JPH10500622A - 飛散灰を処理するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 飛散灰から得られる炭素質粒子の分離のための方法と装置は、静電分離機を使用し、その静電分離機は粒状物質用の下方に曲がりくねった通路を形成するように配置された複数の分離帯（１１）を有し、この分離帯（１１）は、それぞれの炭素質と非炭素質の粒子をそれぞれの貯蔵ホッパに方向付けるために各分離帯の出口に配置されたコレクタ(１３)と共に、間隔の空けられた平行で平坦な電極(８,８a,９,９a)を備える。原料はロータリバルブを介して約１００°の温度で上記装置に導かれ、それぞれ対になった電極間の電位差は約３０ＫＶである。

Description

【発明の詳細な説明】 飛散灰を処理するための方法と装置 発明の分野 この発明は、異なる電気的特性を持つ粒状物質の混合物の静電分離のための装 置と方法に関し、特に実質的に電気的に伝導性のある物質と実質的に非伝導性の 物質との混合物の分離に対しての装置と方法に関する。 発明の背景 本発明の装置と方法は、市営の廃棄物焼却炉は勿論、石炭火力発電所やレンガ キルンおよび鉱石ばい焼／焼成キルンに代表的に用いられる燃焼や焼却プロセス から得られる飛散灰からの炭素系物質の分離に、排他的というわけではないが、 特に焦点が向けられている。 飛散灰は石炭燃焼電力ジェネレータから大量に得られ、この回収された飛散灰 は、一般にコンクリートの製造においてセメント粉の取り替えまたは補足として 使用される。 燃料として使用される石炭の品質と燃焼過程の効率によって、回収された飛散 灰は、約１０から１２重量％までの部分燃焼された炭素粒子の変動量を含む。 ポゾラン、特にコンクリート製造における飛散灰の世界的に受認された標準は 、一般に飛散灰における非燃焼炭素の量を４％未満に制限しており、その結果、 多くの潜在的資源から出る飛散灰は、コンクリート製造に使用されることができ ない。 石炭炊炉からのＮＯxとＳＯxの放出に関して増加する環境問題の関心と規制の 中で、炉の実際あるいは操炉条件はこれらの放出を減少させるように変化させら れて来ており、その結果、飛散灰の炭素含有量は増加してきており、これによっ て以前許容されていた資源を排除している。 セメント粉製造に飛散灰を引き続き使用することから得られる多くの経済的な 利点があり、したがって経済的に価値のあるプロセスを用いて飛散灰から過剰な 炭素量を除く必要がある。 異なる電気特性を持つ粒状物質の静電分離はよく知られており、一般的には、 電気泳動と伝導誘導と接触充電と非電気泳動の４つのカテゴリになる。 電気泳動の分離において、全粒子が同類の表面電荷を得るように伝導性と非伝 導性の粒子の混合物はコロナ放電でイオン化されている。充電された粒子は、初 期には、接地された回転する金属ローラーの表面または接地され表面が凸状に曲 げられた固定の傾斜金属プレートの表面に引き付けられる。 接地されたローラーまたはプレートは、伝導性粒子上の電荷が敏速に消散させ 、粒子が金属ローラーと共に回転するか固定のプレート凸状面を滑べるかする時 に、重力と遠心力の組み合わさった力が粒子に印加される。実質的に放電されて いる伝導性粒子は、印加された力の影響下で初めはローラーまたはプレートの表 面から離れる。一方、充電された非伝導性の粒子は、重力が充電された粒子と粒 子が移動する接地された表面との間の引く力を越えるまで、表面に長期間付着す る。分離器は、異なる軌道を通って移動する伝導性と非伝導性の粒子を、それぞ れの収集領域に方向付ける。 伝導性誘導は、接地された金属ローラー上または湾曲され傾斜されたプレート 上の伝導性粒子および非伝導性粒子の混合物の搬送をもたらすが、間隔を置いて ローラーまたはプレートと反対の電荷を持つ電極により生じた静電場によって引 き起こされる。 搬送面上の伝導性粒子は、搬送表面からの伝導と反対の電荷を持ち間隔が置か れた電極による誘導との両方によって、搬送表面に同類の符号の電荷を得る。