KR20200108168A - Apparatus for recycling fly ash having glassy membrane removal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기집진 과정에서 플라이애쉬에 고압공기를 분사 혼합하여 플라이애쉬 입자간 공극을 주고 이어서 고전압 방전과정에서 플라이애쉬 입자 및 공기를 이온화한 후에 고속 회전하는 분사구에서 생성되는 원심력으로 전기집진부로 분사되는 플라이애쉬 입자의 흐름을 선회류(swirl flow)로 조성하여 플라이애쉬 입자끼리의 탄성충돌, 이온화된 애쉬와 고압공기와의 혼합 과정에서 분사구 내면과의 마찰과정에서 플라이애쉬 입자는 대전되어 (+) 및 (-)전하를 띄는 플라이애쉬 입자중 미연소된 탄소분(C)을 집진극의 (+)극에서 집진하여 분리하고, 분리된 미연소 탄소분을 가열체로 가열 또는 버너에서 연소되는 연료의 화염으로 연소하여 제거하고, 본체원통 내부 일측면에 방전전극을 원주면을 따라 복수개 부착하고, 본체원통 내부에 일정 간격을 두고 양 끝단면이 타원형의 원기둥(제1원통) 외표면에 접지전극을 본체원통 내부 일측면에 설치되는 방전전극 서로 마주보게 설치하고, 모터가 부착되어 회전하는 본체원통 및 제2원통을 양 끝 단면이 타원형이고, 타원 기둥형상의 제1원통에 연결하여 모터의 회전력으로 회전시켜 본체원통과 제1원통과의 사이에서 형성되는 플라이애쉬 입자가 통과하는 통로의 흐름을 난류 상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태로 유지하면서, 본체원통 상부 일측에 설치된 플라이애쉬 공급관으로 사전에 플라이애쉬에 고압 공기 및 불소화합물 그리고 수증기를 분사하여 플라이애쉬 입자와 분사되는 공기는 입자간 공극을 유지하고, 불소화합물은 애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질과 화학반응하고, 수증기는 애쉬입자의 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질과 가수분해 반응하면서 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태의 통로로 공급하면서, 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 통로를 공유하는 본체원통 내면과 제1원통 외부 표면에 복수개 설치된 방전전극 및 접지전극에 인가하여, 두 방전극 사이(통로)에서 방전으로 고전계에너지 대역을 형성하고, 통로를 통과하는 플라이애쉬 입자와 방전과정에서 방전극에서 방출되는 전자나 이온의 하전입자 및 열전자와 탄성충돌 과정에서 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막을 제거하며, 또한 본체원통 외부에 일정권수 권선된 고주파 유도 코일에 전원을 공급하여 코일에서 발생되는 열은 열전도 방식으로 방전전극 및 접지전극을 가열하여 표면에서 열전자 방출량을 증가시키고 방전전극 및 접지전극 사이에서 형성된 통로의 온도를 상승시켜 전자나 이온의 하전입자 및 열전자에 열에너지를 공급하여 전자나 이온의 하전입자 및 열전자가 활성화되고, 유도 가열 코일의 전류 흐름방향에 90도 각도로 발생되는 자기장이 방전과정에서 방전극에서 방출되는 전자나 이온의 하전입자 및 열전자의 체류시간을 연장하여 플라이애쉬 입자와 전자, 열전자, 전하와의 탄성충돌 횟수 증가에 의한 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 효율적으로 제거한다.The present invention relates to a fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function, and more particularly, to give air gaps between fly ash particles by spraying and mixing high-pressure air to fly ash in the electrostatic precipitating process, followed by fly ash particles in the high voltage discharge process. And after ionizing the air, the flow of fly ash particles sprayed to the electric dust collection unit is formed by the centrifugal force generated from the high-speed rotating jet hole to form a swirl flow, thereby creating an elastic collision between fly ash particles, ionized ash and high pressure air. The fly ash particles are charged in the process of friction with the inner surface of the jet hole during the mixing process of (+) and (-) the unburned carbon powder (C) of the fly ash particles that are charged at the (+) electrode of the dust collecting electrode and separated. And, the separated unburned carbon powder is removed by heating with a heating element or burning with the flame of the fuel burned in the burner, attaching a plurality of discharge electrodes along the circumferential surface on one side of the body cylinder, and at a certain interval inside the body cylinder. A ground electrode is installed on the outer surface of an oval cylinder (first cylinder) with both ends facing each other and discharge electrodes installed on one side inside the main cylinder, and both ends of the main cylinder and the second cylinder rotating with a motor attached The flow of the passage through which fly ash particles formed between the body cylinder and the first cylinder are connected to the elliptical, elliptical columnar first cylinder and rotated by the rotational force of the motor is turbulent. -Couette flow or Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF)) is maintained in the fly ash supply pipe installed on one side of the top of the main body cylinder. By spraying high-pressure air, fluorine compounds and water vapor to the fly ash in advance, the fly ash particles and the air injected The pores between the particles are maintained, the fluorine compound chemically reacts with the main component material of the glassy film coated on the surface of the ash particles, and the water vapor hydrolyzes with the main component material of the glassy film coated on the surface of the ash particles. While supplying to the passage in the state of Couette flow or Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF)) , The high voltage generated by the high voltage generator is applied to a plurality of discharge electrodes and ground electrodes installed on the inner surface of the body cylinder and the outer surface of the first cylinder sharing a path, thereby forming a high field energy band by discharge between the two discharge electrodes (path), Fly ash particles passing through the passage, charged particles of electrons or ions emitted from the discharge electrode in the discharge process, and hot electrons, and the glassy film coated on the surface of the fly ash particles in the elastic collision process are removed, and a certain number of turns are wound outside the main body cylinder. The heat generated from the coil by supplying power to the high-frequency induction coil increases the amount of hot electrons emitted from the surface by heating the discharge electrode and the ground electrode in a thermal conduction method, and increases the temperature of the passage formed between the discharge electrode and the ground electrode to prevent electrons or ions from being generated. Charged particles and hot electrons of electrons or ions are activated by supplying thermal energy to charged particles and hot electrons, and a magnetic field generated at an angle of 90 degrees in the current flow direction of the induction heating coil is discharged from the discharge electrode during the discharge process. And, by extending the residence time of the hot electrons, the glassy film coated on the surface of the fly ash particles is efficiently removed by increasing the number of elastic collisions between the fly ash particles and electrons, hot electrons, and electric charges.
지금까지 플라이애쉬 중의 미연탄소분의 함유 및 애쉬 입자표면에 코팅된 유리질막에 기인된 애쉬의 재활용시 압축강도 저하 등의 문제를 해결하여 화력발전소에서 석탄연소 후 발생하는 플라이애쉬를 시멘트 대체, 친환경 복토재 등 건설재료로 등으로 화력발전소 등에서 발생되는 연소 폐기물을 자원으로 재활용 하기위한 장치에 관한 것이다.By solving the problems such as lowering the compressive strength during recycling of ash due to the content of unburned carbon in fly ash and the glassy film coated on the ash particle surface, fly ash generated after coal combustion in thermal power plants is replaced with cement, eco-friendly cover material. It relates to a device for recycling combustion waste generated in thermal power plants, etc. as resources as construction materials, etc.
플라이애쉬는 전기를 생산하는 화력발전소에서 석탄의 연소과정 중에 발생되는 마이크미터(㎛) 크기의 입자로, 입자 중에는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 철(Fe2O3) 등 여러가지 산화물 및 잔류탄소(미분탄)를 함유할 수 있다.Fly ash is a micron (㎛)-sized particle generated during the combustion of coal in a thermal power plant that produces electricity. Among the particles, silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), iron (Fe 2 O 3 ) Etc. It may contain various oxides and residual carbon (pulverized coal).
플라이애쉬는 여러가지 물질에 대한 첨가제로서 많은 용도를 가진다. 예를 들면, 석회 및 물과 혼합되면 플라이애쉬는 포클랜드 시멘트의 성질과 매우 유사한 성질을 가진 시멘트질 조성물(cementitious composition)을 형성한다. 이 유사성 때문에 플라이애쉬는 콘크리트에서 시멘트의 일부를 대체하는 용도로 사용될 수 있다.Fly ash has many uses as an additive to various substances. For example, when mixed with lime and water, fly ash forms a cementitious composition with properties very similar to those of Falkland cement. Because of this similarity, fly ash can be used to replace some of the cement in concrete.
플라이애쉬를 사용해 콘크리트를 제조할 경우, 시멘트 사용량을 저감할 수 있고 저감된 사용량 만큼 시멘트 제조공정에서 발생되는 이산화탄소 발생량 및 제조 비용을 저감할 수 있을 뿐만 아니라 유동성 증가로 인한 시공의 편리함, 장기강도 및 화학내구성의 개선 등 성능 개선의 효과를 얻을 수 있다.When concrete is manufactured using fly ash, the amount of cement used can be reduced, and the amount of carbon dioxide generated in the cement manufacturing process and manufacturing cost can be reduced by the reduced amount, as well as convenience of construction due to increased fluidity, long-term strength, and The effect of improving performance, such as improving chemical durability, can be obtained.
하지만, 플라이애쉬를 콘크리트의 혼화제로 사용함에 있어 플라이애쉬는 발생과정에 있어 고온에서 급냉처리를 하기 때문에 표면에 유리질막이 형성되어 그 자체로 물과 집적적으로 반응하지 못하는 잠재수경성을 지니게 되며, 이러한 유리질막은 알카리 환경에 노출될시 파괴되는 성질을 지녀 일반적으로 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2)와 같은 알카리 자극제를 이용하여 수화반응을 유도한다.However, in the use of fly ash as an admixture of concrete, since fly ash is rapidly cooled at a high temperature during the generation process, a glassy film is formed on the surface and has a latent hydraulic property that does not react with water by itself. The glassy membrane has the property of being destroyed when exposed to an alkaline environment, and in general, it induces a hydration reaction using an alkali stimulating agent such as sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).
그러나 이러한 문제를 해결하기 위하여 알카리 자극제 대체재료로 강염기성 물질을 사용시 작업자의 피부에 접촉시 피부를 부식시키는 위험성이 있을 뿐만아니라 고가의 재료로서 시공비가 증가된다.However, in order to solve this problem, when a strong basic material is used as a substitute for an alkali stimulant, there is a risk of corroding the skin when it comes into contact with the skin of a worker, and the construction cost is increased as an expensive material.
또한, 플라이애쉬는 내부에 미연소된 탄소분(미분탄)이 존재하는데 상기 미 연소된 탄소분은 화력발전소의 보일러 내부에서 완전히 타지않고 남은 부정형 탄소입자를 말하며, 이러한 미연소된 탄소가 다량 혼입된 플라이애쉬를 시멘트 대체 재료로 사용할 경우, 동일 슬럼프 확보에 있어서 다량의 AE(Air entraining and water reducing agent)감수제 첨가를 요구할 뿐만아니라, 내구성 저하 등 성능 저하의 문제점을 불러온다.In addition, fly ash contains unburned carbon powder (pulverized coal) inside, and the unburned carbon powder refers to irregular carbon particles that are not completely burned inside the boiler of a thermal power plant, and fly ash containing a large amount of such unburned carbon. When used as a cement substitute material, not only requires the addition of a large amount of AE (Air entraining and water reducing agent) water reducing agent in securing the same slump, but also leads to problems of performance degradation such as durability degradation.
플라이애쉬가 콘크리트에 첨가되면 바람직한 시멘트의 특성을 제공하지만 플라이애쉬 중의 미연소된 탄소는 콘크리트에서의 공기 혼입이 불충분할 수 있기 때문에 콘크리트의 혼합 및 타설 공정 중에 공기 혼입량을 조절하기위해 계면 활성제가 콘크리트 혼합물에 첨가되어 공기공극(air void) 시스템을 안정화시킨다. When fly ash is added to concrete, it provides desirable properties of cement. However, since unburned carbon in fly ash may not be sufficiently air-incorporated in concrete, a surfactant is used to control the amount of air in the concrete mixing and pouring process. It is added to the mixture to stabilize the air void system.
상기에서 기재된 바와 같이 액상처리제와 벌크 플라이애쉬를 혼합하는 어려움을 극복할 수 있는, 플라이애쉬의 개선된 처리 방법 및 시스템을 제공하는 것이 요구된다.There is a need to provide an improved method and system for treating fly ash, which can overcome the difficulty of mixing the liquid treatment agent and the bulk fly ash as described above.
또한, 플라이애쉬를 제조하고 취급하는 현재의 방법에 큰 변화를 필요로 하지않고, 그에 따라 그 방법을 구현하는 데에 수반되는 투자비를 최소화 하는, 균일한 플라이애쉬 제조방법 및 시스템을 제공하는 것이 요구된다. In addition, it is required to provide a uniform fly ash manufacturing method and system that does not require major changes to the current method of manufacturing and handling fly ash, and accordingly minimizes the investment cost involved in implementing the method. do.
상기 플라이애쉬를 처리하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1801530호(석탄회 처리 장치 및 이를 이용한 석탄회 처리방법)에서는 석탄화력발전소 보일러에서 배출되는 배기가스를 집진하여 회분 및 황화합물을 포함하는 처리가스로 분리하고 상기 분리된 황화합물을 이용하여 황산을 제조하고, 제조된 황산과 회분을 접촉하여 혼합물을 만들고, 상기 혼합물에서 슬러지 및 추출액을 분리하여 분리된 슬러지 및 추출액을 건조하는 방법으로, 이 기술은 플라이에쉬 중에서 미연소된 탄소분을 처리하는 기술 및 표면에 코팅된 유리질막을 제거하는 기술이 언급되어 있지않다.In order to treat the fly ash, Korean Patent Registration No. 10-1801530 (coal ash treatment apparatus and coal ash treatment method using the same) collects exhaust gas discharged from a coal-fired power plant boiler and separates it into processed gas including ash and sulfur compounds. A method of preparing sulfuric acid using the separated sulfur compound, making a mixture by contacting the prepared sulfuric acid and ash, and drying the separated sludge and extract by separating the sludge and extract from the mixture. A technique for treating unburned carbon powder and a technique for removing a glassy film coated on the surface are not mentioned.
대한민국 특허공보 제10-1547959호(코로나 방전형 정전 선별법을 이용하여 바텀애쉬로부터 미연탄소 회수방법)에서는 화력발전소에서 석탄 연소후 발생하는 석탄회중 매립된 바텀애쉬를 건설재료 등으로 재활용하기 위해 미연소된 탄소를 회수하여 입도분리 하고, 선별효율을 향상하기 위하여 파쇄 및 부유 불순물을 제거하고,미연탄소 함량을 농축하기 위해 체가름 작업을 수행하며 미연탄소가 농축된 바텀애쉬에 2000가우스의 자장을 걸어서 철분을 분리하며, 철분이 분리된 바텀애쉬에서 코로나 방전형 정전선별 단계에서 바탐애쉬 중의 미연탄소를 회수하는 기술로서 이 기술은 바탐애쉬 입자의 유리질막을 제거할 수 없다.In Korean Patent Publication No. 10-1547959 (Method for recovering unburned carbon from bottom ash by using the corona discharge electrostatic screening method), unburned bottom ash that is buried in coal ash generated after coal combustion in a thermal power plant is recycled as construction material, etc. The collected carbon is recovered and particle size separated, crushing and suspended impurities are removed to improve the screening efficiency, and a sieving operation is performed to concentrate the unburned carbon content, and a magnetic field of 2000 gauss is applied to the bottom ash enriched with unburned carbon. It is a technology that separates iron and recovers unburnt carbon in batam ash in the corona discharge electrostatic screening step from the bottom ash from which iron is separated.This technology cannot remove the vitreous film of batam ash particles.
대한민국 특허공보 제10-1514124호(플라즈마를 이용한 플라이애쉬의 미연탄소 제거방법)에서는 플라즈마 처리공정에 챔버 내부에 플라이애쉬를 1.2g 분산시킨 후 산소(O2), 수증기(H2O), 산소 및 수증기의 혼합유체(O2 + H2O) 등의 산화제를 첨가하고 챔버 내부압력을 0.5torr로 감압한후 섭씨온도 150도로 가열후 를라즈마 처리하여 플라이애쉬를 1% 미만까지 제거하는 이 기술은 챔버 내부를 0.5torr로 감압하는 문제와 지속적으로 산화제가 소비되는 점 및 플라이애쉬 입자 표면의 유리질막을 제거할 수 없고, 대형화 하기에는 장치가 복잡하고 투자비 및 유지관리비가 많이든다.In Korean Patent Publication No. 10-1514124 (Method to Remove Unburned Carbon from Fly Ash Using Plasma), after 1.2 g of fly ash is dispersed in the chamber during the plasma treatment process, oxygen (O 2 ), water vapor (H 2 O), oxygen And an oxidizing agent such as a mixed fluid of water vapor (O 2 + H 2 O) is added, the internal pressure of the chamber is reduced to 0.5 torr, heated to 150 degrees Celsius, and treated with lazma to remove less than 1% of fly ash. The technology has the problem of decompressing the interior of the chamber to 0.5torr, the point that the oxidizing agent is constantly consumed, and the glassy film on the surface of the fly ash particle cannot be removed, and the device is complicated and the investment and maintenance costs are high to increase the size.
