KR100459988B1 - Apparatus And Method of Removing of Unburned Carbon In Fly ash by Corona-Electrostatic Field - Google Patents

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KR100459988B1
KR100459988B1 KR10-2001-0050189A KR20010050189A KR100459988B1 KR 100459988 B1 KR100459988 B1 KR 100459988B1 KR 20010050189 A KR20010050189 A KR 20010050189A KR 100459988 B1 KR100459988 B1 KR 100459988B1
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한국후라이애쉬시멘트공업(주)
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Abstract

화력발전소에서 배출되는 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 분리 효율을 향상시키기 위해서, 원료를 수집하는 벙커, 벙커에 수집된 원료를 균일한 두께로 장치 내에 공급하는 슈트, 모터에 의해 회전 가능하고, 슈트에서 공급된 원료를 그 바깥 면에 부착하여 회전시키는 드럼, 드럼의 상부에 마련되고 원료를 분리하기 위해 제1의 전압을 인가하여 정전기 방전을 발생시키는 제1의 방전 수단, 드럼의 상부에 마련되고 원료를 분리하기 위해 제2의 전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시키는 제2의 방전 수단, 제 1 및 제2의 방전 수단에 원료에서 분리된 전도체, 중간 산물, 절연체를 각각 수집하는 수집 수단 및 수집 수단에 의해 수집된 중간 산물을 벙커에 공급하는 중간 산물 공급수단을 구비하고 있다.The present invention relates to a device and method for separating unburned carbon contained in fly ash discharged from a thermal power plant, and to improve separation efficiency, a bunker for collecting raw materials and a raw material collected in the bunker in a uniform thickness are supplied to the apparatus. A first rotatable by a chute and a motor, the drum for attaching and rotating the raw material supplied from the chute to an outer surface thereof, the first upper part of the drum and generating a static discharge by applying a first voltage to separate the raw material Discharge means, a second discharge means provided at an upper portion of the drum and generating a corona discharge by applying a second voltage to separate the raw material, a conductor separated from the raw material to the first and second discharge means, and an intermediate product. And an intermediate product supply means for supplying to the bunker an intermediate product collected by the collecting means and a collecting means for collecting the insulator respectively. .

이와 같이 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법을 이용하는 것에 의해, 플라이애쉬 중의 미연 탄소분을 약 3%이하로 정제가 가능하여 콘크리트 첨가재로 사용되는 플라이애쉬의 품질을 향상시킴으로서 균질한 제품의 플라이애쉬 공급체계를 이룰 수 있게 되었다.By using the apparatus for separating unburned carbon powder in the fly ash by the composite corona-electrostatic field, the unburned carbon powder in the fly ash can be purified to about 3% or less, thereby improving the quality of the fly ash used as the concrete additive. The result is a fly ash supply system for homogeneous products.

Description

복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법{Apparatus And Method of Removing of Unburned Carbon In Fly ash by Corona-Electrostatic Field}Apparatus And Method of Removing of Unburned Carbon In Fly ash by Corona-Electrostatic Field}

본 발명은 화력발전소에서 배출되는 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 건조된 분말상의 플라이 애쉬를 복합 코로나-정전기 방전장을 통과시켜 전도성인 탄소분과 유전성인 플라이 애쉬를 분리하여 미연 탄소분을 분리하는 장치 및 그 분리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for separating unburned carbon contained in fly ash discharged from a thermal power plant. Particularly, a dried powdery fly ash is passed through a composite corona-static discharge field to conduct conductive carbon powder and dielectric fly. An apparatus for separating ash and unburned carbon powder, and a method for separating the same.

플라이 애쉬(Fly Ash)는 석탄을 원료로 하는 화력발전소에서 석탄(무연탄, 유연탄)이 연소된 후 구형의 미세한 분말상태로 남게 되는 부산물이며, 이러한 플라이 애쉬는 통상적으로 공지 매립되어 왔으나 그 처리가 점차 어렵게 되자 선진국에서는 1950년대부터 석탄재 처리대책의 일환으로 재활용화 기술에 대한 연구개발이 활발히 진행되어 왔으며, 이 결과로 플라이 애쉬를 콘크리트에 이용함으로서 콘크리트의 성질을 개선함과 동시에 산업부산물을 효과적으로 이용하게 되었다.Fly Ash is a by-product that remains in the form of spherical fine powder after coal (anthracite and bituminous coal) is burned in a coal-fired power plant. Such fly ash has been generally landfilled but its treatment is gradually As it became difficult, the developed countries have been actively researching and developing recycling technologies as part of coal ash disposal measures since the 1950s. As a result, fly ash is used in concrete to improve the properties of concrete and to effectively use industrial by-products. It became.

일반적으로, 플라이애쉬 중의 미연 탄소분은 콘크리트에 사용하는 경우 공기 연행성을 약화시키고 강수제 등의 콘크리트 혼화제의 효과를 감소시키기 때문에 혼화제 사용량이 증대되고 콘크리트의 불성 및 콘크리트 표면의 착색 등에 문제점이 있다.In general, the unburned carbon powder in fly ash reduces air embrittlement and decreases the effect of concrete admixtures such as precipitation agents, and thus increases the amount of admixtures and causes problems such as incongruity of concrete and coloring of concrete surfaces.

우리 나라에서는 1980년대 이전에는 석탄재의 상당량이 해안 매립용으로 처분되었으나 최근에는 품질개선과 시멘트 대체 재료로서의 경제적 시공 및 산업 폐기물의 재활용이라는 관점에서 레미콘 회사가 양질의 플라이 애쉬를 정재 선별하여 사용하고 있다.In Korea, a significant amount of coal ash was disposed of in coastal landfills before the 1980s, but recently, ready-mixed fly ash is used by the ready-mixed fly ash from the viewpoint of quality improvement, economic construction as a cement substitute, and recycling of industrial waste. .

