KR20210138600A - 플라이 애시의 개질 방법 - Google Patents

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Abstract

미연 카본을 포함하는 플라이 애시 원분을 가열하여 미연 카본 함량을 저감시키는 플라이 애시의 개질 방법에 있어서, (a) 상기 플라이 애시 원분을 가열하는 수단으로서, 가열된 매체 유동층을 통과시킴으로써 가열이 행해지는 가열 장치를 사용하고, (b) 상기 가열 장치 내에 고온 가스류를 통과시킴으로써, 가열된 상기 매체 유동층의 형성과 해당 매체 유동층 내에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 유동 반송을 행하고, (c) 상기 가열 장치에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 전량이, 상기 매체 유동층에서 가열되고 또한 해당 가열 장치 상부에 마련된 취출구로부터 취출되는데, 상기 매체 유동층을 형성하고 있는 매체 입자는 해당 취출구로부터 배출되지 않도록 상기 고온 가스류의 유량을 설정하고, (d) 상기 가열 장치의 취출구로부터 배출된 가열 후의 플라이 애시 분말을, 공기 분급기에 도입하여 미분과 조분으로 분리하고, (e) 상기 공기 분급기에 의해 회수된 미분을 개질 플라이 애시로서 회수하고, (f) 상기 공기 분급기에 의해 회수된 조분은 미연 카본 함유량을 측정하고, 해당 측정값이 미리 설정한 역치보다 큰 경우에는 상기 가열 장치에 다시 도입하여 재가열을 행하고, 해당 측정값이 역치보다 작은 경우에는 개질 플라이 애시로서 회수하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라이 애시의 개질 방법
본 발명은 플라이 애시의 미연 카본 함유량을 저감시키는 플라이 애시의 개질 방법에 관한 것이다.
플라이 애시를 시멘트 혼합재 또는 콘크리트 혼합재(이하, 합쳐서 혼합재라고 기재함)로서 사용하는 경우, 일반적으로 플라이 애시에 포함되는 미연 카본이 적은 것이 적합하게 된다.
그러나, 일반적으로 석탄 화력 발전소에서 발생한 플라이 애시의 미연 카본 함유량은 다양하고, 많은 것으로 15질량% 정도 존재하고, 혼합재로서 적합한 것은 일부로 한정되는 것이 현 상황이다.
플라이 애시에 포함되는 미연 카본을 저감시키는 방법은 여러가지 제안되어 있으며, 미연 카본의 연소성을 이용한 연소법, 입자의 크기나 밀도 차를 이용한 분급법, 입자의 대전 극성을 이용한 정전 분리법 등이 있다.
예를 들어, 연소법에서는 로터리 킬른을 사용하는 방법(특허문헌 1)이나 사이클론을 사용하는 방법(특허문헌 2), 유동층 가열(fluidized bed heating)을 사용한 방법(특허문헌 3) 등이 있다.
유동층 가열에서는, 가열된 유동 매체(예를 들어 입자경이 큰 알루미나)에 의해 형성되어 있는 매체 유동층(이하, 간단히 유동층이라고 칭함)에 플라이 애시를 공급함으로써 플라이 애시를 가열하고, 그의 미연 카본 함량을 저감시킨다. 특허문헌 3의 실시예에 나타나 있는 바와 같이, 이 방법에 따르면 유동 매체를 많이 충전하여 유동층을 형성함으로써, 플라이 애시가 유동층 내에 체류하는 시간을 길게 하고, 미연 카본의 제거 효율을 높일 수 있다. 또한, 유동 매체를 가열함과 동시에, 플라이 애시를 유동시켜 유동층으로부터 배출시키기 위한 고온의 가스(유동화 가스)의 유속(공탑 속도)을 크게 하면, 처리하는 플라이 애시 분말의 회수율이 증가하지만, 반면 미연 카본의 제거 효율은 저하되게 된다.
