KR0176069B1 - 싸이클론 마찰대전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분체중의 극성을 띨수 있는 성분을 물리적으로 분리하기 위한 건식 분리공정에 적용되는 마찰대전장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 화력발전소 등에서 발생하는 석탄회에 포함된 미연탄소 등을 용이하게 분리할 수 있도록 하기 위한 장비 등에 적용시킬 수 있는 싸이클론 마찰대전장치에 관한 것이다. 종래에는 분체의 석탄회 분리공정의 대부분은 석탄제조공장에서 사용하도록 설계된 습식공정들이 대부분이었으므로 이러한 습식공정에 의해 정제된 석탄은 보일러에 운반되어 연쇠되기 전에 탈수, 건조공정을 수행하여야 하는 문제점이 있었으나 본 발명은 물질마다 갖는 고유한 전기적 특성인 일함수(Work function)의 차이를 이용하여 물질을 선택적으로 대전시키도록 하는 것으로 석탄회에서 미연탄소의 분리시 정전 분리장치에서 분리효율을 높이기 위해 최대한 석탄회의 하전량을 증가시켜주고, 정전분리장치에서 대부분 성분이 석탄회인 미립자(50㎛ 이하) 분체를 마찰대전장치내에서 배출관의 길이를 조절하여 1차적으로 분리하도록 함을 특징으로 하는 것임.

Description

싸이클론 마찰대전장치
제1도는 마찰대전형 정전분리장치의 분리공정을 보여주는 계통도.
제2도는 본 발명의 구성요소인 싸이클론 마찰대전장치의 일부를 분리한 절개 사시도.
제3도는 본 발명의 구성요소인 싸이클론 마찰대전장치 정면의 단면도.
제4도는 본 발명의 구성요소인 싸이클론 마찰대전장치 평면의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 석탄회 공급부 11 : 집진기 호퍼
12 : 석탄회 이송용 진동기 13 : 진동판
14 : 석탄회 가압노즐 15 : 가압용 공기송풍기
16 : 노즐입구 20 : 마찰대전장치부
21 : 배출관 22 : 내측싸이클론대전관
23 : 외측싸이클론대전관 24 : 깔대기관
25 : 접촉유도판 26 : 접촉분리판
30 : 정전분리장치부 31 : 석탄회저장소
32 : 미분탄소저장소 40 : 백필터(Bag filter)
본 발명은 분체 중의 극성을 띨 수 있는 성분을 물리적으로 분리하기 위한 건식 분리 공정에 적용되는 마찰대전장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 화력발전소등에서 발생하는 석탄회에 포함된 미연탄소 등을 용이하게 분리할 수 있도록 하기 위한 장비 등에 적용시킬 수 있는 사이클론 마찰대전장치에 관한 것이다.
석탄에 포함된 순수한 석탄회(미연탄소 분 : 약 3% 이하)는 연소 전후에 이를 회수할 경우 콘크리트 혼화제, 건축물 경량제 및 성토제로 이용가치가 매우 높다. 그러나 일반적으로 발전소에서 발생되는 석탄회 중에는 미연탄소성분을 7~14% 정도 함유하고 있으므로 경제성이 없다. 따라서, 이를 산업상 이용하기 위해서는 석탄회 중의 미연탄소 분리 및 회수가 꼭 필요한 실정이다.
최근까지 개발된 분체의 석탄회 분리공정의 대부분은 석탄제조공장에서 사용하도록 설계된 습식공정들이다. 따라서 습식공정에 의해 정제된 석탄은 보일러에 운반되어 연소되기 전에 탈수, 건조되어져야만 한다. 이러한 추가적 처리단계는 운영비를 크게 증가시켰고, 산업적 응용에 장애로 작용하였다. 따라서 건식분리공정에 의한 방법이 요구된다. 일반적으로 분체혼합물의 건식분리 공정의 경우 대부분 구리를 재료로 한 마찰대전장치와 전기장분리 방식을 선택하고 있다.
