KR20100014233A - 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치 - Google Patents

플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100014233A
KR20100014233A KR20097008137A KR20097008137A KR20100014233A KR 20100014233 A KR20100014233 A KR 20100014233A KR 20097008137 A KR20097008137 A KR 20097008137A KR 20097008137 A KR20097008137 A KR 20097008137A KR 20100014233 A KR20100014233 A KR 20100014233A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slurry
fly ash
unburned carbon
stirring
collecting agent
Prior art date
Application number
KR20097008137A
Other languages
English (en)
Inventor
가즈요시 마쓰오
가즈오 아베
히토시 고야마
도시오 야마키
Original Assignee
미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 filed Critical 미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Publication of KR20100014233A publication Critical patent/KR20100014233A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/02—Froth-flotation processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/001—Flotation agents
    • B03D1/004—Organic compounds
    • B03D1/006—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0724—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis directly mounted on the rotating axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/707—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms the paddles co-operating, e.g. intermeshing, with elements on the receptacle wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • B01F27/902—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms  cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
    • B03D2201/02—Collectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D2203/00—Specified materials treated by the flotation agents; specified applications
    • B03D2203/02—Ores
    • B03D2203/04—Non-sulfide ores
    • B03D2203/08—Coal ores, fly ash or soot
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

플라이 애시의 성상에 맞추어서 미연 카본을 효율적으로 분리한다. 플라이 애(a)에 물(c)을 가하여 슬러리(d)를 생성하는 슬러리 조제조(10)와, 전기 슬러리(d)에 포집제(e)를 첨가는 포집제 첨가장치(20)와, 포집제를 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여함에 의하여, 당해 슬러리 중의 미연 카본(b)의 표면에 포집제(e)를 부착시키는 수형의 표면 개질 장치(30)와, 그 표면 개질 장치에 의해서 표면 개질 된 슬러리(d')에 기포제(f)를 첨가는 조정조(60)와, 기포제 첨가 후의 슬러리로부터 기포(n)와 함께 미연 카본(b)을 부선하여 분리하는 부선기(70)로 이루어진다.
Figure P1020097008137
플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치

Description

플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치 {APPARATUS FOR REMOVING UNBURNED CARBON IN FLY ASH}
본 발명은, 플라이 애시 중의 미연(未燃) 카본 제거장치, 더 상세하게는, 석탄 땜 화력 발전소나 유동상 연소로(流動床撚燒爐) 등에서 발생한 플라이 애시로부터 미연 카본을 효율적으로 제거하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치에 관한 것이다.
석탄 땜 화력 발전소나 유동상 연소로 등에서 발생한 플라이 애시(FA)는, 시멘트나 인공 경량 골재의 원료, 또는, 콘크리트 용 혼화재(混和材) 등에 이용되고 있다. 그렇지만, 플라이 애시를 콘크리트의 혼화재로서 사용하면, 플라이 애시 중에 포함돼 있는 미연 카본이 AE제(劑), 감수제(減水劑) 등을 흡수하기 때문에, 미리, 흡수분을 생각해 여분으로 AE제, 감수제를 보전할 필요가 있어 불경제적이었다. 또, 미연 카본은 발수성(撥水性)을 가지고 있기 때문에, 콘크리트의 타설시에 콘크리트로부터 분리하여 부상해, 콘크리트의 타계부(打繼部)에 미연 카본에 의한 흑색부가 발생하는 등의 폐해가 있었다. 게다가, 플라이 애시 중의 미연 카본의 함유량이 많은 경우에는, 플라이 애시끼리의 결합력이 부족하여 인공 경량 골재의 품질이 저하한다고 하는 문제도 있었다.
이 때문에. 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리화 하여, 이 플라이 애시 슬러리에 등유 등의 포집제를 첨가하고, 다시, 고속전단 믹서에 의해서 미연 카본의 표면 개질(改質)을 행해 포집제 미연 가본의 표면에 포집제를 부착시키며 그런 뒤에 기포제(起泡劑)를 첨가하여 부선법에 의해 미연 카본을 분리하는 방법이 제안돼 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.).
