JPH06134435A - Method for removing carbon contained in fly ash - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing carbon contained in fly ash, and more particularly to removing carbon contained in fly ash using an existing rotary kiln or an externally heated rotary kiln as a cement production facility. Regarding the method.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art For example, fly ash generated from a pulverized coal combustion boiler used in a thermal power plant or the like is mixed to a part of cement and used as fly ash cement, and most of the rest. Is currently disposed of by landfilling or other methods.
【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。The composition of the above fly ash that can be used for fly ash cement is specified in JIS A 6201, and the upper limit of ignition loss, which is an alternative characteristic of unburned content, is 5% or less. It is prescribed.
【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。On the other hand, in recent years, the NOx content in the exhaust gas generated from a pulverized coal combustion boiler has been regulated, and as a countermeasure, the amount contained in fly ash collected from the pulverized coal combustion boiler increases. The amount of fly ash that can be used for fly ash cement specified in the above JIS is greatly reduced, and the amount of fly ash to be disposed of is increasing.
【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。The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and its purpose is to prevent the occurrence of fly ash.
That is, it is an object of the present invention to provide a method for efficiently removing carbon contained in fly ash so that even fly ash that has not been conventionally used can be effectively used for fly ash cement.
【０００６】[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°Ｃ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
る方法とした。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention supplies a fly ash collected from a pulverized coal combustion boiler from a rotary kiln installed at an inclination or an upper end opening of an external heat type rotary kiln, The fly ash was heated at 500 to 1100 ° C, and the carbon contained in the fly ash was burned to be removed.
【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。According to the method for removing carbon contained in fly ash according to the present invention described above, carbon is removed from fly ash by using an existing rotary kiln or an externally heated rotary kiln as a cement manufacturing facility. In addition, the equipment cost is low in the cement industry, and since the method of removing carbon adopts the method of burning the carbon, it can be performed very efficiently.
【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。The heating temperature of the fly ash supplied to the rotary kiln or the external heat type rotary kiln is 500 to 1100 ° C as described above.
This is because at a heating temperature of less than 500 ° C, the carbon in the fly ash does not burn and cannot be removed, and when heated above 1100 ° C, other components in the fly ash, for example, This is because the silicon dioxide melts and becomes crystalline, and the pozzolanic reaction of the cement mixed with the fly ash is less likely to occur. The more preferable heating temperature is 600 to 950 ° C.
【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。The heating temperature of the fly ash is maintained by burning the fuel blown into the lower end opening of the rotary kiln or the heat insulating wall surrounding the external heat type rotary kiln, but in order to use as little fuel as possible, It is desirable to effectively use the exhaust gas discharged from the rotary kiln, the external heat type rotary kiln, and the heat insulating wall surrounding the external heat type rotary kiln, and further the sensible heat in the fly ash after combustion.
【００１０】そこで、本発明においては、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すると共に、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構成、さらには、上記外
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
用いて冷却すると共に、該冷却機より排出された冷却用
空気、及び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とを、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
する構成等を、採用できるフライアッシュ中に含まれる
炭素の除去方法とした。これにより、排ガス、及び燃焼
後のフライアッシュ中の顕熱は有効に利用されることと
なり、ロータリーキルン、或いは外熱式ロータリーキル
ンを囲む断熱壁内に供給する燃料の量を節減することが
できる。Therefore, in the present invention, the exhaust gas from the rotary kiln is used to heat the fly ash supplied to the rotary kiln in advance by a suspension type preheater, and the burned fly exhausted from the lower end opening of the rotary kiln is used. The ash is cooled by using a cooler in which a layer through which the fly ash after combustion passes and a layer through which air passes are cooled, and the cooling air discharged from the cooler is supplied to the rotary kiln. A structure for supplying as combustion air, further, the fly ash after combustion discharged from the lower end opening of the external heat type rotary kiln is alternated with a layer through which the fly ash after combustion passes and a layer through which air passes. The cooling air discharged from the cooling machine, and Type rotary kiln and fresh air heated by utilizing sensible heat of exhaust gas discharged from the heat insulating wall surrounding the rotary kiln are supplied as combustion air into the heat insulating wall surrounding the external heat type rotary kiln. The configuration and the like are adopted as a method for removing carbon contained in fly ash that can be adopted. As a result, the sensible heat in the exhaust gas and the fly ash after combustion is effectively used, and the amount of fuel supplied to the rotary kiln or the heat insulating wall surrounding the external heat type rotary kiln can be reduced.
【００１１】[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。The present invention will be described in detail below with reference to examples of the present invention.
【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。Example 1 Using the rotary kiln 1 shown in FIG. 1, carbon (content 5.3%) contained in fly ash was removed. Here, the rotary kiln used, the combustion conditions, etc. are shown below.
【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。Rotary Kiln Size: Diameter 0.
6m, length 20m (dimension in brick) Tilt: 3.5 / 100 Revolution: Maximum 10 rpm Combustion condition Raw material supply: 100 kg / hr (fly ash) Fuel supply: 40 liters / hr (kerosene) Combustion temperature: 800 ° C Kiln rotation speed: 3 rpm The fly ash as a raw material was supplied from the upper end opening 2 of the inclined rotary kiln 1, and the kerosene as a fuel was supplied from the lower end opening 3 of the rotary kiln 1.