伝 導性粒子が充電されたとき、それらは電極の方に引かれ、上述と同様にして、充 電された粒子と充電されていない粒子は、搬送手段の表面を離れるときに、異な る軌道をたどり、従来の方法で分割が促進される。 接触充電は、粒子の分離の最も古い形態の一つであり、充電された表面との直 接接触または摩擦によって引き起こされる自然充電または摩擦電気充電に依存し ている。充電された粒子は、反対の電位の電極間の静電場に自由に落下すること ができ、電極はそれぞれ反対電荷の粒子を引き付け、分離器によって分割されて 間隔が空いた軌道を形成する。 非電気泳動は、粒子の分離が非均一な電場における物質の分極率に依存してい ることを除いて電気泳動に類似している。 粒状物質の混合物用の静電分離機の選択に影響する多くの要因があり、これら は主として分離される物質間の異なる電気的かつ物理的な特性に依存している。 例えば、電気泳動は一般に浜砂と沖積層すず鉱石と分離し、鉄とクロマイト鉱 石からシリカを分離するのに用いられ、金属と非金属成分との分離に用いられる 。伝導性誘導分離は、最終的な金紅石とジルコンの洗浄と食料品からの外来汚染 物質の除去にしばしば使用される。 非電気泳動は、茶から繊維を、プラスチックから紙を、非繊維質物から繊維を 分離するのに使用される。 接触充電は、商業的用途において単一プロセスとしてはめったに使用されない が、他の複合または組み合わせの静電プロセスにおいて使用される。 米国特許第３６２５３６０号に記載されている一つのこのような複合プロセス は、間隔が空けられた電極間の静電場を通って自由に落下させる前に粒子の混合 物に充電するように、コロナ放電を使用している。粒子はコロナ放電のイオン化 チャンバを通って自由に落下し、接地された一連の邪魔板に衝突し、その後チャ ンバの下の分離器で静電場を通って再び自由に落下する。 ドイツ特許明細書第ＤＥ３１５２０１８−Ｃ号は、また、自由落下静電分離プ ロセスを記載しており、空気流中の静電場を通って移動する前に粒子は「スプレ ー」電極によって充電される。 英国特許第１３４９９９５号は、互いに直交するように配置された磁場と電場 に粒子をさらすことによって粒子に湾曲の軌道を与える粒子分離機を記載してい る。 ロシア特許明細書第ＳＵ−８２２８９９号と第ＳＵ−２８８９０７号は、静電 場分離機を記載しており、そこにおいては、下部電極は穴があけられたスクリー ンとして形成される。文献第ＳＵ−８２２８９９号は、下部電極スクリーンを通 過する粒子を分類するためにその下部電極スクリーンの下にある複数の穿孔され たスクリーンを記載している。ロシア明細書第ＳＵ−２８８９０７号は、振動す るスクリーンとして下部穿孔電極を記載しており、電極に付着した微粒子を除去 するために空気ブラストが使用されている。 もう１つの複合静電分離機は、ロシア特許明細書第ＳＵ１３７５３４６号に記 載されており、粒子は振動供給装置上で摩擦電気的に充電され、次に分岐電極に よって造られた電場に入る。供給通路を横切る電極とのこぎり形棟の組み合わさ った作用は粒子を分離するのを助ける。 米国特許第３７２０３１２号は、非伝導性材料の一対の間隔の空けられたプレ ートを持ち、そのプレートの間から粒状物質が供給される装置によって粒子鉱物 の静電分離を記載している。粒状物質は下部プレートに取り付けられた振動供給 装置によって長手方向に推進される。分岐し平行な電極の配列は非伝導性のプレ ートの外表面上に配置される。交流電圧でエネルギーが与えられる。粒状物質の 一部は電場によって跳ね返され、プレートの長手方向に移動する他の粒状物質に 対して横に移動する。 上記従来技術の引例は、極めて多量の従来技術型静電分離機の内で非常にわず かな例を示す。このような多量の従来技術の引例の存在は、このような分離機の 効率の改善することの継続的な必要性のみならず、ほとんどの場合、静電分離機 が特定成分の混合物または同類の混合物の分離のために一般に設計されているこ とを示しており、これら混合物は無機物の砂や鉱石の場合には７５ミクロンから １mmの範囲、有機物粒子の場合には３mmまでの粒子サイズを持つ。 