도 7에 보이는 바와 같이, 고속전단 믹서(1)는, 횡형(橫型)의 믹서 본체(2)와, 믹서 본체(2) 내를 복수의 방(3)으로 분할하는 원환상(圓環狀)의 복수의 구획벽(4)과, 믹서 본체(2)를 관통하는 축선 방향의 회전축(5)과, 회전축(5)에 고정돼 또한 각 방(3) 내에서 회전하는 복수의 교반 날개(6)에 의해 구성돼 있으나, 교반 날개(6)에 의해서 포집제 첨가 후의 슬러리에 전단력을 부여하게 하고 있으므로, 구획벽(4)과 교반 날개(6)의 사이의 클리어런스, 또는 믹서 본체(2)와 교반 날개(6)의 사이의 클리어런스를 고정도(高精度)로 보유할 필요가 있다. 또 축 길이가 길어지기 때문에 고속전단 믹서의 제조나 보수에는, 고도의 기술이 필요하였다. 그림 중, 부호 7은 모터, 8은 감속기이다.
또, 종래의 고속전단 믹서는, 믹서 본체(2)와 회전축(5)이 횡형으로 돼 있어서, 믹서 본체(2)와 회전축(5)의 극간의 축 실이 불가결하였다. 게다가, 종래의 고속전단 믹서는, 믹서 본체(2)가 횡형이기 때문에 스케일 업한 경우, 슬러리 입구와 슬러리 출구 간의 거리가 길어지어, 플라이 애시의 생성조건, 예를 들어, 연소온도나 연소방법, 또는, 석탄의 종류나 조성 등에 따라서 표면 개질의 처리시간이나 처리조건 등을 자유로이 변경하기가 어려웠다
특허문헌 1: 일본국특허 제3613347호 명세서
(발명이 해결하고자하는 과제)
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은, 표면 개질에 의한 부선법을 적용하여 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거함에 있어서, 종래의 고속전단 믹서에 비해 구조가 간단함에도 불구하고, 플라이 애시의 성상(性狀)에 맞추어서 미연 카본을 효율적으로 분리할 수가 있는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치를 제공하는 데 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같이 구성돼 있다.
청구항 1에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리를 생성하는 슬러리 조제조와, 전기 슬러리에 포집제를 첨가는 포집제 첨가장치와, 포집제 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여함에 의하여, 당해 슬러리 중의 미연 카본의 표면에 포집제를 부착시키는 수형(竪型)의 표면 개질 장치와, 그 표면 개질 장치에 의해 표면 개질 된 슬러리에 기포제를 첨가는 조정조와, 기포제 첨가 후의 슬러리로부터 기포와 함께 미연 카본을 부선하여 분리하는 부선기로 구성돼 있다.
청구항 2에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 청구항 1에 있어서, 전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 교반 날개를 가지는 수형의 교반기로 이루어지는 표면 개질기를 직렬로 복수대 접속하여 전단력을 다단으로 부여하게 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 3에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 청구항 1에 있어서, 전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 그 교반조의 내면에 다단으로 마련한 환상의 분할벽과, 전기 교반조의 축심부에 마련한 회전축과, 그 회전축에 전기 분할벽과 교호로 되게 마련한 교반 날개로 이루어지는 수형 다단식 교반조에 의해 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 4에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 청구항 1 내지 3의 어느 1항에 있어서, 포집제 첨가 후의 슬러리에 전단력을 부여함에 있어, 단위 슬러리 양 당 10∼100Kw/m3의 교반력을 부여하는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 5에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 청구항 2 또는 3에 있어서, 교반조와 교반 날개의 사이의 클리어런스를 2∼100㎜로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 6에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치는, 청구항 2에 있어서, 인접하는 수형의 교반조를 접속관에 의해서 접속하는 동시에, 전기 접속관에 소정의 교반조를 우회하는 바이 패스 로를 마련한 것을 특징으로 하고 있다.