이상에서 살펴 본 바와 같이 종래의 화력발전소에서 공정 중에 연소되는 석탄의 가스로부터 회수되는 플라이애쉬 처리기술은 전술한 문제점들로 인해 처리 효율성 측면에서 미진한 부분이 있고, 안정성, 내구성을 확보하면서 대용량으로 처리하기에는 구체적인 대안을 제시하지 못하고 있는 실정이다.As discussed above, the fly ash treatment technology recovered from the coal gas burned during the process in the conventional thermal power plant has a lack of treatment efficiency due to the above-described problems, and is treated with a large capacity while ensuring stability and durability. It is a situation in which a specific alternative is not presented below.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해,The present invention in order to solve the above problems,
화력발전소의 보일러 후단에 설치되어 보일러에서 석탄이 연소되어 배기되는 플라이애쉬를 전기집진기에서 집진하여 수거된 플라이애쉬를 탱크로리를 이용하여 운반 및 차체에 부착된 브로워로 압송하여 저장탱크에 공급하여 저장하는 제1저장조와,It is installed at the rear end of the boiler of a thermal power plant and collects fly ash that is exhausted from the combustion of coal from the boiler, and collects the collected fly ash by using a tank lorry and transports the collected fly ash to the blower attached to the vehicle body and supplies it to the storage tank for storage. The first storage tank,
제1저장조에 연결 설치되며, 제1저장조에 저장된 플라이애쉬를 공급관 일측면에 설치된 브로워에서 생성된 고압의 공기를 공급관 일측에 공급하고 저장탱크 하부에 설치된 로타리 발부를 개방하여 플라이애쉬를 공급하면서 공급관 내부에 설치된 스크류를 모터로 회전시켜 플라이애쉬를 미연소된 탄소분 제거부에 공급하는 공급기와,The supply pipe is connected to the first storage tank and supplies the fly ash stored in the first storage tank while supplying the fly ash by supplying high-pressure air generated from the blower installed on one side of the supply pipe to one side of the supply pipe and opening the rotary foot installed under the storage tank. A feeder that rotates a screw installed inside with a motor to supply fly ash to the unburned carbon content removal unit,
본체 내부 일측면에 서로 마주보게 설치되어 직류전원 공급기에서 직류전원이 인가되는 (+)극 및 (-)극이 설치되고, 분사구가 하부 끝단에 설치된 중공축이 본체 상부면을 관통하여 일 측면에 제2평기어가 설치되고 제1평기어가 축에 연결된 모터를 설치하여, 모터의 회전력을 제1평기어를 통해 제2평기어 전달하여 분사구를 회전시키면서 회전하는 충공축 상부에 이격되어 설치된 이온화기로 공급기에서 이송되는 플라이애쉬에 외부공기를 가압 분사하여 플라이애쉬 입자간 공극을 형성하면서 이온화기 챔버 내부에 서로 머주보게 설치된 방전전극 및 접지전극에 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 인가하여 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원 반응 등의 전기화학적 반응으로 방전전극 및 접지전극을 통과하는 플라이애쉬 및 공기를 이온화 한 후에 중공축 상부에 공급하여 중공축을 경유하여 하부 끝단에 설치된 분사구에 보내어, 분사구에서 전기집진부(본체내부)로 플라이애쉬를 분사하는 과정에서 이온화된 플라이애쉬 입자끼리, 입자와 공기와의 혼합, 입자 및 공기가 중공축 내면 및 분사구 내면과의 마찰 과정에서 대전되어 서로다른 입자와의 전자교환 과정에서 일함수 값이 큰 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO) 등의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 (+)극에 집진되고, 일함수 값이 적은 산화칼슘(CaO) 등의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)극에 집진되며, (-)극 중심부에 절연되어 설치된 버너에서 연료 공급관으로부터 공급받는 가연성 기체 또는 액체 상태의 연료에 외부 공기를 혼합한후 점화프러그에서 생성되는 스파크로 점화시켜 생성된 화염으로 (+)극에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 직접 연소시켜 연소반응으로 제거하거나 또는, (+)극이 부착된 부위의 본체 외표면에 면접하여 설치된 가열코일에 전원을 공급 열전도 방식으로 가열코일에서 발생되는 열에너지로 (+)극을 미연소된 탄소(C)의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 국부 가열하여 연소반응으로 (+)극에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 연소시켜 제거하면서, 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 (+)극 및 (-)극에 집진된 플라이애쉬를 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 탈진하여 유리질막 제거부로 배출하는 미연소된 탄소분 제거부와,The (+) and (-) poles are installed on one side of the body to face each other to which DC power is applied from the DC power supply, and the hollow shaft with the injection hole installed at the lower end penetrates the upper surface of the body and is located on one side. A motor with a second spur gear installed and a first spur gear connected to the shaft is installed to transmit the rotational force of the motor to the second spur gear through the first spur gear to rotate the nozzle and install the ionization spaced apart from the top of the rotating impulse shaft. Dissociation, excitation, and dissociation by applying high voltage generated by the high voltage generator to the discharging electrode and the ground electrode installed in the ionizer chamber in a distance while forming a void between the fly ash particles by pressurizing external air to the fly ash transferred from the reactor feeder. After ionizing fly ash and air passing through the discharge electrode and ground electrode through electrochemical reactions such as ionization, oxidation, and reduction reactions, it is supplied to the upper part of the hollow shaft and sent to the nozzle installed at the lower end through the hollow shaft. In the process of spraying fly ash into (inside the body), ionized fly ash particles are mixed with each other, particles and air, and particles and air are charged in the process of friction with the inner surface of the hollow shaft and the inner surface of the injection port, thereby exchanging electrons with different particles. In the process, particles such as unburned carbon (C), alumina (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and copper oxide (CuO), which have a large work function value, have a negative charge during the electron exchange process. Particles such as calcium oxide (CaO) that are collected in the (+) pole and have a low work function value are collected in the (-) pole by carrying a positive charge during the electron exchange process, and are installed insulated at the center of the (-) pole. By mixing external air with flammable gas or liquid fuel supplied from the fuel supply pipe from the burner and igniting it with a spark generated by the ignition plug, the unburned carbon (C) powder collected in the (+) pole is removed. Direct combustion to remove it through combustion reaction, or supply power to the heating coil installed by interviewing the outer surface of the body where the (+) electrode is attached, and the (+) electrode is unburned with the thermal energy generated from the heating coil in a heat conduction method. Locally applied above 500 degrees Celsius, which is the ignition temperature of carbon (C). The unburned carbon (C) dust collected in the (+) electrode is burned and removed by a combustion reaction by heating, while the dust is collected in the (+) and (-) poles by on-off control of the power using a microcomputer in the control panel. An unburned carbon content removal unit that exhausts the dried fly ash at selected times in the range of 1 minute to 2 hours and discharges it to the glassy film removal unit,
양 끝단이 원형이며 원기둥 형태의 본체원통의 하부 경사면 일측 원주면상에 제4평기어를 설치하고, 제4평기어와 맞물리게 제2구동모터와 축으로 연결된 제3평기어를 설치하며, 내면의 일측면에 원주면을 따라 방전전극 또는 접지전극을 일정 간격을 두고 복수개 설치하고, 상부면 중심부에 제2원통 외측 직경치에 여유를 준 홀을 타공하여 타공된 홀크기에 적합한 베어링 유닛을 설치하고, 본체원통 내부에 일정 간격을 유지하고 양끝단이 타원형인 원기둥형태의 제1원통의 외부 표면의 일측면에 본체원통 내면에 설치된 방전전극 또는 접지전극에 서로 마주보게 접지전극 또는 방전전극 설치하고, 제1원통의 상부면 중심부에 제2원통의 외경값에 여유를 준 홀을 타공하고, 타공된 홀과 동일 크기의 플랜지를 설치하여 양 끝단면이 원형인 원기둥 형태의 제2원통의 하단부를 플랜지에 연결하고, 상단부는 본체원통 상단부를 관통하여 외부로 돌출시켜서 돌출된 제2원통의 상단부 일측 원주면에 제2평기어를 설치하고, 제1평기어가 축에 연결된 모터를 제2평기어와 일치되게 설치하여 모터의 회전력을 제1평기어를 통해 제2평기어에 전달하여 제2평기어가 설치된 제2원통과 제2원통에 플랜지로 고정된 제1원통을 회전시켜서 본체원통과 제1원통간 일정 간격을 두어 두 통 사이에서 형성된 통로의 기류를 제1원통이 타원형의 원기둥이기 때문에 타원형의 단변의 직경와 장변의 직경차 의해서 제1원통을 회전시켜 원심력에 의해 난류 상태의 선회류인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))이 되도록 하고, 제1원통이 회전하는 상태에서 본체원통 하부 일측면의 원주면에 제4평기어를 설치하고, 제3평기어가 축에 연결된 모터를 제4평기어와 일치되게 설치하여 모터의 회전력을 제3평기어를 통해 제4평기어에 전달하여 본체원통이 제1원통의 회전방향의 반대방향으로 회전시켜 서로 다른 방향으로 생성되는 원심력에 의해 나선형 난류, 소용돌이 난류상태로 보다 더 개선된 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태가 되도록하고, 본체원통의 상부면 외부로 돌출된 제2원통의 상단부 끝단과 간격을 두고 설치된 플라이애쉬 공급부로 미연소된 탄소 제거부에서 탄소분이 제거되어 공급되는 플라이애쉬에 외부 공기를 가압하여 분사하여 플라이애쉬 입자간 공극을 형성하면서, 저장탱크에 저장된 액상 또는 기체상 불소화합물을 펌프 또는 압축기로 가압한 후 분사노즐를 통하여 고압의 공기에 의해 이송되는 플라이애쉬에 분사하면 불소 화합물에 접촉되는 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막이 불소화합물과의 화학반응으로 1차 제거되고, 이어서 수증기 공급부의 수증기 발생기에서 생성된 수증기를 기수분리기에서 응축된 수분과 증기를 분리하여 건증기만 분사구를 통하여 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막의 주 성분물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO) 등의 물질과의 가수분해작용으로 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 2차 제거하면서, 본체원통과 제1원통 사이에서 형성된 통로로 유입되는 플라이애쉬 입자는 난류상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))에 확산되어 교반, 입자와의 충돌, 불규칙한 궤적의 회전운동이 반복적으로 진행 되면서 불소혼합물 및 수증기가 다양한 각도로 수회 접촉되어 불소화합물과의 화학반응 및 수증기와의 가수분해작용으로 입자 표면에 코팅된 유리질막이 제거되면서, 본체원통 내면과 제1원통 외표면에 서로 마주보게 설치된 방전전극 및 접지전극에 고전압 발생기에서 생성된 고전압이 도선을 통해 인가되어서 두 방전극 사이에서 방전이 개시되면서, 방전과정에서 전자나 이온의 하전입자 및 열전자를 방출시키면서 동시에 유리질막의 주성분인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO) 물질의 일함수(eV)(1.1eV-5.0eV)보다 큰 고전계 에너지(5eV-5KeV)대역을 형성 시키면서 통로(본체원통과 제1원통사이)로 유입되는 플라이애쉬 입자와 방전과정에서 전자나 이온의 하전입자와 열전자와의 연속된 탄성충돌 과정에서 애쉬입자 표면에 코팅된 유리질막을 3차 제거하며, 본체원통 외부 측면의 원주방향으로 일정권수 권선되는 고주파 유도 가열코일에 교류전원 공급기에서 전원을 공급하면 전류의 흐름방향과 90도 각도로 발생되는 자기장 및 고주파 유도가열코일이 가열되어 열전도 방식으로 원통 내부로 전도되어 방전전극이 가열되어 전자나 이온의 하전입자와 열전자가 열에너지를 받아 활성화되며, 자기장에 의해 통로(방전극사이,본체원통과 제1원통사이)에서의 전자나 이온의 하전입자와 열전자의 체류시간이 연장되어서 플라이애쉬 입자와의 탄성충돌 횟수가 증가되어 효율적으로 플라이애쉬 입자표면에 코팅된 유리질막을 제거하고, 유리질막을 제거하는 과정에서 비산되는 부유 플라이 애쉬 입자는 중공구조의 제1원통의 중공속으로 집진기(DUST COLLECTOR)의 FAN의 흡인력에 의해 흡입되어 제1원통과 플랜지로 연결된 제2원통을 경유하여 집진기(DUST COLLECTOR)로 유입되어 제진된 후 대기로 배출되고,플라이애쉬에 함유된 미연소된 카본(C)이 제거되고, 입자 표면에 코팅된 유리질막이 제거되어 최종 처리된 플라이애쉬는 배출관을 통하여 배출관상에 설치된 전동발브가 개방되어 중력차로 제2저장조로 공급하는 유리질막 제거부와,Both ends are circular and a fourth spur gear is installed on one circumferential surface of the lower inclined surface of the cylinder-shaped body, and a third spur gear connected to the second driving motor and shaft is installed to engage with the fourth spur gear. A plurality of discharge electrodes or ground electrodes are installed along the circumferential surface on the side at a certain interval, and a hole provided with a margin for the outer diameter value of the second cylinder is drilled in the center of the upper surface to install a bearing unit suitable for the hole size, A ground electrode or a discharge electrode is installed on one side of the outer surface of the first cylinder in the form of a cylinder with an oval shape at both ends facing each other to the discharge electrode or the ground electrode installed on the inner surface of the main cylinder. (1) Drill a hole in the center of the upper surface of the cylinder that gives margin to the outer diameter value of the second cylinder, and install a flange of the same size as the drilled hole, and the lower end of the second cylinder in the form of a cylinder with circular ends is attached to the flange. The second spur gear is installed on one circumferential surface of the upper end of the protruding second cylinder by penetrating the upper end of the main body cylinder and protruding to the outside, and the motor connected to the shaft of the first spur gear coincides with the second spur gear. It is installed so that the rotational force of the motor is transmitted to the second spur gear through the first spur gear, and the second cylinder with the second spur gear installed and the first cylinder fixed with a flange on the second cylinder are rotated to rotate the main body cylinder and the first cylinder. Since the first cylinder is an elliptical cylinder, the first cylinder is rotated by the difference between the diameter of the short side and the long side of the elliptical at a certain distance between the two cylinders. (Tayler-Couette flow or Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF)), while the first cylinder rotates, install the fourth spur gear on the circumferential surface of the lower side of the main cylinder, and the third spur gear is on the shaft. The connected motor is installed in line with the fourth spur gear, and the rotational force of the motor is transmitted to the fourth spur gear through the third spur gear, so that the main body cylinder is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the first cylinder. The helical turbulence and vortex turbulence by centrifugal force have improved Kuet flow (Tay It is a fly ash supply unit installed at a distance from the upper end of the second cylinder protruding out of the upper surface of the main body cylinder in a state of ler-couette flow or turbulent tayler voltex flow (TTVF)). By pressurizing and spraying external air into the removed fly ash, air is pressurized to form voids between fly ash particles, and the liquid or gaseous fluorine compound stored in the storage tank is pressurized by a pump or compressor, and then by high-pressure air through the injection nozzle. When sprayed on the transported fly ash, the glassy film coated on the fly ash particles in contact with the fluorine compound is first removed by a chemical reaction with the fluorine compound, and then the water vapor generated in the steam generator of the steam supply part is removed from the condensed water in the steam separator. Fly ash by separating steam and spraying only dry steam to fly ash through the injection port by hydrolysis with substances such as silicon dioxide (SiO 2 ) and calcium oxide (CaO), which are the main components of the glassy film coated on fly ash particles. While secondary removal of the glassy film coated on the particle surface, the fly ash particles flowing into the passage formed between the main cylinder and the first cylinder are subjected to the turbulent Couette flow (Tayler-Couette flow or Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF)). A glassy substance coated on the surface of the particles through a chemical reaction with a fluorine compound and hydrolysis with water vapor as a mixture of fluorine and water vapor come into contact several times at various angles as the diffusion and stirring, collision with particles, and rotational motion of irregular trajectories are repeatedly performed. As the film is removed, the high voltage generated by the high voltage generator is applied to the discharge electrode and the ground electrode installed facing each other on the inner surface of the main cylinder and the outer surface of the first cylinder, and discharge starts between the two discharge electrodes. Silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), magnesium oxide (MgO), potassium oxide (K 2 O), oxidation, which are the main constituents of the glassy film while releasing charged particles and hot electrons of ions. Work function (eV) of barium (BaO) substances (1.1 eV-5.0eV), while forming a high field energy (5eV-5KeV) band, which flows into the passageway (between the body cylinder and the first cylinder), and the continuation between charged particles of electrons or ions and hot electrons in the discharge process During the elastic collision process, the glassy film coated on the surface of the ash particles is removed three times, and when power is supplied from the AC power supply to the high frequency induction heating coil wound a certain number of turns in the circumferential direction of the outer side of the main body, the current flow direction is 90 degrees. The magnetic field generated by the angle and the high frequency induction heating coil are heated and conducted into the cylinder in a heat conduction method, and the discharge electrode is heated to activate the charged particles of electrons or ions and the hot electrons by receiving thermal energy, and the passage (between the discharge electrodes, the body Between the cylinder and the first cylinder), the residence time of charged particles of electrons or ions and hot electrons is prolonged, increasing the number of elastic collisions with fly ash particles, effectively removing the glassy film coated on the surface of the fly ash particles, and removing the glassy film. The floating fly ash particles scattered in the process of removal are sucked into the hollow velocity of the first cylinder of the hollow structure by the suction force of the fan of the dust collector and pass through the second cylinder connected by the first cylinder and the flange to the dust collector (DUST COLLECTOR) is introduced to the air after vibration is removed, the unburned carbon (C) contained in the fly ash is removed, the glassy film coated on the particle surface is removed, and the finally treated fly ash is transferred to the discharge pipe through the discharge pipe. The installed electric valve is opened and the glassy film removal part supplied to the second storage tank by gravity difference,
유리질막 제거부에서 최종 처리된 플라이애쉬를 간이 저장하는 호퍼, 브로워에 의해 가압된 공기를 배출관에 공급하면서 배출관 일측에 설치된 모터를 구동하면 축으로 연결된 스크류가 회전하는 상태에서 호퍼 하부에 부착된 전동발브를 개방하여 호퍼에 저장된 플라이애쉬를 공급관에 보내면 브로워에서 공급되는 압축공기와 스크류의 회전으로 플라이애쉬를 저장탱크에 공급 및 저장하는 제2저장조와,A hopper that simply stores the final processed fly ash in the vitreous membrane removal unit, while supplying air pressurized by the blower to the discharge pipe and driving the motor installed on one side of the discharge pipe, the motor attached to the lower part of the hopper while the screw connected to the shaft rotates. When the valve is opened and the fly ash stored in the hopper is sent to the supply pipe, the compressed air supplied from the blower and the second storage tank supplying and storing fly ash to the storage tank by rotation of the screw,
제1저장조, 공급기, 미연소된 탄소분 제거부, 유리질막 제거부, 제2저장조에 설치된 센서에 의해 실시간 계측되어 제어부로 전송되는 데이터에 의해 제1저장조, 공급기, 미연소된 탄소분 제거부, 유리질막 제거부, 제2저장조에 전원을 공급, 차단 등의 제어역할을 하는 제어반을 더 포함하여 이루어지는 양자에너지 발생기가 내장된 플라이애쉬 자원화 장치를 제공하는 데 있다.The 1st storage tank, the feeder, the unburned carbon removal part, the glassy film removal part, the 1st storage tank, the feeder, the unburned carbon removal part, the vitreous material by the data measured by the sensor installed in the 2nd storage tank and transmitted to the control part It is to provide a fly ash resource conversion device with a built-in quantum energy generator further comprising a control panel that serves as a control for supplying and shutting off power to the membrane removal unit and the second storage tank.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치는, 화력발전소의 보일러의 후단에 설치된 전기집진기에서 배출되는 플라이애쉬를 탱크로리(101)를 이용하여 운반 및 차체에 부착된 브로워(102)로 압송 및 공급관(103)을 통하여 제1저장탱크(104)에 공급하여 저장하는 제1저장조(100);The fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function according to the present invention for achieving the above technical problem transports fly ash discharged from the electric precipitator installed at the rear end of the boiler of the thermal power plant using the
제1저장탱크(104)에 연결 설치되며 제1저장조(100)에 저장된 플라이애쉬를 스크류 피더 일측면에 설치된 브로워(201)에서 생성된 고압의 공기를 배출관(202)에 공급하면서 제1저장탱크(104) 하부에 설치된 로타리 밸브(105)를 개방하여 플라이애쉬를 공급하면서 구동모터(204)를 구동하여 스크류(203)와 연결된 축을 회전시켜 플라이애쉬를 미연소된 탄소분 제거부(300)와 연결된 배출구(205)로 배출하는 공급기(200);The first storage tank is connected to the
본체(301), 이온화기(310), 공기공급부(320), 선회류(swirl flow)발생기(330), 전기집진부(340), 가열부(350)로 구성되고, 본체(301) 내부 일측면에 서로 마주보게 설치되어 직류전원 공급기(341)에서 직류전원이 인가되는 (+)극(342) 및 (-)극(343)이 설치되고, 분사구(335)가 하부 끝단에 설치된 중공축(334)이 본체(301) 상부면을 관통하여 일측 원주면에 제2평기어(333)가 설치되고, 제2평기어(333)와 기어가 맞물리게 제1평기어(332)가 설치되고, 제1평기어(332)가 축에 연결된 모터(331)를 설치하여, 모터(331)의 회전력을 제1평기어(332)를 통해 제2평기어(333)에 전달하여 분사구(335)를 회전시키면서 회전하는 충공축(334) 상부에 이격되어 설치된 이온화기(310)의 챔버(311)로 공급기(200)에서 이송되는 플라이애쉬에 공기공급부(320)에서 가압되어 공급되는 외부공기를 가압 분사하여 플라이애쉬 입자간의 공극(간격)을 주면서 이온화기(310)의 챔버(311) 내부에 서로 머주보게 설치된 방전전극(313c) 및 접지전극(313d)에 고전압 발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)을 통하여 인가하여 해리, 이온화, 산화, 환원 반응 등의 전기화학적 반응으로 플라이애쉬 및 공기를 이온화 한 후에 배출구(314)를 통해 중공축(334) 상부에 공급하여 중공축(334)을 경유하여 하부 끝단에 설치된 분사구(335)에 보내어, 분사구(335)에서 본체(301)내부로 플라이애쉬를 분사하는 과정에서 이온화된 플라이애쉬 입자끼리, 입자와 공기와의 혼합, 입자 및 공기가 중공축(334) 내면 및 분사구(335) 내면과의 충돌 및 마찰 과정에서 대전되어 이온화된 서로다른 입자와의 전자교환 과정에서 일함수 값이 큰 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 (+)극(342)에 집진되고, 일함수 값이 적은 산화칼슘(CaO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)극(343)에 집진되며, (-)극(343) 중심부에 절연되어 설치된 버너(362)에서 연료 공급관(361)으로부터 공급받는 가연성 기체 또는 액체 상태의 연료에 공기 도입관(363)으로부터 도입되는 외부 공기를 혼합한 후 점화프러그(364)에서 발생되는 스파크로 점화시켜 생성된 화염으로 (+)극(342)에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 직접 연소시켜 제거하거나 또는 (+)극(342)이 부착된 부위의 본체(301) 외표면에 면접하여 설치된 가열코일(352)에 전원공급기(351)에서 도선(353)을 통하여 전원을 공급 열전도 방식으로 가열코일(352)에서 발생되는 열에너지로 (+)극(342)을 미연소된 탄소(C)의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 국부 가열하여 연소반응으로 (+)극(342)에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 연소시켜 제거하면서, 제어부(600)에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 (+)극(342) 및 (-)극(343)에 집진된 플라이애쉬를 탈진하여 유리질막 제거부로 배출하는 미연소된 탄소분 제거부(300);Consisting of a main body 301, an ionizer 310, an air supply unit 320, a swirl flow generator 330, an electric dust collecting unit 340, and a heating unit 350, one side inside the main body 301 The (+) pole 342 and the (-) pole 343 to which DC power is applied from the DC power supply 341 are installed facing each other, and the injection hole 335 is installed at the lower end of the hollow shaft 334 ) Penetrates the upper surface of the main body 301 and the second spur gear 333 is installed on one circumferential surface, the first spur gear 332 is installed so that the second spur gear 333 and the gear are meshed, and the first By installing a motor 331 connected to the shaft of the spur gear 332, the rotational force of the motor 331 is transmitted to the second spur gear 333 through the first spur gear 332 to rotate the injection port 335 The external air that is pressurized and supplied from the air supply unit 320 is pressurized and injected into the fly ash transferred from the feeder 200 to the chamber 311 of the ionizer 310 installed spaced apart on the rotating impulse shaft 334 The high voltage generated by the high voltage generator 313a is applied to the discharge electrode 313c and the ground electrode 313d installed in the chamber 311 of the ionizer 310 in a distance while giving a void (gap) between the ash particles. ) To ionize fly ash and air through electrochemical reactions such as dissociation, ionization, oxidation, and reduction reactions, and supply them to the top of the
본체원통(401)을 포함하는 난류 발생기(410), 플라이애쉬 공급부(420), 불소 화합물 공급부(430), 수증기 공급부(440), 고전압 방전유닛(450), 고주파 가열유닛(460)으로 구성되고, 양 끝단이 원형이며 원기둥 형태의 본체원통(401) 내면의 일측면에 원주면을 따라 방전전극(451) 또는 접지전극(452)을 일정 간격을 두고 복수개 설치하고, 외부 하부 일측의 경사진 원주면상에 제4평기어(409)를 설치하고,제4평기어(409)와 기어가 맞물리도록 제3평기어(408)를 설치하고, 제3평기어(408)가 축에 연결된 모터(407)를 제4평기어(409)와 일치되게 설치하여 모터(407)의 회전력을 제3평기어(408)를 통해 제4평기어(409)에 전달하여 본체원통(401)이 회전되게 설치하고, 본체원통(401) 상부면 중심부에 제2원통(412)의 외경값에 여유를 준 홀을 타공하여 타공된 홀크기에 적합한 베어링 유닛(413c)을 설치하고, 본체원통(401) 내부에 일정 간격을 유지하고 양끝단이 타원형인 원기둥형태의 제1원통(411)의 외표면의 일측면에 본체원통(401) 내면에 설치된 방전전극(451) 또는 접지전극(452)에 서로 마주보게 접지전극(452) 또는 방전전극(451) 설치하고, 제1원통(411)의 상부면 중심에 제2원통(412)의 외경값에 여유를 준 크기의 홀을 타공하고, 타공된 홀의 크기에 적합하게 플랜지(413d)를 설치하여 양 끝단면이 원형인 원기둥 형태의 제2원통(412)의 하단부를 플랜지(413d)에 연결하고, 상단부는 본체원통(401) 상단부를 관통하여 외부로 돌출시켜서 돌출된 제2원통(412)의 상단부 일측의 원주면에 제2평기어(413b)를 설치하고, 제2평기어(413b)와 기어가 맞물리게 제1평기어(413a), 제1평기어(413a)가 축에 연결된 모터(413)를 설치하여 모터(413)의 회전력을 제1평기어(413a)를 통해 제2평기어(413b)에 전달하여 제2평기어(413b)가 설치된 제2원통(412)과 한 단면이 프랜지(413d)로 연결되고 본체원통(401)에서 간격을 두고 설치된 제1원통(411)을 회전시켜서 두 원통(401, 411) 사이에서 형성된 통로(402)의 기류를 제1원통(411)이 타원형의 원기둥이기 때문에 타원형의 단변의 직경와 장변의 직경차 의해서 제1원통(411)이 회전하여 생성되는 원심력에 의해 흐름이 불규칙한 난류 상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))이 되도록 하고, 본체원통(401)의 상부면 외부로 돌출된 제2원통(412)의 상단부 끝단과 간격을 두고 설치된 플라이애쉬 공급관으로 미연소된 탄소 제거부(300)에서 탄소분이 제거되어 공급되는 플라이애쉬에 플라이애쉬공급부(420)의 가압기(421)를 이용하여 외부 공기를 가압하여 분사노즐(422)을 통하여 분사하여 입자간 공극을 형성하면서, 액상 불소화합물 저장탱크(432) 또는 기체상 불소화합물 저장용기(432a)에 저장된 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)로 가압한 후 공급관(434)에 연결된 분사노즐(435)를 통하여 고압의 공기에 의해 이송되는 플라이애쉬에 분사하면 불소 화합물에 접촉되는 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질이 불소 화합물과 화학반응으로 제거되면서, 이어서 수증기 공급부(440)의 수증기 발생(441)기에서 생성된 수증기를 공급관(442)를 통하여 기수분리기(443)에서 응축된 수분과 증기를 분리하여 건증기만 분사구(444)를 통하여 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막의 주 성분물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO) 등의 물질과의 가수분해작용으로 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 2차 제거하면서, 본체원통(401)과 제1원통(411) 사이에서 형성된 통로(402)로 유입되는 플라이애쉬 입자는 난류상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))에 확산되어 혼합, 입자와의 충돌, 불규칙한 궤적의 회전운동이 반복적으로 진행 되면서 불소화합물 및 수증기와의 다양한 각도로 접촉되어 입자 표면에 코팅된 유리질막이 화학반응 및 가수분해작용으로 제거된다. 또한, 본체원통(401)내면과 제1원통(411) 외표면에 서로 마주보게 설치된 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(451)에서 생성된 고전압이 도선(454)을 통해 인가되어서 두 방전극(451, 452) 사이에서 방전이 개시되면서, 방전과정에서 발생되는 전자나 이온의 하전입자와 방전극이 가열 되면서 방출되는 열전자와 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(451)에서 생성되는 고전압이 도선(453) 및 연결구(453a)를 통하여 인가되면서 유리질막의 주성분인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO) 물질의 일함수(eV)(1.1eV-5.0eV)보다 큰 고전계 에너지(5eV-5KeV)대역을 형성 시켜 방전극(451, 452)사이(본체원통과 제1원통사이)로 유입되는 플라이애쉬 입자와 방전과정에서 전자나 이온의 하전입자와 열전자와의 연속된 탄성충돌 과정에서 표면에 코팅된 유리질막을 3차 제거하며, 본체원통(401) 외부 측면의 원주방향으로 일정권수 권선되는 고주파 유도가열코일(464)에 교류전원 공급기(461)에서 도선(463) 및 연결구(463a)를 통하여 전원을 공급하면 전류의 흐름방향과 90도 각도로 발생되는 자기장 및 고주파 유도가열코일에서 발생되는 열에너지를 열전도 방식으로 본체원통(401) 내부로 전도되어 방전극(451, 452)이 가열되어 전자나 이온의 하전입자와 열전자가 열에너지를 받아 활성화되며, 자기장에 의해 방전극(451, 452)사이(본체원통과 제1원통사이)에서의 전자나 이온의 하전입자와 열전자의 체류시간이 연장되어서 플라이애쉬 입자와의 탄성충돌 횟수가 증가되어 효율적으로 플라이애쉬 입자표면에 코팅된 유리질막을 제거하고, 유리질막을 제거하는 과정에서 비산되는 부유 플라이 애쉬 입자는 중공구조의 제1원통(411)의 중공속으로 집진기(DUST COLLECTOR)의 FAN(미도시)의 흡인력에 의해 흡입되어 제1원통(411)과 플랜지(413d)연결된 제2원통을 경유하여 집진기(DUST COLLECTOR)로 유입되어 제진된 후 대기로 배출되고, 플라이애쉬에 함유된 미연소된 카본(C)이 제거되고, 입자 표면에 코팅된 유리질막이 제거되어 최종 처리된 플라이애쉬는 배출관(403)을 통하여 배출관(403)상에 설치된 전동발브(403a)가 개방되어 중렬차로 제2저장조(500)로 공급하는 유리질막 제거부(400);It is composed of a turbulence generator 410 including a
유리질막 제거부(400)에서 최종 처리된 플라이애쉬를 간이 저장하는 호퍼(501), 처리된 플라이애쉬를 스크류 피더(505) 일측면에 설치된 브로워(503)에서 생성된 고압의 공기를 배출관(502)에 공급하면서 하면서 구동모터(506)를 구동하여 회전날개(504)가 외면에 부착된 축(503)을 회전시켜 저장탱크에 공급하는 제2저장조(500); 및The high-pressure air generated by the
제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 설치된 센서(미도시)에 의해 실시간 계측되어 제어부로 전송되는 데이터에 의해 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 전원을 공급, 차단의 제어역할을 하는 제어반(600);을 포함한다.It is measured in real time by a sensor (not shown) installed in the
본 발명에 따른 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치에 의하면, 플라이애쉬 중의 미연소된 탄소분을 이온화하고 전기집진부에서로 집진한 후 집진된 미연소된 탄소분을 연소반응으로 제거하여 시멘트 대체 재료로 사용할 경우 공기공극을 확보하기위한 계면활성제나 슬럼프 확보에 있어서 다량의 AE제가 필요없이 재활용이 가능하다.According to the fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function according to the present invention, the unburned carbon powder in the fly ash is ionized and collected by the electric dust collecting unit, and then the collected unburned carbon is removed by a combustion reaction to replace cement. When used as a surfactant, it can be recycled without the need for a large amount of AE agent to secure a slump or a surfactant to secure air voids.