飛散灰からの炭素粒子の分離を扱っている下記に記載された少ない数の従来技 術の資料とは別に、従来技術のどれもが１０から２００ミクロンの範囲、かさ比 重が１.０以下の粒子サイズを持つ超微粒子の分離や分類を扱っていない。 実に、経済的ベースで飛散灰の炭素粒子を分離できる商業的に入手可能な静電 分離機はない。 飛散灰からの炭素系物質の静電分離において、従来技術はこの目的のために特 に設計された分離機は比較的に制限された範囲であることを示唆している。 ロシア特許明細書第ＳＵ９９４０１３号は、小さなガラス玉（７０−８０％） とコークス石炭粒（２０−３０％）の混合物を形成するために１２００度から１ ５００度で発電所の飛散灰を前処理することを提案している。次に、この前処理 された物質は従来のドラム型コロナ放電分離機の電場に置かれる。 オーストラリア特許出願第ＡＵ２１３４９／８３号と第ＡＵ２１３５０／８３ 号は、１つの電極が従来の振動供給装置上に据え付けられ、第２の電極が第１の 電極の上に鋭角（典型的には１２°）で横方向に上方かつ外側に据え付けられる 。上記電極は高電圧交流電源によって動力を供給され、電極組み立て品の各々の 側に湾曲した電界線が生じる。上記装置は上述した米国特許第３７２０３１２号 と同様なやり方で作動するが、さらに穿孔された下部電極からの空気の噴射と外 部噴射を使用し、これらによって粒状物質を流動体にし、分離と装置の通過を助 ける。 オーストラリア特許出願第ＡＵ２１３５０／８３号は、第ＡＵ２１３４９／８ ３号の装置の変形を記載しており、そこでは上部電極組み立て品は異なる電位の 領域を備えている。 オーストラリア特許出願第ＡＵ２１３４９／８３号と第ＡＵ２１３５０／８３ 号の両方は、炭素粒子の初期充電はイオン化、摩擦電気、伝導性誘導またはそれ らの組み合わせの結果であるうることを提案している。 米国特許第４８３９０３２号と第４８７４５０７号は、電極間の空間の中心に 配置された一枚の薄い穿孔された非伝導性の物質と共に電極プレート(１０mm以 下)を記載している。穿孔された連続ベルト(ＰＴＦＥが被覆されたケヴラー(商 標))が非伝導性プレートの各側に配置されており、作動中にプレートによって分 離されたベルトの隣接部分は反対方向に移動する。 粒状物質が１つの電極における開口を経由して供給され、粒子間の摩擦が粒子 の摩擦電気を発生させる。 印加された電場は、充電された粒子を反対の電荷の電極の方に移動させ、それ から粒子は穿孔されたベルトによって収集され、収集のためにそれぞれ装置の反 対の端部に移動する。 従来技術の静電分離機の多くは、意図された目的に対して一般に有効であるが 、それらは全て、原料処理量の比率、分離の程度、エネルギー消費、メンテナン スコストおよび高い資本コストの点について１つ以上の欠点がある。 高価値の鉱物などの分離が関係する場合原料処理量の比率、エネルギー消費、 分離装置の資本コストは主な考慮すべき事柄ではない。しかしながら、飛散灰の ような低価値の物質の場合に、これらの問題点は分離プロセスの経済的な実行可 能性に重大に寄与し得る。 発明の概要 少なくとも従来技術の分離機の幾つかの欠点を克服し軽減する静電分離機を提 供すること、かつ飛散灰の炭素系物質の分離に特に適合した方法と装置を提供す ることが本発明の目的である。 本発明の一観点によって、実質的に電気的に伝導性のある粒子と実質的に電気 的に非伝導性のある粒子の混合物を分離するための静電分離機が提供され、この 装置は複数の分離帯を備え、その各々の分離帯は一対の間隔の空けられた平行で 平坦な電極を備え、それら電極は下方に傾斜した通路を形成し、この通路は下側 の搬送面とこの搬送面から間隔が空けられた上側のコレクタ面とを有し、上記複 数の分離帯は交互に傾斜して上下方向に間隔が空けられ、分離帯の搬送面の下端 部は次に続く分離帯の搬送面の上端部の上に配置されて、曲がりくねった通路を 形成し、この通路を通って上記混合物の少なくとも１つの成分が重力の影響の下 で通過でき、 使用時に各上記一対の電極間に高電圧の電位差を与えて、それら電極間に電場 を発生させるために上記電極に連合した電源を備え、それぞれの電極は電気的に 接地された各通路の搬送面を備え、 最も上の搬送面の表面上の薄層としての粒状物質を供給するようにされた供給 手段を備え、 上記電場の影響の下で上記コレクタ面の方に引き付けられた粒状物質を収集す るために各分離帯のコレクタ面と連合された第１収集手段とを備え、 １つの成分が分離された粒状混合物からもう１つの成分を収集するために、最 も下の搬送面と連合された第２収集手段を備えている。 