일반적으로 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리를 위한 공정으로는 크게 두 가지로 구분, 즉 습식공정과 건식공정으로 구분된다. 습식공정은 부유선별 방법(US pat. 6,068,131, US pat. 5,936,216, US pat. 5,456,363, 한국 공개특허 1996-033525)과 선택응집 방법(US pat. 5,227,047, 일본공개특허05-138151)이 있고, 건식공정으로는 정전분리 방법 중 정전기 및 마찰전기 이용 방법(US pat. 6,123,813, US pat. 6,074,458, US pat. 6,064,022, US pat. 5,967,331, US pat. 5,944,875, US pat. 5,513,755, 한국공개특허 1997-068549, 한국공개특허 1997-046374, 한국공개특허 1996-027658, 한국공개특허 1996-026663, 한국공개특허 1996-026662), 분쇄 및 입도분급(US pat. 6,038,987, US pat. 5,976,331, US pat. 5,887,724, US pat. 5,299,692, 한국공개특허 1997-000749, 한국공개특허 1996-033525), 그리고 산화 연소 방법(US pat. 5,868,084, US pat. 5,749,308, US pat. 5,735,403, US pat. 5,555,821, US pat. 5,399,194, 한국공개특허 1996-073565, 한국공개특허 1994-000209)등이 있다.In general, there are two types of processes for separating unburned carbon powder in fly ash, that is, wet process and dry process. The wet process includes a flotation screening method (US pat. 6,068,131, US pat. 5,936,216, US pat. 5,456,363, Korean Patent Publication No. 1996-033525) and a selective agglomeration method (US pat. 5,227,047, JP 05-138151). Electrostatic and triboelectric method of electrostatic separation method (US pat. 6,123,813, US pat. 6,074,458, US pat. 6,064,022, US pat. 5,967,331, US pat. 5,944,875, US pat. 5,513,755, Korean Patent Publication No. 1997-068549 , Korean Laid-Open Patent 1997-046374, Korean Laid-Open Patent 1996-027658, Korean Laid-Open Patent 1996-026663, Korean Laid-Open Patent 1996-026662), Grinding and Grain Size Classification (US pat. 6,038,987, US pat. 5,976,331, US pat. 5,887,724, US Pat. 5,299,692, Korean Patent Publication No. 1997-000749, Korean Patent Publication No. 1996-033525, and Oxidative Combustion Method (US pat. 5,868,084, US pat. 5,749,308, US pat. 5,735,403, US pat. 5,555,821, US pat. 5,399,194, Korean Patent Publication No. 1996-073565, Korean Patent Publication 1994-000209).

이들 방법 중 현재 상업화되어 플라이 애쉬가 포함하고 있는 물질 등을 정재 선별하기 위한 장치의 일례로서 도 5에 도시한 구조가 알려져 있다. 도 5에서와 같이 미연탄소나 카본 그리고 기타의 물질이 혼합되어져 있는 플라이 애쉬 원재료를 화력발전소로부터 수송차량에 담아 플라이애쉬 저장탱크(51)에 저장하고, 상기 저장탱크의 토출구 상에 연통된 이송관(52)에 있어 일측에 부설된 브러워팬(53)이 동작하여 고압의 1차 토출 공기가 이송관으로 빠져나가면서 저장탱크내의 플라이 애쉬를 함유한 채 분류기(54)로 이송된다.Among these methods, the structure shown in FIG. 5 is known as an example of the apparatus for commercially sorting the substance etc. which are currently commercialized and the fly ash contains. As shown in FIG. 5, the fly ash raw material in which unburned carbon, carbon, and other materials are mixed is stored in a fly ash storage tank 51 in a transport vehicle from a thermal power plant, and the transfer pipe communicated on an outlet of the storage tank. A blower fan 53 attached to one side of 52 is operated so that the high-pressure primary discharge air flows out into the transfer pipe and is transferred to the sorter 54 while containing the fly ash in the storage tank.

다음에 분류기(54)로 유입된 플라이 애쉬가 2차 토출공기 공급으로 인해 고압의 기류로부터 회류되면서 미연탄소나 카본 등은 폐분 저장탱크(55)로 낙하되고 정제된 플라이 애쉬는 재차 집진 장치인 사이클론(56)으로 유입되어 사이클론이 갖는 특정 예를 들어 그 동체부에 대하여 접선방향으로 뻗어 설치한 도관으로부터 혼합공기를 도입하고, 이 혼합공기에 선회운동을 부여함으로 정제된 플라이 애쉬를 하부로 포집한다. 이때의 공기는 재차 브로워팬의 타측으로 반송되어지는 일련의 폐사이클을 구성하면서 플라이 애쉬의 미연탄소를 제거한 후 정제된 플라이 애쉬는 산출물 저장부(57)에 저장하게 된다.Next, as fly ash flowed into the classifier 54 is returned from the high-pressure air stream due to the secondary discharge air supply, unburned carbon or carbon is dropped into the waste powder storage tank 55, and the purified fly ash is again a cyclone, which is a dust collector. (56) introduces mixed air from a conduit installed in a tangential direction with respect to the fuselage part of the cyclone, for example, and collects the fly ash purified by giving a swirling motion to the mixed air. . The air at this time constitutes a series of waste cycles which are again conveyed to the other side of the blower fan and removes unburned carbon of the fly ash, and then the purified fly ash is stored in the output storage unit 57.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 기존방식은 선별효율이 저하된다는 문제점이 있었다.However, the conventional method having the above configuration has a problem that the screening efficiency is lowered.

또한, 현재 가동 중인 공정으로서, 입도분급 방법이 분리 효율은 좋지 않으나 가장 경제적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 최근 플라이애쉬의 규격이 탄소분 함량이 약3%이하인 것을 요구하게 되어 이를 충족하기 위해서는 입도분급만으로는 목적을 달성하기 어려운 실정이다.In addition, as a process currently in operation, the particle size classification method is known as the most economical method, although the separation efficiency is not good. However, in recent years, the specification of fly ash requires that the carbon content is about 3% or less, and in order to satisfy this, it is difficult to achieve the purpose of the particle size classification alone.

또, 상기한 정전분리 방법은 입자의 대전 방법에 따라 정전 유도형, 접촉 및 마찰대전형 등이 있으며 어느 방법에 있어서나 분리 대상 입자의 수분 함량, 전기적 성질 등에 따라 분리 효율이 달라진다는 문제점이 있었다.In addition, the above-mentioned electrostatic separation method has an electrostatic induction type, a contact and a triboelectric charge type according to the charging method of the particles, and in any of these methods, there is a problem in that the separation efficiency varies depending on the water content, the electrical properties, etc. .

또, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예로서 한국 등록 특허공보10-0216901호에 개시된 기술이 알려져 있다.In addition, a technique disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0216901 is known as an example of a technique for solving the above problems.

즉, 상기 공보에 있어서는 원분공급장치부터 플라이 애쉬를 공급받아 이를 공기흡입방식을 통해 분산시켜 미연탄소와 순수 플라이 애쉬로 분리하는 분류기, 분류기를 통과한 플라이 애쉬를 유입하여 대표 입경4㎛ 이하의 순수 플라이 애쉬 분말을 침전시켜주는 사이클론 집진 장치, 집진 장치를 통과한 공기가 포함한 잔류 플라이 애쉬를 대표입경2㎛이하의 미세 분말로 정제하는 백 필터, 집진 장치와 백 필터를 거쳐 정제된 순수 플라이 애쉬를 토출공기를 통해 석탄회저장통으로 이송시키는 이송장치, 분류기를 통해 분리된 미연탄소를 저장 배출시키는 폐분배출기 및 집진 장치와 백 필터의 토출부에 설치되어 집진된 순수 플라이 애쉬 분말을 이송공정에 토출시키는 더블버퍼로 이루어진 석탄회 회수장치에 대해 기재되어 있다.That is, in the above publication, the fly ash is supplied from the raw material supply device and dispersed through the air suction method to separate the unburned carbon and the pure fly ash into a classifier and a fly ash that has passed through the classifier. Cyclone dust collector that precipitates fly ash powder, Bag filter that refines residual fly ash containing air passed through dust collector into fine powder of 2㎛ or less of representative particle size, Pure fly ash purified through dust collector and bag filter A transfer device for transferring the discharged air to the coal ash storage bin, a waste discharger for storing and discharging the unburned carbon separated through the classifier, and a double for discharging the collected pure fly ash powder collected at the discharge part of the dust collector and the bag filter in the transfer process. A coal ash recovery device consisting of a buffer is described.

