 2a, and a floss recovery channel 5 is connected to the vicinity of the lower end of the floss recovery tray 2. A circulation channel 6 is connected between the upper part and the lower part of the treatment tank 1. The upper end of the circulation channel 6 is located at the upper part of the processing tank 1 (below the froth collection tray 2) and below the surface of the liquid to be treated in the processing tank 1, and the lower end of the circulation channel 6 is treated. Located in the lower part of the tank 1. A pump 7 and a microbubble generator 8 are provided in the middle of the circulation flow path 6. Pine oil is a kind of foaming agent.
フロス回収流路５に方向切換弁１０が設けられ、この方向切換弁１０からＰフロス回収槽１１へ通ずるＰフロス回収流路１２、及びＶフロス回収槽１３に通ずるＶフロス回収流路１４が分岐されている。Ｐフロス回収槽１１から攪拌槽１５にＰフロス還流流路１６が接続され、Ｐフロス還流流路１６中にポンプ１７が設けられている。スラリー投入流路３は攪拌槽１５の下端部に接続され、その途中にポンプ１８が設けられている。 A direction switching valve 10 is provided in the floss recovery flow path 5, and a P floss recovery flow path 12 that leads from the direction change valve 10 to the P floss recovery tank 11 and a V floss recovery flow path 14 that leads to the V floss recovery tank 13 are branched. Has been. A P-floss reflux channel 16 is connected from the P-floss recovery tank 11 to the stirring vessel 15, and a pump 17 is provided in the P-floss reflux channel 16. The slurry charging flow path 3 is connected to the lower end of the stirring tank 15, and a pump 18 is provided in the middle thereof.
攪拌槽１５には、未燃カーボンを含有する原料（例えばフライアッシュ）、水、捕集剤（たとえばケロシン）を上部から投入し、攪拌子１９を、回転軸２１を介して回転させることによりスラリー化した被処理液を得て、これをポンプ１８によりスラリー投入流路３を介してフロス溢流口２ａから処理槽１に投入する。前記原料、水及び捕集材の投入順序はどのような順番でも良い。なお、パイン油は水の投入後、投入する。 A raw material containing unburned carbon (for example, fly ash), water, and a scavenger (for example, kerosene) is introduced into the stirring tank 15 from above, and the stirring bar 19 is rotated through the rotating shaft 21 to form a slurry. The liquid to be treated is obtained, and this is introduced into the treatment tank 1 from the floss overflow port 2a through the slurry introduction channel 3 by the pump 18. The raw material, water, and collecting material may be input in any order. Note that pine oil is introduced after water is introduced.
被処理液は処理槽１に落下して収容され、収容された被処理液は循環流路６を介して強制的に循環される。循環流路６の途中のマイクロバブル発生装置でマイクロバブルが混合され、処理槽１の内面に沿って流入させることで処理槽１に渦流を形成し、それに伴ってマイクロバブルに付着したフロスＦがフロス溢流口２ａからオーバーフローし、フロス回収トレイ２に沿って落下する。 The liquid to be processed falls and is stored in the processing tank 1, and the stored liquid to be processed is forcibly circulated through the circulation channel 6. Microbubbles are mixed in the microbubble generator in the middle of the circulation channel 6 and flow along the inner surface of the processing tank 1 to form a vortex in the processing tank 1. It overflows from the floss overflow port 2 a and falls along the floss collection tray 2.
処理槽１の下端部にはテール灰回収流路３６が設けられており、テール灰回収流路３６から大部分の未燃カーボンが除去されたテール灰Ｔがテール灰回収槽３７に落下して回収される。 A tail ash collection channel 36 is provided at the lower end of the treatment tank 1, and the tail ash T from which most unburned carbon has been removed from the tail ash collection channel 36 falls into the tail ash collection tank 37. Collected.
フロス溢流口よりオーバーフローしたフロスＦはフロス判別手段２２により測定されており、その測定データは、フロス判別手段２２により方向切換信号に変換される。フロス判別手段２２は、前記方向切換信号を方向切換弁１０に送信し、方向切換弁１０は、前記方向切換信号に基づいて制御するようになっている。なお、フロス判別手段２２については後述する。 The floss F overflowed from the floss overflow port is measured by the floss discrimination means 22, and the measured data is converted into a direction switching signal by the floss discrimination means 22. The floss discrimination means 22 transmits the direction switching signal to the direction switching valve 10, and the direction switching valve 10 is controlled based on the direction switching signal. The floss discrimination means 22 will be described later.