그리고, 플라이애쉬 표면의 유리질막이 제거되어 물과 집적적으로 반응하지 못하는 잠재수경성을 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the glassy film on the surface of the fly ash is removed, it is possible to solve the problem of latent hydraulic properties that do not react integrally with water.
또한, 플라이애쉬 표면의 유리질막이 제거되어 플라이애쉬를 사용해 콘크리트 타설시 압축강도가 증가한다.In addition, since the vitreous film on the surface of the fly ash is removed, the compressive strength increases when concrete is poured using fly ash.
또한, 플라이애쉬를 사용해 콘크리트를 제조할 경우, 시멘트 사용량을 저감할 수 있고 저감된 사용량 만큼 시멘트 제조공정에서 발생되는 이산화탄소 발생량 및 제조 비용을 저감할 수 있을 뿐만 아니라 유동성 증가로 인한 시공의 편리함, 장기강도 및 화학내구성의 개선 등 성능 개선의 효과를 얻을 수 있다.In addition, when concrete is manufactured using fly ash, the amount of cement used can be reduced, the amount of carbon dioxide generated in the cement manufacturing process and manufacturing cost can be reduced by the reduced amount, as well as the convenience of construction due to increased fluidity and long-term It is possible to obtain the effect of improving performance such as improvement in strength and chemical durability.
아울러, 화력발전소 등의 연소공정에서 발생되는 연소 폐기물을 자원으로 재활용할 수 있다.In addition, combustion waste generated in a combustion process such as a thermal power plant can be recycled as a resource.
도 1은 본 발명의 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치를 나타낸 계통도이다.
도 2는 도 1의 제1저장조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 공급기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 미연소된 탄소분 제거부를 나타낸 단면도이다.
도 5a는 도 4의 이온화기를 나타낸 단면도이다.
도 5b는 도 4의 선회류발생기를 나타낸 단면도이다.
도 5c는 도 4의 전기집진부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 1의 유리질막 제거부를 나타낸 단면도이다.
도 7a는 도 6의 플라이애쉬 공급부를 나타낸 단면도이다.
도 7b는 도 6의 불소화합물 공급부를 나타낸 단면도이다.
도 7c는 도 6의 수증기 공급부를 나타낸 단면도이다.
도 7d는 도 6의 고전압 방전부를 나타낸 단면도이다.
도 7e는 도 6의 가열유닛을 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 1의 제2저장조를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치의 제어반을 나타낸 단면도이다.1 is a schematic diagram showing a fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first storage tank of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing the feeder of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view showing an unburned carbon powder removal unit of FIG. 1.
5A is a cross-sectional view showing the ionizer of FIG. 4.
5B is a cross-sectional view showing the swirl flow generator of FIG. 4.
5C is a cross-sectional view showing the electric dust collecting unit of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view showing a glassy film removal unit of FIG. 1.
7A is a cross-sectional view showing the fly ash supply of FIG. 6.
7B is a cross-sectional view showing the fluorine compound supply unit of FIG. 6.
7C is a cross-sectional view showing the steam supply unit of FIG. 6.
7D is a cross-sectional view illustrating the high voltage discharge unit of FIG. 6.
7E is a cross-sectional view showing the heating unit of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view showing the second storage tank of FIG. 1.
9 is a cross-sectional view showing the control panel of the fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function of the present invention.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치를 나타낸 계통도이다.1 is a schematic diagram showing a fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치는 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500), 및 제어반(600)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function includes a
상기 제1저장조(100)는, 화력발전소의 보일러 후단에 설치되어, 보일러에서 석탄이 연소되어 배기되는 배기가스를 전기집진기에서 집진되어 수거된 플라이애쉬를 일정크기로 입도 분리한 후 탱크로리(101)를 이용하여 운반 및 차체에 부착된 브로워(102)를 이용하여 가압된 공기를 공급관 일측으로 송기하면서 공급관(103)을 통하여 저장탱크(104)에 공급하여 저장한다. The
상기 공급기(200)는, 저장탱크(104)에 연결 설치되며 제1저장조(100)에 저장된 플라이애쉬를 공급관 일측면에 설치된 브로워(201)에서 가압된 공기를 배출관(202)에 공급하면서, 저장탱크(104) 하부에 설치된 전동 로타리 밸브(105)를 가동하여 제1저장조(100)에 저장된 플라이애쉬를 공급관에 공급하면서, 공급관(202) 내부에 설치된 스크류(203) 축과 연결된 구동모터(204)를 구동하여 공급관(104)으로 유입되는 플라이애쉬를 미연소된 탄소분 제거부(300)와 연결된 배출구(205)로 배출한다. The
상기 미연소된 탄소 제거부(300)는 본체(301), 이온화기(310), 공기 공급부(320), 선회류발생기(330), 전기집진부(340), 가열코일(350), 연소부(360)로 구성되며, 극성이 서로다른 (+)전극(342) 및 (-)전극(343)에 전원공급기(323)에서 직류전원을 도선(344)을 통하여 공급하면서 가압기(322)에서 외부 공기를 흡입하여 수주 200mmaq 내지 5000mmaq범위의 압력으로 가압한 후 가압된 공기를 공급관(323)을 통하여 이온화기(310)의 챔버(311) 상부에 공급하여 챔버(311)에 연결된 공급관(312)으로 유입되는 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 입자간 공극(간격)을 형성 및 가압하면서 이온화기(310)의 챔버(311) 내부 경사면에 서로 마주보게 설치된 방전전극(313C) 및 접지전극(313d)에 고전압 발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)을 통하여 인가하여 해리, 이온화, 산화, 환원 반응의 전기화학적 반응으로 플라이애쉬 및 공기를 이온화 한 후에 배출구(314)를 통해 중공축(334)의 중공부로 공급하여 고속으로 회전하는 선회류발생기(330)의 분사구(335)에 분사하여 분사구 밑면 중심부에 설치된 충돌판(335a)에 충돌 및 밑면의 가장자리 원주면상에 간격을 두고 일정 직경으로 타공된 홀(335b)과 분사구(335)의 회전에 의한 원심력으로 측면에 간격을 두고 일정 직경으로 타공된 홀(335c)을 통하여 본체(301) 내부로 플라이애쉬가 분사되는 과정에서 원심력에 의해 생성되는 선회류(swirl flow)에 의해 이온화 된 고압의 공기와 이온화된 플라이애쉬와 혼합, 플라이애쉬 입자끼리의 충돌, 충돌판(335a)에 충돌, 플라이애쉬 입자가 챔버(311)내면, 충공축(334)내면, 분사구(335)의 내면과의 마찰, 분사구(335)에서 전기집진부(340) 내부로 재비산 과정에서 대전되어 상기 두 물질의 접촉 계면에서 에너지 준위가 동일할 때까지 물질간 전자의 이동과정에서 물질의 전자와의 친화력 척도에 의해 이온화(+이온, -이온)된 후 전기집진부(340) 내부를 낙하 하면서 직류전원 공급기(341)에서 직류전원이 공급되는 (+)전극(342) 및 (-)전극(343)에 집진 되면서 동시에 (+)전극(342) 및 (-)전극(343)에 면접하여 설치되는 가열코일(352)에 전원공급기(351)에서 전원을 공급하여 발열체의 열에너지를 (+)전극(342) 및 (-)전극(343)에 열전도방식으로 미연소탄소분의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 가열하여 (+)전극(342)에 포집된 미연소된 탄소분을 연소반응으로 제거하거나, 버너(362)에 연결된 연료공급관(361)을 통하여 공급되는 연료를 공기도입관(363)으로 유입되는 공기와 혼합한 후 점화프러그(364)에서 생성되는 스파크에 의해 점화시켜 고온의 화염을 생성하여서 (+)전극(342)에 포집된 미연소된 탄소분을 직접연소시켜 제거하면서 (+)전극(342)에 부착된 플라이애쉬를 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 탈리하면서, 배출관(302)에 설치된 전동발브(303)를 개방하여 유리질막 제거부(400)에 공급한다.The unburned
상기 유리질막 제거부(400)는 난류발생기(410), 플라이애쉬 공급부(420), 불소화합물 공급부(430), 수증기 공급부(440), 고전압 방전유닛(450), 가열유닛(460)으로 구성되는데, 양 끝단이 원형이며 원기둥 형태의 본체원통(401)의 상부면 중심부에 제2원통(412)의 외경값에 여유를 준 크기의 홀을 타공하고, 타공된 홀크기에 적합한 베어링 유닛(413c)을 설치하고, 내부 하부 일 측면에 십자 모양의 고정구(404)를 설치하고 중심부에 제1원통(411)하부에 부착된 축(411b)의 외경값에 여유를 준 크기의 홀을 타공하고 홀의 크기에 적합한 베어링 유닛(405)을 설치한다. The glassy
본체원통(401)의 하부 일측의 경사진 외표면 일측 원주면에 제4평기어(409)를 설치하고, 제4평기어(409)와 기어가 맞 물리도록 제3평기어(408)를 설치하고, 제3평기어(408)가 축에 연결된 모터(407)를 설치하여 모터(407)의 회전력을 제3평기어(408)를 통해 제4평기어(409)에 전달하여 본체원통(401)이 제1원통(411)의 회전방향의 반대방향으로 회전하게 설치한다. 본체원통(401)을 포함하는 난류발생기(410)는 본체원통(401), 본체원통(401)하부 경사면 일측 원주면에 설치되는 제4평기어(409), 제4평기어(409)와 기어가 맞 물리도록 제3평기어(408)를 설치하고, 제3평기어(408)가 축에 연결된 모터(407)를 설치하여 모터(407), 제1원통(411), 제1원통(411)상부면 중심부에 설치된 플랜지(413d)에 연결 설치되는 제2원통(412), 제2원통(412)일측 원주면에 제2평기어(413b)가 설치되고, 제2평기어(413b)와 기어가 맞물리게 제1평기어(413a)가 설치되고, 제1평기어(413a)가 축에 설치된 모터(413)을 설치하고, 모터(413)로 구성된다.The
제1원통(411)은 단면이 타원형 인 원기둥 형상이며 상부는 막혀있고 하부는 개방된 형상이다. 제2원통(412)은 단면이 원형인 원기둥 형상이며 상부 하부가 개방되어 있다. 제1원통(411)의 하부 끝 단면 내부에 십자 모양의 고정판(411a)을 설치하고 중심부에 일정직경의 축(411b)을 설치한 후 고정원통(401)내부 하부에 설치된 거치대(404) 중심부에 설치된 베어링 유닛(405)에 제1원통(411)의 축(411b)을 설치한 후 상부면의 중심부에 일정직경 홀이 타공된 부위에 제2원통(412)의 외경에 여유를 둔 플랜지(413d)를 설치한 후 프랜지(413d)에 본체원통(401)상부면 중심부에 설치된 베어링 유닛(413c)의 중공부를 관통하여 내려오는 제2원통(412)의 하부 끝단을 상기 플랜지(413d)에 삽입 볼트체결하여 고정한다.The
타원형 원기둥 형태의 제1원통(411)의 아래방향 끝단 내부에 중심에 일 십자 모양의 고정대(411b)를 설치하고, 고정대 중심부에 일정직경, 일정길이의 축(411b)을 설치한다. 제2원통(412)의 상부 일측면에 본체원통(401)의 상부면과 간격을 두고 제2평기어(413b)를 설치하고, 제2평기어(413b)와 기어가 맞물리게 제1평기어(413a)가 설치되고, 제1평기어(413a)가 축에 설치된 모터(413)을 설치하고, 모터(413)에 제어반(600)에서 전원을 공급 하면 제2평기어(413b)와 연결된 제1, 제2원통(411, 412)이 회전한다.A
상기 제1, 제2원통(411, 412)이 회전하면 원심력이 생성되고, 제1원통(411)이 타원형의 원기둥이기 때문에 단변의 직경와 장변의 직경차 의해서 본체원통(401)과 제1원통(411)사이의 통로(402)에서 유체의 흐름은 난류흐름 상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태에서 플라이애쉬 공급부(420)로 미연소된 탄소 제거부(300)에서 탄소분이 제거되어 공급되는 플라이애쉬에 가압기(421)에서 가압된 고압의 공기를 분사하여 플라이애쉬 입자간 공극을 형성하고 이어서, 액상 불소 화합물 공급부(430)의 저장탱크(432) 또는 기체상 저장용기(432a)에 저장된 액상 또는 기체상태의 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)에서 가압하여 분사노즐(435)을 통하여 고압의 공기에 의해 이송되는 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 표면에 코팅된 유리질 막을 구성하는 주 성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO)과 화학반응으로 유리질막을 제거되면서, 이어서 수증기 공급부(440)의 수증기 발생기(441)에서 생성된 수증기를 공급관(442)를 통하여 기수분리기(443)에서 응축된 수분과 증기를 분리하여 건증기만 분사구(444)를 통하여 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막의 주 성분물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO) 등의 물질과의 가수분해작용으로 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 2차 제거하면서, 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성된 통로(402)로 유입되는 플라이애쉬 입자는 난류상태인 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태에서 확산되어 교반, 입자와의 충돌, 불규칙한 궤적의 회전운동이 반복적으로 진행 되면서 불소화합물 및 수증기와 플라이애쉬 입자와의 화학반응 및 가수분해반응이 진행되어 플라이애쉬 입자표면에 코팅된 유리질막이 제거되면서, 통로(402)를 구성하는 본체원통(401) 내면과 제1원통 외표면에 서로 마주보게 방전전극(451) 및 접지전극(452)를 복수개 설치하고 고전압 발생기(453)에서 생성되는 고전압을 도선(454) 및 연결구(454a)를 통하여 두 방전극(451, 452)에 인가하면 두 방전극(451, 452)사이에서 방전이 개시되면서 방전과정에서 전자나 이온의 하전입자와 방전극이 가열 되면서 발생되는 열전자를 방출하면서, 동시에 유리질막의 주성분인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO) 물질의 일함수(eV)(1.1eV-5.0eV)보다 큰 고전계 에너지(5eV-5KeV)대역을 형성시키고, 형성된 이 고전계에너지 대역으로 유입되는 플라이애쉬 입자와 방전과정에서 전자나 이온의 하전입자와 열전자와의 연속된 탄성충돌 과정에서 표면에 코팅된 유리질막을 3차 제거하며, 본체원통(401)외부 측면의 원주방향으로 일정권수 권선되는 고주파 유도가열코일(454)에 교류전원공급기(461)에서 전원을 주파수 발진기(미도시)로 공급하면, 주파수 발진기(462)의 주파수 발진회로에서 60Hz의 주파수는 20KHz에서 500KHz 사이의 선택된 적정값으로 증폭되어 도선(463) 및 연결구(463a)를 통해 미리 목표 열량이 미리 계산되어 설계된 권수의 유도가열코일(464)에 인가 되는데, 출력된 높은 주파수의 전류가 유도가열코일(464)에 흐르면서, 유도가열코일(464)에 의해 자기장이 발생되고, 발생된 자기장이 본체원통(401)을 침투하고, 이 자기장이 침투한 표피깊이(skin depth)의 본체원통(401)에 유도전류(induction current)가 흐르게 되어 주울열(joule heating)이 발생되어 열전도 형태로 본체원통(401)내부로 열이 공급되어 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에 형성된 통로(402)를 통과하는 플라이애쉬 입자 및 본체원통(401)과 제1원통(411)에 설치된 방전극(451, 452)을 가열하여 방전 효율을 향상하고 방전극(451, 452)에서 방전과정에서 발생되는 전자나 이온의 하전입자와 열전자를 활성화 하여 플라이애쉬 입자와 전하 및 열전자와의 탄성충돌 강도를 강하게 하고, 유도가열코일(464)에서 발생되는 자기장이 전하 및 열전자의 체류시간을 연장하여 플라이애쉬 입자와 전하 및 열전자와의 탄성충돌 횟수를 증가하여 유리질막 제거효율을 더욱더 향상시킨다.When the first and
제2저장조(600)는, 유리질막 제거부(400)에서 최종 처리된 플라이애쉬를 간이 저장하는 호퍼(501)에 일시저장하면서, 브로워(503)에 의해 가압된 공기를 배출관(504)에 공급하면서 배출관(504) 일측에 설치된 모터(506)를 구동하면 모터축(506)과 연결되며 외부에 나선방향으로 날개가 부착된 스크류 형상의 축(505)이 회전하는 상태에서 호퍼(501) 하부에 부착된 전동로타리 밸브(502)를 개방하여 호퍼(501)에 저장된 플라이애쉬를 배출관(504)에 보내면 브로워(503)에서 공급되는 압축공기와 스크류(505)의 회전으로 플라이애쉬를 저장탱크(507)에 공급 및 저장한다.The
제어반(600)은, 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 설치된 센서(미도시)에 의해 실시간 계측되어 제어부로 전송되는 데이터에 의해 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 전원을 공급, 차단 등의 제어역할을 한다.The
도 2는 도 1의 제1저장조를 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing the first storage tank of FIG. 1.
도 2를 참조하여 설명하면, 제1저장조(100)는 탱크로리(101), 브로워(102), 공급관(103), 저장탱크(104), 집진기(105)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the
제1저장조(100)는, 화력발전소의 보일러 후단에 설치되어 보일러에서 석탄이 연소되어 배기되는 배기가스를 전기집진기에서 집진되어 수거된 플라이애쉬를 입도 분리한 후에 탱크로리(101)를 이용하여 운반하고, 공급관(103)과 탱크로리 배출관을 연결하고 난 후 밸브(미도시)를 개방하고 차체(101)에 부착된 브로워(102)를 가동하여 생성되는 고압의 공기를 공급관(103) 공급하여 탱크로리(101)에 저장된 플라이애쉬를 공기압으로 가압하여 저장탱크(104)에 공급하는데 저장탱크(104)의 내압상승을 예방하기 위하여 저장탱크 상부 일측에 고정식 밸필터 유닛(105)를 설치하여 배기되는 공기중 부유된 플라이애쉬를 필터로 여과하여 회수하면서 탱크로리내부(101)의 플라이애쉬를 저장탱크에 공급 및 저장한다.The
상기 브로워(200)는 링브로워, 터보블로워, 터보FAN, 공기압축기 중에서 현장에 적합한 어느 한가지 기종 이상을 선정하여 사용한다.The
상기 저장탱크(104) 상부에 설치된 밸필터 유닛(105)의 여재는 비산되는 플라이애쉬를 충분하게 집진할 수 있는 헤파필터 이상의 고성능 필터를 사용한다.The filter medium of the
상기 저장탱크(104)의 재질은 카본스틸(SS400), 스테인레스 스틸(STS304) 등의 범용 재질을 사용한다.The
도 3은 도 1의 공급기를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the feeder of FIG. 1.