또한, 상술한 종래의 습식공정에 있어서 연소되기 전에 탈수, 건조 공정을 거쳐야 한다는 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예로서 한국 공개 특허공보1999-24969호에 개시된 기술이 알려져 있다.In addition, the technique disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-24969 is known as an example of a technique for solving the problem of having to undergo a dehydration and drying process before combustion in the above-described conventional wet process.

즉, 상기 공보에 있어서는 전기집진기호퍼, 석탄회 이송용 진동기, 진동기에 의해 적정량의 석탄회를 공급하는 진동판, 벤츄리관의 원리를 이용한 석탄회 가압노즐, 가압노즐에 고압풍을 공급하도록 하는 공기 송풍기를 구비하는 석탄회 공급부를 구비하며, 석탄회 공급부에 의해 공급되는 미연탄소가 포함된 석탄회를 급속 촉매에 의해 대전시키는 사이클론 내의 마찰대전부, 마찰대전부에 의해 대전된 미연탄소가 포함된 석탄회에서 미연소를 전기적으로 분리하도록 전기장을 발생시키는 (+)(-)전극이 구비된 정전분리부 및 정전분리부내의 (+)(-)전극에 부착되는 석탄회와 미연탄소를 제거하도록 하는 분체 제거용 진동부로 구성된 싸이클론 정전분리장치에 대해 기재되어 있다.In other words, the publication includes an electrostatic precipitator hopper, a vibrator for conveying coal ash, a diaphragm for supplying an appropriate amount of coal ash by a vibrator, a coal ash pressurized nozzle using the principle of a venturi tube, and an air blower for supplying high pressure air to the pressurized nozzle. Coal ash supply unit, the frictional charging unit in the cyclone to charge the coal ash containing unburned carbon supplied by the coal ash supply unit by the rapid catalyst, and the unburned in the coal ash containing unburned carbon charged by the friction charging unit electrically Cyclone consisting of electrostatic separator with positive (+) (-) electrode to generate electric field to separate and dust removal vibration to remove coal ash and unburned carbon attached to positive (+) (-) electrode in electrostatic separator An electrostatic separator is described.

그러나, 플라이 애쉬는 유전(dielectric)성질을 가진 광물입자 들(알루미나 규산염, 석영, 철 칼슘 및 마그네슘 규산염 등)과 전도성(conductive)을 가진 탄소입자 들로 구성되어 있으며 보통 탄소의 함량은 석탄의 종류 및 연소 조건에 따라 달라지나 약 5∼10% 범위에 있으며 상기한 바와 같이 콘크리트 혼화제에 있어서는 여러 가지 문제점이 있으므로, 최근에는 그 함량을 약 3%이하로 감소시킨 제품을 요구하고 있지만, 상기와 같은 공보에 기재된 기술에 따른 장치에 있어서는 플라이 애쉬에 대한 생산 효율성이 높지 않고 또한 그 처리비용이 고가로 된다는 문제점이 있었다.However, fly ash is composed of mineral particles with dielectric properties (such as alumina silicate, quartz, iron calcium and magnesium silicate) and carbon particles with conductive properties. And depending on the combustion conditions, but in the range of about 5 to 10% and there are a number of problems in the concrete admixture as described above, in recent years there is a demand for a product having reduced the content to less than about 3%, In the apparatus according to the technique described in the publication, there is a problem that the production efficiency for the fly ash is not high and its processing cost becomes expensive.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분을 분리하는 장치 및 분리 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, to provide an apparatus and a method for separating unburned carbon powder in fly ash by a composite corona-electrostatic field.

본 발명의 다른 목적은 건식 분리 공정 중에 복합 코로나-정전기분리 방법에 의한 탄소분의 분리방법을 채택하여 플라이애쉬 중의 탄소함량을 약 3%이하로 감소시키고 회수율을 약 90%이상 되도록 미연 탄소분을 분리하는 장치 및 분리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the carbon content in the fly ash to less than about 3% and to separate the unburned carbon so that the recovery rate is about 90% by adopting the method of separating the carbon powder by the composite corona-electrostatic separation method during the dry separation process It is to provide a device and a method of separation.

본 발명의 또 다른 목적은 플라이 애쉬의 품질이 향상될 뿐만 아니라 그 생산 효율성이 높고 처리비용이 저렴한 복합코로나-정전기장에 의한 미연 탄소분을분리하는 장치 및 분리 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and a separation method for separating unburned carbon powder by a composite corona-electrostatic field which not only improves the quality of the fly ash but also has high production efficiency and low processing cost.

도 1은 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법을 설명하기 위한 분리입자들의 하전 방법을 나타내는 설명도1 is an explanatory view showing a charging method of separated particles for explaining the unburned carbon powder separating apparatus and separating method in fly ash by a composite corona-electrostatic field according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법을 설명하기 위한 드럼형 분리기의 여러 가지 전기장의 설명도2 is an explanatory diagram of various electric fields of a drum type separator for explaining unburned carbon powder separating apparatus and separating method in fly ash by a composite corona-static field according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치를 나타내는 도면3 is a view showing a device for separating unburned carbon powder in fly ash by a composite corona-electrostatic field according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치에서의 플라이 애쉬 분리공정도Figure 4 is a fly ash separation process in the unburned carbon powder separating apparatus in fly ash by the composite corona-electrostatic field according to the present invention

도 5는 종래의 석탄회 회수 방법을 설명하기 위한 공정도Figure 5 is a process chart for explaining the conventional coal ash recovery method

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 ; 벙커 2 ; 슈트 3 ; 코로나 전극One ; Bunker 2; Chute 3; Corona electrodes

4 ; 드럼 5 ; 브러시 6 ; 변위전극4 ; Drum 5; Brush 6; Displacement electrode

7 ; 분리대 8 ; 챔버 9 ; 전기 가열장치7; Separator 8; Chamber 9; Electric heater

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미연 탄소분 분리장치는 화력발전소에서 배출되는 원료인 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하는 장치에 있어서, 상기 원료를 수집하는 벙커, 상기 벙커에 수집된 원료를 균일한 두께로 상기 장치 내에 공급하는 슈트, 모터에 의해 회전 가능하고, 상기 슈트에서 공급된 원료를 그 바깥 면에 부착하여 회전시키는 드럼, 상기 드럼을 가열하기 위해 상기 드럼의 내부에 마련된 제1의 전기 가열 수단, 상기 드럼의 상부에 마련되고 상기 원료를 분리하기 위해 제1의 전압을 인가하여 정전기 방전을 발생시키는 제1의 방전 수단, 상기 드럼의 상부에 마련되고 상기 원료를 분리하기 위해 제2의 전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시키는 제2의 방전 수단, 상기 제 1 및 제2의 방전 수단에 의해 상기 원료에서 분리된 전도체, 중간 산물, 절연체를 각각 수집하는 수집 수단 및 상기 수집 수단에 의해 수집된 중간 산물을 상기 벙커에 공급하는 중간 산물 공급수단을 포함한다.The unburned carbon powder separator of the present invention for achieving the above object is a device for separating unburned carbon contained in the fly ash, which is a raw material discharged from a thermal power plant, the bunker for collecting the raw material, the raw material collected in the bunker A chute for supplying a uniform thickness into the apparatus, a drum rotatable by a motor, a drum for attaching and rotating a raw material supplied from the chute to an outer surface thereof, and a first drum provided inside the drum for heating the drum. Electrical heating means, first discharging means provided at the top of the drum and applying a first voltage to separate the raw material to generate an electrostatic discharge, and second provided at the top of the drum and separating the raw material Second discharging means for generating a corona discharge by applying a voltage of the first and second discharging means, And collecting means for collecting the separated conductor, the intermediate product, and the insulator, respectively, and intermediate product supplying means for supplying the intermediate product collected by the collecting means to the bunker.