平坦な電極は適当に金属プレートから成る。 コレクタ面の電極は適当にアルミニュームまたはアルミニューム合金から成る 。 好ましくは搬送面の電極は耐摩耗物質を備える。 搬送面の電極はステンレス鋼または耐摩耗金属合金を備え得る。 必要ならば、搬送面の電極はステンレス鋼または電気的に伝導性あるセラミッ ク物質またはサーメットの形態で耐摩耗面を備え得る。 適当に電極の外周縁が弓形になるのを最小限にするように形作られている。 必要ならば電極は傾斜の角度を選択的に変化させるように調整可能に据付けら 得る。 電極は水平に対して４５°から８５°の範囲において傾斜角を持ち得る。 必要ならば搬送電極の幾つかまたは全ては、熱源を含み得る。 また、必要ならば搬送電極の幾つかまたは全ては、その上の薄い層の粒状物質 の搬送を援助するように振動手段を備え得る。 電源は１５から５０ＫＶの範囲内に電位の供給のためのなんらかの適当な手段 を備え得る。 供給手段は振動フィーダを備え得る。 好ましくは供給手段は上記振動フィーダと連携して予め決められた速度で上記 振動フィーダに選択的に粒状物質を供給するために計量手段を備える。 適当に上記計量手段は供給ホッパの基部に配置されたロータリバルブを備える 。 必要ならば上記供給ホッパは予め決められた温度でその中の粒状物質を維持す るために熱源を含み得る。 上記供給ホッパはホッパ内に粒状物質の架橋を防止する手段を含み得る。 第１と第２の収集手段は各々粒子の上記混合物のそれぞれの成分の選択的な除 去のために適合された貯蔵ホッパを適当に備える。 本発明の第２の観点によって、粒状の飛散灰から炭素粒子を分離する方法を提 供され、上記方法は、 上下方向に延びて曲がりくねった通路を形成する一連の交互に傾斜した平坦な 搬送電極の表面上に、重力の影響の下で、飛散灰の薄層を供給するステップを備 え、この通路ではコレクタ電極が上記各搬送電極から間隔を空けて互いに平行で あり、 電気的に接地された上記搬送電極とコレクタ電極との間に高電位を印加して、 これらの電極の間に実質的に均一な電場を生成して、使用中に、上記粒状飛散灰 に含まれる炭素粒子が伝導性誘導によって上記コレクタ電極と反対符号の電荷を 獲得して、上記搬送電極上の飛散灰の実質的に電荷のない粒子の移動の上記経路 から離れて上記コレクタ電極の方に引き付けられ、上記炭素粒子は各々上記コレ クタ電極と連合された上記第１収集手段に収集され、上記飛散灰の粒子は上記曲 がりくねった通路の最も下の搬送電極と連合された第２の収集手段に収集される ステップを備えている。 飛散灰は５０°から１３０°の範囲の温度で上記曲がりくねった通路に適当に 導かれる。 好ましくは飛散灰は９５°から１１０°の範囲の温度で導かれる。 上記電極間の電位差は１５から２０ＫＶの範囲内であり得る。 上記電極間の電位差は適当には２５から４０ＫＶの範囲内である。 好ましくは上記電極間の電位差は３５から３５ＫＶの範囲内である。 最も好ましくは上記電極間の電位差は直流電位である。 必要ならば上記電位差は連続的または断続的であってよい。 図面の簡単な説明 本発明がより容易に理解かつ実行され得るように、今、添付の図面に示された 本発明の好ましい実施の形態に対して言及される。 図１は、静電気飛散灰の分離機の正面断面図を概略的に示す。 図２は、分離チャンバの部分断面図を示す。 図３は、図２の装置の側面図を示す。 図４は、供給機構の正面断面図を示す。 図５は、図４の装置の部分断面側面図を示す。 詳細な説明 図１において、分離装置はその上部に飛散灰供給ホッパ２を持つハウジング１ を備える。