落下したフロスＦは、フロス回収流路５から回収されて方向切換弁１０に送られる。方向切換弁１０はフロス判別手段２２からの方向切換信号により制御され、Ｐフロス回収流路１２又はＶフロス回収流路１４のいずれかに振り分けられ、ＰフロスＦＰはＰフロス回収槽１１に、ＶフロスＦＶはＶフロス回収槽１３にそれぞれ回収される。 The fallen Floss F is recovered from the Floss recovery flow path 5 and sent to the direction switching valve 10. The direction switching valve 10 is controlled by a direction switching signal from the floss discriminating means 22 and is distributed to either the P floss recovery flow path 12 or the V floss recovery flow path 14, and the P floss FP is transferred to the P floss recovery tank 11. The floss FV is recovered in the V floss recovery tank 13.
ここに、Ｖフロスとは、フロスＦ中の未燃カーボンが高含有率（未燃カーボンが５０％以上）の成分であるもの、Ｐフロスとは、未燃カーボンがそれ以下の低含有率（未燃カーボンが５０％未満）の成分のものと定義する。Ｐフロス回収槽１１に回収されたＰフロスＦＰは、その一部又は全部をＰフロス還流流路１６から攪拌槽１５に還流され、ここで再び原料とともに攪拌されて上記の浮遊選鉱を繰り返す。 Here, V floss is a component having a high content of unburned carbon in floss F (unburned carbon is 50% or more), and P floss is a low content of unburned carbon less than that ( It is defined as a component having an unburned carbon content of less than 50%. Part or all of the P froth FP collected in the P froth collection tank 11 is returned to the stirring tank 15 from the P froth reflux channel 16 and is again stirred with the raw material to repeat the above flotation.
図２（ａ）〜（ｄ）は、フロス判別手段２２及び方向切換弁の具体例を示している。
図２（ａ）は、フロス判別手段２２がタイマ２３で構成された例である。すなわち、フロスＦがオーバーフローし始めてからの時間をタイマ２３で計測し、このタイマ２３で計測した時間に基づいて方向切換弁１０を切換えるようにしたものである。
FIGS. 2A to 2D show specific examples of the floss discrimination means 22 and the direction switching valve.
FIG. 2A shows an example in which the floss discrimination means 22 is composed of a timer 23. That is, the time after the floss F starts to overflow is measured by the timer 23, and the direction switching valve 10 is switched based on the time measured by the timer 23.
図３（ａ）に、Ａ灰とＢ灰の２種類のフロスについて、採取時間と強熱減量の関係を試験した結果を示している。
Ａ灰とＢ灰の両者とも、フロスがオーバーフローし始めてからほぼ１０分を境に強熱減量が５０％未満に減少していることがわかる。したがって、図２（ａ）において、フロスＦが溢流し始めてから１０分未満のとき方向切換弁１０をＶフロス回収流路１４側、１０分以上のときＰフロス回収流路１２側に切換えることにより、ＰフロスＦＰとＶフロスＦＶを判別し、それぞれ、Ｐフロス回収槽１１及びＶフロス回収槽１２に回収することができる。
FIG. 3A shows the results of testing the relationship between the collection time and the loss on ignition for two types of froth, A ash and B ash.
It can be seen that in both A ash and B ash, the loss on ignition decreased to less than 50% almost 10 minutes after the floss began to overflow. Accordingly, in FIG. 2 (a), by switching the direction switching valve 10 to the V floss recovery flow path 14 side when it is less than 10 minutes after the floss F starts to overflow, to the P floss recovery flow path 12 side when it is 10 minutes or longer. , P floss FP and V floss FV can be discriminated and recovered in P floss collection tank 11 and V floss collection tank 12, respectively.