또, 본 발명의 미연 탄소분 분리장치에 있어서, 드럼의 바깥 면은 크롬도금이 실시되어 있고, 상기 슈트에는 상기 슈트를 가열하기 위한 제2의 전기 가열 수단이 마련되어 있다.In the unburned carbon powder separator of the present invention, the outer surface of the drum is chromium plated, and the chute is provided with second electric heating means for heating the chute.

또, 본 발명의 미연 탄소분 분리장치에 있어서, 제1의 방전 수단의 양극(+)에는 제1의 전압으로서 부하전압 H=5kv/㎝가 인가되고, 제2의 방전 수단의 양극(+)에는 제2의 전압으로서 H=4kv/㎝의 전압이 인가된다.In the unburned carbon powder separator of the present invention, the load voltage H = 5kv / cm is applied to the anode (+) of the first discharge means as the first voltage, and to the anode (+) of the second discharge means. As a second voltage, a voltage of H = 4 kv / cm is applied.

또, 본 발명의 미연 탄소분 분리장치는 제1 및 제2의 방전 수단에 의해 분리되지 않고, 드럼의 바깥 면에 계속 부착된 절연체를 제거하기 위해 드럼과 접촉하여 마련된 브러시를 더 구비한다.In addition, the unburned carbon powder separator of the present invention further includes a brush provided in contact with the drum to remove the insulator continuously attached to the outer surface of the drum without being separated by the first and second discharge means.

또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미연 탄소분 분리 방법은 화력발전소에서 배출되는 원료인 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하기 위해, 상기 원료를 수집하는 벙커, 상기 벙커에 수집된 원료를 균일한 두께로 공급하는 슈트, 상기 슈트에서 공급된 원료를 그 바깥 면에 부착하여 회전시키는 드럼을 구비하여 플라이애쉬 중의 미연 탄소분을 분리하는 방법에 있어서, 상기 원료가 상기 슈트에서 이동중에 상기 원료를 가열하는 공정, 상기 슈트에서 공급되어 상기 드럼에 부착된 원료에 정전기 방전을 공급하는 공정, 상기 원료를 상기 드럼의 열에 의해 가열하며 상기 정전기 방전을 공급함과 동시에 코로나 방전을 공급하는 공정, 상기 정전기 방전 공급과 상기 코로나 방전에 의해 상기 원료에서 분리된 전도체, 중간 산물, 절연체를 각각 수집하는 공정, 상기 각각의 공정에 의해 전도체와 절연체로 분리되지 않은 상기 중간 산물을 상기 벙커에 재 공급하는 공정을 포함한다.In addition, the unburned carbon powder separation method of the present invention for achieving the above object is a bunker for collecting the raw material, the raw material collected in the bunker to separate the unburned carbon contained in the fly ash, which is a raw material discharged from the thermal power plant A method for separating unburned carbon powder in a fly ash, comprising: a chute for supplying a uniform thickness and a drum for attaching and rotating a raw material supplied from the chute to an outer surface thereof, wherein the raw material is removed while the raw material is moved in the chute. A step of heating, a step of supplying an electrostatic discharge to the raw material supplied from the chute and attached to the drum, a step of heating the raw material by the heat of the drum and supplying the electrostatic discharge and at the same time supplying the corona discharge, the electrostatic discharge Conductor, intermediate product, insulation separated from the raw material by supply and the corona discharge Collecting each of the sieves, and re-feeding the intermediate product not separated into a conductor and an insulator by the respective steps.

또, 본 발명의 미연 탄소분 분리 방법의 분리 공정에 있어서는 4단계 정전분리를 실행하고, 정전기 방전을 위해 변위전극의 양극에 부하전압 H=5kv/㎝를 인가하여 정전분리를 실행한다.In the separation step of the unburned carbon powder separation method of the present invention, four-step electrostatic separation is performed, and electrostatic separation is performed by applying a load voltage of H = 5 kv / cm to the anode of the displacement electrode for electrostatic discharge.

또한, 본 발명의 미연 탄소분 분리 방법에 있어서는 각각의 공정에 의해 정전 분리된 전도체의 탄소산물을 0.06㎜로 입도분급 하여 0.06㎜ 이하 부분을 회분정제 산물에 첨가하여 회수율을 증가시키는 공정을 더 구비한다.In addition, the method for separating unburned carbon powder of the present invention further includes a step of classifying the carbon products of the conductors electrostatically separated by the respective steps to 0.06 mm and adding a portion of 0.06 mm or less to the ash product to increase the recovery rate. .

이하, 본 발명을 도면에 따라 구체적으로 설명한다. 또, 도면에 있어서 동일부분에는 동일부호를 부여하고, 그 반복적인 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same part, and the repeated description is abbreviate | omitted.

먼저 본 발명에 따른 코로나-정전기장의 개념에 대해 설명한다.First, the concept of the corona-electrostatic field according to the present invention will be described.

일반적으로 코로나 방전은 수㎸ 이상으로 대전한 물체의 뾰족한 부분 등 곡률 반경이 작은 끝부분에서 전계 강도가 국부적으로 절연파괴강도에 달했을 때에 일어나는 부분 방전을 말한다. 또한, 정전기 방전은 정전기의 전계에 의하여 가속된 전자의 충돌, 전리 작용에 기인된 기체의 절연파괴로서 대전 전하에 의한 전계 강도가 절연파괴강도에 달했을 때에 일어나는 방전을 말한다.In general, corona discharge refers to a partial discharge that occurs when the electric field strength reaches the local breakdown strength at the end of a small radius of curvature, such as a sharp part of an object charged over several kilowatts. In addition, electrostatic discharge is an insulation breakdown of a gas caused by collision of electrons accelerated by an electrostatic field and ionization, and refers to a discharge that occurs when the electric field strength due to charged charge reaches the dielectric breakdown strength.