【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。When the fly ash was burned in the rotary kiln under the above conditions, the content of carbon in the burned fly ash was 0.1%.
【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。Example 2 Using the externally heated rotary kiln 4 shown in FIG. 2, carbon (content 5.3%) contained in the fly ash was removed as in Example 1 above. Here, the external heat type rotary kiln used, the combustion conditions, etc. are shown below.
【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。Externally heated rotary kiln body Dimensions: Diameter 0.6m, length 2m Inclined: 1/100 Insulation wall surrounding the rotary kiln Dimensions: Height 1.5m, width 0.9m Length 1.2m, thickness 0.1m Combustion conditions Raw material supply rate: 100kg / hr (fly ash) Fuel supply rate: 20 liters / hr (kerosene) Combustion temperature: 800 ° C Kiln speed: 1rpm The raw material fly ash is inclined Kerosene as a fuel was supplied from the upper end opening 5 of the external heat type rotary kiln 4, and was supplied from an opening 7 formed in a side wall of a heat insulating wall 6 surrounding the rotary kiln.
【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。When the fly ash was burned by the external heating type rotary kiln under the above conditions, the carbon content in the fly ash after burning was 0.1%.
【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。Example 3 The cooler 8 shown in FIG. 3 is installed in the lower end opening 3 of the rotary kiln 1 used in Example 1, and the fly ash after combustion is cooled by the cooler 8 and The cooling air discharged from the cooler 8 is supplied as combustion air for the rotary kiln 1, and the rotary kiln 1 having the structure is used under the same conditions as those of the first embodiment (only the fuel supply amount differs). , Carbon contained in the fly ash (content: 5.3%) was removed.
【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。The cooler 8 shown in FIG. 3 has a structure in which layers 9 (width 15 cm) through which the fly ash after combustion passes and layers 10 (width 10 cm) through which air passes are alternately provided. The fly ash flows through the cooler 8 from the upper side to the lower side, and the cooling air flows through the cooler 8 from the front side to the rear side in the drawing.
【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。When the fly ash was burned by using the rotary kiln 1 having the cooler 8 installed, the combustion temperature (80
The amount of fuel supplied to obtain 0 ° C) was 30 l / hr.
【００２１】[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。As described above, according to the method for removing carbon contained in fly ash according to the present invention, fly ash having a carbon content of 1% or less can be efficiently produced at low cost. Even fly ash that could not be used can be effectively used for fly ash cement.
【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。FIG. 1 is a conceptual diagram of a rotary kiln used in Example 1.
【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。FIG. 2 is a conceptual diagram of an external heat type rotary kiln used in Example 2.
【図３】実施例３において使用した冷却機の概念図であ
る。FIG. 3 is a conceptual diagram of a cooler used in a third embodiment.
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 1 Rotary kiln 2 Upper opening of rotary kiln 3 Lower opening of rotary kiln 4 External heating rotary kiln 5 Upper opening of external heating rotary kiln 6 Insulation wall surrounding rotary kiln 7 Opening formed in side wall of insulating wall 8 Cooler 9 Fly ash after combustion Layer through which air passes 10 Layer through which air passes
Claims (5)
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°Ｃ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。1. Fly ash collected from a pulverized coal combustion boiler is supplied from an upper end opening of a rotary kiln installed at an angle, fuel is blown from a lower end opening of the rotary kiln, and the supplied fly ash is supplied to 500 to 500 times.
A method for removing carbon contained in fly ash, which comprises heating at 1100 ° C. and burning and removing carbon contained in the fly ash.
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°Ｃ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。2. A fly ash sampled from a pulverized coal combustion boiler is supplied from an upper end opening of an external heat type rotary kiln installed at an inclination, and fuel is blown into an insulating wall surrounding the external heat type rotary kiln to supply the above-mentioned fly. A method for removing carbon contained in fly ash, which comprises removing the carbon contained in the fly ash by heating the ash at 500 to 1100 ° C and burning the carbon contained in the fly ash.
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。3. The exhaust gas from the rotary kiln is used,
The method for removing carbon contained in fly ash according to claim 1, wherein the fly ash supplied to the rotary kiln in advance is heated by a suspension type preheater.
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すると共に、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、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。4. The fly ash after combustion discharged from the lower end opening of the rotary kiln is cooled by using a cooler in which layers through which the fly ash after combustion passes and layers through which air passes are provided alternately. The method for removing carbon contained in fly ash according to claim 1, wherein the cooling air discharged from the cooler is supplied to the rotary kiln as combustion air.
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すると共に、該冷却機
より排出された冷却用空気、及び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
空気とを、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。5. A cooler in which a layer through which the fly ash after combustion passes and a layer through which air passes are provided alternately for the fly ash after combustion discharged from the lower end opening of the external heat type rotary kiln. Along with cooling using the cooling air, the cooling air discharged from the cooler, the external heat type rotary kiln, and the fresh heat heated by utilizing the sensible heat of the exhaust gas discharged from the heat insulating wall surrounding the rotary kiln. 3. Air is supplied as combustion air into a heat insulating wall surrounding the externally heated rotary kiln.
A method for removing carbon contained in the described fly ash.
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|---|---|---|---|
| JP30648392A JP3136319B2 (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Method for removing carbon contained in fly ash |
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