KR101287486B1 - 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법 - Google Patents

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Abstract

장치 비용을 낮게 억제하고, 플라이 애시의 성상에 따라 안정된 성능 조정이 가능한 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법 등을 제공한다.
플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 하고, 포집제를 첨가하고, 정지형 혼합기(4) 또는 벤추리관(24) 등에 공급하여 전단력을 부여하고, 기포제를 첨가하여 기포를 발생시키고, 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시킨다. 기포제, 공기를 슬러리 및 포집제와 함께 정지형 혼합기 등에 공급할 수도 있다. 플라이 애시의 성상의 변화에 따라 정지형 혼합기 등의 직렬 사용 대수를 증감하고, 필요 처리 능력에 따라 정지형 혼합기 등의 병렬 사용 대수를 증감한다. 정지형 혼합기에는 복수의 가이드 베인(4d)을 구비하여 슬러리 등을 나선류로 변환하는 가이드 베인실(4b)과, 복수의 버섯형의 돌기(4e)로 슬러리 등에 전단력을 제공하는 커렌트 커터실(4c)을 구비하는 것을 사용할 수 있다.
Figure 112008033294407-pct00001
플라이 애시, 미연 카본, 포집제, 혼합기, 기포제.

Description

플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법{APPARATUS FOR REMOVING OF UNBURNED CARBON FROM FLY ASH AND RELEVANT REMOVING METHOD}
본 발명은 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법에 관한 것으로서, 특히 석탄 화력 발전소 등에서 발생하는 플라이 애시에서 미연 카본을 효율적으로 제거하고, 제거한 미연 카본 및 미연 카본을 제거한 후의 플라이 애시를 유효 이용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
석탄 화력 발전소 등에서 발생한 플라이 애시는 시멘트나 인공 경량 골재의 원료 및 콘크리트용 혼화재 등에 이용되고 있다. 그러나, 콘크리트의 혼화재로서 사용한 경우에는, 플라이 애시 중의 미연 카본이 AE 감수제 등을 흡수하여 콘크리트의 작업성을 저하시킨다. 또한 콘크리트의 타설시에 미연 카본이 부상하여 콘크리트의 타계부에 흑색부가 발생하는 등의 폐해가 있다. 더욱이, 플라이 애시 중에 미연 카본이 많으면 인공 경량 골재의 품질이 저하한다는 문제도 있었다. 따라서 미연 카본이 적은 플라이 애시에 대해서는 시멘트 원료 등에 이용할 수 있는데, 미연 카본 함유율이 높은 플라이 애시는 유효 이용할 수 없어 산업 폐기물로서 매립 처리되었었다.
따라서, 미연 카본 함유율이 높은 플라이 애시에서 미연 카본을 제거하여 유 효하게 이용하기 위하여, 특허 문헌 1에는 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 한 후 포집제를 첨가하고, 원통형의 본체를 축선 방향으로 관통하는 회전축과, 본체 내를 축선 방향으로 분할하여 형성되는 복수의 방과, 회전축에 고정되어 각 방의 내부에서 회전하는 교반 날개를 구비한 액중 교반 장치에 슬러리 및 포집제를 공급하여 전단력을 부여한 후, 기포제를 첨가하고, 교반하면서 기포를 발생시키고, 이 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법이 기재되어 있다.