건식분리 정제공정은 마찰대전장치 내부에서 분체혼합물과 대전기 내부 표면과의 접촉에 의해 분체를 하전시킨 후 전기장중에서 대전된 분체를 각각의 극성에 따라 분리한다.
분체를 대전시키는 방법은 코로나방전형, 정전유도형, 접촉 및 마찰대전형이 있다.
전기저항이 높은 석탄회와 전기저항이 낮은 미연탄소의 혼합물을 분리하고자 하는 경우에는 접촉 및 마찰 대전형이 효과적인 방법이다. 또한 일반적으로 플라스틱 재활용, 탄산칼슘 및 장석의 정제 정전공정의 일부인 마찰대전공정에 활용이 가능하다.
기존 마찰대전장치의 경우 구리를 Matrix 형태 혹은 판형을 원형관 내부에 설치하여 이용하는 방법이 제안되어 있다.
구리는 미연탄소와 석탄회의 중간 일함수(Work Function)를 갖고 있어 대전효율이 높은 것으로 알려져 대부분의 마찰대전장치 재료로 사용되고 있다. 그러나 구리 Matrix 형태는 마찰대전장치 입구에서 고압으로 압력을 가했을 경우 형태의 변형(휘어짐)으로 접촉표면적이 감소하여 잦은 고장수리로 연속운전이 불가능하다. 또한 종래 싸인클론의 경우 원추형 외동체 중앙에 배출관을 설치하여 분체와 공기혼합물을 공급하면 원통주위를 선회할 때 원심력에 의해 공기와 분체혼합물중의 분체를 떨어뜨리는 방식으로 접촉대전에 응용할 경우 선택적 대전효율이 나쁜 것으로 알려져 있다.
분체 싸이클론대전 방식의 대전효율을 높이기 위해서 선택적 대전, 즉 분체와 싸이클론 내부벽면이 접촉할 수 있는 접촉표면적의 증가가 필요하다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명은 물질마다 갖고 있는 고유한 전기적 특성인 일함수(Work Function)의 차이를 이용하여 물질을 선택적으로 대전시키도록 하는 것으로 석탄회에서 미연탄소의 분리시 정전분리장치에서 분리효율을 높이기 위해 최대한 석탄회의 하전량을 증가시켜 주고, 정전분리장치에서 대부분 성분이 석탄회인 미립자(50㎛) 분체를 마찰대전장치내에서 배출관의 길이를 조절하여 1차적으로 분리하도록 하는 사이클론 마찰대전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 석탄회에 포함된 미연탄소를 건식분리하는 장치로서 전기집진기호퍼와 석탄회 이송용 진동기와 상기 진동기에 의해 적정량씩 석탄회를 공급하는 진동판과 벤츄리관의 원리에 의해 공급되는 석탄회 가압노즐과 상기 가압노즐에 고압풍을 공급하도록 하는 공기송풍기를 구성요소로 하는 석탄회공급부와; 상기 석탄회공급부에 의해 공급된 석탄회를 대전시키는 석탄회와 미연탄소의 중간일함수를 가진 구리, 철 , 니켈의 구리합금판을 재료로하여 내부에 동심원상으로 형성된 배출관과 내측대전관과 외측대전관 및 하단의 깔대기관으로 구성된 마찰대전장치부와; 상기 마찰대전장치부에 의해 대전된 석탄회를 분리시키도록 하는 정전분리부로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 외측대전관과 내측대전관의 내면에는 나선상으로 기류의 흐름을 조절하는 유도판이 형성되고, 상기 유도판의 사이에는 분리판이 나선상으로 형성되어 분체와 싸이클론과의 접촉표면적이 확대되도록 하며, 상기 배출관의 깊이와 배출관의 직경의 길이를 비슷하게 구성함으로써 50㎛ 이하의 입자를 1차적으로 분리하도록 함을 특징으로 하는 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 도는 마찰대전형 정전분리장치의 전체적인 구성상태를 보인 개략 구성도이다.
