KR850001276B1

KR850001276B1 - Solid fuel

Info

Publication number: KR850001276B1
Application number: KR8201430A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 고바야시; 데루히꼬 이시바시; 아끼다 오메자와
Original assignee: 다나 하시 간이찌; 니혼가가꾸 고오고 가부시끼가이샤; 오노자와 아끼라; 붕까넨료 가부시끼가이샤
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1985-09-04
Also published as: JPS57172989A; KR830010186A; JPS6221400B2

Abstract

Low CO-yielding solid fuel (e.g., coal) briquets are manufd. and have an igniter compsn. contg. a Mn-contg. slag from KMnO4 manufg. Thus, the av. CO emission (in 3 hrs.) was reduced from 4468 to 435 ppm by adding 10 wt.% slag to the igniter compsn. of coal briquets.

Description

Solid fuel

제1도는 연소 시험 장치의 설명도.1 is an explanatory diagram of a combustion test apparatus.

제2도는 착화제에 대한 망간 광재의 배합율에 대한 CO변화를 나타낸 그라프이다.2 is a graph showing the change in CO of the blending ratio of manganese slag to the complexing agent.

제3도는 연탄 본체에 대한 망간 광재의 배합율에 대한 CO변화를 나타낸 그라프이다.3 is a graph showing the change in CO with respect to the blending ratio of manganese slag to the briquette body.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(1) : 시험할 연탄 (2) : 연탄용의 시판곤로(1): briquettes to be tested (2): commercial furnaces for briquetting

(3) : 샘플링구 (4) : 온도계(3): sampling port (4): thermometer

(5) : 아연 철판제 카바 (6) : 가스온도, 농도의 측정점(5): Zinc iron sheet cover (6): Measuring point of gas temperature and concentration

(7) : 덤퍼(7): dumper

본 발명은 연탄, 조개탄등의 고형연료 소재중에 망간 광재를 배합하여서 된 무해 고형 연료에 관한 것이다. 최근에 석유자원의 가격상승으로 인하여 무연탄, 목탄, 코크스, 소회등의 분말을 주체로하여 성형 가공한 연탄, 조개탄 등의 고형 연료는 염가이며 화력이 좋고 취급이 편리하므로 가정용, 농업용, 공업용의 난방이나 건조등의 열원으로서 널리 이용되고 있다.The present invention relates to a harmless solid fuel obtained by blending manganese slag in solid fuel materials such as briquettes and briquettes. Recently, solid fuels such as briquettes and briquettes, which are mainly formed from powders such as anthracite, charcoal, coke and ash ash due to the rising price of petroleum, are inexpensive, have good thermal power, and are easy to handle. It is widely used as a heat source, such as heat and drying.

이들 고형 연료로 부터 발생하는 CO량은 연소 초기에 가장 많으며 400~40000ppm에 달한다. 이는 불완전 연소에 의하여 CO가 발생하며 또는 연소 초기에 발생하는 CO₂가 고형 연료의 불연소 부분을 통과할때에 환원되어 CO로 되기 때문이다. 따라서 1내지 2시간 경과하여 연소 온도가 상승하면 완전 연소하므로 CO량은 감소하며 연소후기에 연소 온도가 저하하면 다시 증가하지만 발생량은 연소 초기에 가장 많다. 그러므로 특히 가정용으로 사용될, 경우, 최근 가옥의 밀폐화도가 심해졌으므로 이 CO에 의한 사고가 많다.The amount of CO generated from these solid fuels is the highest at the beginning of combustion and amounts to 400 to 40000 ppm. This is because CO is generated by incomplete combustion or CO ₂ generated at the beginning of combustion is reduced to CO when passing through the unburned portion of the solid fuel. Therefore, if the combustion temperature rises after 1 to 2 hours, the combustion is complete. Therefore, the amount of CO decreases. Therefore, especially for home use, the recent increase in the degree of encapsulation of houses has led to this CO accident.