図２（ｂ）は、オーバーフローしたフロスＦの光源２６による反射光の強さとして、たとえばフロスＦ表面の輝度を測定し、この測定データに基づいてバルブ３０又は３１を開放するように制御するものである。すなわち、フロス回収流路５の途中にフロス測定槽２５を設け、このフロス測定槽２５に回収されたフロスＦを光源２６（ハロゲンランプ、照度３５００ｌｘ）で３００ｍｍの距離から照射し、測光計２７は輝度計によって構成され、輝度を測定する。反射光の強さとして測定した輝度が設定値以上か設定値以下かを制御部２８で判断し、電磁弁３０又は電磁弁３１のいずれかを開放するように制御することにより、ＰフロスとＶフロスを判別することができる。 FIG. 2B shows the intensity of the reflected light from the light source 26 of the overflow Floss F, for example, the brightness of the surface of the Floss F is measured, and the valve 30 or 31 is controlled to be opened based on this measurement data. It is. That is, a floss measuring tank 25 is provided in the middle of the floss collecting flow path 5, and the floss F collected in the floss measuring tank 25 is irradiated from a distance of 300 mm by a light source 26 (halogen lamp, illuminance 3500 lx). Consists of a luminance meter and measures luminance. The control unit 28 determines whether the luminance measured as the intensity of the reflected light is greater than or equal to the set value and controls to open either the solenoid valve 30 or the solenoid valve 31, whereby P floss and V Floss can be determined.
なお、反射光の強さとして照度を用いることも出来る。その場合、測光計２７は照度計で構成して、照度を測定し、測定データに基づいてバルブ３０又は３１を開放するように制御する。 Illuminance can also be used as the intensity of reflected light. In that case, the photometer 27 is composed of an illuminometer, measures the illuminance, and controls to open the valve 30 or 31 based on the measurement data.
図３（ｂ）（ｃ）に、２種類のフロス（Ａ灰とＢ灰）について、フロスの輝度（常用対数）と強熱減量との関係を試験した結果を示している。同図で明らかなように、Ａ灰とＢ灰の両者ともに輝度と強熱減量は相関関係にあり、ＡとＢ灰とも、輝度の常用対数Ｌｏｇ１０（Ｃｄ／ｍ２）がほぼ２．６を境にして強熱減量が５０％未満に低下している。 FIGS. 3B and 3C show the results of testing the relationship between the brightness of floss (common logarithm) and ignition loss for two types of floss (A ash and B ash). As is clear from the figure, the luminance and ignition loss are correlated for both A ash and B ash, and the common logarithm Log10 (Cd / m 2 ) of luminance is approximately 2.6 for both A and B ash. The ignition loss is reduced to less than 50%.
なお、ここで、常用対数Ｌｏｇ１０（Ｃｄ／ｍ２）が２．６という数値は、光源２６としてハロゲンランプ、照度３５００ｌｘを使用した場合の例であり、光源の仕様が異なる場合、改めてフロスの輝度と強熱減量との関係を試験で求め、所望する強熱減量に対応する輝度の常用対数を設定値とする必要がある。 Here, the numerical value of the common logarithm Log 10 (Cd / m 2 ) of 2.6 is an example when a halogen lamp and illuminance of 3500 lx are used as the light source 26. It is necessary to obtain the relationship between the loss of ignition and the loss of ignition by a test, and to set the common logarithm of luminance corresponding to the desired loss of ignition as a set value.
図２（ｃ）は、フロス溢流口２ａからオーバーフローした直後のフロスＦを光源３３（ハロゲンランプ、照度３５００ｌｘ）で３００ｍｍの距離から照射し、カメラ３２（デジタルカメラ、開放絞り値Ｆ３．３、ＩＳＯ感度２４００、シャッタースピード１／１０秒）で撮影してフロスＦの反射率を測定してこの測定データを制御部３４で判断し、これに基づいて方向切換弁１０を制御するものである。 FIG. 2 (c) shows that the floss F immediately after overflowing from the floss overflow port 2a is irradiated from a distance of 300 mm with a light source 33 (halogen lamp, illuminance 3500 lx), and a camera 32 (digital camera, open aperture value F3.3, (ISO sensitivity 2400, shutter speed 1/10 seconds), the reflectance of the floss F is measured, the measurement data is judged by the control unit 34, and the direction switching valve 10 is controlled based on this measurement data.