석탄회에 포함된 미연탄소를 건식분리하는 장치로서 전기집진기호퍼(11)와 석탄회 이송용 진동기(12)와 상기 진동기(12)에 의해 적정량씩 석탄회를 공급하는 진동판(13)과 벤츄리관의 원리에 의해 공급되는 석탄회 가압노즐(14)과 상기 가압노즐(14)에 고압풍을 공급하도록 하는 공기송풍기(15)를 구성요소로 하는 석탄회공급부(10)와; 상기 석탄회공급부(10)에 의해 공급된 석탄회를 대전시키는 마찰대전장치부(20)와; 상기 마찰대전장치부(20)에 의해 대전된 석탄회를 분리시켜 저장하는 석탄회저장소(31)와 미연탄저장소(32)를 포함하는 정전분리부(30)로 구성된다.
상기 마찰대전장치부(20)는 석탄회와 미연탄소의 중간일함수를 가진 구리, 철, 니켈의 구리합금판을 재료로 하여 내부에 동심원 상으로 형성된 배출관(21)과 내측싸이클론대전관(22)과 외측싸이클론대전관(23) 및 하단의 깔대기관(24)으로 구성된다.
상기 외측싸이클론대전관(23)과 내측싸이클론대전관(22)의 내면에는 나선상으로 기류의 흐름을 조절하는 접촉유도판(25)이 형성되고, 상기 접촉유도판(25)의 사이에는 접촉분리판(26)이 나선상으로 형성되어 분체와 싸이클론대전관(22)(23)과의 접촉표면적이 확대되도록 하였다.
상기 배출관(21)의 상단에는 백필터(40)가 설치되어 싸이클론 마찰대전장치에서 배출되는 미립자(50㎛)를 제거하도록 하였다. 즉 싸이클론대전관의 이용시 미립자의 제거가 필요한데 이는 분진발생에 의한 입자간의 간섭을 방지하고 정전분리장치에서 분리효율을 높이고 분진에 의한 전기적인 위험을 제거하기 위함이다.
본 발명은 구리와 비슷한 일함수를 가진Cu60, Fe20, Ni20의 내구성이 뛰어난 구리합금판을 재료로 사용하였다.
본 발명의 싸이클론마찰대전장치의 경우 분체와 분체접촉을 줄이고 분체와 싸이클론대전관(22)(23)과의 접촉표면적을 증가시키기 위해 접촉유도판(25)과 접촉분리판(26)이 설치됨으로써 대전효율을 향상하도록 한 것이다.
본 발명은 배출관(21)의 설치깊이에 따라 배출관(21)의 상부로 배출되는 입자의 크기가 조절되므로 상기 배출관(21)의 깊이를 조절될 수 있도록 하였다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴본다.
본 발명 싸이클론 대전장치에 있어서 접촉대전의 원리는 분체를 접촉 또는 마찰 대전시키면서 전자에 대한 친화력이 낮은 물질은 전자를 잃어 (+)전하를 띄는 반면에, 전자에 대한 친화력이 높은 물질은 전자를 얻어 (-)전하를 띄게 되므로 이를 전기장에서 상호 분리할 수 있다.
전자의 이동은 일함수가 낮은 분체에서 높은 분체로 이동하여 분체간에 전위차를 발생시키는 것으로 볼 수 있다.
본 발명에서는 싸이클론 재료인 Cu60, Fe20, Ni20의 접촉분리판(26)을 중간체로 이용하므로 미연탄소는 중간체에 전자를 잃고 (+)전하를 띠고 전자를 얻은 중간체는 석탄회에 전자를 주고 원상태로 복귀하며 석탄회는 전자를 얻어 (-)전하를 띠게 하는 방식이다.