도 3을 참조하여 설명하면, 상기 공급기(200)는 저장탱크(104)에 연결 설치되며 제1저장조의 저장탱크(104)에 저장된 플라이애쉬를 공급관(202)의 일측면에 설치된 브로워(201)를 가동하여 가압된 공기를 공급관(202)에 공급하면서 저장탱크(104) 하부에 설치된 전동 로타리 밸브(105)를 구동하여 플라이애쉬를 공급하면서 공급관(202) 내부에 설치되고, 스크류(203)가 모터(204)의 축과 연결된 상태에서 모터(204)를 가동하면 모터의 축과 연결된 스크류(203)를 회전시켜 공급관(203)으로 유입되는 플라이애쉬를 배출구(205)로 배출하여 중력차로 미연소된 카본 제거부(300)에 공급한다.Referring to FIG. 3, the
도 4는 도 1의 미연소된 탄소분 제거부를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an unburned carbon powder removal unit of FIG. 1.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 미연소된 탄소분 제거부(300)는 본체(301), 이온화기(310), 공기 공급부(320), 선회류발생기(330), 전기집진부(340), 가열코일(350), 연소부(360)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the unburned carbon
상기 본체(301)의 형상은 하부 부분이 경사진 원기둥형 또는 직육면체 형상일 수 있으며 상부에는 선회류(swirl flow)발생기(330)가 상부면에 간격을 두고 설치되고, 선회류(swirl flow)발생기(330)의 제2평기어(333)중심을 관통하여 설치되는 중공구조의 축(334) 상부에 간격을 두고 이온화기(310)가 설치되고, 이온화기(310)의 챔버(311) 상부에 플라이애쉬 공급관(312)이 설치되고, 일측면에 공기 공급부(320)의 공급배관(323)이 설치되며, 하부 경사면에 고전압발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)통하여 공급 받는 방전전극(313c) 및 접지전극(313d)가 챔버(311)내부 하부 경사면에 서로 마주보게 설치된다. 본체(301)내부 상부 중심부에 본체(301)를 관통하여 설치되는 중공구조의 축(323) 끝단에 선회류(swirl flow)발생기(330)의 분사구(335)가 설치되고, 분사구(335)과 동일 높이에 양측면 방향으로 간격을두고 서로 마주보게 전기집진부(340)의 극성이 서로다른 +전극(342) 및 -전극(343)이 설치된다. 또한, +전극(342)에 면접하여 발열체의 가열코일(352)이 설치되고, -전극(342)측에 본체(301) 일측면에 본체(301)를 관통하여 연소부(360)의 버너(362)가 설치된다.The shape of the
상기 이온화기(310)는 내부 하부가 경사진 형상의 챔버(311)의 상부 중심부에 공급기(200)으로부터 공급되는 플라이애쉬 공급관(312)이 설치되고 챔버(311)의 상부 일측에 플라이애쉬 공급관(312)과 간격을 두고 고압 공기 공급부(320)의 공기 공급관(323)이 연결되고, 챔버(311)하부의 경사면에 서로 마주보게 고전압발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)통하여 공급 받는 방전전극(313c) 및 접지전극(313d)이 설치되고, 간격을 두고 챔버(311)의 하부면에 직경이 축소된 토출구(313)가 형성된다.In the
챔버(311) 상부에 연결된 플라이애쉬 공급관(312)으로 공급기(200)로 부터 플라이애쉬가 공급되면서, 고압공기 공급기(320)에서 수두압 200mmaq 내지 5,000mmaq 범위내에 어느 특정압력이 선정되어 가압된 고압의 공기가 챔버(311)의 상부에 연결된 공급배관(323)에 공급되어 챔버(311)내부로 공급하면 가압된 공기에 의한 플라이애쉬 입자와 격렬한 교반으로 플라이애쉬 입자간 공극을 형성하면서 이어서 고전압발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)통하여 공급 받는 방전전극(313c) 및 접지전극(313d)사이에서 방전개시 및 형성된 고 전계 전자 에너지 대역을 통과하면서 플라이애쉬 입자가 가압된 외부공기를 플라이애쉬에 분사하여 입자간 공극이 형성및 플라이애쉬를 통과시켜 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기화학적 반응으로 플라이애쉬 입자를 이온화한 후에 입자가 이온화된 플라이애쉬는 토출구(314)를 통하여 선회류(swirl flow)발생기(330)로 이송된다.While the fly ash is supplied from the
상기 고압공기 공급부(320)는 외부공기 도입관(321), 가압기(322), 토출배관(323)으로 구성된다. 제어반(600)에서 가압기(322)에 전원이 공급되면 가압기(322)가 구동하여 외부공기 도입관(321)을 통해 외부 공기를 도입하여 수두압 200mmaq 내지 5000mmaq 범위에서 선택된 압력 까지 가압하여 토출배관(323)를 통하여 혼합기(310)로 공급하는데, 외부공기를 가압하는 가압기(322)는 링 타입, 터보타입의 브로아나 피스톤 타입, 스크류 타입의 공기 압축기 중에서 작업여건을 고려하여 어느 한가지 기종의 가압기(322)를 선정하여 사용한다.The high-pressure
도 5a는 도 4의 이온화기를 나타낸 단면도이고, 도 5b는 도 4의 선회류발생기를 나타낸 단면도이다.5A is a cross-sectional view showing the ionizer of FIG. 4, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing the swirl flow generator of FIG. 4.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면, 상기 선회류발생기(330)는 모터(331), 제1평기어(332), 제2평기어(333), 중공축(334), 분사구(335)로 구성된다. 본체(301)상부외면 중심부 일측에 중공축(334)에 일정직경의 제1평기어(332)가 축으로 연결된 모터(331)가 본체(301) 중심부와 간격을 두고 설치되고, 중심부에 중공축(334) 일측의 원주면에 장착된 제2평기어(333)가 본체(301)와 상부 방향으로 간격을 두고 설치되며, 중공축(334)의 제2평기어(333)을 중심으로 상부 끝단은 이온화기(310)의 챔버(311)와 연결되고 중공축(334)하부는 본체(301)를 관통하고, 관통된 부분위치에 설치된 베어링(336) 중심부를 통과하여 끝단에 원주면 측면과 밑면에 일정 직경의 홀이 타공되고, 밑면 중심부에 외부에 올록볼록 형상으로 가공된 원뿔모양의 충돌판(335a)이 부착된 원기둥형 분사구(335)가 설치된다.5A and 5B, the
제어반(600)에서 전원을 공급받아 모터(331)를 구동하면 모터축에 연결된 제1평기어(332)가 모터(331)의 정격 회전수(RPM)만큼 회전하고, 기어가 서로 맞물리게 설치되고 제1평기어(332)의 직경보다 같거나 적게 제작된 제2평기어(333)가 모터(331)의 정격 회전수(RPM)만큼 또는 더 높은 회전수로 회전하는데, 제2평기어(333) 중심부를 관통하고, 베어링(336)를 관통하여 고정되고 하부끝단에 설치된 분사구(335)도 제2평기어(333)의 회전수 만큼 회전된다.When the
상기 이온화기(310)에서 고전압 방전으로 하전된 플라이애쉬는 챔버(311)의 토출구(313)에서 고속으로 분출, 선회류(swirl flow)발생기(330)의 중공축(334)상부로 유입되어 분사구(335) 내부로 도출되어 밑면 중심부에 설치된 충돌판(335a)에 충돌하고 이어서 분사구(335) 내부로 비산 되며 동시에 분사구(335)의 밑면에 타공된 복수개의 홀(335b) 및 측면의 원주면에 일정직경으로 타공된 복수개의 홀(335c)을 통해 본체(301)내부로 분출되며, 상기 분출 과정에서 중공축(334)내부에서 고속 기류(가압된 공기) 및 중공축(334) 내부면과의 마찰, 플라이애쉬 입자간 충돌 그리고 분사구(335)내부에서 충돌판(335a)과의 충돌, 분사구(335)의 배출홀(335b, 335c)에서 원심력에 의한 고속 배출과정에서 상기 챔버(311)에서 고전압 방전에 의해 이온화된 플라이애쉬 중의 미연소된 카본(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화철(FeO), 산화구리(CuO) 등의 서로다른 입자끼리 접촉, 마찰 대전되어 생성되는 전자는 서로 다른 물질간의 접촉 계면에서 에너지 준위가 동일할 때까지 다른 물질로 전자가 이동하는데, 전자에 대해 친화력이 높아 일함수 값이 큰 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 (+)극(342)에 집진되고, 반면에 친화력이 낮아 일함수 값이 적은 산화칼슘(CaO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)극(343)에 집진된다.The fly ash charged by the high voltage discharge in the ionizer 310 is ejected at high speed from the outlet 313 of the chamber 311, and flows into the upper portion of the hollow shaft 334 of the swirl flow generator 330 (335) It is guided inside and collides with the collision plate 335a installed in the center of the bottom surface, and then scatters into the injection hole 335 and at the same time, a plurality of holes 335b perforated on the bottom surface of the injection hole 335 and the circumferential surface of the side surface It is ejected into the body 301 through a plurality of holes 335c perforated with a predetermined diameter, and in the ejection process, a high-speed airflow (pressurized air) inside the hollow shaft 334 and the internal surface of the hollow shaft 334 High voltage in the chamber 311 during friction, collision between fly ash particles, and collision with the collision plate 335a inside the injection hole 335, and during high-speed discharge by centrifugal force in the discharge holes 335b and 335c of the injection hole 335 Unburned carbon (C), alumina (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), iron oxide (FeO), copper oxide (CuO), etc. in fly ash ionized by discharge Electrons generated by contact and triboelectric charge between different particles move to other materials until the energy level is the same at the contact interface between different materials.Unburned carbon with a high work function value due to its high affinity for electrons ( Particles of C), alumina (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and copper oxide (CuO) are collected in the (+) electrode 342 due to a negative charge during the electron exchange process. The particles of calcium oxide (CaO), which have a low affinity and a low work function value, are collected in the (-) electrode (343) due to a positive charge during the electron exchange process.
물질은 전자를 잃어 (-)전하를 띄고, 물질은 전자를 얻어(+)전하를 띈다. 각 물질의 전자에 대한 친화력 척도를 일함수(work function)라 하는데 이는 하나의 전자를 물질 표면에서 무한대로 움직이게 하는데 필요한 에너지를 의미하며, 이는 물질 표면의 화학조성에 의존하며 각 물질마다 고유한 값을 가진다.Matter loses electrons and has a negative charge, and matter gains electrons and has a positive charge. The measure of affinity for an electron of each substance is called the work function, which means the energy required to make an electron move indefinitely on the surface of a substance, which depends on the chemical composition of the substance's surface and is unique for each substance. Have.
또한, 일함수가 다른 두 물질이 접촉하면 이들 사이의 일함수 차이가 없어질 때까지 전자를 교환하여 일함수가 낮은 물질은 (+)전하를, 높은 물질은 (-)전하를 띄게된다.In addition, when two materials with different work functions come into contact, electrons are exchanged until the difference in work function between them disappears, so that a material with a low work function has a positive charge and a material with a high work function has a negative charge.
플라이애쉬 중의 미연소된 카본(C)의 일함수는 4.0eV이고, 알루미나(Al2O3)의 일함수는 4.70eV이고, 이산화규소(SiO2)의 일함수는 5.0eV이고, 산화칼슘(CaO)의 일함수는 1.6+-0.2eV이고, 산화철(FeO)의 일함수는 3.85eV이고, 산화구리CuO)의 일함수는 4.38eV이다.The work function of unburned carbon (C) in fly ash is 4.0 eV, the work function of alumina (Al 2 O 3 ) is 4.70 eV, the work function of silicon dioxide (SiO 2 ) is 5.0 eV, and calcium oxide ( CaO) has a work function of 1.6+-0.2 eV, iron oxide (FeO) has a work function of 3.85 eV, and copper oxide CuO) has a work function of 4.38 eV.
또한, 챔버(311)내부의 하부가 경사지고 토출구(314)의 직경이 축소되어 고속 기류에 의한 격렬한 혼합으로 플라이애쉬의 입자와 입자의 충돌횟수가 증가 및 입자와 챔버(311)내면과의 충돌로 대전량이 증가되어 대전효율이 향상된다.In addition, as the lower part of the
또한, 하전되고, 대전된 플라이애쉬의 미분체(입자)는 가압공기에 의해 공극이 형성되고 일정유속이 유지되어 에어로졸 상태로 유지되어 미분체 끼리의 응집현상의 방지 기능으로 분리 효율이 높다.In addition, the charged and charged fine powders (particles) of the fly ash are formed into voids by pressurized air and maintained in an aerosol state by maintaining a constant flow rate, so that the separation efficiency is high due to the function of preventing aggregation between the fine powders.
도 5c는 도 4의 전기집진부를 나타낸 단면도이다.5C is a cross-sectional view showing the electric dust collecting unit of FIG. 4.
도 5c를 참조하면, 전기집진부(340)는 직류전원 공급기(341), +전극(342), -전극(343), 도선(344)으로 구성된다. +전극(342), -전극(343)은 본체(301)내부에서 선회류(swirl flow)발생기(330)의 분사구(345)의 아랫방향으로 일정거리 이격되어 서로 마주보게 본체(301)내면에 면접하여 설치된다. 극성이 서로다른 +전극(342) 및 -전극(343)에 직류 직류전원 공급기(341)에 생성된 고전압을 인가하여 전극(342, 343)사이에 전계를 형성시켜 분사구(335)에서 대전되어 낙하하는 플라이애쉬 입자가 두 전극(342, 343)사이를 통과할 때 대전된 극성(+, -)에 따라 각기 정전기적인 인력을 받는 +전극(342)에 플라이애쉬중의 일함수가 높은 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO) 등의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 +전극(342)에 부착하고, -전극(343)에 산화칼슘(CaO) 등의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)전극(343)에 이동하여 분리되어 부착된 후 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 탈진되는 과정이 반복적으로 수행된다.Referring to FIG. 5C, the electric
상기 +전극(342), -전극(343)의 재질은 전기 전도성이 좋은 재질인 구리(Cu), 카본(C), 은(Ag), 스테인레스 스틸(STS304) 등의 재질 중에서 어느 한가지 이상의 재질을 선정하여 사용한다. 고전압 발생기(341)에서 +전극(342) 및 -전극(343)에 직류 고전압을 인가하면 두극(342, 343)사이에서 생성되는 정전기적 인력은 고전압 발생기(341)에서 두극(342, 343)에 인가하는 전압의 세기와 두극(342, 343)사이의 이격거리(D)와 비례하므로 미연소된 탄소분의 분리 효율을 높이기 위해서는 고전압 발생기(341)의 출력측 전압이 고전압 이어야하고, 두극(342, 343)사이의 이격거리(D)가 적어야 한다. 또한, 플라이애쉬의 처리량을 대용량으로 증가시키기 위해서는 두극(342, 343)사이의 이격거리(D)가 충분히 확보되어야 하나 이격거리(D)가 증가될 수록 미연소된 탄소분의 분리 효율이 저하되기 때문에 안정된 미연소된 탄소분의 분리 효율을 유지하고 플라이애쉬 처리량을 증가 시키기 위해서는 고전압 발생기의 입력측 전압은 D.C 12V 이상이고 출력측 전압은 D.C 1KV 내지 500KV범위 내에서 어느 한 적정값의 전압을 선정한다.The material of the +
상기 가열부(350)는 전원공급기(351), 가열코일(352), 도선(353)으로 구성되어 (+)전극(342)과 면접하여 설치되는 가열코일(352)에 전원공급기(351)에서 직류 또는 교류전원을 도선(353)을 통해 공급하여 발열체(352)에서 생성되는 열에너지를 (+)전극(342)에 열전도방식으로 전달하여 (+)전극(342)을 미연소탄소분의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 가열하여 (+)전극(342)에 포집된 미연소된 탄소분을 연소반응으로 제거한다.The
상기 연소부(360)는 연료공급관(361), 버너(362), 공기공급구(363), 점화프러그(364)로 구성되어 본체(301)의 일 측면에 설치된 전기집진부(340)의 (-)음극(343)의 중심부에 외부를 절연 및 단열처리한 후 (+)극(341)과 마주보게 본체(301)을 관통하여 설치된다.The
선회류(swirl flow)발생기(330)를 통과 과정에서 플라이애쉬 입자간의 접촉, 분사구(335)내면과의 마찰, 입자간의 충돌 과정에서의 일함수(작용함수)가 다른 두 물질이 마찰하여 일함수가 큰 물질인 카본(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO) 등의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 전기집진부(340)의(+)극(341)에 부착(집진)되고, (+)극(341)에 부착된 미연소된 카본(C)을 연료공급관(361)로부터 수소(H2)가스, 메탄(CH4)가스, 수성가스(CO-H2) 등의 가연성가스 또는 가솔린, 경유, 등유 등의 가연성 액체 연료를 공급받아 버너(362)에서 공기도입관(363)으로 도입되는 외부공기를 혼합 및 점화프러그(364)에서 발생되는 스파크로 점화시켜 연료를 연소시켜 고온의 화염으로 전기집진부(340)의 (+)극(342)에 부착된 미연소된 카본(C)을 직접 연소시켜 연소반응으로 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2)를 배출하면서 제거하는데 관련된 연소반응식은 연소 반응식 1, 2, 3과 같다.In the process of passing through the
[연소 반응식 1][Combustion Scheme 1]
C + O2 ▶ CO2 + 97000calC + O 2 ▶ CO 2 + 97000cal
[연소 반응식 2][Combustion Scheme 2]
C + CO2 ▶ 2CO + 38800calC + CO 2 ▶ 2CO + 38800cal
[연소 반응식 3][Combustion Scheme 3]
2C + O2 ▶ 2CO + 58800cal2C + O 2 ▶ 2CO + 58800cal
(출처:정복 열관리 실기, 출판사:진문사, 저자:권영수 외)(Source: Practical Conquest Thermal Management, Publisher: Jinmunsa, Author: Youngsoo Kwon, etc.)
상기 연소반응식 1, 2, 3에서의 연소열은 본체(301)내부의 온도를 상승시키기 때문에 가열부(350)의 발열체(352)에 전원공급기(351)에서 공급되는 전력량을 연소반응식 1, 2, 3에서의 연소열에 상응하는 양 만큼 절감할 수 있고, 또한, 연소부(360)의 버너(362)에 공급되는 연료량을 절감할 수 있다.Since the heat of combustion in the
상기와 같이 미연소된 탄소분이 제거된 플라이애쉬는 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 탈리되어 본체(301)의 배출관(302)에 설치된 전동발브(303)를 개방하여 유리질막 제거부(400)로 배출한다.The fly ash from which unburned carbon is removed as described above is removed at a selected time in the range of 1 minute to 2 hours by on-off control of the power using a microcomputer in the control panel and installed in the
도 6은 도 1의 유리질막 제거부를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a glassy film removal unit of FIG. 1.
도 6을 참조하여 설명하면, 상기 유리질막 제거부(400)는 본체원통(401)을 포함하는 난류발생기(410), 플라이애쉬 공급부(420), 불소화합물 공급부(430), 증기 공급부(440), 고전압 방전유닛(450), 가열유닛(460)으로 구성된다.Referring to FIG. 6, the vitreous
상기 본체원통(401)을 포함하는 난류발생기(410)는 본체원통(401), 본체원통(401)의 경사진 하부 일측면의 원주면상에 제4평기어(409)가 설치되고, 제4평기어(409)의 이와 맞물리며 제2모터(407)의 축 끝단에 설치되는 제3평기어(408), 내부에 설치되는 제1원통(411), 본체(401)외부에 설치되는 제2원통(412), 제1원통(411)과 제2원통(412)를 연결하는 판형 플랜지(413d), 본체원통(401)의 중심부에 설치되는 베어링 유닛(413c), 제2원통(412)의 일 측면에 설치되는 제2평기어(413b), 제2평기어(413b)와 기어가 맞물리게 설치되는 제1평기어(413a), 제1평기어(413b)에 연결되어 제1, 제2원통(411, 412)을 회전 시키는 제1모터(413), 그리고 제1원통(411)을 고정하는 고정대(404) 및 베어링 유닛(405a)으로 구성된다.The turbulence generator 410 including the
상기 본체원통(401)을 포함하는 난류발생기(410)의 본체원통(401)은 양 끝단이 원형인 원기둥 형상이며, 상부 일측면에 불소화합물 공급부(430) 및 증기 공급부(440)가 연결 설치된 플라이애쉬 공급부(420)가 연결 설치되고, 하부 경사진 끝단에 유리질막이 제거된 플라이애쉬 배출관(403)이 설치되고, 배출관(403)과 상부방향으로 간격을 두고 열십자 모양의 고정대(404)가 설치되고 중심부에 제1원통(411)의 축(411b)의 외경치수보다 여유를 준 크기의 중공부를 갖는 베어링 유닛(404a)이 설치되고, 외부 일측의 원주면에 제4평기어(409)가 설치되고, 제3평기어(408)가 축에 연결된 모터(407)가 제4평기어(409)의 기어와 제3평기어(408) 기어가 일치되게 설치된다.The
또한, 내부 일측의 원주면에는 고전압 방전유닛(450)의 방전전극(451) 또는 접지전극(452)이 서로 간격을 두고 원주면상에 복수개가 설치되고, 설치된 방전전극(451) 또는 접지전극(452)의 동일 높이의 외측면에는 가열유닛(460)의 발열 코일(462)가 일정권수 권선된다.In addition, a plurality of
또한, 본체원통(401)의 상부면 중심에 중공 구조의 양끝 단면이 원형인 원기둥형상인 제2원통(412) 외경치수에 여유를 준 크기의 홀이 타공되고 홀직경에 적합하게 베어링(413)이 설치되며, 설치된 베어링 홀에 난류 발생기(410)의 제2원통(412)의 하부가 삽입되어 본체(401)내부 상부의 일정거리 까지 내려오게 설치되고, 상부 일측에 본체원통(401)의 상부면과 간격을 두고 원주면상에 제2평기어(413b)가 설치되고 제2평기어(413b)와 기어의 이와 맞물리며 제1모터(413)의 축 끝단에 설치되는 제1평기어(413a)가 설치되며, 제1평기어(413a)와 상부방향으로 간격을 두고 일측 원주면상에 서로 간격을 두고 제1원통(411)의 일측 외표면의 원주면상에 간격을 두고 설치되는 접지전극(452) 또는 방전전극(451)에 고전압 발생기(453)에서 생성된 고전압을 인가해주는 일정 높이를 갖는 동 재질의 고리모양의 연결구(413e)가 복수개가 제2원통(412)과 절연되어 설치된다.In addition, in the center of the upper surface of the
제1원통(411)은 양 끝단이 타원형인 원기둥 형상이고, 본체원통(401)의 내부에 간격을 두고 설치되며 상부면 중심부에 제2원통(412) 외경치수에 여유를 준 크기의 홀이 타공되고, 홀직경에 적합하게 플랜지(413d)가 설치되고, 설치된 플랜지(413d)중공부에 제2원통(412)이 삽입된 후 볼트, 넛트체결로 제1원통(411)과 제2원통(412)을 견고하게 고정하며, 중공 구조인 제1원통(411)의 내부 하부의 일측에 열십자 모양의 고정대(404)가 설치되고 고정대 중심부에 일정크기의 축(411b)이 설치되어 아래방향으로 하부 끝단부에 톨출되어 설치되며, 본체원통(401)의 내부에 고정대(404)중심부에 설치된 베어링 유닛(404a)에 상기 축(411b)이 삽입되어 설치된다.The
상기 원형 원기둥 형상의 본체원통(401)은 와류 발생기(410)의 제1원통(411)과 수직방향으로 일정 간격을 유지하여 플라이애쉬가 통과하는 통로(402)를 형성한다.The
또한, 본체원통(401)의 경사진 하부 일측면에 원주면상에 제4평기어(409)가 설치되고, 제4평기어(409)의 이와 맞물리며 제2모터(407)의 축 끝단에 설치되는 제3평기어(408)로 구성되어, 제2모터(407)의 구동에 의해 회전력이 제3평기어(408)로 전달되고, 제3평기어(408)와 기어가 맞물린 제4평기어(409)에 회전력이 전달되어 본체원통(401)이 제1원통(411)과 동일방향 또는 반대방향으로 회전한다In addition, the
상기 본체의 재질은 탄소강(SS400), 스테인레스 스틸(STS304), 하스탈로이, 동 등의 재질에서 어느 한가지 재질을 선택하여 사용한다. As the material of the main body, one material selected from materials such as carbon steel (SS400), stainless steel (STS304), Hastalloy, and copper is used.