図３（ｄ）は、光源３３（ハロゲンランプ、照度３５００ｌｘ）で照射し、カメラ３２（デジタルカメラ、開放絞り値Ｆ３．３、ＩＳＯ感度２４００、シャッタースピード１／１０秒）により測定したフロスＦの色の強度の比（図６参照）と強熱減量との関係を試験した結果を示している。図３（ｄ）で明らかなように、レッドＲ，グリーンＧ、ブルーＢがともに、色の強度の比がほぼ０．３を境にして強熱減量が５０％未満に低下している。したがって、図２（ｃ）において、色の強度の比が設定値以上か設定値以下かを制御部３４で判断し、方向切換弁１０をＶフロスＦ側又はＰフロスＦ側に切換えることにより、ＰフロスとＶフロスを判別することができる。 FIG. 3D shows the Floss F measured by a camera 32 (digital camera, aperture value F3.3, ISO sensitivity 2400, shutter speed 1/10 sec) irradiated with a light source 33 (halogen lamp, illuminance 3500 lx). The result of testing the relationship between the ratio of color intensity (see FIG. 6) and loss on ignition is shown. As apparent from FIG. 3 (d), the red R, green G, and blue B all have a loss on ignition of less than 50% when the color intensity ratio is approximately 0.3. Therefore, in FIG. 2 (c), the control unit 34 determines whether the ratio of the color intensity is greater than or equal to the set value and switches the direction switching valve 10 to the V floss F side or the P floss F side. P floss and V floss can be discriminated.
図６は、フロスＦの色の強度の比を説明する図（写真）である。図６において、フロス溢流口２ａからオーバーフローした直後のフロスＦを光源（図示せず）で照射し、上記のカメラ（図示せず）より得たＲＧＢデータ（０〜２５５）の１００ピクセル四方内の平均値の比（白Ｗの標本を１、黒Ｂの標本を０とした比）を色の強度の比とする。 FIG. 6 is a diagram (photograph) for explaining the intensity ratio of the color of the floss F. FIG. In FIG. 6, Floss F immediately after overflowing from the floss overflow port 2a is irradiated with a light source (not shown), and within 100 pixels square of RGB data (0 to 255) obtained from the camera (not shown). The ratio of the average values (the ratio in which the white W sample is 1 and the black B sample is 0) is the color intensity ratio.
図２（ｄ）は、フロス溢流口２に筒状のフロス溜部２ｂを設け、このフロス溜部２ｂ内に溜まった直後のフロスＦ´を測定してこれを回収する例である。すなわち、フロス溜部２ｂから２本のフロス回収流路１２、１４を介してフロスＦ´を回収し、各々のフロス回収流路１２、１４に電磁弁３０、３１を設けるとともに、フロスＦ´を光源で照射してフロスＦ´からの反射光を輝度計２７（又はカメラ）で測定し、この測定データに基づいていずれかの電磁弁３０、又は電磁弁３１を開放するようにしたものである。なお、このようにフロス溜部２ｂ内のフロスＦ´を回収する手段は、図２（ａ）に示す、タイマでオーバーフローの時間を測定する手段にも適用可能である。
なおまた、図２（ｂ）〜（ｄ）のように、光の反射を利用した判別では、光源以外の光の入射を防ぎ、外乱光の影響を回避する必要がある。
FIG. 2 (d) shows an example in which a cylindrical floss reservoir 2b is provided in the floss overflow port 2, and the floss F 'immediately after collecting in the floss reservoir 2b is measured and recovered. That is, the floss F ′ is recovered from the floss reservoir 2b via the two floss recovery passages 12 and 14, and the electromagnetic valves 30 and 31 are provided in the respective floss recovery passages 12 and 14, respectively. The reflected light from the floss F ′ is measured by the luminance meter 27 (or camera) after being irradiated with the light source, and any one of the solenoid valves 30 or 31 is opened based on this measurement data. . Note that the means for collecting the floss F ′ in the floss reservoir 2b in this way can also be applied to the means for measuring the overflow time with a timer shown in FIG.
In addition, as shown in FIGS. 2B to 2D, in the determination using the reflection of light, it is necessary to prevent the incident of light other than the light source and to avoid the influence of disturbance light.
図４（ａ）は、従来の一般的な浮遊分離装置と本実施の形態に係る方法及び装置により得られた、テール灰の強熱減量の品質を比較したグラフである。同図に示すように、従来装置の平均は１．４％程度、本実施の形態では約１．５％であって、Ｐフロスの投入が回収したテール灰の強熱減量に影響を及ぼさないことがわかる。 FIG. 4A is a graph comparing the quality of tail ash loss on ignition obtained by a conventional general floating separation apparatus and the method and apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the average of the conventional apparatus is about 1.4%, and in the present embodiment, it is about 1.5%, and the introduction of P floss does not affect the ignition loss of the collected tail ash. I understand that.