공기중에서 가능한 최대접촉대전밀도는 27×10-6C/m2로 알려져 있다. 마찰대전공정에서 실제로 접촉하는 부분은 표면에 국한된다. 대부분의 광물질분체들의 표면들이 매우 불규칙하기 때문에 최대표면하전밀도는 이론상 5%, 1.4×10-6-6C/m2정도이다. 분체들의 입자가 작은 미립자일수록 접촉표면적이 커져 분체대전의 성질이 우수하여 최대평균하전 밀도는 증가한다.
그러나 정전분리기내로 이동시 초립자 파우더형의 경우 극성에 따른 정전분리가 힘들고 비산하는 특성이 있다.
본 발명은 구리합금판을 재료로 한 싸이클론에서 1차적으로 접촉대전과 동시에 50㎛ 이하의 석탄회는 배출관(21)을 통하여 백필터(40)로 분리하며, 50㎛를 초과하는 석탄회의 경우 정전분리장치부(30)내로 이동, 분리하도록 하였다.
일반적으로 연소 후 발생되는 석탄회는 연소전 미분탄의 외부에 석탄회가 흡착해 있을 경우 미분탄이 완전연소 되지 못하기 때문에 미연카본의 외부에 석탄회가 흡착된 형태로 생성된다.
발전소에서 발생되는 석탄회는 입도분포범위가 1~200㎛범위에서 20~30㎛ 80%인데 비해 미연탄소는 10~600㎛범위에서 50~100㎛ 85%로 존재한다. 이 때 50㎛ 이하의 석탄회를 싸이클론 마찰대전장치에서 분리할 경우 석탄회 중의 미연탄소는 3% 이하가 되어 직접적인 상용화가 가능하며, 미분리된 석탄회 및 미연탄소는 대전된 상태로 싸이클론 마찰대전장치부(20)의 하부의 정전분리부(30)에서 분리된다. 마찰대전시 미연탄소 외부에 흡착해 있던 석탄회는 분리, 대전되고 석탄회보다 입자가 큰 상태 50㎛ 이상으로 존재하는 미연탄소는 싸이클론 마찰대전장치에서 50㎛ 이하의 분체를 배출관으로 1차 분리할 경우 대부분이 하부로 이동하는 경향이 있다. 마찰대전된 석탄회의 대부분은 마찰 중 압력강하로 인해 추진력을 잃고 하부로 떨어져 정전분리부(30)로 이동하여 분리, 회수된다. 한편 석탄회의 하전량은 상부가 하부보다 크게 나타나는데 이는 미립자일수록 접촉표면적이 커져 하전이 잘된다.
본 발명의 요부인 싸이클론 마찰대전장치(20)는 싸이클론 내부에 1차 접촉유도판과 2차 접촉유도판을 구성하여 선택적 대전 즉 접촉표면적 증가를 유도하였고 압력강하로 인한 분체농도 증가 및 스케일형성을 방지하기 위해 접촉유도판을 배출관쪽으로 10~15°의 기울기를 주고 하강할 수 있는 빈공간을 주었다. 한편 빈공간은 하부로 갈수록 공간간격이 넓게 설계하여 압력강하로 인해 하부로 갈수록 농도가 높아지는 석탄회의 자유로운 낙하를 유도하였다.
일반적인 먼지포집 싸이클론의 경우 배출관(21)의 깊이(Sc)는 싸이클론 직경(Dc)의 비가 Sc = Dc/5~8로 Sc가 Dc보다 훨씬 작게 구성하여 배출관에는 순수한 청정공기를 배출한다. 그러나 본 발명은 Sc와 Dc의 길이를 비슷하게 구성하여 50㎛ 이하의 입자를 1차적으로 분리하도록 구성되어 있다.
본 발명의 마찰대전형 정전분리 분리공정의 전체적인 공정도가 제1도에 도시되어 있다.