이 방법에 의하면, 부선 공정 전에 포집제를 첨가한 미연 카본을 포함하는 원 플라이 애시 슬러리에 전단력을 부여함으로써 대폭으로 미연 카본분을 저하시킬 수 있고, 미연 카본분이 0.5% 정도인 플라이 애시를 얻는 것이 가능해진다. 또한 이 때 첨가하는 포집제는 등유 등 일반적인 것을 사용할 수 있고, 포집제의 사용량도 절감할 수 있기 때문에, 제품으로서의 플라이 애시에 등유 등이 잔존하는 것이 적어 부선 공정 후의 후처리가 간단해진다는 효과를 가져온다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제3613347호 공보
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그러나, 상기 종래의 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법에 있어서는, 플라이 애시 슬러리에 전단력을 부여함에 있어서 비교적 대형의 액중 교반 장치를 사용하기 때문에 장치 비용이 비싸진다는 문제가 있었다. 이에 더하여, 이 액중 교반 장치를 미연 카본의 제거 시스템에 1대 설치하는 것이 통상이기 때문에 플라이 애시의 성상에 따라 처리 능력을 조정하기가 어렵다는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은, 상기 종래의 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 장치 비용을 낮게 억제함과 아울러 플라이 애시의 성상에 따라 안정적인 성능 조정을 행할 수 있는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치로서, 플라이 애시를 포함하는 슬러리와 포집제에 전단력을 부여하는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로와, 상기 전단력을 부여한 슬러리 및 포집제와 기포제를 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 부선기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따르면, 비교적 소형이며 가동 부분이 존재하지 않는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 이용하여 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하고, 그 후 부선기에 있어서 슬러리, 포집제 및 기포제를 교반하면서 기포를 발생시키고, 이 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시킬 수 있기 때문에, 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거함에 있어서 장치 비용을 낮게 억제할 수 있다.
또한 본 발명은, 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치로서, 플라이 애시를 포함하는 슬러리와, 포집제와 기포제에 전단력을 부여하는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로와, 상기 전단력을 부여한 슬러리, 포집제 및 기포제를 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 부선기를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상기 발명과 마찬가지로 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거함에 있어서 장치 비용을 낮게 억제할 수 있다.
상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치에 있어서, 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공기를 공급하는 공기 공급 장치를 구비할 수 있다. 정지형 혼합기 등에 공기를 도입함으로써 정지형 혼합기 등의 내부에서의 캐비테이션 작용을 이용하여 미연 카본의 표면을 개질함과 아울러, 도입한 공기를 부선기에서의 부선용 공기로서 이용할 수도 있다.
상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 직렬 또는/및 병렬로 복수 개 배치할 수 있다. 직렬로 배치할 정지형 혼합기 등의 대수를 증감시킴으로써 플라이 애시의 성상이 변화하여도 안정적인 성능 조정을 행할 수 있다. 또한 병렬로 배치할 정지형 혼합기 등의 대수를 증감시킴으로써 플라이 애시의 필요 처리 능력이 변화하여도 안정적인 성능 조정을 행할 수 있다.
상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치에 있어서, 상기 부선기를 직렬로 복수 개 배치하고, 인접하는 상기 부선기 사이에 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 배치할 수 있다. 슬러리 및 포집제 등에의 전단력의 부여와 부선을 반복하여 행함으로써 플라이 애시로부터 미연 카본을 고효율로 분리할 수 있다.
상기 정지형 혼합기를, 복수의 가이드 베인이 설치되어 공급된 유체를 나선류로 변환하는 가이드 베인실과, 복수의 버섯형의 돌기가 세워져서 설치되어 나선류로 변환된 유체에 전단력을 부여하는 커렌트 커터실을 구비하도록 구성할 수 있다.
또한 상기 압축부를 갖는 관로를 벤추리관 또는 오리피스로 구성할 수 있다.
또한 본 발명은, 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법으로서, 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 하고 상기 슬러리에 포집제를 첨가하고, 상기 슬러리 및 포집제를 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공급하여 전단력을 부여하고, 상기 전단력을 부여한 슬러리 및 포집제에 기포제를 첨가하고, 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 비교적 소형이며 가동 부분이 존재하지 않는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 이용하여 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하고, 그 후 기포제를 첨가하여 교반하면서 기포를 발생시키고, 이 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시킬 수 있기 때문에 장치 비용을 낮게 억제할 수 있다.
더욱이 본 발명은, 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법으로서, 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 하고, 상기 슬러리에 포집제 및 기포제를 첨가하고, 상기 슬러리, 상기 포집제 및 상기 기포제를 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공급하여 전단력을 부여한 후, 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상기 발명과 마찬가지로 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거함에 있어서 장치 비용을 낮게 억제할 수 있다.
상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공기를 도입할 수 있고, 캐비테이션 작용을 이용하여 미연 카본의 표면을 개질함과 아울러 도입한 공기를 부선기에서의 부선용 공기로서 이용할 수도 있다.
상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법에 있어서, 상기 플라이 애시의 성상의 변화에 따라 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 직렬 사용 대수를 증감할 수 있다. 이에 따라, 플라이 애시의 성상이 변화하여도 안정적인 성능 조정을 행할 수 있다.