본 발명에 있어서는 상기한 정전유도나 마찰전기 방법과 달리 플라이 애쉬 중의 탄소 입자들을 분리하기 위한 전기장을 정전기장(electroststic field), 코로나 방전장(field of corona discharge), 및 복합 코로나-정전기장(corona-electrostatic field)을 이용하여 분리하는 방법을 채택하였으며, 코로나-정전기장을 동시에 인가한 복합 전기장에서 전도체의 분리를 시도하는 것이다.In the present invention, unlike the electrostatic induction or triboelectric method described above, the electric field for separating the carbon particles in the fly ash is divided into an electrostatic field, a corona discharge field, and a composite corona-electrostatic field. The separation method using the electrostatic field is adopted, and the conductor is separated from the complex electric field simultaneously applying the corona-static field.

즉, 건조된 분말상의 플라이 애쉬를 복합 코로나-정전기 방전장을 통과시켜 전도성인 탄소분과 유전성인 플라이 애쉬를 분리한 후 탄소산물을 다시 입도분급 하여 미립 부분을 플라이애쉬 산물에 혼합하여 정전분리와 입도분급을 조합한 공정을 채택함으로서 최종회분 정제산물의 탄소함량이 약 3%이하이고 회수율이 약 89∼92%이상인 분리공정을 제공하는 것이다.That is, the dried powdery fly ash is passed through the composite corona-electrostatic discharge field to separate the conductive carbon powder and the dielectric fly ash, and the carbon products are again sized and the fine particles are mixed with the fly ash product to electrostatic separation and particle size. Adopting a combined process provides a separation process with a carbon content of about 3% or less and a recovery rate of about 89-92% or more.

또, 본 발명에 있어서는 수분 및 탄소함량 측정방법으로서, 국제 시험방법(ISO)을 적용하였으며, 수분, 회분 및 탄소 함량의 결정을 위한 ISO는 다음과 같다.In the present invention, the international test method (ISO) was applied as a method for measuring moisture and carbon content, and the ISO for determination of moisture, ash and carbon content is as follows.

-110℃에서 1g의 시료를 건조하여 수분(Wa)결정1 g sample was dried at -110 ° C to determine moisture (W a )

-815±10℃에서 1g의 시료를 연소시켜 회분(Aa)결정Determination of ash (A a ) by burning 1 g of sample at -815 ± 10 ° C

-산소기류의 전기로 온도 815℃에서 일정량 시료를 연소시켜 전체 탄소량(Ct a)결정-Determination of total carbon amount (C t a ) by burning a certain amount of sample at the electric furnace temperature of 815 ℃

상기 조건에서 다음 반응이 일어난다.Under these conditions the following reactions occur.

C + O2→ CO2 C + O 2 → CO 2

CaCO3→ CaO + CO2 CaCO 3 → CaO + CO 2

MgCO3→ MgO + CO2 MgCO 3 → MgO + CO 2

FeCO3+ O2→ (Fe2O3, Fe3O4) + CO2 FeCO 3 + O 2 → (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) + CO 2

발생 CO2가스는 “아스카리트(askarit)”라는 시약에 흡수시켜 평량하여 측정한다. 탄산염 탄소(Caco2)는 일정 부피의 발생CO2를 측정한 일정량의 시료를 산 처리하여 결정한다.The generated CO 2 gas is measured by weighing it by absorbing it into a reagent called “asskarit”. Carbonate carbonate (C a co 2 ) is determined by acid treatment of a certain amount of sample measuring a certain volume of generated CO 2 .

MCO2+ HCl → MCl2+ H2O + CO2 MCO 2 + HCl → MCl 2 + H 2 O + CO 2

유기탄소(Ca o)함량은 전체 탄소량(Ct a)과 탄산염 탄소량(Caco2)과의 차이이다.Content of organic carbon (C a o) is the difference between the total amount of carbon (C t a) and carbonate carbon (C a co 2).

(Ca o) = (Ct a) -(Caco2)(C a o ) = (C t a )-(C a co 2 )

작열감량(LOI)과 수분(B) 측정에는 한국의 측정법(KSA0021)도 적용하였다.Korean measurement method (KSA0021) was also applied to measure loss of burning (LOI) and moisture (B).

도 1은 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법을 설명하기 위한 분리입자들의 하전 방법을 나타내는 설명도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법을 설명하기 위한 드럼형 분리기의 여러 가지 전기장의 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing a charging method of separated particles for explaining the unburned carbon powder separating apparatus and the separating method in the fly ash by the composite corona-electrostatic field according to the present invention, Figure 2 is a composite corona-electrostatic according to the present invention It is explanatory drawing of the various electric field of the drum type | mold separator for demonstrating the apparatus and the separation method of unburned carbon powder in fly ash by the chapter.

도 1에 있어서, a는 전도체와 유전체가 코로나 방전에 의해 이온화되는 과정을 나타낸 도면이고, b는 전도체와 유전체의 마찰전기(triboelectric)를 나타낸 도면이고, c는 전도체와 유전체의 유도 전하(induction)를 나타낸 도면이며, d는 전도체 및 유전체가 하전 전극과 접촉하는 것을 나타내는 도면이다.In FIG. 1, a is a diagram illustrating a process in which a conductor and a dielectric are ionized by corona discharge, b is a diagram illustrating triboelectricity of a conductor and a dielectric, and c is an induction of the conductor and the dielectric. Is a view showing that the conductor and the dielectric are in contact with the charged electrode.

또, 도2에 있어서, a는 탄소입자의 분리시 정전기장에 의한 분리의 상태를 나타낸 도면이고, b는 탄소입자의 분리시 코로나 전하장에 의한 분리의 상태를 나타낸 도면이며, c는 탄소입자의 분리시 코로나-정전기장에 의한 분리의 상태를 나타낸 도면이다.In Fig. 2, a is a view showing a state of separation by an electrostatic field when the carbon particles are separated, b is a view showing a state of separation by a corona charge field when the carbon particles are separated, c is a carbon particle Shows the state of separation by a corona-static field during

도 3은 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a device for separating unburned carbon powder in fly ash by a composite corona-static field according to the present invention.

도 3에 있어서, (1)는 원료를 수집하는 벙커이고, (2)는 벙커(1)로부터 원료가 내장된 전기진동장치에 의해 균일한 두께로 투입되어 입자의 유동이 코로나 방전의 불균일 전기장내로 들어오게 하는 슈트이다. 이 슈트(2)내에는 도시하지 않은 전기가열 장치가 내장되어 있다.In Fig. 3, reference numeral 1 denotes a bunker for collecting raw materials, and reference numeral 2 denotes a uniform thickness by means of an electric vibrator in which the raw materials are embedded from the bunker 1 so that the flow of particles in the non-uniform electric field of the corona discharge. It is suit to let in. An electric heating device (not shown) is built in the chute 2.

또, (3)는 본 발명에 따른 코로나 적극이고, (4)는 도시하지 않은 모터가 부착되고 접지전극으로 사용되는 드럼이다. 이 드럼(4)은 속이 빈 금속실린더로서 그 바깥 면에는 크롬 도금이 되어 있으며, 안쪽에 전기 가열장치(9)가 고정되어 있고, 풀리를 통해 DC모터에 의해 회전된다.(3) is a corona positive electrode according to the present invention, and (4) is a drum to which a motor (not shown) is attached and used as a ground electrode. The drum 4 is a hollow metal cylinder, which is chrome plated on its outer surface, and has an electric heater 9 fixed therein, and is rotated by a DC motor through a pulley.