ホッパはなにか適当な空圧式リフトや螺子オージャやベルトまたはバ ッケットコンベヤのような昇降手段（図示せず）によって供給されてもよい。 ホッパ２の側壁３は、予め決められた温度で飛散灰を維持するために、それに 取り付けられた電気加熱要素（図示せず）を有してもよい。 対向し傾斜した供給面５を持つ振動式供給装置４は供給ホッパ２に下に位置さ れる。供給装置４はスプリング６上に弾力性を持たせて据え付けられ、振動の動 きは偏心した塊(図示せず)を持つ回転軸７によって与えられる。必要ならば、こ れら偏心した塊は、供給面５の下側に据え付けられたストライカプレート(図示 せず)に噛み合うカム表面の形であってもよい。 下方に傾斜された平坦な搬送電極８は供給面５の端部直下に位置され、絶縁さ れたマウント１０の上に支持された平行なコレクタ電極９は、そこから一定の距 離に置かれる。一定の距離に置かれた搬送と収集の電極８,９は各々分離帯１１ を形成する。 向かいあって傾斜した分離帯１１は、上の分離帯１１の直下にあり、搬送電極 ８の下端部は、上の搬送電極８から落下する微粒子物質を収集するべく搬送電極 ８の上端部の上に配置される。交互に傾斜された搬送電極８,８ａの鉛直方向に 一定の距離を置いた配列は、重力の影響下で移動する粒状物質の曲がりくねり最 も下の搬送電極８bで終わる通路を形成する。最も下の搬送電極８ｂは飛散灰の 流れを出口導管１２に導く。 飛散灰の流れから収集された炭素粒子を導管１４を経てホッパ１５に導く収集 シュート１３は、各コレクタ電極９,９ａの下端部の下に位置される。 炭素で汚染され、代表的には１０−２５０ミクロンの範囲の粒子サイズを持つ 飛散灰は、約１００−１１０度の温度で振動供給装置４に導かれる。流れ分離器 (図示せず)は流れを互いに反対側に傾斜した供給面５上に均等に分割し、この供 給面５は上部搬送電極８の上部面を横切るように微細な層の粒状物質を散布する 。 搬送電極８,８aが全て正の電位に電気的に接地された状態で、約３５ＫＶの直 流の電位差が、それぞれ対となった電極８,９の間で維持される。 この薄い層が搬送電極８の表面を横切って移動するとき、粒子は正に電荷され たプレートと直接接触している。装置の作動条件下で飛散灰の粒子は、炭素粒子 に対して実質的に非伝導性であり、そういうものとして各分離帯を主として影響 されずに通過する。 しかしながら、炭素粒子は、正に充電された搬送電極と直接接触しているため に、そして又印加された電場の誘電効果のために、正の電荷を獲得する。この伝 導誘導プロセスによって充電されるとき、正に充電された粒子は次に負に充電さ れたコレクタ電極９の方へ引き付けられる。 炭素粒子によって得られた充電の程度と粒子の大きさに依存して、或るものは 負に充電されたコレクタ電極９上に引き付けられ、それ故にそれらは接触した状 態で放電され、それぞれの収集シュート１３に落ち込む。他の炭素粒子、例えば 、より低い充電度とより大きな塊の両方かいずれか一方の炭素粒子は、搬送電極 ８から分離し、分離帯１１における重力と印加された静電力の合成された効果を 受けて弧状の弾道をたどって収集シュート１３に至る。 分離プロセス中、搬送電極８の上部端は、炭素粒子と飛散灰の流れを分割する 分離器として挙動する。 炭素粒子のコレクタ電極９上への蓄積は、炭素粒子がかなりの速度でコレクタ 電極９上に衝突する効果と同様、傾斜の急峻な角度によっても最小化される。 図２は図１の装置の分離チャンバー領域の部分断面図と収集手段とを示す。 分離チャンバー１６の端部壁はメンテナンスのためのアクセスハッチ１７と含 み、異なる発生源から得られる飛散灰の特性における変化を補うために、電極８ ,９は軸回転するよう取付けられ、電極の傾斜角度を選択的に調整できる。 図３はメンテナンスの目的で取り外すことができる側面パネル１８が付いた図 ２の装置の側面図を示す。 図４と５は、図１に示される装置の供給機構の拡大図を示す。 ロータリバルブ２１はフレーム２０上に支持され、このロータリバルブ２１は 軸２４の周りを回転するための軸受２３にジャーナルされたロータ２２を有する 。