또한 상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법에 있어서, 상기 플라이 애시의 필요 처리 능력에 따라 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 병렬 사용 대수를 증감할 수 있다. 이에 따라, 플라이 애시의 필요 처리 능력이 변화하여도 안정적인 성능 조정을 행할 수 있다.
더욱이, 상기 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 전후의 압력 손실에 의해 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 교환 시기를 결정할 수 있다. 마모성을 갖는 플라이 애시 입자에 의한 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 각 부의 마모 상황을 적확하게 파악하여 시스템의 유지 관리를 적절하게 행할 수 있다.
(발명의 효과)
이상과 같이 본 발명에 의하면, 플라이 애시로부터 미연 카본을 제거함에 있어서, 장치 비용의 증가를 억제함과 아울러, 플라이 애시의 성상에 따라 안정적인 성능 조정을 행하는 것이 가능해진다. 또한 이에 더하여, 플라이 애시 입자의 새로운 표면을 만들어내는 효과에 의해 플라이 애시를 시멘트에 첨가하여 경화시킬 때 시멘트 수화물과의 보다 강고한 반응을 행하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법을 적용한 시스템의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치에 사용하는 정지형 혼합기의 일례로서의 OHR 믹서를 도시한 도면으로서, (a)는 종단면도, (b)는 횡단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치의 일 실시 형태를 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치의 다른 실시 형태를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치의 다른 실시 형태를 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치에 사용하는 압축부를 갖는 관로의 일례로서의 벤추리관을 도시한 단면도이다.
<부호의 설명>
1…플라이 애시 탱크,
2…슬러리 탱크,
3…펌프,
4(4A∼4D)…정지형 혼합기,
4a…본체,
4b…가이드 베인실,
4c…커렌트 커터실,
4d…가이드 베인,
4e…돌기,
4f…입구부,
4g…출구부,
5…펌프,
6…등유 탱크,
7…조정조,
8…펌프,
9…기포제 탱크,
10…펌프,
11(11A∼11D)…부선기,
12…펌프,
13…고액 분리기,
14…건조기,
15…버그 필터,
16…열풍로,
17…펌프,
18…필터 프레스,
24…벤추리관,
24a…원통형 관로,
24b…압축부,
24c…관로
도 1은 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 탄소의 제거 장치 및 제거 방법을 적용한 시스템의 구성예를 나타내며, 이 시스템은 크게 나누어 플라이 애시 탱크(1)와, 플라이 애시 탱크(1)로부터 공급된 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리를 생성하기 위한 슬러리 탱크(2)와, 슬러리에 포집제를 첨가한 후, 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하여 미연 카본의 표면을 개질하는 것 등을 행하는 정지형 혼합기(4(4A∼4C))와, 슬러리에 기포제를 가하여 기포를 발생시키고, 상기 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시킴으로써 미연 카본을 분리하는 부선기(11)와, 부선기(11)로부터의 테일링(tailing)을 고액 분리하는 고액 분리기(13)와, 고액 분리기(13)로부터의 케이크를 건조시켜 건조된 플라이 애시(제품)를 얻기 위한 건조기(14)와, 부선기(11)로부터의 프로스(froth)를 고액 분리하여 미연 카본을 얻기 위한 필터 프레스(18) 등으로 구성된다.
슬러리 탱크(2)는 플라이 애시와 물로 슬러리를 생성하기 위하여 구비되며, 슬러리를 교반하기 위한 교반 날개를 내부에 구비한다. 이 슬러리 탱크(2)의 전단에는 플라이 애시 탱크(1)와 물공급 장치가 설치되며, 슬러리 탱크(2)의 후단에는 슬러리를 정지형 혼합기(4)로 보내기 위한 펌프(3)가 배치된다.
정지형 혼합기(4)는 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하여 미연 카본의 표면을 개질하거나, 슬러리에 포함되는 입자를 초미세하게 부수기 위하여 설치된다. 이 정지형 혼합기(4)의 일례로서 도 2에 도시한 정지형 혼합기(세이카 산교 가부시키가이샤 제조, OHR 라인 믹서)가 있다. 이 정지형 혼합기(4)는 원통형의 본체(4a)가 가이드 베인실(4b)과 커렌트 커터실(4c)로 나뉘고, 가이드 베인실(4b)에는 복수 장의 가이드 베인(4d)이, 커렌트 커터실(4c)에는 복수의 버섯형의 돌기(4e)가 세워져서 설치되어 있다.