図４（ｂ）は、本実施の形態に係る方法及び装置で回収されたＰフロスの再処理を行わない場合と、Ｐフロスの再処理を行った場合とで、得られた、Ｖフロスの強熱減量の品質を比較したグラフである。 FIG. 4 (b) shows the results of V floss obtained when the reprocessing of P floss collected by the method and apparatus according to the present embodiment is not performed and when the reprocessing of P floss is performed. It is the graph which compared the quality of ignition loss.
図４（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る装置においてＰフロスの再処理を行わない場合で得られたＶフロスと、本実施の形態に係る方法及び装置で得られたＶフロスは、２回目、３回目、４回目ともに、ほぼ同程度の強熱減量であることがわかる。このことは、従来は廃棄物処理をしていたＰフロスを減らすことができ、工業用製品として利用可能なＶフロスを増やすことが出来ることを意味する。 As shown in FIG. 4 (b), the V floss obtained in the case where the reprocessing of the P floss is not performed in the apparatus according to the present embodiment, and the V floss obtained by the method and apparatus according to the present embodiment. It can be seen that the ignition loss is almost the same in both the second, third and fourth times. This means that it is possible to reduce the P-floss that has conventionally been treated as waste, and to increase the V-floss that can be used as an industrial product.
以上のようにして、Ｖフロス回収槽１３に回収されたＶフロスの強熱減量は５０％以上であり、この値は原料とするフライアッシュの強熱減量に関わらずほぼ一定であることが実験により確かめられた。この強熱減量からＶフロスの発熱量を推定すると、１９．７ＭＪ／ｋｇとなる。このようなＶフロスは、補助燃料、鉛筆の芯、リサイクル燃料等として利用可能である。 As described above, the ignition loss of V froth collected in the V froth recovery tank 13 is 50% or more, and this value is an experiment that is almost constant regardless of the ignition loss of fly ash as a raw material. It was confirmed by. When the calorific value of V floss is estimated from this ignition loss, it is 19.7 MJ / kg. Such V floss can be used as auxiliary fuel, pencil lead, recycled fuel, and the like.
図５は、上述のようにして得られたＶフロスを原料として、図７に示す浮遊分離装置を用いて、１〜１５分間浮遊選鉱することにより、強熱減量が８０％以上の含有成分のＣフロスを分離することができることを示す図である。 FIG. 5 shows the content of a component with a loss on ignition of 80% or more by flotation using the floss obtained as described above as a raw material for 1 to 15 minutes using the floating separation apparatus shown in FIG. It is a figure which shows that C floss can be isolate | separated.
図７は、Ｖフロスを浮遊選鉱し、強熱減量が８０％以上の含有成分のＣフロスを回収するための浮遊分離装置である。 FIG. 7 shows a floating separation device for flotation of V-floss and recovering C-floss containing a component with an ignition loss of 80% or more.
図７に示す浮遊分離装置は、円筒状の処理槽１０Ａを有し、この処理槽１０Ａ内の上部に円錐台形状のフロス回収トレイ２０Ａが設けられている。フロス回収トレイ２０Ａの上端にはフロス溢流口２０ａが設けられている。 The floating separation apparatus shown in FIG. 7 includes a cylindrical processing tank 10A, and a frusto-collecting tray 20A having a truncated cone shape is provided in an upper part of the processing tank 10A. A floss overflow port 20a is provided at the upper end of the floss collection tray 20A.
フロス溢流口２０ａの上部にはスラリー投入流路３０及びパイン油投入流路４０が連接され、フロス回収トレイ２０Ａ下端付近にはフロス回収流路５０が接続されている。処理槽１０Ａの上部と下部の間に循環流路６０が接続されている。循環流路６０の上端部は、処理槽１０Ａの上部（フロス回収トレイ２０Ａの下方）であって、処理槽１０Ａ内の被処理液面より下部に位置し、循環流路６０の下端部は処理槽１０Ａの下部に位置している。循環流路６０の途中にはポンプ７０及びマイクロバブル発生装置８０が設けられている。 A slurry charging channel 30 and a pine oil charging channel 40 are connected to the upper part of the floss overflow port 20a, and a floss recovery channel 50 is connected near the lower end of the floss recovery tray 20A. A circulation channel 60 is connected between the upper and lower portions of the treatment tank 10A. The upper end of the circulation channel 60 is the upper part of the treatment tank 10A (below the froth collection tray 20A) and is located below the liquid surface to be treated in the treatment tank 10A. It is located in the lower part of the tank 10A. A pump 70 and a microbubble generator 80 are provided in the middle of the circulation channel 60.