(발명의 효과)
상기와 같이, 청구항 1에 관계되는 발명은, 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리를 생성하는 슬러리 조제조와, 전기 슬러리에 포집제를 첨가는 포집제 첨가장치와, 포집제를 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여함에 의하여, 당해 슬러리 중의 미연 카본의 표면에 포집제를 부착시키는 수형의 표면 개질 장치와, 그 표면 개질 장치에 의해서 표면 개질 된 슬러리에 기포제를 첨가는 조정조와, 기포제 첨가 후의 슬러리로부터 기포와 함께 미연 카본을 부선하여 분리하는 부선기로 구성돼 있으므로, 포집제 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여하는 표면 개질 장치의 축 실이 불요하게 될 뿐 아니라, 종래의 횡형의 고속전단 믹서에 비해 표면 개질 장치의 설치면적을 저감하는 것이 가능하게 되었다. 때문에, 메인터넌스 시의 보수성이나 조작성 등도 개선하는 것이 가능해졌다.
청구항 2에 관계되는 발명은, 전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 교반 날개를 가지는 수형의 교반기로 이루어지는 표면 개질기를 직렬로 복수대 접속하여 전단력을 다단으로 부여하게 구성하였으므로, 종래의 횡형 고속전단 믹서에 비해 간단한 장치임에도 불구하고, 미분 탄 땜 연소 보일러나 유동상(流動床) 연소로의 플라이 애시 등의 각종의 플라이 애시의 성상(性狀)에 맞추어 미연 카본의 표면 개질, 즉, 미연 카본 표면에의 포집제의 부착을 효율적으로 행하는 것이 가능하게 되었다.
또, 종래의 횡형의 고속전단 믹서는, 믹서 본체와 회전축이 횡형으로 돼 있어서, 믹서 본체와 회전축의 사이의 극간의 축 실이 불가결하였으나, 본 발명의 표면 개질 장치는, 교반조가 수형이기 때문에 교반기의 축 실이 불요하다. 때문에, 메인터넌스 시의 보수성이나 조작성 등도 개선하는 것이 가능해졌다. 또, 본 발명은, 교반조의 사용 댓수를 증감하는 것에 의해서 플라이 애시의 생성조건, 예를 들면, 연소온도나 연소방법, 또는, 석탄이 종류나 조성 등에 따라서 처리시간이나 처리조건 등을 임의로 변경하는 것이 가능하게 되었다. 또, 본 발명은 교반조의 댓수와 사이즈를 증가함에 의해, 표면 개질 장치를 간단히 스케일 업 하는 것이 가능하게 되었다.
청구항 3에 관계되는 발명은, 전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 그 교반조의 내면에 다단으로 마련한 환상의 분할벽과, 전기 교반조의 축심부에 마련한 회전축과, 그 회전축에 전기 분할벽과 교호로 되게 마련한 교반 날개로 이루어지는 수형 다단식 교반조에 의해 구성하였으므로, 포집제 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여하는 회전축의 실이 편측에 만에 이루어질 뿐 아니라, 종래의 횡형의 고속전단 믹서에 비해 표면 개질 장치의 설치면적을 저감하는 것이 가능하게 되었다.
도 1은 본 발명에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치의 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치의 개략구성도이다.
도 3은 표면 개질기의 요부확대 평면도이다.
도 4는 표면 개질기의 요부확대 측면도이다.
도 5(a)는 포집제 첨가시의 상태도, 도 5(b)는 표면 개질시의 상태도, 도 5(c)는 부선기시의 성태도이다.
도 6은 본 발명에 관계되는 수형 다단식 교반조의 일부 단면을 포함하는 측 면도이다.
도 7은 종래의 고속전단 믹서의 일부 단면을 포함하는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 이용하여 설명한다.