또한, 제1원통(411)의 일정 높이의 측면의 원주면에 위에서 아래 방향으로 일정 간격을 두고 일정 직경의 홀이 복수개가 타공되고, 타공된 홀(미도시)에 일정직경의 고전압 방전유닛(450)의 방전전극(451) 또는 접지전극(452)이 타공된 홀과 절연처리 되어 복수개가 설치된다.In addition, a plurality of holes of a certain diameter are perforated on the circumferential surface of the side of the
또한, 제1원통(411)의 상부면 중심부에 제2원통(412)의 외경보다 여유를 둔 홀이 타공된 후 타공된 홀의 동일 직경의 플랜지(413d)가 설치되어 플랜지 홀 내경에 제2원통(412)이 삽입 설치된다.In addition, after a hole with a margin greater than the outer diameter of the
상기 제2원통(412)은 본체(401) 상부면 중심부에 제2원통(412)의 외경보다 여유를 두고 타공된 홀에 동일 내경을 갖는 베어링(413c)이 설치되고, 베어링 중심 내부에 제2원통(412)의 한 끝단이 삽입되어 제1원통(411)의 상부면에 설치된 플랜지(413d)와 볼트 체결되며, 다른 한 끝단은 본체(401)를 관통하여 본체(401) 상부로 돌출된다.In the
상부로 돌출된 제2원통(412)은 본체(401)의 상부면에 간격을 두고 제2원통(412)의 일측 원주면에 제2원통(412)의 외부직경에 여유를 둔 크기의 중심부가 타공된 제2평기어(413b)가 삽입 설치된다.The
또한, 모터(413)의 회전축 끝단에 제2평기어(413b)의 직경보다 1 내지 5배 범위내로 큰 제1평기어(413a)가 설치된 제1모터(413)가 제2평기어(413b)와 맞물리도록 설치된다.In addition, a
또한, 제2평기어(413b)와 상부 방향으로 간격을 두고, 제2원통(412)의 외부표면의 원주면에 일정높이로 제2원통(412)과 절연되어 동 재질의 고리모양의 연결구(413e)가 복수개 설치된다.In addition, the
또한, 제1모터(413)의 회전축 끝단에 제2평기어(413b)의 직경보다 1 내지 5배 범위내로 큰 제1평기어(413a)가 장착된 제1모터(413)가 제2평기어(413b)와 제1평기어(413a)가 맞물리도록 설치된다.In addition, the
제어반(600)에서 제1모터(413)에 전원을 공급하면 제1모터(413)가 구동되어 축에 연결된 제1평기어(413a)가 모터(413)의 정격 회전수(RPM)만큼 회전하고 동시에 맞물린 제2평기어(413b)가 제2평기어(413b)와 제1평기어(413a)의 직경 차이 만큼 회전수(RPM)가 증가되므로 제2평기어(413b)에 고정된 제2원통(412) 및 제1원통(411)이 고속으로 회전한다.When power is supplied to the
제1원통(411)이 회전하면 본체원통(401)과 제1원통(411) 사이에서 형성된 통로(402)에서, 제1원통(411)쪽에 위치하고 있던 유체(플라이애쉬, 공기, 불소화합물, 수증기의 혼합물)가 원심력에 의해 본체원통(401) 방향으로 나가려는 방향을 가지게 되고, 이로 인하여 유체는 불안정하게 되어 제1원통(회전축)(411)을 따라 규칙적이며 서로 반대방향으로 회전하는 고리쌍 배열의 와류가 형성한다. 이를 테일러 혹은 쿠에트-테일러 와류라고 한다.When the
제1원통(411)의 수직 단면이 타원형이고, 본체원통(401)은 수직단면이 원 형상이지만, 원통 형상의 본체(401)와 타원형 원통형상의 제1원통(411)이 중심축(종축)이 동심원적으로 배열되기 때문에 제1원통(411)이 회전하는 동안에 본체 원통(401)은 제1원통(411)과 본체 원통(401) 사이의 간격(D) 즉, 제1원통(411)의 장변 끝과 본체원통(401)내면과의 간격과 제1원통(411)의 단변 끝과 본체원통(401)내면과의 간격이 시간에 따라 변하지 않고 일정하게 된다. 또한, 제1원통(411)의 회전이 제2원통(412)과 플랜지(413d)로 연결되어 제2원통(412)의 일측면에 고정된 제2평기어(413b)에 맞물린 제1평기어(413a)회전수와 동일하게 회전 되기 때문에 제1원통(411)의 장변 끝과 단변 끝의 선속도(V)는 일정하다. 따라서 통로(402)에서의 상황이 시간이 경과하여도 선속도(V)는 변하지 않고 일정하게 되어 단지 제1원통(411)이 본체원통(401)에 상대적인 회전에 의해서만 와류가 발생하므로 와류의 유동성에 한계를 갖는다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 종축(411, 412)을 함께 공유하는 본체원통(401)과 제1원통(411)으로 이루어지되 본체원통(401)과 제1원통(411) 사이에는 유체통로를 이루도록 비어있는 이중통 구조로 하고, 상기 본체원통(401)은 상기 제1원통(411) 및 제2원통(412)의 종축에 수직한 단면이 원 형상으로 하고, 제1원통(411)은 상기 종축에 수직한 단면이 타원 형상을 하여, 상기 종축(411, 412)을 회전축으로 하여 이루어지는 본체원통(401)과 제1원통(411)의 상대적 회전운동을 크게하기 위하여 제1원통(411)의 분당회전수(RPM)를 증가시키기 위하여 모터(4413)의 회전수(RPM)를 현장 시험을 통해 선정된 적정 회전수(RPM)로 조절하거나, 제2구동모터(407)를 구동 및 회전수(RPM)을 조절하여 본체원통(401)의 회전수를 현장 시험을 통해 선정된 적정 회전수(RPM)조절하거나, 본체원통(401)과 제1원통(411)의 회전방향을 서로 반대로 회전하게 하고, 본체원통(401)과 제1원통(411)의 분당회전수(RPM)를 증가시키기 위하여 제2구동모터(407)의 회전수(RPM)을 조절하여 본체원통(401)의 회전수를 현장 시험을 통해 선정된 적정 회전수(RPM)조절하거나, 모터(4413)의 회전수(RPM)를 현장 시험을 통해 선정된 적정 회전수(RPM)로 조절하여 제1원통(411)의 회전수를 조절하여 상기 통로(402)에서 와류의 유동성에 한계의 문제점을 개선하고, 플라이애쉬를 공급하는 플라이애쉬 공급부(420)가 본체원통(401)의 일측면 상부에 마련되며 상기 본체원통(401)의 후단부에는 상기 통로(402)에 연동되는 유리질막이 제거된 플라이애쉬의 배출구(403)가 마련된다.The vertical section of the
또한, 통로에서의 와류의 유동이 지속적으로 활발하게 유지하기 위하여 제1원통(411)과 플랜지로 연결된 제2원통(412)의 회전수(RPM)가 1 내지 5000(RPM)사이에 적정 회전수가 되도록 상기 제1모터(413)에 인버터 제어회로를 부착하여 제2원통(412)의 회전수(RPM)를 조절하고, 본체원통(401)의 회전수(RPM)가 1 내지 5000(RPM)사이에 적정 회전수가 되도록 상기 제2구동모터(407)에 인버터 제어회로를 부착하여 본체원통(401)의 회전수(RPM)를 조절한다.In addition, in order to keep the vortex flow in the passage continuously active, the number of revolutions (RPM) of the
또한, 상기 본체원통(401)은 정지상태에서 제1원통(411)이 제1모터(413)의 구동에 의해 1 내지 5000(RPM)범위에서 선정된 회전수(예 500RPM 이상)로 회전하면 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성되는 통로(402)에서 본체원통(401)방향으로 원심력이 작용하여 난류흐름이 생성되고, 제1원통(411)은 정지상태에서 제2구동모터(497)의 구동에 의해 1 내지 5000(RPM)범위에서 선정된 회전수(예 500RPM 이상)로 본체원통(401)이 회전하면 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성되는 통로(402)에서 제1원통(411)방향으로 원심력이 작용하여 난류흐름이 생성되는데 이러한 난류흐름을 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))이라 하는데, 본체원통(401)을 정지시키고 제1원통(411)을 제1모터(413)을 구동하면 제1원통의 끝 단면이 타원형인 원기둥 형태이기 때문에 즉 타원형의 장변과 단변의 직경 차이에서 제1모터(413)의 회전수가 500RPM 이하일 경우에 제1모터(413)의 회전력을 전달받는 제1원통(411)의 회전수 또한 500RPM 이하 이어서 통로(402)에서의 플라이애쉬의 흐름은 불규칙한 난류흐름 및 충분한 원심력이 생성되지 않아 간헐적으로 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF) 흐름이 되어 비중이 2.15 이상인 플라이애쉬를 통로(402)에서 비산(부유)되지 못하기 때문에 제1모터(413), 제2구동모터(407)의 회전수를 통로(402)에서 플라이애쉬 입자가 충분하게 비산될 수 있도록 500RPM 이상으로 각각 설치된 제1모터(413), 제2구동모터(407)용 회전수 제어기기인 인버터에서 회전수를 조절한다.In addition, when the
동시에 제1구동모터(413) 및 제2구동모터(407)을 구동하여 제1구동모터(413)의 회전력을 전달받는 제1원통(411)과 제2구동모터(407)의 회전력을 전달받는 본체원통(401)을 서로 반대방향으로 회전시키면 서로 반대방향으로 작용하는 원심력이 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성되는 통로(402)에서 서로 충돌하여 소용돌이 또는 나선형 난류흐름이 형성되어 보다 더 개선된 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태가 조성된다.At the same time, the
(출처:불규칙한 조화가 이루는 변화, 출판사:사이언스북스, 저자:필립 볼)(Source: Changes in Irregular Harmony, Publisher: Science Books, Author: Philip Ball)
도 7a는 도 6의 플라이애쉬 공급부를 나타낸 단면도이다.7A is a cross-sectional view showing the fly ash supply of FIG. 6.
상기 플라이애쉬 공급부(420)는 도 7a에 도시한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 플라이애쉬 공급부(420)은 공기 가압기(421), 분사노즐(422), 이온화기(423), 플라이애쉬 공급관(424)으로 구성되어 본체원통(401)의 일 측면 상부에 편심되게 설치된다.The fly
제어반(600)에서 공기 가압기(421)에 전원이 공급되면 공기 가압기(421)가 가동되어 흡입구로 외부공기를 흡입 및 가압하여 분사노즐(422)에 공급 토출하면서, 미연소된 탄소분 제거부(300)에서 미연소된 탄소분이 제거된 플라이애쉬가 공급되면서 분사노즐(422)에서 토출되는 고속 기류와 플라이애쉬가 접촉 및 혼합되어 플라이애쉬 입자간의 공극을 형성하면서 순차적으로 불소화합물 공급부(430)의 저장탱크(431)에 저장된 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)로 가압하여 분사노즐(435)을 통하여 이송되는 플라이애쉬에 분사 및 증기 공급부(440)의 증기발생기(441)에서 생성된 수증기를 기수분리기(443)에서 수분을 분리하고 건증기만 붐사구(444)를 통하여 이송되는 플라이애쉬에 분사한다.When power is supplied to the
상기 공기 가압기(421)는 링 타입, 터보타입의 브로워(BLOWER)나 피스톤 타입, 스크류 타입의 공기 압축기 중에서 작업여건을 고려하여 어느 한가지 기종의 가압기(421)를 선정하여 사용한다.The
상기 공기 가압기(421)의 가압 압력은 수두압 200mmaq 내지 5000mmaq 범위내에 어느 특정압력이 선정되어 흡입된 공기를 가압한다.The pressurizing pressure of the
도 7b는 도 6의 불소화합물 공급부를 나타낸 단면도이다.7B is a cross-sectional view showing the fluorine compound supply unit of FIG. 6.
상기 불소화합물 공급부(430)는 도 7b에 도시한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 불소화합물 공급부(430)는 불소화합물 유입관(431), 저장탱크(432), 가압펌프(433), 공급배관(434), 분사노즐(435)로 구성되는 액상 불소화합물 공급부와When the fluorine
저장용기(432a), 압축기(433a), 공급배관(434), 분사노즐(435)로 구성된 기체상태의 불소화합물 공급부로 구분된다.It is divided into a gaseous fluorine compound supply unit composed of a
차량 또는 드럼으로 입고되는 불소화합물중 저장탱크(432)에 저장되는 불소 화합물은 액상의 불산(HF)이고, 저장용기(432a)에 저장되는 불소화합물은 기체상태의 불소(F2), 삼플르오르화불소(NF3), 사플르오르화메탄(CF4), 육플르오르화에탄(C2F6), 팔플르오르화프로판(C3F8), 사염화탄소(CCl4), 오플르오르화에탄(C2ClF6), 삼플르오르화염소(ClF3), 삼플르오르화메탄(CClF3), 육불화황(SF6) 중에서 선택된 어느 한가지 불소 화합물이 용기(432a)에 저장되고, 저장된 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)에서 가압하여 플라이애쉬 공급부(420)의 공급관 내부에서 압축공기 분사노즐(422)과 간격을 두고 설치된 분사노즐(435)에 공급 및 플라이애쉬에 분사되어 혼합된다.Among the fluorine compounds stored in the vehicle or drum, the fluorine compound stored in the
상기 불소화합물 유입관(431), 저장탱크(432), 가압펌프(433), 공급배관(434), 분사노즐(435)의 재질은 상기 기재된 불소화합물에 대한 내식성을 갖는 니켈(Ni), 모넬린, 카본, PE재질 또는 이와 동동한 재질을 선택 시공한다.The material of the fluorine
플라이애쉬에 불소(F2), 삼플르오르화불소(NF3), 사플르오르화메탄(CF4), 육플르오르화에탄(C2F6), 팔플르오르화프로판(C3F8), 사염화탄소(CCl4), 오플르오르화에탄(C2ClF6), 삼플르오르화염소(ClF3), 삼플르오르화메탄(CClF3), 육불화황(SF6) 불소화합물 중에 어느 한가지 물질이 선택된다. 불소화합물을 분사하는 목적은 플라이애쉬 입자 표면코팅된 유리질막을 구성하는 주 성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO)과 화학반응으로 유리질막을 1차 제거한다.Fly ash with fluorine (F 2 ), fluorine trifluoride (NF 3 ), methane sulfonate (CF 4 ), ethane hexafluoride (C 2 F 6 ), propane falfluoride (C 3 F 8 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ), ethane of fluoride (C 2 ClF 6 ), chlorine trifluoride (ClF 3 ), methane trifluoride (CClF 3 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ) Any one of a fluorine compound is selected . The purpose of spraying fluorine compounds is silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), magnesium oxide (MgO), potassium oxide, which are the main ingredients of the glassy film coated on the surface of fly ash particles. (K 2 O), barium oxide (BaO) and chemical reaction to remove the glassy film first.
상기 불소 화합물 공급부(430)는 액상인 경우 유입배관(431), 저장탱크(432), 가압펌프(433), 공급배관(434), 분사노즐(435)로 구성되며, 기체상태인 경우 저장용기(432a), 압축기(433a), 공급배관(434), 분사노즐(435)로 구성되어 저장탱크(432)에 저장되는 불소 화합물은 액상의 불산(HF)이고, 저장용기(432a)에 저장되는 불소화합물은 기체상태의 불소(F2), 삼플르오르화불소(NF3), 사플르오르화메탄(CF4), 육플르오르화에탄(C2F6), 팔플르오르화프로판(C3F8), 사염화탄소(CCl4), 오플르오르화에탄(C2ClF6), 삼플르오르화염소(ClF3), 삼플르오르화메탄(CClF3), 육불화황(SF6) 중에서 어느 한가지 불소 화합물이 저장탱크(432) 또는 용기(432a)에 저장되고, 저장된 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)에서 가압하여 분사노즐(435)를 통하여 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 표면에 코팅된 유리질 막을 구성하는 주 성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO)과 화학반응으로 유리질막을 제거한다.The fluorine
상기 방전유닛(440)의 고전압 발생기(453)는 입력전압이 직류(D.C)전원인 경우 12V이상이고, 교류(A.C)전원인 경우 110V이상이며, 출력 전압은 직류(D.C)전원인 경우와 교류(A.C)전원인 경우 동일하게 1KV 내지 50KV 범위에서 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 제거성능을 고려하여 선택된 출력전압이 선택되어 고전압 발생기(453)에서 출력될 수 있다.The
반응식 1, 2, 3, 4의 가수분해반응은 촉진되어 플라이애쉬 입자를 감싸는 유리질막의 주성분물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미늄(Al2O3)의 제거효율을 향상시킨다.The hydrolysis reaction of
이산화규소(SiO2)와 불산(HF)과의 화학반응식 1
SiO2 + 4HF ▶ SiF4 + 2H2OSiO 2 + 4HF ▶ SiF 4 + 2H 2 O
산화칼슘(CaO)와 사플르오르화메탄(CF4)과의 화학반응식 2Chemical reaction formula 2 of calcium oxide (CaO) and tetrafluoride methane (CF 4 )
2CaO + CF4 ▶ 2CaF2 + CO2 2CaO + CF 4 ▶ 2CaF 2 + CO 2
산화바륨(BaO)와 불산(HF)과의 화학반응식 3Chemical reaction equation 3 of barium oxide (BaO) and hydrofluoric acid (HF)
BaO + HF ▶ BaF2 + H2OBaO + HF ▶ BaF 2 + H 2 O
산화칼륨(K2O)와 불산(HF)과의 화학반응식 4Chemical reaction equation 4 of potassium oxide (K 2 O) and hydrofluoric acid (HF)
K2O + HF ▶ 2KF + 2H2OK 2 O + HF ▶ 2KF + 2H 2 O
도 7c는 도 6의 수증기 공급부를 나타낸 단면도이다.7C is a cross-sectional view showing the steam supply unit of FIG. 6.
상기 수증기 공급부(440)는 도 7c에 도시한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 수증기 공급유닛은(440)은 수증기 발생기(441), 공급배관(442), 기수분리기(443), 분사구(444)로 구성되어 수증기 발생기(441)에서 생성된 수증기(스팀)을 공급배관(442)을 통하여 기수분리기(443)에 공급하고 기수분리기(443)에서 증기와 수분을 분리한 후 분사구(444)를 통하여 공기와 혼합된 플라이애쉬에 수증기를 분사하여 가수분해반응으로 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미늄(Al2O3)을 1차 제거하는데 각각의 물질에 대한 가수분해 반응식은 식 1, 2, 3, 4, 5와 같다.When the
이산화규소의 가수분해 반응식 1Silicon dioxide
SiO2 + 2H2O ▶ Si(OH)4 SiO 2 + 2H 2 O ▶ Si(OH) 4
산화칼슘의 가수분해 반응식 2Calcium oxide hydrolysis reaction equation 2
CaO + H2O ▶ Ca(OH)2 CaO + H 2 O ▶ Ca(OH) 2
산화바륨의 가수분해 반응식 3Barium Oxide Hydrolysis Scheme 3
BaO + H2O ▶ Ba(OH)2 BaO + H 2 O ▶ Ba(OH) 2
산화마그네슘의 가수분해 반응식 4Scheme 4 of the hydrolysis of magnesium oxide
MgO + H2O ▶ Mg(OH)2 MgO + H 2 O ▶ Mg(OH) 2
산화알미늄의 가수분해 반응식 5Formula 5 for hydrolysis of aluminum oxide
Al2O3 + 3H2O ▶ 2Al(OH)3 Al 2 O 3 + 3H 2 O ▶ 2Al(OH) 3
상기 불소화합물의 분사량은 처리된 플라이애쉬 입자의 표면을 전자현미경으로 관찰하면서 분사 적정량을 결정한다.The injection amount of the fluorine compound is determined by observing the surface of the treated fly ash particles with an electron microscope to determine an appropriate injection amount.
도 7d는 도 6의 고전압 방전부를 나타낸 단면도이다.7D is a cross-sectional view illustrating the high voltage discharge unit of FIG. 6.
상기 고전압 방전유닛(450)은 도 7d에 도시한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 고전압 방전유닛(450)은 방전전극(451), 접지전극(452), 고전압 발생기(453), 도선(454), 및 연결구(454a)로 구성된다.The high
상기 방전전극(451) 및 접지전극(452)의 형상은 일정 높이의 일정의 곡율반경을 갖는 원주면 형상으로 본체 원통(401)에 설치되는 방전전극(451) 또는 접지전극(452)은 원주면 내면에 삼각형 또는 반구형 형상으로 돌출되며 제1원통(411)에 설치되는 방전전극(451) 또는 접지전극(452)은 원주면 외면에 삼각형 또는 반구형 형상으로 돌출되어 설치되며 원통(401) 및 제1원통(411)에 간격을 두고 원주면 상에 일정 직경으로 타공된 홀에 절연 처리되어 삽입 설치된다. 또한 상기 원통(401) 및 제1원통(411) 사이에서 형성되는 통로에서 서로 마주보게 설치된다.The
또한 제1원통(411)에 설치되는 방전전극(451) 또는 접지전극(452)과 연결되는 도선(454)은 제1원통(411) 내부를 경유하여 제2원통(412)에 설치된 전압 인가용 링(454a)에 연결되고 이어서 전압 인가용 링(454a)에 연결된 외부도선(454)이 고전압 발생기(453)에 연결된다. 본체원통(401)에 설치되는 방전전극(451) 또는 접지전극(452)과 연결되는 도선(454)은 노출되어 원주면상에 고정된 후 고전압 발생기(453)에 연결된다. In addition, the
또한, 상기 방전전극(451) 또는 접지전극(452)의 재질은 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 스테인레스 스틸(STS 304), 카본(C), 동(Cu) 등의 재질 중에서 어느 한가지 이상의 재질을 선택하여 사용한다.In addition, the material of the
또한, 상기 방전전극(451) 및 접지전극(452)의 표면에 열전자를 방출을 촉진하는 산화바륨(BaO), 산화스트론튬(SrO), 산화칼슘(CaO) 등의 촉매물질 중에서 어느 한가지 이상의 물질을 선택하고 질소산화물(NOX), 황산화물(SOX), 휘발성유기화합물(VOC), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 물질을 제거하는 이산화티탄(TiO2), 로듐(Rh), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 루테늄(Ru), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V2O5), 니오븀(Nb), 텅스텐(W), 철(Fe), 산화루테늄(RuO2), 산화로듐(Rh2O3), 산화구리(Cu2O), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄(ZrO2), 이산화규소(SiO2), 산화티타늄(TiO2), 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화바나듐(VO), 산화니오븀(Nb2O5), 산화텅스텐(WO), 망간(Mn) 및 산화철(Feo) 중에서 어느 한가지 이상의 물질 중에서 어느 한가지 이상의 물질을 선택하여 상기 열전자 방출 촉진 촉매중에서 선택된 촉매와 혼합하여 코팅한다.In addition, any one or more of catalytic materials such as barium oxide (BaO), strontium oxide (SrO), and calcium oxide (CaO) that promote the release of hot electrons on the surfaces of the
또한, 상기 고전압 방전은 아크 방전, 코로나 방전, 글로우방전, 스패터 방전이 적용 가능 하나 바람직한 방전방식은 아크방전이다.In addition, arc discharge, corona discharge, glow discharge, spatter discharge can be applied to the high voltage discharge, but a preferred discharge method is arc discharge.