따라서 연소시 발생하는 CO를 감소시키는 방법이 제안되어 있다. 예를들면 연탄 본체중에 질산 코발트 산화철, 산화동등을 배합하는 방법(일본 특공소 38-17813호), 연탄 본체중에 몰티브덴산안모늄, 크롬산동, 2산화망간, 수산화칼륨, 과붕산나트륨등을 배합하는 방법(일본 특공소 47-50841호), 연탄 본체에 초산 코발트, 2산화망간 등을, 또는 착화제 부분에 초산 코발트 초산카리, 과염소산카리 등을 배합하는 방법(일본 특공소 48-37121호), 연탄 본체에 목초산철 등을, 착화제 부분에 목초산철, 질산카리, 과염소산 카리등을 배합하는 방법(일본 특개소 51-86502호)등이 있다.Therefore, a method of reducing CO generated during combustion has been proposed. For example, cobalt iron nitrate, copper oxide, and the like are mixed in the briquette body (Japanese Special Office No. 38-17813), and anmonium moltenate, copper chromite, manganese dioxide, potassium hydroxide, sodium perborate, etc. Method of compounding (Japanese Unexamined Patent Application No. 47-50841), cobalt acetate, manganese dioxide, etc. in the briquette body, or cobalt acetate acetate, perchlorate, etc. ), A method of blending iron wood acetate and the like into the briquette body, and iron wood acetate, carry nitrate, and carry out perchlorate to the complexing agent portion (Japanese Patent Laid-Open No. 51-86502).

그러나 상기 방법에는 다음과 같은 결점이 있다.However, this method has the following drawbacks.

(1) 연탄의 통상의 연소시간 중에 질소산화물, 암모니아, 초산등의 유해 악취물질이 발생한다.(1) Harmful odorous substances such as nitrogen oxides, ammonia and acetic acid are generated during the normal combustion time of briquettes.

(2) 모두 고체연료의 본체에 연소성 또는 불연성의 약제를 사용하고 있으므로 연소성 약제의 경우는 연탄본체의 연소시간을 단축하며, 불연성 약제의 경우에는 연소성이 나빠져서 CO를 발생하는 결과를 일으킨다.(2) In both cases, a combustible or non-combustible agent is used for the main body of the solid fuel, and thus, in case of a combustible agent, the combustion time of the briquette body is shortened, and in the case of a non-combustible agent, combustibility worsens and CO is generated.

(3) 배합하는 약제가 고가이다.(3) The chemical | mixing agent is expensive.

(4) CO저감 효과가 불확실하다.(4) CO reduction effect is uncertain.

따라서 연소 초기에 발생하는 CO를 감소시키는 염가의 산화성 배합물의 탐색을 거듭한 결과 과망간산카리 제조시에 부생하는 망간 광재를 소량 배합으로써 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이와같은 사실에 의하여 이루어진 것이다.Therefore, as a result of a search for an inexpensive oxidizing compound which reduces CO generated at the beginning of combustion, it has been found that the objective can be achieved by incorporating a small amount of manganese slag by-produced in the production of carry permanganate. The present invention is made by such a fact.

즉, 본원 발명은 연탄, 조개탄 등의 고형 연료에 적어도 과망간산카리 제조시에 부생하는 망간 광재를 배합함을 특징으로 하는 무해 고형 연료를 제공하는데 있다. 이 고형 연료에는 전기의 연탄, 조개탄 이외에 오가라이트, 오가탄, 봉탄, 주먹탄 등을 포함한다.That is, the present invention is to provide a harmless solid fuel characterized by blending at least manganese slag by-produced at the time of manufacturing permanganate with solid fuels such as briquettes and briquettes. This solid fuel includes, in addition to the briquettes and briquettes of electricity, the orgalite, the orgatan, the briquettes, the bullet bullets and the like.

망간 광재는 망간 광에 가성카리를 가하고 공기를 통하면서 산화 배소시켜 망간산 칼륨을 만든후 그물로 추출하고 전해 산화하여 과망간산 카리를 제조할때에 추출 잔사로서 부생한다.Manganese slag is a by-product as an extraction residue when manganese light is added to caustic carry and air oxidized and roasted through air to form potassium manganate, and then extracted into a net and electrolytically oxidized to produce permanganate.