일본 특허 제6038548호 일본 특허 제3205770호 일본 특허 공개 제2000-213709호
상기 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 유동층 가열에 의해 플라이 애시의 미연 카본 함량을 저감시키는 방법에서는 미연 카본의 제거 효율을 높일 수 있고, 또한 플라이 애시의 처리 효율을 높일 수도 있는 것이지만, 미연 카본의 제거 효율과 플라이 애시의 처리 효율을 양립시키기가 곤란하였다. 즉, 유동층 내에서의 플라이 애시의 체류 시간을 길게 하면, 당연히 플라이 애시의 처리 효율이 저하되어 버리고, 유동화 가스의 공탑 속도를 크게 하여 플라이 애시의 처리 효율을 높이면, 유동층 내에서의 플라이 애시의 체류 시간이 짧아지고, 미연 카본의 제거 효율이 저하되어 버리게 된다.
또한, 유동층을 형성하고 있는 유동 매체의 충전량을 많게 함으로써, 플라이 애시의 유동층 내에서의 체류 시간을 길게 할 수 있지만, 유동 매체의 충전량에도 한계가 있고, 필요 이상으로 충전량을 많게 하면, 이 유동 매체가 유동층 밖으로 넘쳐 나와, 처리된 플라이 애시 분말에 혼입되어 버리거나, 유동층 내에서의 유동 매체의 유동화가 정상적으로 행해지지 않거나 하는 문제가 생긴다.
따라서, 본 발명의 목적은 플라이 애시에 포함되는 미연 카본을 효율적으로 저감시킬 수 있는 것이 가능한 플라이 애시의 개질 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 플라이 애시에 포함되는 미연 카본은 대소 다양한 입자로서 존재하고, 그 중에서 직경이 작은 것은 비교적 단시간에 연소되고, 직경이 큰 것일수록 연소되는 데 긴 시간을 요하는 것에 착안하여, 효율적으로 플라이 애시에 포함되는 미연 카본양을 저감시키는 것에 성공하였다.
본 발명에 따르면, 미연 카본을 포함하는 플라이 애시 원분을 가열하여 미연 카본 함량을 저감시키는 플라이 애시의 개질 방법에 있어서,
a: 상기 플라이 애시 원분을 가열하는 수단으로서, 가열된 매체 유동층(media-fluidized bed)을 통과시킴으로써 가열이 행해지는 가열 장치를 사용하고,
b: 상기 가열 장치 내에 고온 가스류를 통과시킴으로써, 가열된 상기 매체 유동층의 형성과 해당 매체 유동층 내에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 유동 반송을 행하고,
c: 상기 가열 장치에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 전량이, 상기 매체 유동층에서 가열되고 또한 해당 가열 장치 상부에 마련된 취출구로부터 취출되는데, 상기 매체 유동층을 형성하고 있는 매체 입자는 해당 취출구로부터 배출되지 않도록 상기 고온 가스류의 유량을 설정하고,
d: 상기 가열 장치의 취출구로부터 배출된 가열 후의 플라이 애시 분말을, 공기 분급기에 도입하여 미분과 조분으로 분리하고,
e: 상기 공기 분급기에 의해 회수된 미분을 개질 플라이 애시로서 회수하고,
f: 상기 공기 분급기에 의해 회수된 조분은 미연 카본 함유량을 측정하고, 해당 측정값이 미리 설정한 역치보다 큰 경우에는 상기 가열 장치에 다시 도입하여 재가열을 행하고, 해당 측정값이 역치보다 작은 경우에는 개질 플라이 애시로서 회수하는 것
을 특징으로 하는 플라이 애시의 개질 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서는,
(1) 미연 카본 함유량의 측정값이 미리 설정한 역치보다 작은 조분을, 상기 공기 분급에 의해 회수된 미분과 혼합하여 회수하는 것,
(2) 미연 카본 함유량의 상기 역치가 0.5 내지 4질량%의 범위 내로 설정되어 있는 것,
(3) 상기 공기 분급기의 분급점은 50 내지 150㎛의 범위로 설정되는 것,
(4) 상기 플라이 애시 원분은, 상기 매체 유동층에서 600 내지 1100℃의 온도로 가열되는 것
이 적합하다.