(5)는 드럼(4)에 부착된 절연체 입자를 제거하기 위한 브러시이고, (6)은 변위전극이다.Denoted at 5 is a brush for removing the insulator particles attached to the drum 4, and at 6 is a displacement electrode.

(7)은 코로나 전극(3)과 변위전극(6)에 의해 분리된 원료를 구분하기 위해 설치된 분리대이고, (8)은 분리된 원료를 수집하는 챔버이다. 챔버(8)는 전도체인 탄소를 수집하는 전도체 챔버(8a), 중간산물을 수집하는 중간챔버(8b) 및 절연체를 수집하는 절연체 챔버(8c)로 나누어진다.Denoted at 7 is a separator provided to separate the raw material separated by the corona electrode 3 and the displacement electrode 6, and 8 is a chamber for collecting the separated raw material. The chamber 8 is divided into a conductor chamber 8a for collecting carbon as a conductor, an intermediate chamber 8b for collecting intermediate products, and an insulator chamber 8c for collecting insulators.

도 3에 도시된 분리장치에 있어서, 분리입자의 크기는 0.04∼3㎜이고, 장치의 처리용량은 약 90㎏/h, 드럼의 회전수는 30∼90rpm으로 하였다. 이 분리장치는 연속적으로 가열되고 드럼의 온도는 약30∼100℃, 벙커는 약30∼150℃ 및 슈트는 약30∼100℃로 하였다. 또, 코로나 및 유도 전극전위는 30㎸이상, 최고 전류는 1㎃로 하였다.In the separator shown in Fig. 3, the size of the separated particles was 0.04 to 3 mm, the treatment capacity of the apparatus was about 90 kg / h, and the rotation speed of the drum was 30 to 90 rpm. The separator was continuously heated and the drum temperature was about 30 to 100 캜, the bunker was about 30 to 150 캜 and the chute was about 30 to 100 캜. Corona and induction electrode potentials were 30 mA or more and the maximum current was 1 mA.

상기와 같은 조건하에서 도 3의 공정을 간략히 설명하면 다음과 같다.Briefly explaining the process of Figure 3 under the above conditions are as follows.

원료가 벙커(1)내에 투입된 후 슈트(2)를 통해 균일한 두께로 투입되고, 입자의 유동은 코로나 방전의 불균일 전기장내로 들어오게 된다. 원료 중에 전기 전도도가 높은 입자는 드럼(4)과 접촉하여 코로나 방전대 밖으로 배출되어 떨어지고 이 보다 낮은 전도도를 가진 입자는 그 안쪽으로 배출되며, 절연체 입자들은 드럼(4)에 부착되어 브러시(5)에 의해 제거된다.The raw material is introduced into the bunker 1 and then into a uniform thickness through the chute 2, and the flow of particles enters into the uneven electric field of the corona discharge. Particles with high electrical conductivity in the raw material are discharged out of the corona discharge zone in contact with the drum 4 and particles with lower conductivity are discharged therein, and the insulator particles are attached to the drum 4 so that the brush 5 is removed. Is removed by

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서는 코로나, 정전기 및 이들의 복합 전기장에 의한 분리를 하고, 분리산물은 3가지로 구분하여 전도체 챔버(8a), 중간챔버(8b) 및 절연체 챔버(8c)의 각각에 전도체산물(탄소분), 중간산물, 절연체(회분정제산물)로 분리된다. 이와 같은 분리는 코로나, 정전 또는 코로나 정전장에 의한 하전 전극에 따라 분리될 원료의 전자-물리적 성질에 의존한다.That is, as shown in Figure 3, in the present invention is separated by the corona, static electricity and their composite electric field, the separation product is divided into three types of conductor chamber (8a), intermediate chamber (8b) and insulator chamber Each of (8c) is separated into a conductor product (carbon powder), an intermediate product, and an insulator (batch product). This separation depends on the electro-physical properties of the raw material to be separated depending on the charged electrode by the corona, electrostatic or corona electrostatic field.

중간 챔버(8c)에 수집된 중간 산물은 벙커(1)로 공급되어 재 순환 처리되며, 최종산물은 탄소분이 제거된 회분정제품과 탄소입자가 많은 전도체 부분으로 분리된다. 가장 효과적인 정전분리는 플라이애쉬 중의 탄소분이 단체 분리된 입자 형태로 존재할 때와 탄소함유 광물질 함량이 적을 때 이루어진다.The intermediate product collected in the intermediate chamber 8c is fed to the bunker 1 for recirculation, and the final product is separated into a batch of carbonaceous product and a conductive portion containing a lot of carbon particles. The most effective electrostatic separation occurs when the carbon content in the fly ash is in the form of discrete particles and when the carbon content is low.

표 1은 정전분리전 플라이애쉬 시료를 K1, K2, K3, K4로 하여 채질 분석한 결과를 나타낸 것이다. 시료K1은 약15㎏의 원료를 선택하고, 시료K2는 LOI 5.5%의 원료, K3은 LOI 6.0%의 원료 , K4는 LOI 6.5%의 원료를 선택하였다. 이 표에 의하면 단순한 입도분급만으로도 강열감량 ≤ 3%이하의 산물을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또, 이 표에서 보면 대부분의 탄소분은 입자크기가 0.063㎜이상의 입도 부분에 분포하고, 0.063㎜이하의 입도 부분에서는 탄소함량이 비교적 적음을 알 수 있다.Table 1 shows the results of the quality analysis of the fly ash sample before the electrostatic separation K1, K2, K3, K4. Sample K1 selected about 15 kg of raw material, sample K2 selected LOI 5.5% raw material, K3 selected LOI 6.0% raw material, and K4 selected LOI 6.5% raw material. According to this table, products with ignition loss ≤ 3% can be obtained by simple particle size classification. In this table, most of the carbon powder is distributed in the particle size of 0.063 mm or more, and the carbon content is relatively small in the particle size of 0.063 mm or less.

그러나, 탄소분 함량이 약 3%이하인 정제품을 높은 회수율로 얻기 위해서는 정전분리 방법을 채택하여야 한다. 앞서 언급한 여러 전기장에서의 탄소분 분리를 시도하여 이 중에서 가장 효과적인 정전분리 방법은 혼합 코로나-정전기장에 의한 분리방법임을 확인할 수 있었다.However, electrostatic separation methods should be employed to obtain high recoveries of products with a carbon content of less than about 3%. Attempting to separate the carbon powder from the various electric fields mentioned above, it was confirmed that the most effective method of electrostatic separation is the separation method by the mixed corona-static field.