フロス回収流路５０に方向切換弁１００が設けられ、この方向切換弁１００からＰフロス回収槽１１０へ通ずるＰフロス回収流路１２０、及びＣフロス回収槽１３０に通ずるＣフロス回収流路１４０が分岐されている。Ｐフロス回収槽１１０から攪拌槽１５０にＰフロス還流流路１６０が接続され、Ｐフロス還流流路１６０中にポンプ１７０が設けられている。スラリー投入流路３０は攪拌槽１５０の下端部に接続され、その途中にポンプ１８０が設けられている。 A directional switching valve 100 is provided in the floss recovery flow path 50, and a P floss recovery flow path 120 that leads from the directional switching valve 100 to the P floss recovery tank 110 and a C floss recovery flow path 140 that leads to the C floss recovery tank 130 branch off. Has been. A P froth return flow path 160 is connected from the P froth recovery tank 110 to the stirring tank 150, and a pump 170 is provided in the P floss return flow path 160. The slurry charging channel 30 is connected to the lower end of the stirring tank 150, and a pump 180 is provided in the middle thereof.
攪拌槽１５０には、図１に示す浮遊分離装置により得られたＶフロスＦＶ及び水、捕集剤（たとえばケロシン）を上部から投入し、攪拌子１９０を回転軸２１０を介して回転させることによりスラリー化した被処理液を得て、これをポンプ１８０によりスラリー投入流路３０を介してフロス溢流口２０ａから処理槽１０Ａに投入する。 V stir FV obtained by the floating separation apparatus shown in FIG. 1, water, and a collecting agent (for example, kerosene) are introduced into the stirring tank 150 from above, and the stirrer 190 is rotated through the rotating shaft 210. A slurry-treated liquid is obtained, and this is introduced into the treatment tank 10 </ b> A from the floss overflow port 20 a through the slurry introduction channel 30 by the pump 180.
被処理液は処理槽１０Ａに落下して収容され、収容された被処理液は循環流路６０を介して強制的に循環され、処理槽１０Ａの接線方向にマイクロバブルが発生するように設置されたマイクロバブル発生装置８０により処理槽１０Ａ内で旋回流となって上昇し、それに伴って気泡に付着したフロスＦがフロス溢流口２０ａからオーバーフローし、フロス回収トレイ２０Ａに沿って落下する。 The liquid to be treated is dropped and accommodated in the treatment tank 10A, and the accommodated liquid to be treated is forcibly circulated through the circulation channel 60 so that microbubbles are generated in the tangential direction of the treatment tank 10A. The microbubble generator 80 rises as a swirling flow in the treatment tank 10A, and the floss F adhering to the bubbles overflows from the floss overflow port 20a and falls along the floss collection tray 20A.
処理槽１０Ａの下端部にはテール灰回収流路３６０が設けられており、テール灰回収流路３６０からテール灰Ｔがテール灰回収槽３７０に落下して回収される。 A tail ash collection channel 360 is provided at the lower end of the treatment tank 10A, and the tail ash T falls from the tail ash collection channel 360 to the tail ash collection tank 370 and is collected.
オーバーフローしたフロスＦはフロス判別手段２２０により測定されており、その測定データを方向切換弁１００に送信してこれを制御するようになっている。 The overflow Floss F is measured by the floss discrimination means 220, and the measurement data is transmitted to the direction switching valve 100 to control it.
落下したフロスＦは、フロス回収流路５０から回収されて方向切換弁１００に送られる。フロス判別手段２２０は、方向切換弁１００はフロス判別手段２２０からの測定データにより制御され、Ｐフロス回収流路１２０又はＣフロス回収流路１４０のいずれかに振り分けられ、ＰフロスＦＰはＰフロス回収槽１１０に、ＣフロスＦＣはＣフロス回収槽１３０にそれぞれ回収される。ここに、Ｃフロスとは、フロスＦ中の未燃カーボンが高含有率（未燃カーボンが８０％以上）の成分であるものと定義する。 The fallen Floss F is recovered from the Floss recovery flow path 50 and sent to the direction switching valve 100. The floss discriminating means 220 is controlled by the measurement data from the floss discriminating means 220 for the direction switching valve 100 and is distributed to either the P floss recovery flow path 120 or the C floss recovery flow path 140. The C floss FC is recovered in the tank 110 and the C floss recovery tank 130, respectively. Here, C froth is defined as a component having a high content of unburned carbon in the floss F (80% or more of unburned carbon).