아크방전은 양극과 음극을 대립시킬 때 양전극의 전위차로 인해 공기 중에서 발생하는 방전의 일종으로서, 방전극에 인가되는 전압이 수 볼트 또는 수십 볼트의 전압을 가지고 수암페어 이상의 전류를 흘릴 수 있는 방전 영역을 말한다.Arc discharge is a type of discharge that occurs in the air due to the potential difference between the positive electrode and the negative electrode when the positive electrode and the negative electrode are opposed. The voltage applied to the discharge electrode has a voltage of several volts or several tens of volts, and a discharge region capable of passing a current of several amperes or more. Say.
아크방전의 특성은 글로우방전이나 코로나 방전과는 다르게 방전개시시 전압은 감소하고 전류가 증가하며 특히, 방전극(451, 452) 가열에 의한 음극 역할로 방전극(451, 452) 표면에서 열전자가 방출되는 특성이 있다.Unlike glow discharge or corona discharge, the characteristics of arc discharge are that the voltage at the start of discharge decreases and the current increases. In particular, hot electrons are emitted from the surfaces of the
상기 아크방전 영역 내에서 전자들은 고속으로 이동하며 에너지를 얻고, 다른 입자들과 탄성충돌을 일으켜 에너지를 전달한다. 이때 입자의 온도가 상승하게 되고, 비탄성 충돌 과정을 거쳐 입자들의 전리 및 높은 에너지 준위로의 여기(excitation)가 일어나 아크방전이 지속적으로 발생하는 것이다.In the arc discharge region, electrons move at high speed to obtain energy, and cause elastic collisions with other particles to transmit energy. At this time, the temperature of the particles rises, ionization of the particles and excitation to a high energy level occur through an inelastic collision process, causing an arc discharge to occur continuously.
또한, 아크방전이 발생하는 과정 중 전자 및 열전자는 방전극(451, 452)사이를 빠른 속도로 이동하며 단위 시간당 큰 에너지를 얻은 입자들이 탄성 충돌하는 과정에 있어 에너지를 얻게 되며 이때 고온의 열이 발생한다. 그 온도는 약 3,000 ~ 6,000°C에 달한다. 또한 탄성충돌 이후 일어나는 비탄성충돌 과정에 입자들의 전리 및 에너지준위로의 여기(excitation)가 발생하며, 여기를 해소하는 과정에 있어서 빛(불꽃)을 발생시킨다.In addition, during the process of arc discharge, electrons and hot electrons move at high speed between the
또한, 고전압 방전유닛(450)의 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(453)에서 생성되는 고전압을 도선(454) 및 연결구(454a)를 통하여 인가하여 방전전극(451) 및 접지전극(452)사이에서 방전을 개시하여 전자나 이온 등의 하전입자와 고온으로 가열된 방전극(451, 452)에서 방출되는 열전자를 방출 시키면서 방전전극(451) 및 접지전극(452)사이에서 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2)의 일함수 값 5.0eV, 산화칼슘(CaO)의 일함수 값 1.6eV, 산화마그네슘(MgO)의 일함수값 4.7eV, 산화바륨(BaO)일함수값 1.1eV, 알루미나(Al2O3)의 일함수 값 5.0eV보다 큰 전계 전자에너지(IE,eV)를 5eV 내지 5KeV 범위로 발생시켜서 전자나 이온 등의 하전입자와 고온으로 가열된 방전극(451, 452)에서 방출되는 열전자와 플라이애쉬와의 탄성충돌과정에서 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 제거할 수 있고, 또한, 5eV 내지 5KeV 범위의 전계 전자에너지(IE, eV) 영역내에서 미 반응된 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미늄(Al2O3) 물질의 불소화합물과의 화학반응 및 수증기와의 가수분해 반응을 촉진시켜 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막의 제거효율을 향상시킨다.In addition, the high voltage generated by the
상기 방전유닛(440)의 고전압 발생기(453)는 입력전압이 직류(D.C)전원인 경우 12V이상이고, 교류(A.C)전원인 경우 110V이상이며, 출력 전압은 직류(D.C)전원인 경우와 교류(A.C)전원인 경우 동일하게 1KV 내지 50KV 범위에서 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 제거성능을 고려하여 선택된 출력전압이 선택되어 고전압 발생기(453)에서 출력될 수 있다.The
따라서 본 발명에서의 유리질막 제거효율을 향상하기 방법중의 하나는 내면에 방전전극(451) 또는 접지전극(452)이 설치된 본체원통(401) 및 외표면에 방전전극(451) 또는 접지전극(452)가 설치된 제1원통(411)사이에서 형성된 통로(402)에서 고전압발생기(453)에서 생성된 고전압을 도선(454)를 통하여 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 인가하여 두 방전극(451, 452)사이에서 방전을 개시하면 통로(402)에서 제1원통(411)의 형상이 단면이 타원형인 원기둥이기 때문에 본체원통(401)과의 이격거리가 제1원통(411)의 장변일 때 이격 거리가 적어 고전압 방전이 균일하게 개시되나, 단변일 때 이격거리가 상대적으로 장변 보다 크기 때문에 불규칙한 방전이 개시된다. 또한 본체원통(401) 및 제1원통 외표면에 설치된 방전전극(451) 및 접지전극(452) 간격에 차이에 의해 통로(402)에서 균일한 고 전계 영역을 유지할 수 없다. 제기된 이러한 문제를 해결하기 위해 통로(402)에서의 공기, 불소화합물, 수증기가 혼합된 플라이애쉬의 흐름을 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)) 상태로 조성하기 위하여 제2구동모터(407)를 구동하여 축에 연결된 제3평기어(408)를 회전시키고, 제3평기어(408)와 맞물린 본체원통(401)하부 원주면에 설치된 제4평기어(409)에 회전력을 전달하여 본체원통을 시계방향 또는 반시계방향으로 10 내지 5000RPM 범위에서 선정된 회전수(RPM)로 회전시키면서 동시에 제1모터(413)을 구동하여 축으로 연결된 제1평기어(413a)를 회전시키고, 제1원통(411)상부면에 설치된 프랜지에 연결된 제2원통(412)일 측면의 원주면에 설치된 제2평기어(413b)에 회전력을 전달하여 제2원통(412)의 하부에 연결된 제1원통(411)을 본체원통(401)의 회전방향과 반대방향 또는 동일방향으로 회전시켜서 통로(402)에서의 균일한 방전이 개시되도록 한다.Accordingly, one of the methods for improving the efficiency of removing the glassy film in the present invention is the
또한, 본체원통(401)을 정지시키고 제1원통(411)을 제1모터(413)을 구동하면 제1원통의 끝 단면이 타원형인 원기둥 형태이기 때문에 즉 타원형의 장변과 단변의 직경 차이에서 제1모터(413)의 회전수가 500RPM 이하일 경우에 제1모터(413)의 회전력을 전달받는 제1원통(411)의 회전수 또한 500RPM 이하 이어서 통로(402)에서의 플라이애쉬의 흐름은 불규칙한 난류흐름 및 충분한 원심력이 생성되지 않아 간헐적으로 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF) 흐름이 되어 비중이 2.15 이상인 플라이애쉬는 통로(402)에서 충분하게 비산(부유)되지 못하여 방전전극(451) 및 접지전극(452)에서 고전압 방전에 의해 형성되는 고 전계 전자에너지 대역에서의 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막의 제거형태가 양호하지 못하고, 제1모터(413)의 회전수가 500RPM 이상일 경우에는 통로(402)에서의 플라이애쉬의 흐름은 양호한 난류흐름 및 충분한 원심력이 생성되어 양호한 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF) 흐름이 되어 비중이 2.15 이상인 플라이애쉬를 통로(402)에서 양호하게 비산(부유)되어 방전전극(451) 및 접지전극(452)에서 고전압 방전에 의해 형성되는 고 전계 전자에너지 대역에서의 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막의 제거가 양호하고, 제2구동모터(407)를 구동하여 축에 연결된 제3평기어(408)를 회전시키고, 제3평기어(408)와 맞물린 본체원통(401)하부 원주면에 설치된 제4평기어(409)에 회전력을 전달하여 본체원통(401)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전수가 500RPM 이상 회전시키고, 제1모터(413)의 회전수를 500RPM 이상으로 하고 축으로 연결된 제1평기어(413a)로부터 회전력을 제2평기어(413b)로 전달받아 본체원통(401)의 회전방향과 반대방향인 반시계방향 또는 시계방향으로 회전 시키면 통로(402)에서의 플라이애쉬 입자 흐름은 파도같은 소용돌이, 나선 난류, 소용돌이 흐름이 되고, 불규칙적이고 강력한 원심력이 작용되어 보다 더 개선된 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)이 유지되어 통로(402)에서의 플라이애쉬 입자 흐름은 매우 양호하여 방전전극(451) 및 접지전극(452)에서 고전압 방전에 의해 형성되는 고 전계 전자에너지 대역에서의 플라이애쉬 입자에 코팅된 유리질막이 매우 양호하게 제거되고, 제거시간을 단축하여 단위시간당 처리량을 증가 시킨다. 또한, 본체원통(401)과 제1원통(411)을 서로 반대방향으로 회전시키되 제1원통(411)의 회전속도가 본체원통(401)의 속도보다 작아도 통로(402)에서 플라이애쉬의 흐름은 상당한 원심력을 받아 양호한 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)흐름을 유지할 수 있다.In addition, when the
본체원통(401) 및 제1원통(411) 사이에서 형성되는 통로(402)에서의 다양한 패턴의 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF)흐름을 조성하여 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 효율적으로 제거하기 위해서 제1모터(413) 및 제2구동모터(407)는 정회전 역회전이 가능한 3상모터 이어야 하고 회전수(RPM)조절이 가능한 인버터 등의 제어회로가 제어반(600)의 제어회로에 프로그램되어 입력된다.In order to efficiently remove the vitreous film coated on the surface of fly ash particles by creating various patterns of Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF) flow in the
(출처:불규칙한 조화가 이루는 변화, 출판사:사이언스북스, 저자:필립 볼)(Source: Changes in Irregular Harmony, Publisher: Science Books, Author: Philip Ball)
석탄 화력발전소의 보일러 연료로 사용되는 무연탄의 조성은 크게 연소성 물질인 고정탄소, 휘발분, 비연소성 물질인 회분과 수분으로 구성된다.The composition of anthracite used as a boiler fuel for coal-fired power plants is largely composed of combustible materials such as fixed carbon and volatile matter, and non-combustible materials such as ash and moisture.
회분(ash)는 공업 화학적 분석법에서 습도 시료 1g를 실온으로부터 섭씨온도 500도 까지는 60분, 섭씨온도 500℃ 까지는 60분, 500℃ 내지 15℃에서는 30분 내지 60분, 섭씨온도 815 ± 10℃에서 환량이 될 때까지 가열, 연소한 후의 잔류분 즉, 석탄이 완전히 연소하고 다음 남게 되는 불연성 잔존물을 말한다. 석탄 화력발전소의 보일러에서 무연탄이 연소된 후 포집되는 회분은 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 적철석(Fe2O3), 산화칼슘(CaO), 산화칼륨(K2O), 삼산화황(SO3), 산화마그네슘(MgO), 오산화인(P2O5), 이산화티타늄(TiO2)과 미연소된 탄소분(C)을 포함하며, 플라이애쉬 입자를 감싸는 유리질막의 주성분은 이산화규소(SiO2)이다. 유리질막 즉 유리는 취성(충격에 깨지는 성질)이 강하고, 가열되면 일정한 녹는점(융점)이 보이지 않고 서서히 점성이 감소하여 액체상태로 이행하는 것이 특징이다. 인장강도가 작고 압축강도는 크지만 기계적 강도는 그 실제값이 보일러 내부에서 고온으로 용융된 후 배기되어 후처리(제진) 과정에서 표면에 흠(flaw)이 생기거나 급냉되기 때문에 유리 내부에는 필연적인 변형(스트레인: strain)이 생기게 되어 이론적으로 추정되는 값보다 크게 떨어진다. 전기전도성은 연질유리(Na2O)성분이 많거나 온도가 상승할수록 증가하고 전기 저항은 감소한다. 화학물질에 대한 침식은 염산(Hcl), 황산(H2SO4) 등에는 매우 서서히, 수산화나트륨(NaOH) 같은 알카리에는 이보다 많이 반응되며 플루오르화수소(HF) 등 불소화합물에는 더욱 더 반응된다.As for the ash, 1 g of a humidity sample is taken from room temperature to 500 degrees Celsius for 60 minutes, 500 degrees Celsius for 60 minutes, 500 to 15 degrees Celsius, 30 minutes to 60 minutes, and 815 ± 10 degrees Celsius. It refers to the residue after heating and burning until the amount is converted, that is, the incombustible residue left after the coal is completely burned. Ash collected after anthracite is burned in the boiler of a coal-fired power plant is silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), hematite (Fe 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), and potassium oxide (K 2 ). O), sulfur trioxide (SO 3 ), magnesium oxide (MgO), phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and unburned carbon powder (C), and the main component of the glassy film surrounding fly ash particles Is silicon dioxide (SiO 2 ). Vitreous film, that is, glass is characterized by strong brittleness (a property that is broken by impact), and when heated, a certain melting point (melting point) is not visible, and its viscosity gradually decreases to transition to a liquid state. Although the tensile strength is small and the compressive strength is large, the actual value of the mechanical strength is inevitable inside the glass because the actual value is melted at a high temperature inside the boiler and then exhausted and flawed or rapidly cooled on the surface during post-treatment (vibration). Deformation (strain) occurs and falls significantly below the theoretically estimated value. The electrical conductivity increases as the soft glass (Na 2 O) component increases or the temperature increases, and the electrical resistance decreases. The erosion of chemicals reacts very slowly with hydrochloric acid (Hcl) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ), more reacts with alkalis such as sodium hydroxide (NaOH), and more with fluorine compounds such as hydrogen fluoride (HF).
상기 기재된 유리의 기계적, 화학적, 전기적 특성을 고려하여 플라이애쉬 입자의 표면을 감싸고 있는 유리질막을 효율적으로 제거하기 위해서는 방전극(451, 452)사이에서 보다 높은 고전계 에너지 대역 형성이 필요하고 전자 및 열전자의 가속에 의한 플라이애쉬 입자와의 탄성충돌 강도를 보다 더 크게 하고, 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성되는 통로 공간의 온도를 고온으로 유지하여 유리의 전기전도성을 높게 하고 필요시 불소화합물 및 수증기를 유입되는 플라이애쉬에 분사하여 플라이애쉬 입자 표면을 감싸고 있는 유리질막의 주성분 물질과의 화학반응 및 가수분해 반응으로 제거한다. 플라이애쉬 표면의 유리질막이 충분하게 제거될수록 처리된 플라이애쉬를 시멘트 대체품으로 재활용시 물과 집적적으로 반응하지 못하는 잠재수경성을 문제를 해결할 수 있고, 콘크리트 타설시 압축강도가 증가시킬 수 있기 때문에 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막의 제거효율을 보다 더 향상하기 위해서는 방전극(451, 452)사이에서 보다 높은 고전계 에너지 대역을 형성하기 위해, 상기 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압을 인가하는 전원 공급기(453)의 입력 및 출력 전압은 교류전압(A.C)의 경우 전압은 110V이상, 주파수는 60Hz 이상이고, 직류전압(D.C)은 12V 이상이며, 출력측 전압은 교류전압(A.C) 및 직류전압(D.C)의 경우 1KV 내지 500KV 범위에서 현장 여건 및 처리량에 적합한 전압값을 선정하고 주파수값의 경우 교류전압(A.C)은 60Hz 내지 50KHz 범위에서 현장 여건 및 처리량에 적합한 주파수값을 선정한다.In order to efficiently remove the glassy film surrounding the surface of the fly ash particles in consideration of the mechanical, chemical, and electrical properties of the glass described above, it is necessary to form a higher electric field energy band between the
도 7e는 도 6의 가열 유닛을 나타낸 단면도이다.7E is a cross-sectional view showing the heating unit of FIG. 6.
상기 가열유닛(460)은 도 7e에 도시한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 가열유닛(460)은 교류전원공급기(461), 주파수 발진기(462), 도선(463), 연결구(463a), 고주파 유도가열코일(464)로 구성된다.When the
상기 고주파 유도가열코일(464)은 본체원통(401)의 외표면에 일정권수 권선되며, 교류 전원 공급기(461)에서 단상 또는 삼상 220V, 60Hz의 교류전원이 주파수 발진기(452)로 공급되면, 주파수 발진기(미도시)의 주파수 발진회로에서 60Hz의 주파수는 20KHz에서 500KHz 사이의 선택된 적정값으로 증폭되어 도선(463) 및 연결구(463a)를 통해 미리 목표 열량이 미리 계산되어 설계된 권수의 유도가열코일(464)에 인가 되는데, 출력된 높은 주파수의 전류가 유도가열코일(464)에 흐르면서, 유도가열코일(464)에 의해 자기장이 발생되고, 발생된 자기장이 본체원통(401)을 침투하고, 이 자기장이 침투한 표피깊이(skin depth)의 본체원통(401)에 유도전류(induction current)가 흐르게 되어 주울열(joule heating)이 발생되어 열전도 형태로 본체원통(401)내부로 열이 공급되어 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에 형성된 통로를 통과하는 플라이애쉬 입자 및 본체원통(401)과 제1원통(411)에 설치된 방전극(451, 452)을 가열하여 방전 효율을 향상하고 방전극(451, 452)에서 발생되는 전하 및 열전자를 활성화 하여 플라이애쉬 입자와 전하 및 열전자와의 탄성충돌 강도를 강하게 하고, 유도가열코일(464)에서 발생되는 자기장이 전하 및 열전자의 체류시간을 연장하여 플라이애쉬 입자와 전하 및 열전자와의 탄성충돌 횟수를 증가하여 유리질막 제거효율을 더욱더 향상 시킨다.The high frequency
상기 유리질막 제거부(400)의 본체원통(401) 및 제1원통(411) 사이에서 형성되는 통로(402)에서 고전압 방전과정에서 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막을 제거과정중에 비산되는 부유 플라이 애쉬 입자는 중공구조의 제1원통(411)의 중공속으로 집진기(DUST COLLECTOR)의 FAN(미도시)의 흡인력에 의해 흡입되어 제1원통(411)과 플랜지(413d)연결된 제2원통을 경유하여 집진기(DUST COLLECTOR)로 유입되어 제진된 후 대기로 배출되고, 플라이애쉬에 함유된 미연소된 카본(C)이 제거되고, 입자 표면에 코팅된 유리질막이 제거되어 최종 처리된 플라이애쉬는 배출관(403)을 통하여 배출관(403)상에 설치된 전동발브(403a)가 개방되어 중력차로 제2저장조(500)로 공급된다.In the
도 8은 도 1의 제2저장조를 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing the second storage tank of FIG. 1.
도 8을 참조하여 설명하면, 제2저장조(500)는 호퍼(501), 전동밸브(502), 브로워(503), 배출관(504), 스크류(505), 모터(506), 저장탱크(507), 여과식 집진기(508), 배출전자변(509)로 구성된다.Referring to FIG. 8, the
상기 유리질막 제거부(400)에서 최종 처리되어 배출되는 플라이애쉬를 호퍼(501)에 일시 저장하면서, 브로워(503)에서 압축된 공기를 배출관(504)에 공급하면서 동시에 모터(506)을 가동하면 모터(506)축에 연결된 배출관(504)내의 스크류(505)가 가동되는 상태에서 호퍼(501) 하부에 설치된 전동밸브(502)를 개방하면,호퍼(501)로 공급되는 플라이애쉬가 배출관(504)에 공급되면서 브로워(503)에서 공급되는 압축공기와 모터(506)가 가동되면 모터축과 연결된 스크류(505)가 회전하면서 배출관(504)으로 유입된 플라이애쉬를 저장탱크(506)에 공급하면 브로워(503)에서 유입되는 가압된 공기압력으로 탱크(507)에 부유되는 플라이애쉬는 상부에 설치된 여과식 집진기의 여재에 집된된 후에 대기로 배기된다.When the fly ash finally processed and discharged by the vitreous
도 9는 본 발명의 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치의 제어반을 나타낸 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing the control panel of the fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function of the present invention.
도 9를 참조하여 설명하면, 상기 제어반(600)은 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 부착된 레벨(미도시), 유체흐름감지(미도시) 등의 센서에서 계측되어 실시간 제어반(600)으로 전송되는 데이터에 의해 전원을 공급 및 차단하는 제어활동을 수행한다.Referring to FIG. 9, the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 다음의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the following claims. Anyone with ordinary knowledge can implement various modifications, as well as such changes are within the scope of the claims.