상기 구성에 의해 입구부(4f)에서 가이드 베인실(4b)로 유입한 2개의 유체는 가이드 베인(4d)에 의해 나선류로 변환되고, 강대한 원심력에 의해 무거운 물질은 외측으로, 가벼운 물질은 내측으로 이동하고, 커렌트 커터실(4c)의 돌기(4e)에 의해 외측의 중질 유체층도 내측의 경질 유체층도 초미세 입자군이 되고, 중질 유체의 마이크로 입자군과 경질 유체의 마이크로 입자군이 연속적으로 격렬하게 서로 충돌하여 반응한다.
또한 도 1에 도시한 바와 같이, 정지형 혼합기(4)의 전단에는 포집제로서의 등유를 저장하는 등유 탱크(6)와 등유를 정지형 혼합기(4)에 공급하기 위한 펌프(5)가 설치된다.
조정조(7)는 정지형 혼합기(4)로부터의 슬러리 및 포집제에 기포제 탱크(9)로부터 펌프(8)를 통하여 공급된 기포제를 첨가하여 이들을 혼합하는 것으로서, 내부에 교반 날개를 구비한다. 조정조(7)의 후단에는 슬러리를 부선기(11)로 보내기 위한 펌프(10)가 배치된다.
부선기(11)는 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시켜 미연 카본과 미연 카본이 제거된 플라이 애시로 분리하는 것으로서, 부선기(11)의 상방에는 기포를 발생시키기 위한 공기 공급 장치가 설치된다. 부선기(11)의 후단에는 테일링을 고액 분리기(13)로 보내기 위한 펌프(12)가 배치된다.
고액 분리기(13)는 부선기(11)로부터 배출된 플라이 애시를 포함하는 테일링을 고액 분리하기 위하여 구비되며, 테일링을 케이크와 물로 분리한다.
건조기(14)는 고액 분리기(13)로부터 공급된 케이크를 열풍로(16)로부터의 열풍을 이용하여 건조시키기 위하여 구비되며, 건조된 케이크, 즉 플라이 애시(제품)는 시멘트 혼합재 등으로서 이용된다.
버그 필터(15)는 건조기(14)로부터 미분을 회수하기 위하여 구비되며, 회수된 미분도 시멘트 혼합재 등으로서 이용된다.
필터 프레스(18)는 부선기(11)로부터의 미연 카본을 포함하는 프로스를 고액분리하기 위하여 구비되며, 분리된 케이크에 포함되는 미연 카본을 연료로서 이용할 수 있다. 또한 필터 프레스(18)로부터 배출된 물은 펌프(17)를 통하여 슬러리 탱크(2) 등에서 재이용할 수도 있다.
열풍로(16)는 건조기(14)에 열풍을 공급하기 위하여 구비되며, 필터 프레 스(18)로부터 배출된 미연 카본을 건조용으로 이용할 수도 있다.
다음 상기 시스템을 이용한 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 탄소의 제거 방법에 대하여 도 1을 중심으로 참조하면서 설명한다.
슬러리 탱크(2)에 플라이 애시 탱크(1)로부터 플라이 애시를 공급하고, 물과 혼합하여 슬러리를 생성한다. 여기서, 슬러리 중의 플라이 애시 농도를 3∼50중량%의 범위로 조정한다.
다음 슬러리 탱크(2) 내의 플라이 애시를 포함하는 슬러리를 펌프(3)를 통하여 정지형 혼합기(4)에 공급한다. 한편, 정지형 혼합기(4)에는 등유 탱크(6)로부터 펌프(5)를 통하여 포집제로서의 등유를 공급한다. 등유 이외에도 경유, 중유 등 일반적인 포집제를 사용할 수 있다. 이 포집제의 첨가량은 플라이 애시 중의 미연 카본량의 5∼100중량%의 범위로 조정한다.