본 발명에 관계되는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치는, 도 1에 보이는 바와 같이, 주로, 슬러리 조제조(10)와, 표면 개질 장치(30)와, 조정조(60)와, 부선기(70)에 의해 구성되어, 플라이 애시(a) 중의 미연 카본(b)을 제거하게 돼 있다. 그림 중, 부호 c는 물, e는 포집제, f는 기포제, a'는 회분(灰分)을 나타내고 있다.
도 2에 보이는 바와 같이, 슬러리 조제조(10)는 플라이 애시(a)에 물(c)을 혼합하여 슬러리(d)를 생성하기 위해 마련되고, 슬러리(d)를 교반하기 위한 교반 날개(11)를 구비하고 있다. 슬러리(d)는, 플라이 애시 농도가 5∼40wt%, 또는, 10∼25wt%의 범위로 조제된다.
슬러리 조제조(10)는, 그의 전단에 도시하지 않은 플라이 애시 탱크와 물공급 설비를 마련하고, 그의 후단에 슬러리(d)를 표면 개질 장치(30)에 공급하는 펌프(12)를 가지고 있다. 펌프(12)의 후단에는 등유, 경유, 중유 등의 포집제(e)를 수용하는 포집제 탱크(20)와, 포집제 탱크(20) 내의 포집제(e)를 슬러리(d)에 첨가하는 펌프(21)과, 포집제 주입관(22)을 구비하고 있다. 이 포집제 주입관(22)은 슬러리 조제조(10)와 표면 개질 장치(30)를 잇는 슬러리 공급관(13)에 접속하여, 슬러리 공급관(13) 내의 슬러리(d)에 포집제(e)를 첨가하게 돼 있다. 포집제의 첨가량으로서는, 0.01∼3.0wt%(대 플라이 애시), 또는, 0.05∼1.0wt%(대 플라이 애시)의 범위가 바람직하다.
표면 개질 장치(30)는, 포집제가 첨가된 슬러리에 전단력을 부여하여 미연 카본의 표면을 개질하기 위해 마련돼 있으며, 복수의 표면 개질기(31)을 접속관(32)을 통해 직렬로 접속함에 의해 구성되어 있다. 표면 개질기(31)는, 각각, 수형의 교반조(33)와, 이 교반조(33) 내에 마련된 수형의 교반기(34)에 의해 구성돼 있다. 교반기(34)는 회전축(35)과, 그의 선단에 마련된 교반 날개(36)와, 교반 날개(36)를 고속 회전시키는 모터(37)에 의해서 구성돼 있다.
교반 날개의 형상으로서는, 측면으로 보아 단책형(短冊形)이 바람직하다. 또, 도 3에 보이는 바와 같이, 교반 날개(36)의 선단에 찰과체(擦過體)(45)를 마련하여 찰과체(45)와 교반조(33)의 내벽 면의 사이에서 미연 카본의 표면을 찰과하게하여도 좋다. 이 찰과체(45)의 형상으로서는, 도 3과 같이, 평면으로 보아 볼록 렌즈형이어도 좋으나, 사다리꼴이나 세모꼴 등이어도 좋다. 요는, 찰과체(45)와 교반조(33)의 내벽 면의 사이에서 미연 카본의 표면을 찰과할 수 있는 형상이면 좋다.
또, 교반 날개(36)의 선단과 교반조(33)의 내벽 면의 사이의 간격(클리어런스)(L)은 2∼100㎜, 또는, 5∼50㎜의 범위가 바람직하다. 교반 날개(36)의 선단과 교반조(33)의 내벽 면의 사이의 클리어런스가 2㎜ 미만의 경우는, 표면 개질기의 제조에 고 정도(精度)가 요구되기 때문에, 제조 코스트가 고가의 것이 된다. 또, 교반 날개(36)의 선단과 교반조(33)의 내벽 면의 사이의 클리어런스가 100㎜를 넘으면, 미연 카본의 표면 개질의 효력이 저하한다.