便宜上、図５に示されるように、供給機構は一対のロータリバルブ２１,２１a を備え、各々には供給ホッパー２５,２５aがそれぞれ付いている。軸２４,２４a の隣接端(図示せず)は、単一駆動機構によって作動できるように組み合わされて いる。 ロータ２２は、円筒形の壁面２７の周囲に一定の間隔が空けられた複数の細長 い穴２６を備え、ロータ２２の壁面２７と互いに補完しあう一部円筒の凹形をし た窪み付きの対向壁を持つハウジング２８の中に収容されて、ホッパー２５と供 給スロート２９との間の密封を形成する。 バルブロータ２２が予め決められた速度で回転するとき、飛散灰は計量されて 供給スロート２９に送られ、ガイド３０によって供給物は調整可能な分離器３１ 上に向けられる。この分離器３１は供給流が振動供給装置の供給面３２,３２a上 に均等に分割されるように造られている。 代表的には、図１から３に示すタイプの装置は、１００mmから３００mm(好ま しくは１９０mm)の間隔が空けられた電極を備え、その電極は幅(流れ通路の長さ )が１００mmから８００mm(好ましくは５００mm)の寸法である。電極は適当な長 さ(供給幅)、適当には２メートルのオーダであってもよい。 これらの好ましい寸法を持つ装置は、飛散灰を時間当たり１.５から４トンの 間から処理できる。 本発明の種々の点に対してこの発明の精神と範囲から逸脱することなく多くの 修正や変形がなされ得ることは熟練した受信人には容易に明らかである。 例えば、飛散灰供給ストックの品質や要求される炭素分離の程度によって、鉛 直方向に間隔が空けられた分離帯の数は、適合するように増加または減少され得 る。 この装置のモジュール式の特質は、複数の分離機が端と端で互いに接続され、 １つ以上の昇降手段によって供給ホッパーが充填され、かつロータリバルブが単 一駆動手段によって作動され得る。 飛散灰から出る炭素粒子の分離について特に言及して方法と装置が説明された が、適当な修正によって、この装置は相対的に伝導性と非伝導性の物質である他 の微細粒子の混合物の分離に対しても適用し得ることが考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 実質的に電気的に伝導性のある粒子と実質的に電気的に不伝導性の粒子の 混合物の分離のための静電分離機であって、 複数の分離帯を備え、その各々の分離帯は一対の間隔の空けられた平行で平坦 な電極を備え、それら電極は下方に傾斜した通路を形成し、この通路は下側の搬 送面とこの搬送面から間隔が空けられた上側のコレクタ面とを有し、上記複数の 分離帯は交互に傾斜して上下方向に間隔が空けられ、分離帯の搬送面の下端部は 次に続く分離帯の搬送面の上端部の上に配置されて、曲がりくねった通路を形成 し、この通路を通って上記混合物の少なくとも１つの成分が重力の影響の下で通 過でき、 使用時に各上記一対の電極間に高電圧の電位差を与えて、それら電極間に電場 を発生させるために上記電極に連合した電源を備え、それぞれの電極は電気的に 接地された各通路の搬送面を備え、 最も上の搬送面の表面上の薄層としての粒状物質を供給するようにされた供給 手段を備え、 上記電場の影響の下で上記コレクタ面の方に引き付けられた粒状物質を収集す るために各分離帯のコレクタ面と連合された第１収集手段とを備え、 １つの成分が分離された粒状混合物からもう１つの成分を収集するために、最 も下の搬送面と連合された第２収集手段を備えていることを特徴とする静電分離 機。 ２． 上記平坦な電極が適当に金属プレートから成ることを特徴とする請求項１ に記載の分離機。 ３． 上記コレクタ面の電極がアルミニュームまたはアルミニューム合金から成 ることを特徴とする請求項２に記載の分離機。 ４． 上記搬送面の電極は耐摩耗物質を備えていることを特徴とする請求項２に 記載の分離機。 ５． 上記搬送面の電極はステンレス鋼または耐摩耗金属合金を備えていること を特徴とする請求項４に記載の分離機。 ６． 