표 1. 플라이애쉬 시료의 채질 분석 결과Table 1. Quality Analysis of Fly Ash Samples

시료명Sample Name 분급입도㎜Classification particle size mm 분포율중량%Distribution ratio 분석치, 중량 %Analytical Value, Weight% Wa W a Aa A a Ct d C t d Caco2 C a co 2 LOILOI K1K1 전체all 100100 0.250.25 92.2092.20 7.257.25 0.070.07 7.377.37 0.1이상0.1 or more 6.406.40 1.181.18 61.4861.48 36.6636.66 -- 35.8035.80 0.1∼0.0630.1-0.063 7.707.70 0.960.96 70.3870.38 28.1728.17 -- 24.7024.70 0.063이하0.063 or less 85.985.9 0.230.23 96.5196.51 2.972.97 0.050.05 3.053.05 K2K2 전체all 100100 0.460.46 93.9793.97 5.185.18 0.150.15 5.315.31 0.1이상0.1 or more 3.693.69 0.720.72 73.6073.60 24.1024.10 -- 23.4023.40 0.1∼0.0630.1-0.063 6.976.97 0.610.61 83.8883.88 13.5513.55 -- 11.8011.80 0.063이하0.063 or less 89.3489.34 0.310.31 95.8095.80 3.463.46 0.130.13 3.293.29 K3K3 전체all 100100 0.340.34 93.9593.95 5.265.26 0.140.14 5.385.38 0.1이상0.1 or more 4.584.58 0.560.56 72.7072.70 23.8023.80 -- 22.0022.00 0.1∼0.0630.1-0.063 7.467.46 0.280.28 83.9083.90 14.0714.07 -- 13.7013.70 0.063이하0.063 or less 87.9687.96 0.260.26 95.9395.93 3.413.41 0.120.12 3.403.40 K4K4 전체all 100100 0.330.33 94.0594.05 5.165.16 0.100.10 5.225.22 0.1이상0.1 or more 3.963.96 0.730.73 74.5074.50 22.8022.80 -- 21.9021.90 0.1∼0.0630.1-0.063 7.067.06 0.580.58 84.1084.10 15.8615.86 -- 13.6013.60 0.063이하0.063 or less 88.9888.98 0.240.24 95.9695.96 3.533.53 0.080.08 3.603.60

상기 표1에 있어서 Wa=수분, Aa=회분, Ct d=전체 탄소분, Caco2=탄산염 탄소, LOI=감열감량을 각각 나타낸다. 또, 표1에 있어서, 수분(Wa), 회분(Aa), 전체 탄소분(Ct d) 및 탄산염 탄소(Caco2)는 ISO-625 공법에 의해 결정하고, 그 값을 플라이 애쉬( Cdt, Cdco2)의 건조물로 계산하였다.In Table 1, W a = moisture, A a = ash, C t d = total carbon content, C a co 2 = carbonate carbon, and LOI = thermal loss, respectively. In Table 1, moisture (W a ), ash (A a ), total carbon content (C t d ), and carbonate carbon (C a co 2 ) are determined by the ISO-625 method, and the value is fly ash. It was calculated as a dry matter of (C d t, C d co 2 ).

다음에 본 발명에 의한 플라이애쉬의 정전기 분리공정에 대해 도 4에 따라 구체적으로 설명한다.Next, the electrostatic separation process of the fly ash according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연탄소분 분리장치에서의 플라이 애쉬 분리공정도이다.Figure 4 is a fly ash separation process in the unburned carbon powder separating apparatus in fly ash by the composite corona-electrostatic field according to the present invention.

즉, 도 4는 도 3에 도시된 복합 전기장에서의 분리공정 중 가장 효과적인 분리공정을 나타낸 것으로서, 원료를 벙커(1)에 투입한 후, 도 3의 정전분리 장치에 의해 4회 정전 분리되며, 이때 변위전극(6)의 양극(+)에 부하전압 H=5kv/㎝를 인가하는 것에 의해 탄소 산물 C = 12∼15%로 된다.That is, Figure 4 shows the most effective separation of the separation process in the composite electric field shown in Figure 3, after the raw material is put into the bunker (1), the electrostatic separation four times by the electrostatic separator of Figure 3, At this time, the carbon product C = 12-15% by applying a load voltage of H = 5 kv / cm to the anode (+) of the displacement electrode 6.

다시, 변위전극(6)의 양극(+)에 부하전압 H=5kv/㎝와 코로나전극(3)의 양극(+)에 H=4kv/㎝를 인가하는 것에 의해 탄소 산물 C = 15∼25%로 되며, 회분 산물(LOI = 2.5∼2.7%)의 회수율은 78∼84%로 된다.Again, the carbon product C = 15-25% by applying a load voltage of H = 5 kv / cm to the anode (+) of the displacement electrode 6 and H = 4kv / cm to the anode (+) of the corona electrode 3. The recovery rate of the ash product (LOI = 2.5-2.7%) is 78-84%.

다음에 입도 분급을 0.06㎜ 미만으로 하는 것에 의해 회분산물의 회수율이 78∼84%로 되고, 탄소 산물 C = 27∼43%로서 회수율이 8∼11%로 되며, 회분 산물(LOI = 2.7∼2.95%)의 회수율은 89∼92%로 된다.Next, by reducing the particle size classification to less than 0.06 mm, the recovery rate of the ash product is 78 to 84%, the carbon product C = 27 to 43%, the recovery rate is 8 to 11%, and the ash product (LOI = 2.7 to 2.95). %) Is 89 to 92%.

표 2는 상술한 바와 같은 도 4에 따른 공정에 의한 결과를 나타낸 것으로, 최종 회분 정제산물의 탄소함량이 약 3%이하인 산물을 회수율 약 89∼92%로서 얻을 수 있었다.Table 2 shows the results of the process according to FIG. 4 as described above, and a product having a carbon content of about 3% or less of the final ash refined product was obtained as a recovery rate of about 89 to 92%.

표 2. 도 4의 공정에 의한 탄소분 분리 실험결과Table 2. Carbon powder separation experiment results by the process of FIG.

공정fair 초기시료Initial sample 회분산물, wt %Ash product, wt% 탄소산물, wt %Carbon products, wt% 회수율Recovery rate LOILOI 회수율Recovery rate LOILOI 도 44 K1K1 91.191.1 2.952.95 8.98.9 42.642.6 K2K2 89.689.6 2.762.76 10.410.4 27.327.3 K3K3 91.591.5 2.672.67 8.58.5 28.928.9 K4K4 88.888.8 2.812.81 11.211.2 26.526.5

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

도 3에 도시된 구조 및 도4에 도시된 공정에 있어서는 4단계의 정전분리에 대해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 3단계 이하 또는 5단계이상으로 처리하여도 좋은 것은 물론이다.Although the structure shown in FIG. 3 and the process shown in FIG. 4 have been described with respect to four stages of electrostatic separation, the present invention is not limited thereto and may be processed in three or less stages or five or more stages as necessary.