본 발명에 따르면, 플라이 애시에 포함되는 미연 카본을 충분히 저감시키면서, 저감화 처리에 제공한 플라이 애시 원분의 전량을 연속적으로 회수하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 플라이 애시의 개질 방법의 흐름의 개략을 도시하는 도면이다.
도 2는 공탑 속도와 유동층 가열 장치 밖으로의 배출률(취출률)의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 있어서 미연 카본양의 저감화 처리에 제공되는 플라이 애시 원분은, 석탄 화력 발전소 등의 석탄을 연소하는 설비에 있어서 발생하는 일반적인 플라이 애시를 가리킨다. 또한, 석탄과 아울러, 석탄 이외의 연료나 가연계 폐기물이 혼소되어 발생한 플라이 애시도 포함한다. 이러한 플라이 애시는 일반적으로, 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3)를 주성분으로 하고(이들 무기 성분이 전체의 70 내지 80%를 차지함), 그 밖의 성분으로서 산화제2철(Fe2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO) 등을 포함하고 있다.
이러한 플라이 애시는 탄소분의 타다 남은 것으로 여겨지는 미연 카본을 함유하고 있고, 그의 함유량은 많은 것으로 15질량% 정도이다. 이 미연 카본양(이하, LOI라 기재하는 경우가 있음)이 많으면, 플라이 애시를 혼합재로서 사용한 경우에 문제를 일으킨다. 예를 들어 모르타르나 콘크리트에 혼합하였을 때, 이들의 표면에 미연 카본이 떠오르고, 흑색부가 발생될 가능성이 높다. 또한, 화학 혼화제 등의 약제가 미연 카본에 흡착된다고 하는 문제도 생길 가능성이 있다.
본 발명에 있어서는 이러한 미연 카본양을, 매체 유동층을 갖는 유동층 가열 장치를 사용한 가열에 의해 행하고, 얻어진 개질 플라이 애시, 즉 미연 카본양이 저감된 플라이 애시를 효율적으로 회수한다.
또한, 미연 카본양의 측정 방법으로서는 다양한 방법이 알려져 있고, 예를 들어 연소시켜 발생한 CO2ㆍCO 가스를 적외선 검출하는 방법, 강열 감량을 측정하고, 해당 강열 감량으로부터 미연 카본양을 추정하는 방법; 메틸렌 블루 흡착량에 기초하여 산출하는 방법; 밀 부피 비중 시험; 마이크로파를 조사하여 미연 카본양을 추정하는 방법 등이 알려져 있고, 본 발명에 있어서는 어느 방법도 채용할 수 있다.
이러한 미연 카본양은, 이하 LOI(Loss on Ignition)라 칭하는 경우가 있다.
도 1에는, 유동층 가열 장치를 사용한 본 발명 방법의 일례가 도시되어 있다.
도 1에 있어서, 전체로서 1로 나타내는 유동층 가열 장치는 직립된 통형 형태를 가지며 있으며, 아래에서부터 상방을 향하여 연소실(3), 분산판(5)에 의해 연소실(3)과 칸막이되어 있는 매체 유동층(7)(이하, 유동층이라고 칭함) 및 공두부(空頭部)(9)가 형성되어 있다.
연소실(3)은 탄화수소 등의 연료를 버너(11)로 연소시켜 고온 가스를 생성하는 영역이다. 연료를 완전 연소시키는데 필요한 이론 산소량과 플라이 애시 원분에 포함되는 미연 카본을 연소시키는 산소량을 포함하는 가스(일반적으로는 공기)가 연료와 함께 연소실(3)에 공급되고, 버너(11)에서의 연소에 의해 고온 가스가 생성된다. 이 고온 가스의 상승류에 의해, 소정의 온도로 가열된 유동층(7)이 형성되고, 또한 이 가열 장치(1)에 공급된 플라이 애시 원분의 가열과 유동 반송이 행해진다. 이 고온 가스를, 이하 유동화 가스라고 칭한다.
예를 들어 이 실시 양태에 있어서는, 연료를 완전히 연소시키는데 필요한 이론 산소량의 1.05 내지 5.0배의 산소를 공급하는 것이 바람직하다. 1.05배 미만이면, 연료의 연소에 거의 모든 산소가 소비되어 버려, 그 후의 미연 카본의 연소에 필요한 산소를 남길 수 없다.