上記搬送面の電極はステンレス鋼または電気的に伝導性あるセラミック物 質またはサーメットの形態で耐摩耗面を備えていることを特徴とする請求項１に 記載の分離機。 ７． 上記電極の外周縁が弓形になるのを最小限にするように形作られているこ とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の分離機。 ８． 上記電極は傾斜の角度を選択的に変化させるように調整可能に据付けられ たことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の分離機。 ９． 上記電極は水平に対して４５°から８５°の範囲に傾けられたことを特徴 とする請求項８に記載の分離機。 １０． 上記搬送電極の幾つかまたは全ては、熱源を含んでいることを特徴とす る請求項１乃至９のいずれか１つに記載の分離機。 １１． 上記搬送電極の幾つかまたは全ては、その上の薄い層の粒状物質の搬送 を助けるように振動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいず れか１つに記載の分離機。 １２． 上記電源は１５から５０ＫＶの範囲内の電位の供給のための手段を備え ていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の分離機。 １３． 上記供給手段は振動フィーダを備えていることを特徴とする請求項１乃 至１２のいずれか１つに記載の分離機。 １４． 上記供給手段は上記振動フィーダと連携して予め決められた速度で上記 振動フィーダに選択的に粒状物質を供給するために計量手段を備えていることを 特徴とする請求項１３に記載の分離機。 １５． 上記計量手段は供給ホッパの基部に配置されたロータリバルブを備えて いることを特徴とする請求項１４に記載の分離機。 １６． 上記供給ホッパは予め決められた温度でその中の粒状物質を維持するた めに熱源を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１つに記載 の分離機。 １７． 上記第１と第２の収集手段は各々粒子の上記混合物のそれぞれの成分の 選択的な除去のために適合された貯蔵ホッパを備えていることを特徴とする請求 項１乃至１６のいずれか１つに記載の分離機。 １８． 上下方向に延びて曲がりくねった通路を形成する一連の交互に傾斜した 平坦な搬送電極の表面上に、重力の影響の下で、飛散灰の薄層を供給するステッ プを備え、この通路ではコレクタ電極が上記各搬送電極から間隔を空けて互いに 平行であり、 電気的に接地された上記搬送電極とコレクタ電極との間に高電位を印加して、 これらの電極の間に実質的に均一な電場を生成して、使用中に、上記粒状飛散灰 に含まれる炭素粒子が伝導性誘導によって上記コレクタ電極と反対符号の電荷を 獲得して、上記搬送電極上の飛散灰の実質的に電荷のない粒子の移動の上記経路 から離れて上記コレクタ電極の方に引き付けられ、上記炭素粒子は各々上記コレ クタ電極と連合された上記第１収集手段に収集され、上記飛散灰の粒子は上記曲 がりくねった通路の最も下の搬送電極と連合された第２の収集手段に収集される ステップを備えていることを特徴とする粒子の飛散灰から炭素粒子を分離する方 法。 １９． 飛散灰は５０°から１３０°の範囲の温度で上記曲がりくねった通路に 導かれることを特徴とする請求項１８に記載の方法。 ２０． 上記飛散灰は９５°から１１０°の範囲の温度で導かれることを特徴と する請求項１９に記載の方法。 ２１． 上記電極間の電位差は１５から２０ＫＶの範囲内であり得ることを特徴 とする請求項１８乃至２０のいずれか１つに記載の方法。 ２２． 上記電極間の電位差は２５から４０ＫＶの範囲内であることを特徴とす る請求項２１に記載の方法。 ２３． 上記電極間の電位差は３５から３５ＫＶの範囲内であることを特徴とす る請求項２２に記載の方法。 ２４． 上記電極間の電位差は直流電位であることを特徴とする請求項１８乃至 ２３のいずれか１つに記載の方法。 ２５． 上記電位差は連続的または断続的であることを特徴とする請求項２４に 記載の方法。