또, 교반 날개(36)는, 단위 슬러리 양 당 10∼100Kw/m3, 바람직하기는 30∼50Kw/m3의 교반력(교반 동력)을 부여하게 돼 있다. 교반 날개(36)의 교반 동력이 단위 슬라 양 당 10Kw/m3 미만의 경우에는, 미연 카본의 표면 개질이 행해지기 어렵다. 다른 한편, 교반 날개(36)의 교반 동력이 단위 슬라 양 당 100Kw/m3 를 넘으면, 미연 카본의 표면 개질을 행할 수가 있으나, 전력 소비량이 비약적으로 증가한다. 또, 교반조 내부의 마모도 증가하여 비경제적이다.
또, 슬러리의 체류시간은 0.1∼10분, 바람직하게는 0.5∼5분으로 설정돼 있다. 슬러리의 체류시간이 0.1분 미만인 경우에는, 미연 카본의 표면 개질이 행해지기 어렵다. 한편, 슬러리의 체류시간이 10분을 넘으면, 그 이상 미연 카본의 표면 개질이 진행되지 않으므로, 설비 코스트, 러닝 코스트가 증대하여 비경제적이다.
이 표면 개질 장치(30)는, 복수대(도면에서는, 3대)의 표면 개질기(31)에 의해 구성되며, 각 표면 개질기(31)는, 펌프(38)를 가지는 접속관(32)에 의해서 직렬로 접속돼 있다. 또한, 이 표면 개질 장치(30)는, 최 후미(제 3)의 표면 개질기(31)를 우회하는 바이패스 로(39)를 마련하여, 전단, 말하자면, 제 1, 제 2의 표면 개질기(31a, 31b)에 의해서 개질된 슬러리가 제 3의 표면 개질기(31c)를 우회 할 수 있게 하고 있다. 바이패스 로(39)의 입구(40)는, 제 2의 접속관(32)에 접 속되고, 바이패스 로(39)의 출구(41)는 제 3의 접속관(32)에 접속돼 있다. 바이패스 로(39)는 밸브(42)를 가지며, 제 2의 접속관(32)은 바이패스 로(39)의 접속점 보다 후류 측에 밸브(43)를 가지고 있다.
조정조(60)는, 표면 개질 장치(30)로부터 공급된 슬러리에 기포제 탱크로부터 펌프(51)에 의해서 공급된 기포제(f)를 첨가하여 이들을 저속으로 혼합하는 것이며, 내부에 교반 날개(61)를 구비하고 있다.
기포제로서는, MIBC(메틸이소부틸카비놀) 등이 바람직하게 사용된다. 기포제의 첨가량으로서는, 20∼5,000ppm, 또는, 100∼1,000ppm이 바람직하다. 기포제의 첨가량이 20ppm 미만인 경우에는, 기포의 발생이 부족하다. 한편, 기포제의 첨가량이 5,000ppm을 넘으면, 기포제 코스트가 증대한다. 또, 플라이 애시의 회수율이 저하한다. 게다가, 과잉의 기포에 의해서 주위가 오염된다.
이 조정조(60)의 후단에는, 기포제 첨가 후의 슬러리(d")를 부선기(70)에 공급하기 위한 펌프(62)가 배치돼 있다. 부선기(70)는, 기포에 개질 후의 미연 카본을 부착시키어 부상시켜, 미연 카본(프로스)과 미연카본이 제거된 플라이 애시(테일)로 분리하는 것이며, 종래부터 알려져 있는 공지의 부선기를 사용하고 있다.
상기의 표면 개질 장치(30)로서는, 도 6에 보이는 바와 같이, 수형 다단식 교반조(101)를 적용할 수가 있다. 이 수형 다단식 교반조(101)는 수형의 교반조(102)와. 교반조(102)의 내면에 다단으로 마련한 환상의 분할벽(104)과, 교반조(102)의 축심부에 마련한 회전축(105)과, 이 회전축(105)에 전기 분할벽(104)과 교호로 되게 마련한 교반 날개(106)로 구성돼 있다. 더구나, 그림 중, 부호 109 는 슬러리 도입구, 110은 슬러리 배출구이다. 또, 교반조(102)와 교반 날개(106) 의 사이의 클리어런스, 교반 날개(106)의 교반력(교번 동력), 슬러리의 체류시간 등은 앞의 예와 동등하게 설정된다.