본 발명에 있어서, 비용이나 안전성의 관점에서 유동화 가스로서 공기 혹은 질소를 사용하는 것이 바람직하지만, 이 경우, 이 유동화 가스에는 상기 연료의 연소에 의해 생긴 연소 가스(이산화탄소 등), 연소에서는 소비되지 않았던 과잉의 산소 가스(과잉 산소 가스)에 더하여 질소가 포함된다.
또한, 도 1에 있어서 유동화 가스의 흐름은 백색 화살표로 나타내며, 가열 장치(1)에 공급된 플라이 애시 분말의 흐름은 흑색 화살표로 나타내고 있다.
또한, 유동화 가스(고온 가스)는 상술한 방법 이외로 생성하는 것도 가능하고, 예를 들어 연소 이외의 방법으로 흘리는 가스를 승온시키거나, 혹은 가열 장치의 외주부로부터 전기 히터나 화염을 사용하여 가열하는 방식(외열식)을 채용하거나 하는 것도 가능하다.
유동층(7)은, 가열되고 또한 유동하고 있는 매체 입자(13)에 의해 형성되어 있는 것이며, 유동층(7)의 하부에 형성되어 있는 원료 공급구(15)로부터 플라이 애시 원분이 공급된다. 즉, 상기 유동화 가스에 의해, 분산판(5) 상에 보유 지지된 고체의 매체 입자를 가열하고 또한 부유시킴으로써 유동층(7)이 형성된다. 또한, 유동화 가스에 의해 플라이 애시 원분의 유동 반송이 행해지는데, 유동층(7)의 하부에 원료 공급구(15)가 형성되어 있기 때문에, 이 원료 공급구(15)로부터 도입된 플라이 애시 원분이 유동화 가스 및 유동층(7)에 의해 충분히 가열된다.
또한, 상기 유동층(7)의 상부에는, 매체 입자(13)가 부유하고 있지 않은 공탑부(9)가 형성되어 있다. 즉, 유동층(7)을 형성하고 있는 매체 입자(13)는 유동화 가스에 의해 가열 장치(1) 밖으로 배출되지 않도록 설정되어 있다.
상기 매체 입자(13)로서는, 플라이 애시에 혼입된 경우에도 플라이 애시의 특성 저하를 일으키지 않도록 그의 화학 조성이 플라이 애시에 유사한 것, 예를 들어 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO 등의 산화물 입자나, 이들 산화물을 주성분으로서 포함하는 입자 등이 적합하게 사용된다.
또한, 매체 입자(13)의 입자경은 원료 공급구(15)로부터 도입되는 플라이 애시 원분보다 큰 것이 필요하다. 이 입자경이 플라이 애시 원분의 입자경 이하이면, 유동화 가스의 흐름에 동반하여 매체 입자(13)도 장치 밖으로 배출되어 버리기 때문이다. 즉, 공두부(7)는 형성되지 않는 것이 된다. 일반적으로, 플라이 애시 원분의 입자경은 그의 최대 직경이 약 300㎛ 이하이고, 매체 입자(13)의 바람직한 입자경은 0.5 내지 5㎜ 정도이다.
본 발명에 있어서는, 유동층(7)에 도입된 플라이 애시 원분은 이 유동층(7)을 형성하고 있는 매체 입자(13) 및 유동화 가스와 접촉하여 가열되는데, 이 가열 온도는 미연 카본이 연소되는 온도이며, 일반적으로는 600℃ 내지 1100℃, 바람직하게는 750℃ 내지 1000℃이다. 이 가열 온도가 낮으면, 미연 카본을 충분히 연소 제거하기가 곤란해지고, 필요 이상으로 가열 온도가 높으면, 플라이 애시가 용융될 가능성이 있다. 따라서, 이러한 가열 온도로 플라이 애시 원분이 가열되도록, 유동화 가스의 온도를 고온으로 조정하게 된다.