전기집진기에서 집진된 석탄회는 집진기호퍼(11)에서 진동기(12)에 의해 진동되는 진동판(13)을 통해 노즐입구(16)로 이동한다. 석탄회는 노즐입구(16)에서 하강하면서 석탄회 가압노즐(14)에서 공기송풍기(15)에 의해 가압되어 추진력을 받아 싸이클론 마찰대전장치(20)로 진입한다. 상기 싸이클론 마찰대전장치(20)의 내부에서 접촉유도판(25)을 통해 회전하면서 압력을 상실하고 미립자는 배출관(21)을 통해 상부로 이동하여 Bag filter(40)로 포집 회수되며, 상대적으로 입자가 큰 나머지의 대전석탄회들은 하강하여 하단의 깔대기관(24)을 통해 깔대기관의 벽면과 계속 마찰대전되면서 정전분리장치(30)로 이송된다.
정전분리장치(30) 내부에서 각각의 극성에 따라 분리된 석탄회는 석탄회 이송관을 통해 공기송풍기의 가압에 의해 석탄회 저장소(32)에 들어가며, 분리된 미연탄소는 미연탄소 이송관을 통해 미분탄소 저장소(33)로 이송된다.
제 2도는 싸이클론 마찰대전장치의 일부를 분리한 절개사시도로서 도시된 바와 같이 싸이클론입구(27)를 통해 내부로 들어온 공기석탄회 혼합물은 각기 접촉유도판(25)을 통해 회전하는 동안 싸이클론 벽면 및 접촉분리판(26)과 충돌과 동시에 선택적대전이 된다.
접촉유도판(25)에서 나온 혼합물은 계속된 벽면과의 충돌 후 하부로 이동하고 미립자와 대부분의 공기는 배출관(21)을 통해 상부로 배출되고 대전된 석탄회 분체는 깔대기관(24)과 계속된 마찰대전이 되면서 배출되어 정전분리부(30)에서 분리, 회수된다.
제 3도는 싸이클론 마찰대전장치 중앙의 단면도로서 가압노즐(14)에서 가압되어 추진력을 받은 분체는 싸이클론입구(27)에서 내층싸이클론대전관(22)과 외측싸이클론대전관(23)으로 양분되어 동시에 접촉유도판(25)을 통해 회전하면서 싸이클론 벽면 및 접촉분리판(26)과 접촉, 마찰대전하면서 하부로 회전한다.
석탄회의 농도가 높아질 경우 석탄회는 배출관쪽으로 10~15°기울어져 있는 접촉유도판(25)과 빈공간을 통해 하강하게 된다.
공기의 흐름도 회전하여 다시 계속된 회전, 접촉하면서 분체대전을 유도하며 이동길이와 접촉면적을 고려하여 안쪽의 접촉유도판(25)의 수가 더욱 많아지게 설치한다.
또한 내측싸이클론대전관(22)과 외측싸이클론대전관(23)의 길이를 서로 달리하여 분체를 포함한 공기가 각각 180°대칭되도록 최종 확산되도록 하므로써 싸이클론 하부의 고른 공기압을 갖도록 하였다.
하부로 이동하는 석탄회 혼합물 중 석탄회는 벽면을 타고 하부로 이동하고 미립자와 공기는 곡선부 벽면과 충돌하여 떨어지고 공기와 함께 상승하는 미립자는 소용돌이 치면서 배출관(21)을 통해 상부로 배출된다. 충돌하여 떨어진 분체는 깔대기관(24)과 계속 마찰대전되면서 하부배출부를 통해 정전분리장치로 이동한다.
상부와 하부의 공기이동량은 공기의 이동속도 및 싸이클론 입구(27)에서의 분체의 농도, 공기가 접촉하는 표면적과 관계가 있다. 싸이클론 마찰대전장치입구(27)의 공기 이동속도가 높을수록 Bag filter(40)의 분체농도가 높으며, 싸이클론 마찰대전장치입구(27)에서의 분체의 농도가 높을수록 하부배출농도가 높아진다.
제 4도는 싸이클론 마찰대전장치 평면의 단면도이다.