다음은, 상기 미연 카본 제거장치의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명의 경우, 플라이 애시의 성상(性狀)에 의해서, 미리, 표면 개질기의 사용 댓수를 결정한다. 예를 들어, 비교적 표면 개질이 용이한 플라이 애시(예를 들면, 역청탄의 플라이 애시)에서는 표면 개질기의 사용 댓수를 소수(그림에서는 2단)로 하며, 표면 개질이 어려운 플라이 애시(예를 들면, 일반 탄의 플라이 애시)에서는 표면 개질기의 사용 댓수를 다단(그림에서는 3단)으로 한다. 더구나, 설명의 편의상, 표면 개질기의 사용 댓수가 2단인 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 바이패스 로(39)의 밸브(42)를「열림」으로 하고, 제 2의 접속관(32)의 밸브(43)「닫힘」로 한다.
도 2에 있어서, 플라이 애시(a)는 슬러리 조제조(10)에 공급되어. 물(c)과 혼합하여 슬러리(d)로 된다. 이때, 슬러리의 플라이 애시의 농도는, 예를 들어, 5∼40wt%로 조제된다. 슬러리(d)는 펌프(12)에 의해서 제 1의 표면 개질기(31a)에 공급되지만, 그의 도중에 있어서, 포집제 탱크(20)로부터 소정량(예를 들면, 0.01∼3.0wt%(대 플라이 애시))의 포집제(e)가 첨가된다.
제 1의 표면 개질기(31a)에 공급된 슬러리(d) 및 포집제(e)는, 고속 회전(예를 들어, 200∼10,000rpm)하는 교반 날개(33)에 의해서 전단력이 부여된다. 제 1의 표면 개질기(31a)에서 전단력이 부여된 슬러리(d) 및 포집제(e)는, 제 2의 표면 개질기(31b)에 공급도 돼, 다시금, 전단력이 부여된다. 이와 같이, 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하는 것은, 미연 카본의 표면을 개질하여 부선 부유성을 향상시키기 위한 것인데, 이 점에 관하여 도 5(a)∼도 5(c)를 참조하면서 설명한다.
슬러리상(狀)의 플라이 애시에 포집제를 혼합한 것 만으로는, 도 5(a)에 보이는 보와 같이, 물(c)의 중에 플라이 애시(a)와 미연 카본(b)이 혼합된 상태로 돼 있는 데 지나지 않는다. 이러한 상태로 슬러리를 부선기에 공급하여도, 포집제와 함께 기포에 부착하는 미연 카본의 양이 매우 적기 때문에, 부선에 의해서 플라이 애시 중의 미연 카본을 효율적으로 제거할 수가 없다.
그런데, 도 5(a)의 슬러리 및 포집제에 전단력을 부여하여 표면 개질을 행하면, 슬러리 중의 미연 카본(b), 플라이 애시(a), 포집제(e)의 각 분산입자의 표면에 과도적으로 활성 에너지를 일으키어, 표면이 보다 친유화(親油化) 된다. 그리하여, 친유화 된 미연 카본(b)과 포집제(e)의 각 입자표면이 밀착하여 상호의 표면 에너지를 낮추며, 그 결과로서, 도 5(b)에 보이는 바와 같이, 미연 카본(b)에 포집제(e)가 부착된다.
따라서, 부선기를 이용하여 부선하는 때에는, 도 5(c)에 보이는 바와 같이, 포집제(e)가 부착한 미연 카본(b)이 기포(n)에 부착하여 부상하기 때문에 미연 카본(b)의 부선 부유성을 향상시킬 수거 있다.