100: 제1저장조,
101: 탱크로리,
102: 브로워,
103: 공급관,
104: 저장탱크,
105: 로타리 밸브,
200: 공급기,
201: 브로워,
202: 공급관,
203: 스크류,
204: 구동모터,
205: 배출구,
300: 미연탄소분 제거부,
301: 하우징,
302: 배출관,
303: 전동발브,
310: 이온화기
311: 챔버,
312: 플라이애쉬 공급관,
313: 노즐,
313a: 고전압 발생기,
313b: 도선,
313c: 방전전극,
313d: 접지전극,
314: 배출관,
320: 공기 공급부,
321: 외부공기 도입관,
322: 가압기,
323: 공급관,
330: 선회류발생기,
331: 모터,
332: 제1평기어,
333: 제2평기어,
334: 중공축,
335: 분사구,
336: 베어링,
335a: 충돌판,
335b: 밑면 타공홀,
335c: 측면 타공홀,
340: 전기집진부,
341: 직류전원 공급기,
342: +전극,
343: -전극,
344: 도선,
350: 가열부,
351: 전원 공급기,
352: 가열코일,
353: 도선,
360: 연소부,
361: 연료 연료 공급관,
362: 버너,
363: 외부 공기 도입부
364: 점화프러그,
400: 유리질막 제거부,
401: 본체원통,
402: 통로,
403: 배출관,
404: 거치대,
405: 제1베어링 유닛,
406: 제2베어링 유닛,
407: 제2구동모터,
408: 제3평기어,
409: 제4평기어,
410: 난류 발생기,
411: 제1원통,
412: 제2원통,
413: 모터,
413a: 제1평기어,
413b: 제2평기어,
413c: 베어링,
413d: 플랜지,
413e: 연결구,
420: 플라이애쉬 공급부,
421: 공기 가압기,
422: 분사노즐,
423: 플라이애쉬 공급관,
430: 불소화합물 공급부,
431: 유입관,
432: 액상 불소화합물저장탱크,
432a: 기체상 불소화합물 저장탱크,
433: 가압펌프,
433a: 압축기
434: 공급배관,
435: 분사노즐,
440: 수증기 공급부,
441: 수증기 발생기,
442: 공급배관,
443: 기수분리기,
444: 분사구,
450: 고전압 방전유닛,
451: 방전전극,
452: 접지전극,
453: 고전압 발생기,
454: 도선,
454a: 연결구,
460: 가열유닛,
461: 교류전원 공급기,
462: 주파수 발진기,
463: 도선,
463a: 연결구,
464: 유도가열 코일,
500: 제2저장조,
501: 호퍼,
502: 전동밸브,
503: 브로워,
504: 배출관,
505: 이송스크류,
506: 모터,
507: 저장탱크,
508: 여과식 집진기,
509: 배출 전자밸브,
600: 제어반100: first storage tank,
101: tank lorry, 102: blower,
103: supply pipe, 104: storage tank,
105: rotary valve,
200: feeder,
201: brower, 202: supply pipe,
203: screw, 204: drive motor,
205: outlet,
300: unburned carbon powder removal unit,
301: housing, 302: discharge pipe,
303: electric valve, 310: ionizer
311: chamber, 312: fly ash supply pipe,
313: nozzle, 313a: high voltage generator,
313b: conducting wire, 313c: discharge electrode,
313d: ground electrode, 314: discharge pipe,
320: air supply,
321: external air introduction pipe, 322: pressurizer,
323: supply pipe, 330: swirl flow generator,
331: motor, 332: first spur gear,
333: second spur gear, 334: hollow shaft,
335: nozzle, 336: bearing,
335a: impact plate, 335b: bottom perforated hole,
335c: side perforated hole, 340: electric dust collecting unit,
341: DC power supply, 342: + electrode,
343: -electrode, 344: conducting wire,
350: heating part, 351: power supply,
352: heating coil, 353: lead wire,
360: combustion section, 361: fuel fuel supply pipe,
362: burner, 363: external air inlet
364: spark plug,
400: glassy film removal unit,
401: main cylinder, 402: passage,
403: discharge pipe, 404: holder,
405: first bearing unit, 406: second bearing unit,
407: second driving motor, 408: third spur gear,
409: fourth spur gear, 410: turbulence generator,
411: first cylinder, 412: second cylinder,
413: motor, 413a: first spur gear,
413b: second spur gear, 413c: bearing,
413d: flange, 413e: end connection,
420: fly ash supply,
421: air pressurizer, 422: spray nozzle,
423: fly ash supply pipe, 430: fluorine compound supply unit,
431: inlet pipe, 432: liquid fluorine compound storage tank,
432a: gaseous fluorine compound storage tank, 433: pressure pump,
433a: compressor 434: supply pipe,
435: spray nozzle, 440: water vapor supply unit,
441: steam generator, 442: supply pipe,
443: separator, 444: nozzle,
450: high voltage discharge unit, 451: discharge electrode,
452: ground electrode, 453: high voltage generator,
454: lead wire, 454a: connector,
460: heating unit,
461: AC power supply, 462: frequency oscillator,
463: lead wire, 463a: connector,
464: induction heating coil,
500: second storage tank,
501: hopper, 502: electric valve,
503: blower, 504: discharge pipe,
505: feed screw, 506: motor,
507: storage tank, 508: filter type dust collector,
509: discharge solenoid valve,
600: control panel
Claims (15)
제1저장탱크(104)에 연결 설치되며 제1저장조(100)에 저장된 플라이애쉬를 스크류 피더 일측면에 설치된 브로워(201)에서 생성된 고압의 공기를 배출관(202)에 공급하면서 제1저장탱크(104) 하부에 설치된 로타리 밸브(105)를 개방하여 플라이애쉬를 공급하면서 구동모터(204)를 구동하여 모터(204)와 축으로 연결된 스크류(203)를 회전시켜 플라이애쉬를 미연소된 탄소분 제거부(300)와 연결된 배출구(205)로 배출하는 공급기(200);
본체(301) 상부에 설치되며, 내부 하부가 경사진 형상의 챔버(311)의 상부 중심부에 공급기(200)으로부터 공급되는 플라이애쉬 공급관(312)이 설치되고 챔버(311)의 상부 일측에 플라이애쉬 공급관(312)과 간격을 두고 공기 공급부(320)의 공기 공급관(323)이 연결되고, 챔버(311)의 내부 하부 경사면에 고전압발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선(313b)통하여 공급 받는 방전전극(313c) 및 접지전극(313d)가 챔버(311)내부 하부 경사면에 서로 마주보게 설치되고 하부에 배출관(314)이 설치되며, 본체(301) 내부 일측면에 서로 마주보게 설치되어 직류전원 공급기(341)에서 직류전원이 인가되는 (+)극(342) 및 (-)극(343)이 설치되고, 분사구가(335) 하부 끝단에 설치된 중공축(334)이 본체(301) 상부면을 관통하여 일 측면에 제2평기어(333)가 설치되고 제1평기어(332)가 축에 연결된 모터를(331) 설치하여, 모터(331)의 회전력을 제1평기어(332)를 통해 제2평기어(333) 전달하여 분사구(335)를 회전시키면서 회전하는 중공축(334) 상부에 이격되어 설치된 이온화기(310)로 공급기(200)에서 이송되는 플라이애쉬에 이온화기(310)의 챔버(311)내부 경사면에 서로 마주보게 설치된 방전전극 및 접지전극에 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 두 방전극에 인가하여 두 방전극 사이에서 방전을 개시하면서 생성된 고전계 전자에너지 대역에 사전에 공기 공급기(320)에서 가압기(321)에 의해 흡입되고 가압된 외부공기를 플라이애쉬에 분사하여 입자간 공극이 형성 및 플라이애쉬를 통과시켜 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기화학적 반응으로 플라이애쉬 입자를 이온화한 후에 입자가 이온화된 플라이애쉬를 중공축(334) 상부에 공급하여 중공축(334)을 경유하여 하부 끝단에 설치된 분사구(335)에 보내어, 분사구(335)에서 본체(301)내부로 플라이애쉬를 분사하는 과정에서 플라이애쉬 입자끼리, 입자와 공기와의 혼합, 입자 및 공기가 중공축(334) 내면 및 분사구(335) 내면과의 충돌 과정에서 대전되어 서로다른 입자와의 전자교환 과정에서 일함수 값이 큰 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 (+)극(342)에 집진되고, 일함수 값이 적은 산화칼슘(CaO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)극(343)에 집진되며, (-)극(343) 중심부에 절연되어 설치된 버너(362)에서 연료 공급관(361)으로부터 공급받는 가연성 기체 또는 액체 상태의 연료에 공기 도입관(362)으로부터 도입되는 외부 공기를 혼합한후 점화프러그(364)에서 발생되는 스파크로 점화시켜 생성된 화염으로 (+)극(342)에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 연소시켜 제거하거나 또는 (+)극(342)이 부착된 부위의 본체(301) 외표면에 면접하여 설치된 가열코일(352)에 전원을 공급 열전도 방식으로 가열코일(352)에서 발생되는 열에너지로 (+)극(342)을 미연소된 탄소(C)의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 국부 가열하여 연소반응으로 (+)극(342)에 집진된 미연소된 탄소(C)분을 연소시켜 제거하면서, 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 (+)극(342) 및 (-)극(343)에 집진된 플라이애쉬를 주기적 탈진하여 유리질막 제거부로 배출하는 미연소된 탄소분 제거부(300);
본체원통(401)을 포함하는 난류발생기(410), 플라이애쉬 공급부(420), 불소화합물 공급부(430), 증기 공급부(440), 고전압 방전유닛(450), 가열유닛(460)으로 구성되고, 양 끝단이 원형이며 원기둥 형태의 본체원통(401) 내면의 일측면에 원주면을 따라 방전전극(451) 또는 접지전극(452)을 일정 간격을 두고 복수개 설치하고, 상부면 중심부에 일정 직경의 홀을 타공하여 타공된 홀크기에 적합한 베어링 유닛(413c)을 설치하고, 본체원통(401) 내부에 일정 간격을 유지하고 양끝단이 타원형인 원기둥형태의 제1원통(411)의 외부 표면의 일측면에 본체원통(401) 내면에 설치된 방전전극(451) 또는 접지전극(452)에 서로 마주보게 접지전극(452) 또는 방전전극(451) 설치하고, 제1원통(411)의 상부면에 플랜지(413d)를 설치하여 양 끝단면이 원형인 원기둥 형태의 제2원통(412)의 하단부를 플랜지(413d)에 연결하고, 상단부는 본체원통(401) 상단부를 관통하여 외부로 돌출시켜서 돌출된 제2원통(412)의 상단부 일측면에 제2평기어(413b)를 설치하고, 제1평기어(413a)가 축에 연결된 모터(413)를 제2평기어(413b)와 일치되게 설치하여 모터(413)의 회전력을 제1평기어(413a)를 통해 제2평기어(413b)에 전달하여 제2평기어(413b)가 설치된 제2원통(412)과 제1원통(411)에 일정 간격을 두어 두 통(411, 412) 사이에서 형성된 통로(402)의 기류를 제1원통(411)이 타원형의 원기둥이기 때문에 타원형의 단변의 직경와 장변의 직경차 의해서 제1원통(411)이 회전에 의해 난류 상태의 선회류가 생성되고, 외부로 돌출시켜서 돌출된 제2원통(412)의 상단부 끝단과 간격을 두고 설치된 플라이애쉬 공급부(420)로 미연소된 탄소 제거부(300)에서 탄소분이 제거되어 공급되는 플라이애쉬에 외부 공기를 가압하여 분사하면서, 저장탱크(432) 또는 용기(432a)에 저장된 불소화합물을 펌프(433) 또는 압축기(433a)로 가압한 후 분사노즐(434)를 통하여 고압의 공기에 의해 이송되는 플라이애쉬에 분사하면 불소 화합물에 접촉되는 플라이애쉬 입자표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질이 불소화합물과의 화학반응으로 제거하거나, 수증기 발생기에서(441)에서 생성된 수증기를 배관(442)을 통하여 기수분리기(443)에 보내어 응축수와 건증기로 분리한다음 분리된 건증기를 분사관(444)로 보내어 수증기와 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미늄(Al2O3)과 접촉 및 혼합되어 수증기와의 가수분해반응으로 제거하고, 본체원통(401)과 제1원통(411) 사이에서 형성된 통로(402)로 유입되는 플라이애쉬 입자는 난류상태의 선회류에 확산되어 교반, 입자와의 충돌, 불규칙한 궤적의 회전운동이 반복적으로 진행 되면서 부식액과의 다양한 각도로 수회 접촉되어 입자 표면의 유리질막이 침식되면서, 본체원통(401)내면과 제1원통(411) 외표면에 서로 마주보게 설치된 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(451)에서 생성된 고전압이 도선(454)을 통해 인가되어서 두 방전극(451, 452) 사이에서 방전이 개시되면서,
방전과정에서 발생되는 전자나 이온의 하전입자와, 방전극이 가열 되면서 방출되는 열전자와 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(451)에서 생성되는 고전압이 인가되면서 고전계 상태에서 발생되는 전하와 플라이애쉬 입자와의 연속된 탄성충돌 과정에서 표면에 코팅된 유리질막을 효율적으로 제거하며, 본체원통(401) 외부 측면의 원주방향으로 일정권수 권선되는 고주파 유도가열코일(464)에 교류전원 공급기(461)에서 전원을 공급하면 고주파 유도가열코일(464)이 가열되어 열전도 방식으로 본체원통(401) 내부로 전도되어 방전전극(451)이 가열되어 방전효율이 향상되고, 전자나 이온의 하전입자와 열전자가 열에너지를 받아 활성화되며 내부온도가 상승되어 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막의 점성을 변화시켜, 전도성을 개선하여서 효율적으로 유리질막을 제거하고, 유리질막의 제거과정중에 비산되는 부유 플라이 애쉬 입자는 중공구조의 제1원통(411)의 중공속으로 집진기(DUST COLLECTOR)의 FAN(미도시)의 흡인력에 의해 흡입되어 제1원통(411)과 플랜지(413d)연결된 제2원통을 경유하여 집진기(DUST COLLECTOR)로 유입되어 제진된 후 대기로 배출되고, 플라이애쉬에 함유된 미연소된 카본(C)이 제거되고, 입자 표면에 코팅된 유리질막이 제거되어 최종 처리된 플라이애쉬는 배출관(403)을 통하여 배출관(403)상에 설치된 전동발브(403a)가 개방되어 중력차로 제2저장조(500)로 공급하는 유리질막 제거부(400);
유리질막 제거부(400)에서 최종 처리된 플라이애쉬를 간이 저장하는 호퍼(501), 처리된 플라이애쉬를 스크류 피더(505) 일측면에 설치된 브로워(503)에서 생성된 고압의 공기를 배출관(502)에 공급하면서 하면서 구동모터(506)를 구동하여 회전날개(504)가 외면에 부착된 축(503)을 회전시켜 저장탱크에 공급하는 제2저장조(500); 및
제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 설치된 센서(미도시)에 의해 실시간 계측되어 제어부로 전송되는 데이터에 의해 제1저장조(100), 공급기(200), 미연소된 탄소분 제거부(300), 유리질막 제거부(400), 제2저장조(500)에 전원을 공급, 차단의 제어역할을 하는 제어반(600);
을 포함하는 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.The fly ash discharged from the electric precipitator installed at the rear end of the boiler of the thermal power plant is transported using the tank lorry 101 and transported to the blower 102 attached to the vehicle body and transferred to the first storage tank 104 through the supply pipe 103. A first storage tank 100 for supplying and storing;
The first storage tank is connected to the first storage tank 104 and supplies the high-pressure air generated by the blower 201 installed on one side of the screw feeder to the discharge pipe 202 with the fly ash stored in the first storage tank 100 (104) By opening the rotary valve 105 installed in the lower part to supply fly ash, driving the drive motor 204 to rotate the screw 203 connected to the motor 204 in a shaft to remove the fly ash from unburned carbon. A feeder 200 for discharging to the outlet 205 connected to the rejection 300;
The fly ash supply pipe 312 supplied from the feeder 200 is installed in the upper center of the chamber 311 having an inclined shape with an inclined inner lower part, and a fly ash supply pipe 312 is installed on the upper one side of the chamber 311 The air supply pipe 323 of the air supply unit 320 is connected at a distance from the supply pipe 312, and the high voltage generated by the high voltage generator 313a is supplied to the inner lower slope of the chamber 311 through the conducting wire 313b. The electrode 313c and the ground electrode 313d are installed to face each other on a lower inclined surface inside the chamber 311, and a discharge pipe 314 is installed at the bottom, and installed to face each other on one side inside the body 301 The (+) pole 342 and the (-) pole (343) to which the DC power is applied from 341 are installed, and the hollow shaft 334 installed at the lower end of the injection port 335 covers the upper surface of the main body 301 A second spur gear 333 is installed on one side thereof and a motor 331 having the first spur gear 332 connected to the shaft is installed, so that the rotational force of the motor 331 is transmitted through the first spur gear 332. The second spur gear 333 is transferred to the fly ash transferred from the feeder 200 to the ionizer 310 installed spaced apart from the hollow shaft 334 that rotates while rotating the injection port 335. The high voltage generated by the high voltage generator is applied to the two discharge electrodes to the discharge electrode and the ground electrode installed opposite each other on the inclined surface of the chamber 311 to initiate discharge between the two discharge electrodes, and an air supply device in advance in the generated high-field electron energy band ( 320) inhaled by the pressurizer 321 and injecting pressurized external air into the fly ash to form inter-particle voids and pass the fly ash to dissociate, excite, ionize, oxidize, and reduce fly ash particles through electrochemical reactions. After ionization, fly ash with ionized particles is supplied to the upper part of the hollow shaft 334 and sent to the injection hole 335 installed at the lower end through the hollow shaft 334, and fly from the injection hole 335 to the inside of the main body 301. In the process of spraying ash, fly ash particles, particles and air Mixing, particles and air are charged in the process of colliding with the inner surface of the hollow shaft 334 and the inner surface of the injection hole 335, and unburned carbon (C), alumina (Al) having a large work function in the process of electron exchange with different particles. Particles of 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and copper oxide (CuO) are collected at the (+) electrode 342 due to a negative charge in the process of electron exchange, and calcium oxide with a small work function value ( CaO) particles are collected on the (-) electrode (343) by carrying a positive charge during the electron exchange process, and from the fuel supply pipe (361) in the burner 362 installed insulated in the center of the (-) electrode (343). After mixing the supplied combustible gas or liquid fuel with external air introduced from the air inlet pipe 362 and igniting it with a spark generated from the ignition plug 364, it is collected on the (+) pole 342 The unburned carbon (C) powder is burned to remove it, or by supplying power to the heating coil 352 installed by interviewing the outer surface of the body 301 at the area where the (+) electrode 342 is attached, heating it in a heat conduction method With the heat energy generated from the coil 352, the (+) electrode 342 is locally heated to 500 degrees Celsius or higher, which is the ignition temperature of unburned carbon (C), and collected in the (+) electrode 342 by a combustion reaction. While removing unburned carbon (C) by burning it, the (+) pole (342) and (-) pole are selected at every selected time in the range of 1 minute to 2 hours by on-off control of the power using a microcomputer in the control panel. An unburned carbon powder removing unit 300 for periodically degassing the fly ash collected in 343 and discharging it to the glassy film removing unit;
Consisting of a turbulence generator 410 including a body cylinder 401, a fly ash supply unit 420, a fluorine compound supply unit 430, a steam supply unit 440, a high voltage discharge unit 450, and a heating unit 460, Both ends are circular and a plurality of discharge electrodes 451 or ground electrodes 452 are installed along the circumferential surface on one side of the inner surface of the cylinder-shaped body cylinder 401 at regular intervals, and a hole having a predetermined diameter in the center of the upper surface One side of the outer surface of the first cylinder 411 in the form of a cylinder having an oval shape and maintaining a certain distance inside the body cylinder 401 by perforating a bearing unit (413c) suitable for the perforated hole size The ground electrode 452 or the discharge electrode 451 is installed to face each other on the discharge electrode 451 or the ground electrode 452 installed on the inner surface of the main cylinder 401, and a flange is installed on the upper surface of the first cylinder 411. 413d) is installed to connect the lower end of the second cylinder 412 in the form of a cylinder with circular end portions to the flange 413d, and the upper end penetrates the upper end of the main body cylinder 401 and protrudes to the outside. A second spur gear 413b is installed on one side of the upper end of the cylinder 412, and a motor 413 to which the first spur gear 413a is connected to the shaft is installed in line with the second spur gear 413b. The rotational force of 413) is transmitted to the second spur gear 413b through the first spur gear 413a, so that the second spur gear 413b is installed at a certain distance between the second cylinder 412 and the first cylinder 411. Since the first cylinder 411 is an elliptical cylinder, the airflow of the passage 402 formed between the two cylinders 411 and 412 is caused by rotation of the first cylinder 411 due to the difference in the diameter of the short side and the long side of the ellipse. A turbulent swirling flow is generated, and carbon content is removed from the unburned carbon removal unit 300 by the fly ash supply unit 420 installed at a distance from the upper end of the second cylinder 412 protruding to the outside. The fluorine compounds stored in the storage tank 432 or container 432a are pumped 433 or a compressor while pressurizing and spraying external air to the supplied fly ash. After pressurization with (433a), the main component of the glassy film coated on the surface of the fly ash particles in contact with the fluorine compound is caused by a chemical reaction with the fluorine compound when sprayed on the fly ash transported by high-pressure air through the injection nozzle 434. Remove or send the steam generated in the steam generator 441 to the steam separator 443 through the pipe 442 to separate it into condensed water and dry steam, and then send the separated dry steam to the injection pipe 444 to make the steam and fly. It is in contact with and mixed with silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), magnesium oxide (MgO), and aluminum (Al 2 O 3 ), which are the main constituent materials of the glassy film coated on the ash particle surface. Fly ash particles that are removed by the hydrolysis reaction of the body cylinder 401 and the passage 402 formed between the first cylinder 411 are diffused into the turbulent swirling flow and are stirred, collided with particles, and irregular Discharge electrodes 451 installed facing each other on the inner surface of the body cylinder 401 and the outer surface of the first cylinder 411 as the vitreous film on the particle surface is eroded by being in contact with the corrosion solution several times as the rotational motion of the trajectory is repeatedly progressed. ) And the ground electrode 452, the high voltage generated by the high voltage generator 451 is applied through the conducting wire 454 to initiate discharge between the two discharge electrodes 451 and 452,
Charged particles of electrons or ions generated in the discharging process, hot electrons emitted when the discharge electrode is heated, and high voltage generated by the high voltage generator 451 are applied to the discharge electrode 451 and the ground electrode 452 and are generated in a high field state AC power to the high-frequency induction heating coil 464 which is wound a certain number of turns in the circumferential direction of the outer side of the main body cylinder 401, effectively removing the glassy film coated on the surface in the process of continuous elastic collision between the electric charges and fly ash particles. When power is supplied from the supply unit 461, the high-frequency induction heating coil 464 is heated and conducted into the main body cylinder 401 in a heat conduction manner, thereby heating the discharge electrode 451 to improve discharge efficiency. All particles and hot electrons are activated by receiving heat energy, and the internal temperature is raised to change the viscosity of the glassy film coated on the surface of the fly ash particles to improve conductivity to efficiently remove the glassy film, and floating fly ash particles scattered during the removal process of the glassy film The dust collector is sucked by the suction force of the fan (not shown) of the dust collector into the hollow speed of the first cylinder 411 of the hollow structure, and is passed through the second cylinder connected to the first cylinder 411 and the flange 413d. After entering the (DUST COLLECTOR), it is discharged to the atmosphere after being dedusted, the unburned carbon (C) contained in the fly ash is removed, the glassy film coated on the particle surface is removed, and the finally treated fly ash is discharged from the discharge pipe (403). A vitreous film removal unit 400 for supplying the electric valve 403a installed on the discharge pipe 403 to the second storage tank 500 through a gravity difference;
The high-pressure air generated by the blower 503 installed on one side of the screw feeder 505 and the hopper 501 for briefly storing the final processed fly ash in the vitreous film removal unit 400 is discharged in the discharge pipe 502 A second storage tank 500 for supplying to the storage tank by rotating the shaft 503 having the rotating blades 504 attached to the outer surface by driving the driving motor 506 while supplying it to the storage tank; And
It is measured in real time by a sensor (not shown) installed in the first storage tank 100, the feeder 200, the unburned carbon powder removal part 300, the glassy film removal part 400, and the second storage tank 500, Control role of supplying power to the first storage tank 100, the supply unit 200, the unburned carbon removal unit 300, the glassy film removal unit 400, and the second storage tank 500 by the transmitted data A control panel 600 to perform;
Fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function comprising a.