또한, 플라이 애시 원분의 가열 온도는 유동층(7)(또는 공두부(9))에 열전대를 삽입하여 측정할 수 있다.
본 발명에서는, 상기와 같이 하여 공급되는 고온의 유동화 가스(및 유동층(7))에 의해 플라이 애시 원분이 가열되고, 해당 플라이 애시 원분 중의 미연 카본양(LOI)이 저감되고, 가열된 플라이 애시는 유동화 가스와 함께, 가열 장치(1)의 탑정부에 형성되어 있는 취출구(17)로부터 배출된다. 즉, 유동화 가스의 유량, 유속은, 가열 장치(1)에 도입된 플라이 애시 원분의 실질적으로 전량이 취출구(17)로부터 취출되도록 설정된다. 요컨대, 가열 장치(1)에 투입되는 플라이 애시 원분과, 취출구(17)로부터 취출되는 가열 후의 플라이 애시량이 균형된 상태로 유지된다고 하는 것이다. 이 경우, 가열 장치(1)의 구조 등의 사정에 의해, 장치 내에 일정량의 플라이 애시가 체류하는 것 등을 배제하는 것은 아니다.
또한 질량으로 비교하면, 취출구(17)로부터 취출되는 가열 후의 플라이 애시는, 적어도 연소된 카본양분은 플라이 애시 원분보다 질량이 작게 되어 있다.
플라이 애시의 전량이 취출되도록 하기 위해서는, 사용하는 가열 장치(1)의 형태 등에 따라 적절하게 설정을 행하면 되지만, 일반적으로는 가열 장치(1) 내(연소실(3))에 공급하는 유동화 가스양을 공탑 속도가 0.5m/초 이상이 되도록 설정하면 된다. 또한 공탑 속도란, 유동화 가스양(㎥/초)을 매체 유동층 가열 장치의 내경 최대부에 있어서의 단면적(㎡)으로 나눈 값이다. 유동화 가스양은 전술한 가열 온도에서의 값을 사용하여 산출한다.
본 발명자들의 지견에 따르면, 공탑 속도를 0.5m/초 이상, 바람직하게는 0.6m/초 이상으로 함으로써 플라이 애시의 전량을 가열 장치(1) 밖으로 배출 가능하고, 플라이 애시 원분을 연속 공급해도 해당 가열 장치(1) 내에 계속해서 고이지 않고, 연속 배출할 수 있다(도 2의 실험 결과 참조).
또한, 유동화 가스의 공탑 속도가 과도하게 커지면, 공두부(9)가 형성되지 않고, 매체 입자(13)가 플라이 애시와 함께 취출구(17)로부터 배출되어 버린다. 이러한 문제를 회피하기 위해, 유동화 가스의 공탑 속도는 통상 크더라도 3m/초 정도로 하는 것이 바람직하다.
그런데, 본 발명에 있어서는 가열 장치(1)의 취출구(17)로부터 배출된 플라이 애시 분말(가열 후의 플라이 애시)이 유동화 가스에 의해 공기 분급기(21)에 도입되고, 미분과 조분으로 나누어진다.
즉, 상술한 플라이 애시 원분의 가열 과정에서 미연 카본 입자는 산소와 반응하여 연소되어 소실되거나, 끝까지 연소되지 않은 미연 카본 입자는 회분과 가열 후의 플라이 애시 분말과 함께 취출구(17)로부터 배출된다.
본 발명자들의 연구에 따르면, 미연 카본 입자 내 비교적 큰 입자에 대해서는, 전술한 가열 조건에서는 연소가 충분히 진행되지 못할 우려가 있고, 이 가열 장치(1)로부터 연소되지 않고 배출될 가능성이 있다. 한편 작은 미연 카본 입자는 상기 가열 조건 하에서 대부분이 연소되어 버린다.
이 때문에, 본 발명에서는 가열 장치(1)로부터 취출된 플라이 애시를 공기 분급기(21)에 도입하고, 미분과 조분으로 분리한다.