다음 정지형 혼합기(4)에 있어서, 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하거나 슬러리에 포함되는 입자를 초미세하게 부순다. 이 전단력의 부여 등의 공정이 본 발명의 특징 부분이다. 전단력의 부여 등은 예컨대 도 2에 도시한 정지형 혼합기(4)를 이용하여 행할 수 있다. 정지형 혼합기(4)에 있어서, 입구부(4f)로부터 공급된 슬러리 및 포집제의 흐름이 가이드 베인실(4b)의 가이드 베인(4d)에 의해 나선류로 변환되고, 커렌트 커터실(4c)의 돌기(4e)에 의해 전단력을 부여함과 아울러 슬러리에 포함되는 입자를 초미세하게 부순다. 전단력의 부여 등이 행해진 슬러리 및 포집제는 출구부(4g)로부터 배출되어 조정조(7)에 공급된다.
전술한 바와 같이, 플라이 애시 슬러리 및 포집제에 전단력의 부여 등을 행 하는 것은, 미연 카본의 표면의 개질 등에 의해 부선 부유성을 향상시키기 위하여 행하는 것인데, 이에 따라 미연 카본이 포집제에 흡착된다. 그리고, 부선기(11)를 이용하여 부선을 행할 때에는 포집제에 흡착된 미연 카본이 기포에 부착되어 부상한다. 이와 같이 하여 미연 카본의 부선 부유성을 향상시킬 수 있다.
다음 도 1에 도시한 바와 같이 부선기(11)로부터 배출된 미연 카본을 포함하는 프로스를 필터 프레스(18)에 의해 고액 분리하고, 미연 카본을 회수한다. 필터 프레스(18)에서 탈수된 수분은 펌프(17)를 통하여 슬러리 탱크(2)에 공급하고, 새로운 플라이 애시에 첨가하거나 부선기(11)에 있어서 기포에 미연 카본을 부착시킬 때의 소포에 재사용할 수 있다.
한편, 부선기(11)로부터의 플라이 애시를 포함하는 테일링을 고액 분리기(13)에서 고액 분리하고, 케이크의 수분이 많은 경우에는 필터 프레스(18)로부터 배출된 미연 카본을 열풍로(16)에서 연소하여 얻어진 열풍을 이용하고, 건조기(14)에 있어서 케이크를 건조하고, 미연 카본분이 1중량% 이하로 된 제품으로서의 플라이 애시를 시멘트 혼합재 등에 이용할 수 있다. 또한 버그 필터(15)에서 회수된 미분도 시멘트 혼합재 등으로서 이용할 수 있다.
또한, 정지형 혼합기(4)에는 상기 OHR 믹서 이외에도 하류측을 향하여 경사진 상태에서 팔(八)자형으로 배치된 저항체를 갖는 것이나, 비틀림 엘리먼트에 의해 분할, 반전, 혼합하는 형식의 것을 사용할 수도 있다.
또한 상기 실시 형태에 있어서는, 정지형 혼합기(4(4A∼4C))의 후단의 조정조(7)에 기포제를 첨가하고, 교반하면서 기포를 발생시키고, 부선기(11)에 있어서 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시켰으나, 정지형 혼합기(4(4A∼4C))에 슬러리 및 포집제로서의 등유와 함께 기포제를 공급하여 전단력을 부여한 후, 조정조(7)에 있어서 이들을 교반하면서 기포를 발생시키고, 부선기(11)에 있어서 기포에 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시킬 수도 있다.
더욱이, OHR 믹서 등의 정지형 혼합기(4)에서는 캐비테이션이 일어나기 쉬운 상태가 되기 때문에 이를 이용하여 도 3에 도시한 바와 같이 정지형 혼합기(4)에 공기를 도입하면, 캐비테이션 작용을 이용하여 미연 카본의 표면을 개질을 행함과 아울러 도입한 공기를 부선기(11)에서의 부선용 공기로서 이용할 수도 있다.
또한 도 4에 도시한 바와 같이 정지형 혼합기(4A, 4B)를 직렬로 2단에 걸쳐 배치하고, 정지형 혼합기(4A)의 하류측에 기포제와 함께 공기를 도입하고, 미연 카본의 표면의 개질 효과를 더 높이면서 도입한 공기를 부선기(11)에서의 부선용 공기로서 이용할 수도 있다.