제 2의 표면 개질기(31b)로부터 배출된 개질 슬러리(d')는 바이패스 로(39)를 통하여 조정조(60)에 공급된다. 이 조정조(60)로는, MIBC(메틸이소부틸카비놀) 등의 기포제(f)가 소정량(예를 들면, 20∼5,000ppm) 만 첨가된다. 기포제(f) 가 첨가된 슬러리(d")는 부선기(70)에 공급돼 부선된다.
미연 카본을 포함하는 프로스(미연 카본)(i)는, 도시하지 않은 필터 프레스에 의해서 고액분리하여 미연 카본(c)을 회수한다. 필터 프레스에서 탈수된 수분은 펌프(도시하지 않음)에 의해서 슬러리 조제조(10)에 공급돼, 새로운 프라이 애시에 첨가된다. 한편, 부선기(70)로부터의 테일링(플라이 애시)(j)은, 도시하지 않은 고액분리기(원심탈수기)로 고액분리하여, 회분을 제품으로 하여 시멘트 혼합재 등에 이용한다
본 발명은, 석탄 땜 화력 발전소나 유동상 연소로 등에서 발생한 플라이 애시로부터 미연 카본을 효율적으로 제거하는 경우에 바람직하게 적용된다.

Claims (6)

  1. 플라이 애시에 물을 가하여 슬러리를 생성하는 슬러리 조제조와, 전기 슬러리에 포집제를 첨가는 포집제 첨가장치와, 포집제 첨가 후의 슬러리를 고속 교반하여 전단력을 부여함에 의하여, 당해 슬러리 중의 미연 카본의 표면에 포집제를 부착시키는 수형(竪型)의 표면 개질 장치와, 그 표면 개질 장치에 의해서 표면 개질 된 슬러리에 기포제를 첨가는 조정조와, 기포제 첨가 후의 슬러리로부터 기포와 함께 미연 카본을 부선하여 분리하는 부선기로 이루어지는 플라이 애시 증의 미연 카본 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 교반 날개를 가지는 수형의 교반기로 이루어지는 표면 개질기를 직렬로 복수대 접속하여 전단력을 다단으로 부여하게 구성된 것을 특징으로 하는 플라이 애시 증의 미연 카본 제거장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전기 표면 개질 장치를, 수형의 교반조와, 그 교반조의 내면에 다단으로 마련한 환상의 분할벽과, 전기 교반조의 축심부에 마련한 회전축과, 그 회전축에 전기 분할벽과 교호로 되게 마련한 교반 날개로 이루어지는 수형 다단식 교반조에 의해 구성하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 1항에 있어서,
    포집제 첨가 후의 슬러리에 전단력을 부여함에 있어, 단위 슬러리 양 당 10∼100Kw/m3의 교반력을 부여하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    교반조와 교반 날개의 사이의 클리어런스를 2∼100㎜로 하는 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    인접하는 수형의 교반조를 접속관에 의해서 접속하는 동시에, 전기 접속관에 소정의 교반조를 우회하는 바이패스 로를 마련한 것을 특징으로 하는 플라이 애시 중의 미연 카본을 제거장치.