노즐의 가압에 의해 추진력을 받은 석탄회는 싸이클론 마찰대전장치 입구(27)를 통해 접촉유도판(25)으로 이동하며, 벽면과 충돌, 회전, 하부로 이동하면서 싸이클론벽면 및 접촉분리판(26)과 계속된 마찰대전을 한다. 그 중 일부 석탄회 및 공기는 빈공간을 통해 하부로 직접 떨어진다. 접촉유도판(25)과 접촉분리판(26)은 중심의 배출관(21)쪽으로 10~15°의 기울기로 설치하였고, 접촉유도판(25) 간격(빈공간)은 상부에서 하부로 갈수록 간격이 넓어지도록 하여 압력강하 유도와 분체농도 증가유도에 따른 분체의 침전으로 인한 스케일형성을 방지하도록 하였다.
본 발명의 이상적인 실시예를 살펴본다.
[실시예]
본 발명에 의한 싸이클론마찰대전장치 장치의 크기와 처리용량을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.
마찰대전장치의 규격은 총직경(Dc) 25Cm, 배출관 직경(De) 12Cm, 높이(Lc+Zc) 70Cm로 설치하며, 배출관(21)은 싸이클론 상측기준(Lc : 35Cm)으로 하부로 25Cm(Sc) 부근에 배출관입구를 설치하였다. 즉 De=Dc/2, Lc=2Dc에서 Sc≒Dc로 설치하였다. 제 3도의 접촉유도판(25)은 배출관(21)쪽으로 하부로 10~15°기울어지게 설치하였다. 좌측의 접촉유도판(25)을 기준으로 하부로 각각 12, 13개, 우측의 접촉유도판(25)을 기준으로 하부로 각각 11, 14개씩 설치하며, 접촉유도판(25)은 가로 2.5Cm, 높이(Pc) 1.5Cm, 최종하부의 접촉유도판배출부는 가로 2.0Cm, 높이 1.5Cm의 규격으로 설치한다. 접촉유도판(25)의 중간에는 가로 5mm, 두께 2mm의 접촉분리판(26)을 접촉유도판(25)을 따라 제3도와 같이 설치하였다.
배출관(21) 입구의 직경(De)과 싸이클론하측 깔대기관(24)의 하부 배출부의 직경(Jc)은 각기 12Cm, 8Cm로 설치하였다. 외부 싸이클론 대전관의 접촉유도판(23)으로 들어간 석탄회는 제3도의 배출관(21)의 뒷면으로 배출되고 내부 싸이클론 대전관의 접촉유도판(25)으로 유입된 석탄회는 제3도의 배출관(21)의 앞면으로 배출되도록 설치하였다.
실험조건은 다음과 같다.
유입공기량 : 2.3 × 104cm3/s
공기 유속 : 5m/s
석탄회밀도 : 0.005 ~ 0.01g/cm3
석탄회조성 : 12% 미연탄소함량
처리 용량 : 450Kg/hr 석탄회
싸이클론을 떠나는 석탄회의 순수하전량은 전하량측정기를 싸이클론 배출관을 통한 Bag filter(40)와 깔대기관(24)의 하부배출구에 Faraday cup을 설치하여 측정하였다. 실험결과 Bag filter의 석탄회 하전량은 -6.8 × 10-3C/Kg, 하부배출구는 -5.6 × 10-3C/Kg으로 나타났으며, 상부의 배출관으로 0.0018g/cm3의 농도로 배출되는 석탄회는 Bag filter(40)로 포집하였으며, 0.021g/cm3의 농도로 하부로 배출되는 석탄회는 정전분리장치부(30)로 이동하였다.
한편 Bag filter(40)에 포집된 석탄회와 싸이클론 하부로 배출되는 석탄회의 성분분석결과입도분포의 경우 Bag filter : 50 μ 이하 80%, 배출부 : 150μ 이상 70%, 성분함량의 경우 Bag filter : 미연탄소 3%이하, 배출부 : 15%이다.