망간 광재의 조성은 대체로 제1표와 같다.The composition of manganese slag is generally shown in the first table.

[제 1 표][Table 1]

단 조성분은 산화물로 나타낸다.However, the composition is represented by an oxide.

이 망간 과재에 의하여 CO을 대폭 감소시키는 이유는 망간 광석중의 MnO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, SiO₂등이 과망간산카리 제조 공정중의 고도산화 분위기에서 가성카리와 산화 배소된 후 적당하게 가수분해되므로 각각 활성의 옥시수산화물이 되어 이것이 과망간산 카리 제조시에 첨가되는 소석회나 가성카리의 일부와 함께 촉매 작용에 의하여CO을 CO₂로 산화하기 때문이라고 고려된다. 따라서 망간 광재의 상기 조성이 CO의 산화 촉매 작용을 행하는 필수조건이며 본 발명의 기본이 된다.The reason for the significant reduction of CO by this manganese ash is that MnO ₂ , Fe ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ , SiO _2, etc. in manganese ore are calcined with caustic and oxidized in a highly oxidized atmosphere during the manufacturing process of permanganate. It is considered to be because it is hydrolyzed appropriately, so that each becomes an active oxyhydroxide, which oxidizes CO into CO ₂ by catalytic action together with some of the slaked lime or caustic carbonate added during the production of permanganate. Therefore, the composition of manganese slag is an essential condition for carrying out the oxidation catalysis of CO and is the basis of the present invention.

본 발명의 무해 고형 연료는 보통연탄, 착화연탄, 점화연탄 또는 기타의 고형 연료에 망간 광재를 일정의 비율로 배합하고 상법에 의하여 성형, 건조하여 얻을 수가 있다. 망간 광재의 배합에서 보통 연탄의 경우는 본체에 배합하지만 착화 연탄의 경우에는 연탄 본체 또는 과염소산카리, 질산카리 등의 산화제와 탄소질물로써된 착화제 부분에 단독으로 또는 조합하여 배합할 수가 있으나 특히 착화제 부분에만 배합하는 편이 본체의 배합을 변경함이 없이 또 본체 자신의 연소성에 악영향을 미치지 않고 효과도 향상한다.The harmless solid fuel of the present invention can be obtained by blending manganese slag with a certain proportion of ordinary briquettes, complex briquettes, ignition briquettes or other solid fuels, and molding and drying by a conventional method. In the case of manganese slag, usually briquettes are blended into the main body, but in the case of complex briquettes, the briquettes can be blended either alone or in combination with an oxidizing agent such as carbon perchlorate or carnitrate and carbonaceous material. Mixing only the first part improves the effect without altering the blending of the main body and without adversely affecting the combustibility of the main body itself.

점화 연탄의 경우에는 망간 광재를 점화제 부분, 착화제부분, 또는 연탄 본체에 단독으로 또는 각각으로 조합하여 배합할 수가 있으나 착화 연탄과 같이 본체에 배합하지 않고 착화제에만 배합하는 편이 유리하다.In the case of ignited briquettes, the manganese slag may be blended alone or in combination with the igniter portion, the complexing agent portion, or the briquette main body, but it is advantageous to blend only the complexing agent without compounding the main body, such as complex briquettes.

다음에 망간 광재의 배합량은 보통 연탄의 경우에는 전중량의 0.5내지 20중량%, 바람직하기는 1내지 10중량%이며 착화연탄 및 점화연탄의 경우에는 착화제 부분에 그 착화제의 1내지 20중량%, 바람직하기는 2.5내지 15중량%가 좋다. 점화연탄의 경우에는 점화제 부분에 망간 광재를 배합할때는 0.5내지 3중량%가 바람직하며 3중량%를 넘으면 성냥으로 점화하기 어렵게 된다. 그리고 점화연탄 또는 착화연탄의 본체 부분에 배합하는 경우는 보통 연탄의 경우와 같다. 점화 연탄 또는 착화연탄에 있어서, 착화제만에 약 5%첨가한 경우에 CO농도는 최소로되며 또한 본체에 배합한 경우 보다도 양호하다.Next, the blending amount of manganese slag is usually 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight in the case of briquettes, and in the case of complex briquettes and ignited briquettes, 1 to 20% by weight of the complexing agent. %, Preferably 2.5 to 15% by weight. In the case of ignition briquettes, 0.5 to 3% by weight is preferable when blending manganese slag in the ignition agent, and when it exceeds 3% by weight, it is difficult to ignite the match. In the case of blending into the main body portion of the ignited briquettes or ignition briquettes is the same as in the case of ordinary briquettes. In the case of ignited briquettes or complex briquettes, the CO concentration is minimal when only about 5% is added to the complexing agent, and is better than that in the main body.