상기 미연소된 탄소분 제거부(300)는 본체(301), 이온화기(310), 플라이애쉬 공급부(320), 선회류(swirl flow)발생기(330), 전기집진부(340), 가열부(350), 연소부(360)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In claim 1,
The unburned carbon powder removal unit 300 includes a main body 301, an ionizer 310, a fly ash supply unit 320, a swirl flow generator 330, an electric dust collecting unit 340, and a heating unit 350. ), the fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function, characterized in that consisting of a combustion unit (360).
상기 이온화기(310)는 내부 하부가 경사진 형상의 챔버(311), 플라이애쉬 공급관(312), 고전압 방전유닛(313) 및 토출구(313)로 구성되어, 챔버(311) 내부 하부가 경사진에 서로 마주보게 고전압 방전기(313a)의 방전전극(313b) 및 접지전극(313c)이 서로 마주보게 설치되고 고전압 발생기(313a)에서 생성된 고전압을 도선을 통하여 방전전극(313b) 및 접지전극(313c)에 인가하여 두극(313b, 313c) 사이에서 방전을 개시하여 전자나 이온의 하전입자를 방출하면서 형성된 고전계 전자 에너지 대역에 플라이애쉬를 통과시켜 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기화학적 반응으로 플라이애쉬 입자를 이온화 하는 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In paragraph 2,
The ionizer 310 is composed of a chamber 311 having an inclined inner lower part, a fly ash supply pipe 312, a high voltage discharge unit 313 and a discharge port 313, and the inner lower part of the chamber 311 is inclined. The discharge electrode 313b and the ground electrode 313c of the high voltage discharger 313a are installed to face each other, and the high voltage generated by the high voltage generator 313a is transmitted to each other through a conducting wire. ) To initiate discharge between the two poles (313b, 313c) to release charged particles of electrons or ions, and pass fly ash through the high-field electron energy band formed by dissociation, excitation, ionization, oxidation, and reduction electrochemical reactions A fly ash resource recycling device with a built-in glassy film removal function characterized by ionizing fly ash particles.
선회류(swirl flow)발생기(330)는 모터(331), 제1평기어(332), 제2평기어(333), 중공축(334), 분사구(335)로 구성되어 중공축(334)의 상부 일측면에 제2평기어(333)가 설치되고, 중공축(334)의 끝 단면부에 분사구(335)가 설치되어 이온화기(310)의 고전압 방전기(313)에서 고전압 방전과정에서 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응의 전기화학적 반응으로 이온화된 플라이애쉬 입자를 중공축(334) 상부에 공급하여 중공축(334)을 경유하여 하부 끝단에 설치되고 제1평기어(332)와 축으로 연결된 모터(331)를 구동하여 제1평기어(332)와 기어가 맞물리게 설치되고, 중공축(334) 일 측면에 설치된 제2평기어(333)의 고속회전에 의해 중공축(334) 하부 끝단부에 설치된 분사구(335)가 고속 회전하면서 생성되는 원심력에 의해 선회류(swirl flow)가 생성되며, 이 선회류(swirl flow)에 의해 상기 이온화기(310)의 고전압 방전과정에서 이온화된 플라이애쉬 입자끼리, 애쉬입자와 공기와의 혼합이 촉진되고 중공축(334) 내면 및 분사구(335) 내면과의 충돌, 마찰 과정에서 플라이애쉬 입자가 대전되는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In paragraph 2,
The swirl flow generator 330 is composed of a motor 331, a first spur gear 332, a second spur gear 333, a hollow shaft 334, and a spray hole 335, and the hollow shaft 334 The second spur gear 333 is installed on one side of the upper side of the hollow shaft 334, and the injection hole 335 is installed at the end end of the hollow shaft 334 to dissociate in the high voltage discharge process in the high voltage discharger 313 of the ionizer 310 Fly ash particles ionized by electrochemical reactions of ionization, excitation, oxidation, and reduction reactions are supplied to the upper part of the hollow shaft 334 and installed at the lower end through the hollow shaft 334, and the first spur gear 332 and The first spur gear 332 and the gear are installed to mesh by driving the motor 331 connected to the shaft, and the hollow shaft 334 is rotated at high speed by the second spur gear 333 installed on one side of the hollow shaft 334 A swirl flow is generated by the centrifugal force generated while the injection hole 335 installed at the lower end rotates at high speed, and ionized in the high voltage discharge process of the ionizer 310 by this swirl flow. Built-in vitreous film removal function, characterized in that the fly ash particles are charged between fly ash particles, the mixing of the ash particles and air is promoted, and the fly ash particles are charged during the collision and friction process with the hollow shaft 334 and the inner surface of the injection hole 335 Fly ash resource conversion device.
상기 전기집진부(340)는 고전압 발생기(341), (+)전극(342), 접지전극(343)으로 구성되어 이온화기(310)에서 고전압 방전으로 이온화되고, 분사구(335)에서 본체(301)내부로 플라이애쉬를 분사하는 과정에서 선회류(swirl flow)가 형성되어,
플라이애쉬 입자끼리, 입자와 공기와의 혼합, 입자 및 공기가 중공축(334) 내면 및 분사구(335) 내면과의 충돌 과정에서 대전되어 서로다른 입자와의 전자교환 과정에서 일함수 값이 큰 미연소된 탄소(C), 알루미나(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화구리(CuO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (-)전하를 띄어 (+)극(342)에 집진되고, 일함수 값이 적은 산화칼슘(CaO)의 입자는 전자의 교환 과정에 (+)전하를 띄어 (-)극(343)에 집진되며 제어반에서 마이컴을 이용한 전원의 on-off 제어에 의해 1분에서 2시간 범위에서 선정된 시간마다 (+)극(342) 및 (-)극(343)에 집진된 플라이애쉬를 주기적 탈진하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In paragraph 2,
The electrostatic precipitator 340 is composed of a high voltage generator 341, a (+) electrode 342, and a ground electrode 343, and is ionized by a high voltage discharge in the ionizer 310, and the main body 301 at the injection port 335 In the process of spraying fly ash inside, a swirl flow is formed,
Fly ash particles are charged in the process of colliding with the inner surface of the hollow shaft 334 and the inner surface of the injection hole 335, and the work function value is large in the process of electron exchange with different particles. The burned carbon (C), alumina (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and copper oxide (CuO) particles are collected on the (+) electrode (342) due to a negative charge during the electron exchange process. The particles of calcium oxide (CaO), which have a low work function value, are collected at the (-) electrode (343) by charging (+) charge in the process of exchanging electrons, and 1 by on-off control of power using a microcomputer in the control panel. Fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function, characterized in that the fly ash collected in the (+) pole 342 and the (-) pole (343) is periodically desorbed every selected time in the range of minutes to 2 hours.
상기 가열부(350)는 전원공급기(351), 가열코일(352), 도선(353)으로 구성되어 (+)전극(342)과 면접하여 설치되는 가열코일(352)에 전원공급기(351)에서 직류 또는 교류전원을 도선(353)을 통해 공급하여 가열코일(352)에서 생성되는 열에너지를 (+)전극(342)에 열전도방식으로 전달하여 (+)전극(342)을 미연소탄소분의 착화온도인 섭씨온도 500도 이상으로 가열하여 (+)전극(342)에 포집된 미연소된 탄소분을 자연 착화시켜 연소반응 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2)를 배출하면서 제거하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In paragraph 2,
The heating unit 350 is composed of a power supply 351, a heating coil 352, and a conducting wire 353, and the heating coil 352 is installed in an interview with the (+) electrode 342 from the power supply 351. Direct current or AC power is supplied through the conducting wire 353 and the thermal energy generated from the heating coil 352 is transferred to the (+) electrode 342 in a thermal conduction method, and the (+) electrode 342 is the ignition temperature of unburned carbon. A glassy film characterized in that the unburned carbon powder collected in the (+) electrode 342 is spontaneously ignited by heating to a phosphorus temperature of 500 degrees Celsius or higher to remove combustion reaction carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO 2 ) while discharging Fly ash recycling device with built-in removal function.
상기 연소부(360)는 연료공급관(361), 버너(362), 점화프러그(363), 공기공급구(364)로 구성되어 본체(301)의 일 측면에 설치된 전기집진부(340)의 (-)음극(343)의 중심부에 외부를 절연 및 단열처리한 후 (+)극(341)과 마주보게 본체(301)을 관통하여 설치되어 전기 집진부(340)의 (+)극(342)에 집진된 미연소된 카본(C)을 접지전극(343)의 중심부에 설치된 버너(362)에서 공급관(361)으로 공급받는 연료에 외부 공기를 혼합하고 점화프러그(363)에서 생성되는 스파크(점화원)에 의해 연료가 점화하여 생성된 연소 화염으로 (+)극(342)에 집진된 미연소된 카본(C)을 직접연소시켜 연소반응으로 일산화탄소(CO) 또는 이산화탄소(CO2)를 배출하면서 제거하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In claim 2 or 4,
The combustion unit 360 is composed of a fuel supply pipe 361, a burner 362, an ignition plug 363, and an air supply port 364, and the (-) of the electric dust collecting unit 340 installed on one side of the main body 301 )After insulating and insulating the outside in the center of the negative electrode 343, it is installed through the main body 301 facing the (+) electrode 341 to collect dust on the (+) electrode 342 of the electric dust collector 340 The unburned carbon (C) is mixed with the fuel supplied from the burner 362 installed in the center of the ground electrode 343 to the supply pipe 361 to the spark (ignition source) generated by the ignition plug 363. By burning the unburned carbon (C) collected in the (+) electrode 342 directly with the combustion flame generated by the ignition of the fuel by the combustion reaction, carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO 2 ) is discharged and removed. A fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function.
유리질막 제거부(400)는 본체원통(401), 난류 발생기(410), 플라이애쉬 공급부(420), 불소 화합물 공급부(430), 수증기 공급부(440), 고전압 방전유닛(450), 고주파 가열유닛(460)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In claim 1,
The glassy film removal unit 400 includes a main body cylinder 401, a turbulence generator 410, a fly ash supply unit 420, a fluorine compound supply unit 430, a steam supply unit 440, a high voltage discharge unit 450, a high frequency heating unit. Fly ash resource conversion device with a built-in glassy film removal function, characterized in that consisting of 460.
본체원통(401)을 포함하는 난류 발생기(410)는 본체원통(401), 본체원통(401)의 하부 일측 경사면의 외부 원주면에 설치되는 제4평기어(409), 제4평기어(409)와 맞물리어 설치되는 제3평기어(408), 제3평기어(408)와 축으로 연결되는 제2구동모터(407), 제1원통(411), 제2원통(412)의 일측면에 설치된 제2평기어(413b), 제2평기어(413b)와 맞물리어 설치되는 제1평기어(413a), 제1평기어(413a)와 축으로 연결되는 모터(413)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In clause 7,
The turbulence generator 410 including the main cylinder 401 includes a main cylinder 401, a fourth spur gear 409 and a fourth spur gear 409 installed on the outer circumferential surface of the lower one side inclined surface of the main cylinder 401. ) Installed in engagement with the third spur gear 408, the second driving motor 407, the first cylinder 411, and the second cylinder 412 that are axially connected to the third spur gear 408 It is composed of a second spur gear 413b installed in, a first spur gear 413a installed in engagement with the second spur gear 413b, and a motor 413 connected to the first spur gear 413a in a shaft. A fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function.
본체원통(401)을 포함하는 난류 발생기(410)의 난류 생성 방법은 본체원통(401)과 제1원통(411)의 사이에서 통로(402)를 형성하고, 본체원통(401)은 정지상태에서 제1원통(411)이 제1모터(413)의 구동에 의해 1 내지 5000(RPM)범위에서 선정된 회전수로 회전하여 본체원통(401)방향으로 원심력이 작용하여 난류흐름이 생성되는 방법과 제1원통(411)은 정지상태에서 제2구동모터(407)의 구동에 의해 1 내지 5000(RPM)범위에서 선정된 회전수로 본체원통(401)이 회전하면 제1원통(411)방향으로 원심력이 작용하여 난류흐름이 생성되는 방법과,
제1구동모터(413) 및 제2구동모터(407)을 구동하여 제1구동모터(413)의 회전력을 전달받는 제1원통(411)과 제2구동모터(407)의 회전력을 전달받는 본체원통(401)을 서로 반대방향으로 회전시키면 서로 반대방향으로 작용하는 원심력이 본체원통(401)과 제1원통(411)사이에서 형성되는 통로(402)에서 서로 충돌하여 소용돌이 또는 나선형 난류흐름이 생성되는 방법중 어느 한가지 이상의 방법 또는 전부 적용하고, 상기 생성되는 난류 흐름이 쿠에트 유동(Tayler-Couette flow 또는 Turbulent Tayler Voltex flow(TTVF))인 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In claim 9,
The turbulence generation method of the turbulence generator 410 including the main cylinder 401 is to form a passage 402 between the main cylinder 401 and the first cylinder 411, and the main cylinder 401 is in a stopped state. The method in which the first cylinder 411 rotates at a rotational speed selected in the range of 1 to 5000 (RPM) by the driving of the first motor 413, and a centrifugal force acts in the direction of the main cylinder 401 to generate turbulent flow. The first cylinder 411 is rotated in the direction of the first cylinder 411 when the main cylinder 401 rotates at a rotation speed selected in the range of 1 to 5000 (RPM) by driving the second driving motor 407 in the stop state. How the centrifugal force acts to create a turbulent flow,
The main body that drives the first driving motor 413 and the second driving motor 407 to receive the rotational force of the first cylinder 411 and the second driving motor 407 to receive the rotational force of the first driving motor 413 When the cylinders 401 are rotated in opposite directions, centrifugal forces acting in opposite directions collide with each other in the passage 402 formed between the main cylinder 401 and the first cylinder 411, creating a vortex or spiral turbulent flow. Fly ash resource with a built-in glassy film removal function, characterized in that any one or more of the methods or all of the methods are applied, and the generated turbulent flow is a Couette flow (Tayler-Couette flow or Turbulent Tayler Voltex flow (TTVF)). Device.
불소 화합물 공급부(430)는 유입배관(431), 액상저장탱크(432), 가압펌프(433), 공급배관(434), 분사노즐(435)로 구성되는 액상 불소 화합물 공급부와, 유입관(431), 기체상저장탱크(432a), 압축기(433a), 공급배관(434)으로 구성되는 기체상 불소화합물 공급부로 구분되며, 액상 저장탱크(432)에 저장되는 불소화합물은 불산(HF)이며, 기체상저장탱크(432a)에 저창되는 불소화합물은 불소(F2), 염소(Cl2), 삼플르오르화불소(NF3), 사플르오르화메탄(CF4), 육플르오르화에탄(C2F6), 팔플르오르화프로판(C3F8), 사염화탄소(CCl4), 오플르오르화에탄(C2ClF6), 삼플르오르화염소(ClF3), 삼플르오르화메탄(CClF3), 육불화황(SF6) 중에서 어느 한가지 물질이 선택되어 기체상저장탱크(432a)에 저장된 후 가압펌프(433) 또는 압축기(433a)에 의해 흡입 및 가압되어 공급배관(434)을 통하여 분사노즐(435)에 공급 및 플라이애쉬에 분사되어 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O), 산화바륨(BaO)과 화학반응으로 유리질막을 제거하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In clause 8,
The fluorine compound supply unit 430 includes a liquid fluorine compound supply unit composed of an inlet pipe 431, a liquid storage tank 432, a pressure pump 433, a supply pipe 434, and an injection nozzle 435, and an inlet pipe 431 ), a gaseous storage tank 432a, a compressor 433a, and a supply pipe 434, and the fluorine compound stored in the liquid storage tank 432 is hydrofluoric acid (HF), The fluorine compounds stored in the gaseous storage tank 432a are fluorine (F 2 ), chlorine (Cl 2 ), fluorine trifluoride (NF 3 ), saffluoride methane (CF 4 ), and hexafluoroethane (C 2 ). F 6 ), propane fluoride (C 3 F 8 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ), ethane of fluoride (C 2 ClF 6 ), chlorine trifluoride (ClF 3 ), methane trifluoride (CClF 3 ), Any one of sulfur hexafluoride (SF 6 ) is selected and stored in the gaseous storage tank 432a, and then sucked and pressurized by the pressure pump 433 or the compressor 433a, and through the supply pipe 434, the injection nozzle ( 435) and sprayed on the fly ash to coat the surface of the glassy film, which are the main constituents of silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), magnesium oxide (MgO), potassium oxide (K). 2 O), barium oxide (BaO) and chemical reaction to remove the glassy film, characterized in that the fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function.
수증기 공급부(440)는 수증기 발생기(441), 공급배관(442), 기수분리기(443), 분사구(444)로 구성되어 수증기 발생기(441)에서 생성된 수증기(스팀)을 공급배관(442)을 통하여 기수분리기(443)에 공급하고 기수분리기(443)에서 증기와 수분을 분리한 후 분사구(444)를 통하여 공기와 혼합된 플라이애쉬에 수증기를 분사하여 가수분해반응으로 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(BaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미늄(Al2O3)과의 가수분해 반응으로 유리질막을 제거하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In clause 8,
The steam supply unit 440 is composed of a steam generator 441, a supply pipe 442, a steam separator 443, and a jet port 444 to supply steam (steam) generated by the steam generator 441 to the supply pipe 442. It is supplied to the water separator 443 through the water separator 443, and after separating the steam and moisture from the water separator 443, water vapor is sprayed on the fly ash mixed with air through the injection port 444 and coated on the surface of the fly ash particles through a hydrolysis reaction. It is characterized by removing the glassy film by hydrolysis reaction with silicon dioxide (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), magnesium oxide (MgO), and aluminum (Al 2 O 3 ), which are the main constituent materials of the glassy film. A fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function.
고전압 방전유닛(450)은 방전전극(451), 접지전극(452), 고전압 발생기(453), 도선(454)으로 구성되며 본체원통(401)내부의 일측면의 원주방향으로 간격을 두어 방전전극(451) 또는 접지전극(542)이 복수개 설치되고 동일 높이에서 제1원통(411) 외표면의 원주방향으로 간격을 두어 접지전극(452) 또는 방전전극(451)이 복수개 설치되어 방전전극(451) 및 접지전극(452)에 고전압 발생기(453)에서 생성되는 고전압을 인가하여 방전전극(451) 및 접지전극(452)사이에서 방전을 개시하여,
전자나 이온의 하전입자와 고온으로 가열된 방전극(411, 412)에서 방출되는 열전자를 방출하면서 유리질막의 주성분 물질인 이산화규소(SiO2)의 일함수 값 5.0eV, 산화칼슘(CaO)의 일함수 값 1.6eV, 산화마그네슘(MgO)의 일함수 값 4.7eV,산화바륨(BaO)의 일함수값 1.1eV, 알루미나(Al2O3)의 일함수 값(1.1eV 내지 5.0eV)보다 큰 전계 전자에너지(IE,eV)를 5.0eV 내지 5KeV 범위로 발생시켜서 전자나 이온의 하전입자와 고온으로 가열된 방전극(411, 412)에서 방출되는 열전자와 플라이애쉬와의 탄성충돌과정에서 플라이애쉬 입자 표면에 코팅된 유리질막을 제거하는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In clause 8,
The high voltage discharging unit 450 is composed of a discharge electrode 451, a ground electrode 452, a high voltage generator 453, and a conducting wire 454, and the discharge electrode is spaced in the circumferential direction of one side inside the main body cylinder 401. A plurality of ground electrodes 451 or 542 are installed and spaced in the circumferential direction of the outer surface of the first cylinder 411 at the same height, so that a plurality of ground electrodes 452 or discharge electrodes 451 are installed, thereby discharging electrodes 451 ) And the ground electrode 452 by applying a high voltage generated by the high voltage generator 453 to initiate discharge between the discharge electrode 451 and the ground electrode 452,
The work function of silicon dioxide (SiO 2 ), which is the main component of the glassy film, is 5.0 eV and the work function of calcium oxide (CaO) while emitting charged particles of electrons or ions and hot electrons emitted from the discharge electrodes 411 and 412 heated at high temperatures Electric field electrons greater than the value 1.6 eV, the work function value of magnesium oxide (MgO) 4.7 eV, the work function value of barium oxide (BaO) 1.1 eV, the work function value of alumina (Al 2 O 3 ) (1.1 eV to 5.0 eV) Energy (IE, eV) is generated in the range of 5.0 eV to 5 KeV, and the hot electrons emitted from the discharge electrodes 411 and 412 heated at a high temperature and the charged particles of electrons or ions are generated in the range of 5.0 eV to 5 KeV. Fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function, characterized in that removing the coated glassy film.
방전유닛(450)의 고전압 발생기(453)는 입력전압이 직류(D.C)전원인 경우 12V이상이고, 교류(A.C)전원인 경우 110V이상이며, 출력 전압은 직류(D.C)전원인 경우와 교류(A.C)전원인 경우 동일하게 1KV 내지 50KV 범위에서 플라이애쉬 입자의 표면을 감싸고있는 유리질막의 제거성능을 고려하여 선택된 출력전압이 선택되어 고전압 발생기(453)에서 출력되는 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.In clause 8,
The high voltage generator 453 of the discharging unit 450 has an input voltage of 12V or higher when the input voltage is direct current (DC) power, and 110V or higher when an AC power source, and the output voltage is that of direct current (DC) power and alternating current ( In the case of AC) power, the output voltage selected in consideration of the removal performance of the glassy film surrounding the surface of the fly ash particles in the same range from 1KV to 50KV is selected and output from the high voltage generator 453 is built-in. Fly ash resource conversion device.
가열유닛(460)은 전원공급기(461), 주파수 발진기(462), 도선(463), 유도가열코일(464)로 구성되어 본체원통(401)의 외표면에 원주방향으로 일정권수 권선되며, 고주파 유도가열 방식이며, 유도가열코일(464)로 전원공급기(461)에서 도선(463)으로 유도가열코일(464)에 전원을 공급하면 유도가열코일(464)에서 전류의 흐름 방향과 90도 각도로 생성되는 자기장의 영향에 의해 본체원통(401)의 일측면의 원주방향으로 간격을 두어 방전전극(451) 또는 접지전극(452)과 제1원통(411)의 외표면의 원주방향으로 설치된 접지전극(452) 또는 방전전극(451)에서 방출되는 전하 및 열전자의 체류시간이 연장되어서 통로(402)를 난류성 선회류 상태로 통과하는 플라이애쉬 입자의 표면에 코팅된 유리질막의 제거효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 유리질막 제거기능이 내장된 플라이애쉬 자원화 장치.
In clause 8,
The heating unit 460 is composed of a power supply 461, a frequency oscillator 462, a conducting wire 463, and an induction heating coil 464, and is wound on the outer surface of the main body cylinder 401 in a circumferential direction, and It is an induction heating method, and when power is supplied to the induction heating coil 464 from the power supply 461 to the conducting wire 463 with the induction heating coil 464, the current flow direction and the 90 degree angle from the induction heating coil 464 The discharge electrode 451 or the ground electrode 452 and the ground electrode installed in the circumferential direction of the outer surface of the first cylinder 411 are spaced apart in the circumferential direction of one side of the main cylinder 401 by the effect of the generated magnetic field It is characterized in that the residence time of charges and hot electrons emitted from the discharge electrode 451 or the discharge electrode 451 is extended to improve the removal efficiency of the glassy film coated on the surface of the fly ash particles passing through the passage 402 in a turbulent swirling flow state. A fly ash recycling device with a built-in glassy film removal function.
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