KR20097008137A 2006-12-26 2006-12-26 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치 KR20100014233A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2006/325893 WO2008078389A1 (ja) 2006-12-26 2006-12-26 フライアッシュ中の未燃カーボン除去装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100014233A true KR20100014233A (ko) 2010-02-10

Family

ID=39562188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20097008137A KR20100014233A (ko) 2006-12-26 2006-12-26 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8127931B2 (ko)
EP (1) EP2116308A4 (ko)
KR (1) KR20100014233A (ko)
CN (1) CN101573183B (ko)
WO (1) WO2008078389A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5319973B2 (ja) * 2008-07-08 2013-10-16 三井造船株式会社 フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法及びその装置
CN102699013B (zh) * 2012-05-09 2015-01-21 山东莱芜煤矿机械有限公司 一种粉煤灰综合处理工艺方法
JP6411135B2 (ja) * 2014-08-28 2018-10-24 公立大学法人北九州市立大学 未燃カーボン回収方法及び浮遊分離装置並びにテール灰の製造方法及びフロスの製造方法
WO2016162436A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-13 John Kearney Slurry agitator with mixing unit
US10899663B2 (en) * 2017-03-30 2021-01-26 Tokuyama Corporation Process for producing modified fly ash
EA039490B1 (ru) * 2017-07-04 2022-02-02 Оутотек (Финлэнд) Ой Устройство для пенной флотации и способ пенной флотации
CN112619203A (zh) * 2020-10-26 2021-04-09 常德市俊德科技发展有限公司 一种建筑施工用粘合剂中便于清理甲醛的装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3770213A (en) * 1972-01-18 1973-11-06 Bethlehem Steel Corp Process for separating carbon from iron-bearing fines in blast furnace flue dusts
US3735931A (en) * 1972-07-19 1973-05-29 D Weston Flotation of copper ores
US4121945A (en) * 1976-04-16 1978-10-24 Amax Resource Recovery Systems, Inc. Fly ash benificiation process
US4483624A (en) * 1982-08-25 1984-11-20 Freeport Kaolin Company High intensity conditioning mill and method
JPS6125651A (ja) * 1984-07-17 1986-02-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 粉砕炭の浮選回収方法
JPS63104668A (ja) * 1986-10-21 1988-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 浮選方法
SU1717238A1 (ru) * 1988-03-09 1992-03-07 Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии Кондиционер суспензии
JP3243568B2 (ja) * 1991-08-07 2002-01-07 太平洋セメント株式会社 石炭灰の処理方法
CA2073709A1 (en) * 1992-07-13 1994-01-14 Srdjan M. Bulatovic Separation of fine sulphide minerals by froth flotation
US5456363A (en) * 1995-02-06 1995-10-10 University Of Kentucky Research Foundation Method of removing carbon from fly ash
JPH1017313A (ja) * 1996-06-27 1998-01-20 Harbison Walker Refractories Co キッシュの品位向上方法及び装置
JP2875523B1 (ja) 1998-01-26 1999-03-31 株式会社京三製作所 結線データ作成装置
JPH11209477A (ja) * 1998-01-29 1999-08-03 Arakawa Chem Ind Co Ltd 水性樹脂エマルションの連続的製造方法及びその装置
US5936216A (en) * 1998-12-01 1999-08-10 Wu; Chiung-Hsin Froth floatation process for separating carbon from coal ash
JP3613347B1 (ja) 2003-10-09 2005-01-26 太平洋セメント株式会社 フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101573183B (zh) 2013-05-29
WO2008078389A1 (ja) 2008-07-03
EP2116308A4 (en) 2012-01-18
US8127931B2 (en) 2012-03-06
CN101573183A (zh) 2009-11-04
US20100051516A1 (en) 2010-03-04
EP2116308A1 (en) 2009-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101123662B1 (ko) 플라이애시 중의 미연 카본의 제거 방법
KR101287486B1 (ko) 플라이 애시 중의 미연 카본 제거 장치 및 제거 방법
KR101269456B1 (ko) 플라이 애시 중의 미연 카번 제거방법
KR20100014233A (ko) 플라이 애시 중의 미연 카본 제거장치
US7918344B2 (en) Method for removal of unburned carbon from fly ash
JP2007167787A (ja) フライアッシュ中の未燃カーボンの除去方法
JP4751139B2 (ja) フライアッシュ中の未燃カーボン除去装置
JP4878605B2 (ja) フライアッシュの湿式脱炭における前処理装置
WO2021124874A1 (ja) 改質フライアッシュの製造方法
JP2010227769A (ja) 改質灰の製造装置及び製造方法
JP2018167243A (ja) 分離装置、石炭灰の製造方法、および石炭灰の洗浄システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application