배합하는 태양으로서는 연탄 본체에 균일하게 배합함은 물론 본체의 상면부분, 하면부분, 측면부분등에 편재하여 배합할 수도 있다. 또한 상기 점화제부분, 착화제 부분은 연탄본체의 상부에 재치되는 것이 일반적이지만 본체 하부 또는 측면에 재치할 수 있다.As an aspect to mix, it can mix | blend uniformly to a briquette main body, and can also mix | blend unevenly in the upper surface part, lower surface part, side part part, etc. of a main body. In addition, the igniter portion and the complexing agent portion are generally placed on the upper portion of the briquette body, but may be placed on the lower or side of the body.

이와같이 망간 광재를 착화제에 배합함으로써 종래의 보통연탄, 착화연탄, 점화연탄에 비하여 연소 초기 1시간에 1/4연소 초기로부터 3시간 이내에 1/10로 CO농도를 저하시킬 수가 있다. 본체에 망간 광재를 배합할 경우에는 특히 1%정도 배합하면 CO농도 감소의 효과가 두드러진다. 연탄 이외의 고형연료 예를 들면 조개탄, 오가라이트, 오가탄, 붕탄, 주먹탄 등의 경우에는 성형상 표면의 일부분에만 배합하기는 곤란하므로 전체에 전중량의 0.5내지 20중량%, 바람직하기는 1내지 10중량%의 망간 광재를 배합함이 좋다. 이와같이 본 발명의 망간 광재의 배합 비율은 고형 연료의 전체 또는 그 일부에 대하여 0.5내지 20중량%가 바람직하지만 0.5중량%미만이면 CO을 CO₂로 산화하기 위한 촉매농이 충분하지 못하며 또 20중량%을 넘으면 고형 연료의 연소성이 나빠지므로 바람직하지 못하다.Thus, by blending manganese slag with a complexing agent, the CO concentration can be reduced to 1/10 within 3 hours from the start of 1/4 combustion in the first hour of combustion, compared with conventional coal briquettes, complex briquettes and ignition briquettes. In the case of blending manganese slag into the body, especially about 1% of the effect of reducing the CO concentration is noticeable. In the case of solid fuels other than briquettes, for example, briquettes, orgalites, orgatans, boranes, and bullets, it is difficult to mix only a part of the surface for forming, so that the total weight is 0.5 to 20% by weight, preferably 1 It is preferable to blend 10% by weight of manganese slag. Thus, the blending ratio of manganese slag of the present invention is preferably 0.5 to 20% by weight based on all or part of the solid fuel, but less than 0.5% by weight is not enough catalyst concentration for oxidizing CO to CO ₂ and 20% by weight. It is not preferable to exceed this, because the combustibility of the solid fuel becomes worse.

한편, SO₂, NO₂, NO등의 유해 성분에 대하여도 고형 연료의 전체 또는 그 일부에 망간 광재를 배합한 어느 경우에 있어도 종래의 고형 연료에 비하여 배합량의 증가에 따라서 감소하는 경향이 있다. 또 연소 초기의 고형 연료 특유의 이 취도 망간 광재를 배합함으로써 감소시킬 수가 있다.On the other hand, the harmful components such as SO ₂ , NO ₂ , and NO also tend to decrease in accordance with the increase in the blending amount compared with conventional solid fuels, even in the case where manganese slag is blended into all or part of the solid fuel. In addition, this odor, which is peculiar to the solid fuel in the early stage of combustion, can be reduced by incorporating manganese slag.