フロス判別手段２２０の構成は、図２（a）〜（ｄ）で示したものと同様である。なお、強熱減量８０％以上のＣフロスを得る場合には、基準とするものにより以下のとおり判別出来る。光源及びカメラによる測定機器は、Ｖフロスを判別する際の構成と同じである。なお、基準は灰の種類や光源の輝度、カメラの位置や性能及び色標本の濃度により異なる。 The configuration of the floss discrimination means 220 is the same as that shown in FIGS. In addition, when obtaining C floss of ignition loss 80% or more, it can discriminate | determine as follows by what becomes a reference | standard. The measuring device using the light source and the camera has the same configuration as that used for determining the V floss. The standard differs depending on the type of ash, the brightness of the light source, the position and performance of the camera, and the density of the color sample.
時間を基準に判断する場合には、１５分を境にして強熱減量が８０％未満に低下する。
輝度を基準に判断する場合には、輝度の常用対数Ｌｏｇ１０（Ｃｄ／ｍ２）がほぼ２．０７を境にして強熱減量が８０％未満に低下する。
色強度を基準に判断する場合には、色の強度の比はそれぞれ、レッドＲの場合は−０．１４、グリーンＧの場合は−０．１、ブルーＢの場合は−０．１３を境にして強熱減量が８０％未満に低下する。ここで、色強度がマイナスとなっているのは、使用した黒色標本よりもフロスの色が黒い事を意味する。すなわち、色強度は相対値であり、標本の色の濃度によって色強度比は異なるものになることに留意が必要である。
When judging on the basis of time, the ignition loss is reduced to less than 80% after 15 minutes.
When the determination is made based on the luminance, the loss on ignition decreases to less than 80% when the common logarithm Log10 (Cd / m 2 ) of the luminance is approximately 2.07 as a boundary.
When judging based on the color intensity, the ratio of the color intensities is -0.14 for red R, -0.1 for green G, and -0.13 for blue B, respectively. Thus, the ignition loss is reduced to less than 80%. Here, the negative color intensity means that the color of the floss is blacker than the black specimen used. That is, it should be noted that the color intensity is a relative value, and the color intensity ratio varies depending on the color density of the sample.
以上のように、図７に示す浮遊分離装置では、Ｖフロスから未燃カーボンが８０％以上の高含有率のＣフロスを得ることができる。 As described above, in the floating separation apparatus shown in FIG. 7, it is possible to obtain C froth having a high content rate of 80% or more of unburned carbon from V froth.
以上のように、本実施の形態に係る方法及び装置によれば、従来、廃棄物として処理されていたフロスに替わって、未燃カーボンが高含有率のＶフロス、さらにはより高含有率のＣフロスとして得ることが可能であり、廃棄物をほとんどなくすることができ、テール灰の回収量も増加するという利点がある。 As described above, according to the method and apparatus according to the present embodiment, instead of the floss that has been treated as waste in the past, unburned carbon has a high content of V floss, and even a higher content. It can be obtained as C floss, and there is an advantage that waste can be almost eliminated and the amount of collected tail ash is increased.
１ …処理槽
２ …フロス回収トレイ
２ａ…フロス溢流口
８…マイクロバブル発生装置
１０ …方向切換弁
１１…Ｐフロス回収槽
１３…Ｖフロス回収槽
１６…Ｐフロス還流流路
１５…攪拌槽
２０…被処理液
２２…フロス判別手段
２３…タイマ
２７…輝度計
３０、３１…電磁弁
３２…カメラ
１１０…Ｐフロス回収槽
１５０…撹拌槽
１３０…Ｃフロス回収槽
３００…Ｖフロス回収槽
Ｆ…フロス
Ｔ…テール灰
ＦＰ…Ｐフロス
ＦＣ…Ｃフロス
ＦＶ…Ｖフロス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing tank 2 ... Floss collection tray 2a ... Floss overflow port 8 ... Micro bubble generator 10 ... Direction switching valve 11 ... P froth collection tank 13 ... V floss collection tank 16 ... P floss return flow path 15 ... Stirring tank 20 ... Liquid to be treated 22 ... Floss discriminating means 23 ... Timer 27 ... Luminance meter 30, 31 ... Solenoid valve 32 ... Camera 110 ... P froth recovery tank 150 ... Stirring tank 130 ... C floss recovery tank 300 ... V floss recovery tank F ... Floss T ... tail ash FP ... P floss FC ... C floss FV ... V floss
Claims (10)
前記分離工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上であるＶフロスと５０％未満であるＰフロスとに分けて回収する判別回収工程と、
回収された前記Ｐフロスを前記被処理液に再投入する工程と、を備えたことを特徴とする未燃カーボン回収方法。 A separation process in which a raw material containing unburned carbon is dispersed in water and slurried to separate the liquid to be treated by flotation and separated into floss and tail ash;
The separation time elapsed from the froth is separated in step, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the floss is 50% or more A discriminating and recovering step of recovering separately into V floss that is less than 50% and P floss that is less than 50% ;
And a step of re-introducing the recovered P-floss into the liquid to be treated.