또한 도 3에 도시된 구조에 있어서는 도면의 편의상 중간산물이 벙커(1)로 피드백 되는 구조에 대한설명을 생략하였지만, 이와 같은 구조는 통상의 피드백 시스템에 의해 달성될 수 있음은 물론이다.In addition, in the structure illustrated in FIG. 3, a description of a structure in which an intermediate product is fed back to the bunker 1 is omitted for convenience of drawing, but such a structure may be achieved by a conventional feedback system.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법에 의하면, 플라이애쉬 중의 미연 탄소분을 약 3%이하로 정제가 가능하여 콘크리트 첨가재로 사용되는 플라이애쉬의 품질을 향상시킴으로서 균질한 제품의 플라이애쉬 공급체계를 이룰 수 있게 되었다. 따라서 양질의 레미콘 공급이 가능하며 폐자원의 효과적인 활용을 기할 수 있다.As described above, according to the present invention, a method for separating unburned carbon powder in fly ash by a composite corona-electrostatic field and a method of separating unburned carbon powder in fly ash to about 3% or less are used as concrete additives. By improving the quality of the ash, a fly ash supply system of homogeneous products can be achieved. Therefore, high quality ready-mixed concrete can be supplied and effective utilization of waste resources can be expected.

또, 본 발명에 의한 복합코로나-정전기장에 의한 플라이 애쉬 중의 미연 탄소분 분리장치 및 분리 방법에 의하면, 플라이 애쉬의 품질이 향상될 뿐만 아니라 그 생산 효율성이 높고 처리비용이 저렴하게 된다는 효과가 얻어 진다.In addition, according to the present invention, the unburned carbon powder separating apparatus and the separating method in the fly ash by the composite corona-electrostatic field not only improve the quality of the fly ash, but also produce the effect of high production efficiency and low processing cost. .

Claims (7)

화력발전소에서 배출되는 원료인 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하는 장치에 있어서,In the device for separating unburned carbon contained in the fly ash, a raw material discharged from the thermal power plant, 상기 원료를 수집하는 벙커,A bunker for collecting the raw material, 상기 벙커에 수집된 원료를 균일한 두께로 상기 장치 내에 공급하는 슈트,A chute for supplying the raw material collected in the bunker to the apparatus at a uniform thickness, 모터에 의해 회전 가능하고, 상기 슈트에서 공급된 원료를 그 바깥 면에 부착하여 회전시키는 드럼,A drum rotatable by a motor, for attaching and rotating a raw material supplied from the chute to an outer surface thereof; 상기 드럼을 가열하기 위해 상기 드럼의 내부에 마련된 제1의 전기 가열 수단,First electric heating means provided inside the drum for heating the drum, 상기 드럼의 상부에 마련되고 상기 원료를 분리하기 위해 제1의 전압을 인가하여 정전기 방전을 발생시키는 제1의 방전 수단,First discharging means provided on an upper portion of the drum to generate an electrostatic discharge by applying a first voltage to separate the raw material; 상기 드럼의 상부에 마련되고 상기 원료를 분리하기 위해 제2의 전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시키는 제2의 방전 수단,Second discharge means provided at an upper portion of the drum to generate a corona discharge by applying a second voltage to separate the raw material; 상기 제 1 및 제2의 방전 수단에 의해 상기 원료에서 분리된 전도체, 중간 산물, 절연체를 각각 수집하는 수집 수단 및Collecting means for collecting conductors, intermediate products, and insulators separated from the raw materials by the first and second discharge means, respectively; 상기 수집 수단에 의해 수집된 중간 산물을 상기 벙커에 공급하는 중간 산물 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리장치.And an intermediate product supply means for supplying the intermediate product collected by the collecting means to the bunker. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드럼의 바깥 면은 크롬도금이 실시되어 있고, 상기 슈트에는 상기 슈트를 가열하기 위한 제2의 전기 가열 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리장치.The outer surface of the drum is chromium plated, and the chute is provided with a second electric heating means for heating the chute. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1의 방전 수단의 양극(+)에는 제1의 전압으로서 부하전압 H=5kv/㎝가 인가되고, 상기 제2의 방전 수단의 양극(+)에는 제2의 전압으로서 H=4kv/㎝의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리장치.A load voltage H = 5kv / cm is applied to the anode (+) of the first discharge means as a first voltage, and H = 4kv / cm as a second voltage to the anode (+) of the second discharge means. Unburned carbon powder separator characterized in that the voltage is applied. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2의 방전 수단에 의해 분리되지 않고, 상기 드럼의 바깥 면에 계속 부착된 절연체를 제거하기 위해 상기 드럼과 접촉하여 마련된 브러시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리장치.And a brush provided in contact with the drum to remove the insulator that is not separated by the first and second discharge means and is still attached to the outer surface of the drum. 화력발전소에서 배출되는 원료인 플라이애쉬 중에 함유되어 있는 미연 탄소를 분리하기 위해, 상기 원료를 수집하는 벙커, 상기 벙커에 수집된 원료를 균일한 두께로 공급하는 슈트, 상기 슈트에서 공급된 원료를 그 바깥 면에 부착하여 회전시키는 드럼을 구비하여 플라이애쉬 중의 미연 탄소분을 분리하는 방법에 있어서,In order to separate unburned carbon contained in fly ash, a raw material discharged from a thermal power plant, a bunker for collecting the raw material, a chute for supplying the raw materials collected in the bunker in a uniform thickness, and a raw material supplied from the chute. In the method for separating the unburned carbon powder in the fly ash by having a drum attached to the outer surface to rotate, 상기 원료가 상기 슈트에서 이동중에 상기 원료를 가열하는 공정,Heating the raw material while the raw material is moving in the chute; 상기 슈트에서 공급되어 상기 드럼에 부착된 원료에 정전기 방전을 공급하는 공정,Supplying an electrostatic discharge to the raw material supplied from the chute and attached to the drum, 상기 원료를 상기 드럼의 열에 의해 가열하며 상기 정전기 방전을 공급함과 동시에 코로나 방전을 공급하는 공정,Heating the raw material by the heat of the drum and supplying the electrostatic discharge and at the same time supplying the corona discharge, 상기 정전기 방전 공급과 상기 코로나 방전에 의해 상기 원료에서 분리된 전도체, 중간 산물, 절연체를 각각 수집하는 공정,Collecting conductors, intermediate products, and insulators separated from the raw materials by the electrostatic discharge supply and the corona discharge; 상기 각각의 공정에 의해 전도체와 절연체로 분리되지 않은 상기 중간 산물을 상기 벙커에 재 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리 방법.And re-supplying said intermediate product which is not separated into a conductor and an insulator by said each process to said bunker. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 분리 공정에 있어서는 4단계 정전분리를 실행하고, 상기 정전기 방전을 위해 변위전극의 양극에 부하전압 H=5kv/㎝를 인가하여 정전분리를 실행하는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리 방법.In the separation step, the four-stage electrostatic separation is performed, and the electrostatic separation is performed by applying a load voltage of H = 5 kv / cm to the anode of the displacement electrode for electrostatic discharge. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 각각의 공정에 의해 정전 분리된 상기 전도체의 탄소산물을 0.06㎜로 입도분급 하여 0.06㎜ 이하 부분을 회분정제 산물에 첨가하여 회수율을 증가시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미연 탄소분 분리 방법.And classifying the carbon product of the conductor electrostatically separated by the respective steps into a particle size of 0.06 mm and adding a portion of 0.06 mm or less to the ash product to increase the recovery rate.
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