즉, 미분에서는 미연 카본이 연소에 의해 충분히 제거되어 있다. 따라서, 공기 분급기(21)로 분리된 미분은 유동 가스와 함께 집진기(23)에 공급되고, 여기서 유동화 가스는 폐기되고, 미분은 개질 플라이 애시로서 회수된다.
한편, 조분에는, 연소 불충분한 대입자경의 미연 카본 입자가 많이 포함되어 있을 우려가 있기 때문에, 상기 미분과 분리한다. 분리된 조분은 일시 저장 사일로(25)에 공급되고, 이 사일로(25)에 설치되어 있는 LOI 측정기(27)에 의해 미연 카본양(LOI)이 측정되고, LOI가 미리 설정된 역치 이하인 경우에는(LOI≤역치), 개질 플라이 애시로서 회수한다. 또한, LOI가 미리 설정된 역치를 초과하고 있는 경우에는(LOI>역치), 가열 장치(1)(유동층(7))로 복귀하고, 다시 가열하여 LOI의 저감을 도모하는 것으로 한다. 물론, 이 경우, LOI가 역치와 같았을 때(LOI=역치), 그 조분을 가열 장치(1)로 복귀하여 다시 열처리할 수도 있다.
상기 역치는, 시멘트나 콘크리트의 혼합재 등으로서 사용되는 플라이 애시에 요구되는 LOI에 따라 적절하게 설정하면 된다. 예를 들어 0.5 내지 4질량%, 특히 0.5 내지 3질량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, LOI가 낮기 때문에 일시 저장 사일로(25)로부터 개질 플라이 애시로서 회수되는 조분은, 당연하지만 전술한 집진기(23)로부터 회수된 개질 플라이 애시(미분)와 혼합해서 회수할 수도 있다.
종래, 미연 카본을 포함하는 플라이 애시에 포함되는 미연 카본은 입자경이 큰 것을 이용하고, 공기 분급에 의해 해당 대입자경의 미연 카본을 제거하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 미연 카본 입자는 비중이 가볍기 때문에 미분측에도 다량으로 분배되어, 실질적으로 공기 분급에 의해 미연 카본 함유량이 다른 조립과 미립으로 나눌 수는 없었던 것이 실정이다. 그런데, 본 발명에서는 플라이 애시를 일단 가열한 후에 공기 분급을 행하고 있기 때문에, 대입자경의 미연 카본은 조립측으로 분배되게 되고, 해당 조립의 LOI에 따라 다시 가열 장치(1) 내에 도입하여 열처리를 행함으로써, 효율적으로 미연 카본 함유량을 저감시키는 것이 가능해진다.
상술한 본 발명에 있어서, 공기 분급에 있어서의 분급점은 50 내지 150㎛, 특히 100 내지 150㎛의 범위로 설정하는 것이 더 바람직하다. 분급점을 작게 할수록 조분으로서 회수되는 미연 카본의 비율이 많아지지만, 한편으로, 분급점이 작을수록 조분으로서 회수할 필요가 없는 입자까지도 회수해 버리는 경향이 높아진다. 따라서, 효율적인 운전이라는 관점에서 상기 범위로 하는 것이 적합하다.
공기 분급기(21)는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 원심력장을 이용한 기류 분급기, 중력장을 이용한 분급기, 관성력장을 이용한 분급기 등이 사용 가능하다.
또한, 공기 분급기(21)로 분급된 미분의 포집에 사용되는 집진기(23)로서는 특별히 제한되지 않으며, 전기 집진기, 중력식 집진기, 원심력식 집진기 등 다양한 타입의 것을 사용할 수 있다.
또한, 일시 저장 사일로(25)에 설치되어 있는 LOI 측정기(27)에 의한 LOI 측정은, 이미 설명한 바와 같이 공지된 어떤 방법에 의해 행해져도 된다.
실시예
본 발명을 다음 실험예로 설명한다.
<실험>
LOI가 10.0질량%인 플라이 애시 원분을 준비하였다. 평균 입자경은 44㎛, 최대 입자경은 약 300㎛였다.