나아가, 도 5에 도시한 바와 같이 복수의 부선기(11A∼11D)를 설치하고, 각 부선기 사이에 정지형 혼합기(4B, 4C, 4D)에 배치하여 부선기(11A∼11D)로부터 플라이 애시를 포함하는 테일링을 차례대로 도입함으로써 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하고, 플라이 애시로부터 미연 카본을 고효율로 분리할 수 있다. 여기서, 부선기(11B∼11D)에는 등유와 기포제를 첨가할 필요가 없고, 공기만을 도입하면 된다.
다음 본 발명에 따른 플라이 애시 중의 미연 탄소의 제거 장치 및 제거 방법을 적용한 시스템의 또 하나의 구성예로서 도 1의 정지형 혼합기 대신 압축부를 갖 는 관로를 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
압축부를 갖는 관로란 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이 압축부(잘록한 부분)(24b)를 경계로 하여, 원통형 관로(24a)와 화살표로 나타낸 슬러리의 흐름 방향으로 관경이 점증하는 관로(24c)를 갖는 벤추리관(24)이다.
이러한 벤추리관(24)을 이용하면, 압축부(24b)를 슬러리 및 포집제가 흐를 때 유속이 빨라짐과 아울러 압력이 저하하고, 관로(24c)에 있어서 슬러리 등의 유속이 느려짐과 아울러 압력이 상승한다. 이와 같이 벤추리관(24)을 흐르는 슬러리 등에는 급격한 압력 변화가 일어나기 때문에 슬러리 등에 전단력이 부여되고, 슬러리 등에 포함되는 입자를 초미세하게 부술 수도 있으며, 미연 카본의 표면의 개질 등에 의해 부선 부유성을 향상시켜 미연 카본의 부선 부유성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 압축부를 갖는 관로는 상기 벤추리관(24)에 한정되지 않으며, 오리피스판을 이용한 것 등도 사용할 수 있다.
또한 도 3∼도 5에 도시한 정지형 혼합기(4) 대신 벤추리관(24) 등의 압축부를 갖는 관로를 사용할 수 있으며, 정지형 혼합기(4)를 사용한 경우와 동일한 효과를 이룬다.

Claims (13)

  1. 플라이 애시를 포함하는 슬러리와 포집제에 전단력을 부여하는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로와,
    상기 전단력을 부여한 슬러리 및 포집제와 기포제를 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 부선기를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  2. 플라이 애시를 포함하는 슬러리와, 포집제와 기포제에 전단력을 부여하는 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로와,
    상기 전단력을 부여한 슬러리, 포집제 및 기포제를 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 부선기를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공기를 공급하는 공기 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 직렬 또는 병렬로 복수 개 배치한 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부선기를 직렬로 복수 개 배치하고, 인접하는 상기 부선기 사이에 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로를 배치한 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 정지형 혼합기는 복수의 가이드 베인이 설치되어 공급된 유체를 나선류로 변환하는 가이드 베인실과, 복수의 버섯형의 돌기가 세워져서 설치되어 나선류로 변환된 유체에 전단력을 부여하는 커렌트 커터실을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압축부를 갖는 관로는 벤추리관 또는 오리피스인 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치.
  8. 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 하고,
    상기 슬러리에 포집제를 첨가하고,
    상기 슬러리 및 포집제를 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공급하여 전단력을 부여하고,
    상기 전단력을 부여한 슬러리 및 포집제에 기포제를 첨가하고, 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
  9. 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리로 하고,
    상기 슬러리에 포집제 및 기포제를 첨가하고,
    상기 슬러리, 상기 포집제 및 상기 기포제를 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공급하여 전단력을 부여한 후, 교반하면서 기포를 발생시키고, 상기 기포에 상기 플라이 애시의 미연 카본을 부착시켜 부상시키는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로에 공기를 도입하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 플라이 애시의 성상의 변화에 따라 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 직렬 사용 대수를 증감하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 플라이 애시의 필요 처리 능력에 따라 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 병렬 사용 대수를 증감하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 전후의 압력 손실에 의해 상기 정지형 혼합기 또는 압축부를 갖는 관로의 교환 시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 방법.
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