前記フロスの溢流開始からの経過時間、前記フロスの反射光の強さ又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上であるＶフロスと５０％未満であるＰフロスとに判別し分けて回収する判別回収手段と、
回収された前記Ｐフロスの全部又は一部を前記処理槽へ還流する還流手段と、を備えることを特徴とする浮遊分離装置。 A processing tank for introducing a liquid to be processed in which raw material containing unburned carbon and water are slurried with stirring means is added, and bubbles are injected into the liquid to be processed in the processing tank to generate a vortex, and the processing tank In the floating separation device that causes the floss to overflow from the floss overflow port provided in the upper part of the tank, and collects the tail ash by the recovery channel provided in the lower part of the treatment tank,
Elapsed time from the overflow start of the floss, and V floss or intensity of the reflected light of the floss content of unburned carbon in front Symbol floss based on the intensity of the color of the floss is 50% or more Discriminating and collecting means for discriminating and recovering from P floss that is less than 50% ;
And a reflux means for refluxing all or part of the recovered P-floss to the treatment tank.
前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％未満となるＰフロスとを判別して分ける第２の工程と、
前記第２の工程にて分けられた前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、を含むことを特徴とするテール灰の製造方法。 A first step of flotation of a liquid to be treated containing raw material containing unburned carbon and water, and collecting tail ash from which floss has been separated;
Said first elapsed time from the froth is separated in step, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the froth 50 A second step of discriminating and separating V floss that is greater than or equal to 50% and P floss that is less than 50% ;
And a third step of adding the P-floss separated in the second step to the liquid to be treated.
前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％未満となるＰフロスとを判別し、該Ｖフロスと該Ｐフロスとに分けて回収する第２の工程と、
前記第２の工程にて回収された前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、を含むことを特徴とするＶフロス及びＰフロスの製造方法。 A first step in which a liquid to be treated containing raw material containing unburned carbon and water is subjected to flotation and separated into floss and tail ash;
Said first elapsed time from the froth is separated in step, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the froth 50 A second step of discriminating between V floss that is greater than or equal to 50% and P floss that is less than 50% , and collecting the V floss and the P floss separately;
Third step and, V floss and P floss manufacturing method which comprises a adding said P floss recovered by the second step in the liquid to be treated.
前記第１の工程にて前記フロスが分離されてからの経過時間、前記フロスの反射光の強さ、又は前記フロスの色の強度に基いて前記フロスを未燃カーボンの含有率が５０％以上となるＶフロスと５０％値未満となるＰフロスとを判別して分ける第２の工程と、
前記第２の工程にて分けられた前記Ｐフロスを前記被処理液に加える第３の工程と、
前記第２の工程にて分けられた前記Ｖフロスを浮遊選鉱し、未燃カーボンの含有率が８０％以上となるＣフロスを回収する第４の工程と、を含むことを特徴とするＣフロスの製造方法。 A first step in which a liquid to be treated containing raw material containing unburned carbon and water is subjected to flotation and separated into floss and tail ash;
Said first elapsed time from the froth is separated in step, the intensity of the reflected light of the floss, or the content of unburned carbon in front Symbol floss based on color intensity of the froth 50 A second step of discriminating and separating V floss that is less than or equal to 50% and P floss that is less than 50% ;
A third step of adding the P-floss separated in the second step to the liquid to be treated;
Wherein said V floss separated in the second step to flotation, C floss and a fourth step of recovering the C floss content of unburned carbon is 80% or more, characterized in that it comprises Manufacturing method.
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