도 1에 도시되어 있는 가열 장치(1)에 플라이 애시 원분을 공급하고, 공탑 속도 0.64m/초, 가열 온도 850℃에서 유동화 가스(공기)를 공급하여 열처리를 행하고, 공기 분급기(21)로 조분과 미분으로 분급하였다. 분급점을 약 50㎛로 설정한 바, 회수된 미분과 조분의 비율은 플라이 애시 원분에 대하여 각각 63질량%, 37질량%이며, 미분과 조분의 합계량은 100질량%가 되어 있었다.
또한, 상기 미분의 LOI가 1.1질량%, 조분의 LOI가 5.0질량%였다. 미분의 LOI는 충분히 낮아, 그대로 개질 플라이 애시로서 사용 가능하다. 한편, 조분의 LOI는 높아, 많은 용도에서는 재가열에 제공할 필요가 있는 레벨이다.
또한 LOI는 JIS A 6201에 기재된 강열 감량 시험법으로 측정하였다.
또한, 유동화 가스의 공탑 속도를 다양하게 변경하여 상기 플라이 애시 원분의 열처리를 행하고, 공탑 속도와 가열 장치(1)로부터 배출되는 플라이 애시의 배출률(공급되는 플라이 애시 원분에 대한 비율)을 측정하였다. 그 결과를 도 2에 도시한다.
도 2의 결과로부터 이해되는 바와 같이, 공탑 속도를 0.5m/초 이상, 특히 0.6m/초 이상으로 함으로써, 플라이 애시 원분의 거의 전량을 체류시키지 않고 장치 밖으로 배출할 수 있다.
1: 가열 장치
3: 연소실
5: 분산판
7: 유동층
9: 공두부
11: 버너
13: 매체 입자
15: 원료 공급구
17: 취출구
21: 공기 분급기
23: 집진기
25: 일시 저장 사일로
27: LOI 측정기

Claims (5)

  1. 미연 카본을 포함하는 플라이 애시 원분을 가열하여 미연 카본 함량을 저감시키는 플라이 애시의 개질 방법에 있어서,
    a: 상기 플라이 애시 원분을 가열하는 수단으로서, 가열된 매체 유동층을 통과시킴으로써 가열이 행해지는 가열 장치를 사용하고,
    b: 상기 가열 장치 내에 고온 가스류를 통과시킴으로써, 가열된 상기 매체 유동층의 형성과 해당 매체 유동층 내에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 유동 반송을 행하고,
    c: 상기 가열 장치에 투입된 상기 플라이 애시 원분의 전량이, 상기 매체 유동층에서 가열되고 또한 해당 가열 장치 상부에 마련된 취출구로부터 취출되는데, 상기 매체 유동층을 형성하고 있는 매체 입자는 해당 취출구로부터 배출되지 않도록 상기 고온 가스류의 유량을 설정하고,
    d: 상기 가열 장치의 취출구로부터 배출된 가열 후의 플라이 애시 분말을, 공기 분급기에 도입하여 미분과 조분으로 분리하고,
    e: 상기 공기 분급기에 의해 회수된 미분을 개질 플라이 애시로서 회수하고,
    f: 상기 공기 분급기에 의해 회수된 조분은 미연 카본 함유량을 측정하고, 해당 측정값이 미리 설정한 역치보다 큰 경우에는 상기 가열 장치에 다시 도입하여 재가열을 행하고, 해당 측정값이 역치보다 작은 경우에는 개질 플라이 애시로서 회수하는 것
    을 특징으로 하는 플라이 애시의 개질 방법.
  2. 제1항에 있어서, 미연 카본 함유량의 측정값이 미리 설정한 역치보다 작은 조분을, 상기 공기 분급에 의해 회수된 미분과 혼합하여 회수하는 플라이 애시의 개질 방법.
  3. 제1항에 있어서, 미연 카본 함유량의 상기 역치가 0.5 내지 4질량%의 범위 내로 설정되어 있는 플라이 애시의 개질 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공기 분급기의 분급점은 50 내지 150㎛의 범위로 설정되는 플라이 애시의 개질 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플라이 애시 원분은, 상기 매체 유동층에서 600 내지 1100℃의 온도로 가열되는 개질 방법.
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