Bag filter에서 회수된 석탄회는 직접 상업화가 가능하며, 싸이클론하부에서 배출되는 석탄회는 대전되 상태로 정전분리장치로 이동한다. 한편 정전분리장치로 이동하는 관은 계속된 하전을 위해 싸이클론 마찰대전장치와 같은 재료를 사용하였다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 기존의 석탄회 대전기술인 정전유도형, 코로나 방전형이 과다한 전기를 사용하는데 비해 전기를 사용하지 않으므로 경제성이 상당히 높다.
구리를 재료로 한 Matrix형 마찰대전장치의 경우 고압으로 작동시 구리의 변형과 마모로 인해 연속운전이 불가능한데 비해 연속운전이 가능하므로 운영비 절감효과를 가져온다. 또한 정전분리장치에서 입자의 간섭 및 전기적 위험요소가 많으며 대부분 석탄회로 구성되어 있는 50μ 이하의 미립자를 1차적으로 분리하는 효과를 가져올 수 있다.
이와 같은 본 발명은 석탄중의 황화철(FeS2)의 제거, 미립석탄의 분리회수, 규산염광물 분리회수, 석탄정제 등의 다른분야의 분체혼합물 분리에 광범위하게 적용될 수 있다. 특히 석탄회로부터 미연탄소를 제거하는 공정에 유리한 기술로서 매우 유용한 기술인 것이다.

Claims (4)

  1. 석탄회에 포함된 미연탄소를 건식분리하는 장치로서 전기집진기호퍼(11)와 석탄회 이송용 진동기(12)와 상기 진동기(12)에 의해 적정량씩 석탄회를 공급하는 진동판(13)과 벤츄리관의 원리에 의해 공급되는 석탄회 가압노즐(14)과 상기 가압노즐(14)에 고압풍을 공급하도록 하는 공기송풍기(15)를 구성요소로 하는 석탄회공급부(10)와; 상기 석탄회공급부(10)에 의해 공급된 석탄회를 대전시키는 마찰대전장치부(20)와; 상기 마찰대전장치부(20)에 의해 대전된 석탄회를 분리시키도록 하는 정전분리장치부(30)로 구성된 분리장치에 있어서, 상기 마찰대전장치부(20)는 석탄회와 미연탄소의 중간일함수를 가진 구리, 철, 니켈의 구리합금판을 재료로하여 내부에 동심원상으로 배출관(21)과 내측싸이클론대전관(22)과 외측싸이클론대전관(23)이 형성되고, 상기 싸이클론대전관(22)(23)의 하단에는 배출이 용이하도록 깔대기관(24)이 설치 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 마찰대전장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외측싸이클론대전관(22)과 내측싸이클론대전관(23)의 내면에는 나선상으로 기류의 흐름을 조절하는 접촉유도판(25)이 형성되고, 상기 접촉유도판(25)의 사이에는 접촉분리판(26)이 각각 나선상으로 형성되어 분체와 싸이클론과의 접촉표면적이 확대되도록 함을 특징으로 하는 싸이클론 마찰대전장치.
  3. 제1항에 있어서, 싸이클론대전관의 중앙부에 설치되는 배출관(21)의 직경(De)=싸이클론대전관 총직경(Dc)/2, 싸이클론의 외동체 평행부길이(5Lc)=싸이클론총직경(7Dc)에서 싸이클론 마찰대전장치내의 싸이클론 총직경(Dc)길이 ≒ 배출관의 깊이(Sc)로 하여 50㎛ 이하의 미립자를 배출관(21)으로 분리하도록 함을 특징으로 하는 싸이클론 마찰대전장치.
  4. 제1항에 있어서, 싸이클론 마찰대전장치(20)는 선택적 대전 즉 접촉표면적 증가를 유도하도록 싸이클론대전관 내부에 1차접촉유도판과 2차접촉유도판으로 구성하며, 압력강하로 인한 분체농도 증가 및 스케일 형성을 방지하도록 접촉유도판(25)을 배출관(21)쪽으로 10~15°의 기울기를 주고 하강할 수 있는 빈공간을 형성하도록 구성함을 특징으로 하는 싸이클론 마찰대전장치.
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