상기와 같이 본 발명의 무해 고형 연료는 종래의 첨가 물질을 배합한 고형 연료에 비하여 CO농도와 유해성분 및 이취의 감소 효과가 크며 연소성을 양호하게 유지하며 과망간산카리 제조시에 부생하는 망간 광재를 유효하게 이용할 수가 있으며 그 배합량도 소량으로써 가능한 극히 경제적이며 실용성이 있는 것이다.As described above, the harmless solid fuel of the present invention has a greater effect of reducing CO concentration, harmful components and odor compared to solid fuels containing conventional additives, and maintains combustibility and effectively utilizes manganese slag by-produced during the production of potassium permanganate. It can be used in a very small amount and the compounding amount is very economical and practical as possible in a small amount.

다음에 본 발명의 실시예와 비교예를 나타낸다.Next, the Example and comparative example of this invention are shown.

시험장치로서는 제1도와 같은 장치를 사용하였다.As a test apparatus, the apparatus similar to FIG. 1 was used.

(1)은 시험할 연탄, (2)는 연탄용 곤로, (3)은 연소 가스중의 가스 농도 등을 측정하기 위한 샘플링구, (4) 는 온도계, (5)는 연탄 연소시의 흡인 공기량을 일정하게 하기 위한 아연 철판제카바, (6)은 가스농도, 온도측정점(연탄 상연에서 175mm), (7)은 덤퍼이다.(1) is a briquette to be tested, (2) is a coal briquette furnace, (3) is a sampling port for measuring the gas concentration in the combustion gas, (4) is a thermometer, (5) is the amount of air sucked during briquette combustion (6) is a gas concentration, a temperature measuring point (175 mm at the upper edge of briquettes), and (7) is a dumper.

연소시험 으로서는As a combustion test

(가) 착화 연탄의 경우는 가스 곤로상에서 착화한후 착화부분을 위로하여 곤로속에 넣었다.(A) In the case of ignition briquettes, after ignition on the gas stove, the ignition part is placed upside down into the furnace.

(나) 점화 연탄의 경우는 곤로(2)속에 연탄을 넣고 성냥으로 점화하여 착화시켰다.(B) In the case of ignition briquettes, briquettes were placed in the furnace 2 to ignite with matches.

각각의 경우 곤로(2)의 위로부터 카바(5)를 씌우고 실험용 드라프트속에 넣고 측정점(6)의 연소 가스의 유속이 일정하게 되도록 덤페(7)를 일정하게 하고 착화 10분후 부터 측정을 개시하였다. 측정은 샘플링구(3)로 부터 연소 가스를 흡인하여 CO농도를 10분간 마다 아황산가스(SO₂), 1산화질소(NO), 2산화질소(NO₂)농도를 각각 30분 마다 검지관으로 측정하였다. 측정은 3시간 행하여 착화후 0내지 60분간의 평균치를 1시간 평균치, 0내지 120분간의 평균치를 2시간 평균치, 0내지 180시간의 평균치를 3시간 평균치로 하였다.In each case, the cover 5 was put from the top of the furnace 2, placed in an experimental draft, and the dump 7 was made constant so that the flow rate of the combustion gas at the measuring point 6 was constant, and measurement was started 10 minutes after ignition. . The measurement was carried out by sucking combustion gas from the sampling port 3, and the CO concentration was detected every 10 minutes by the detection tube with the sulfur dioxide (SO ₂ ), nitrogen monoxide (NO), and nitrogen dioxide (NO ₂ ) concentrations. Measured. The measurement was performed for 3 hours, and the average value of 0 to 60 minutes after ignition was 1 hour average value, the average value of 0 to 120 minute was 2 hour average value, and the average value of 0 to 180 hour was 3 hour average value.

[실시예 1~2 및 비교예 1~3][Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3]

착화 연탄의 착화제에 제2표에 나타낸 하기 조성의 망간 광재를 그 착화제의 각각 5중량%(이하 %라 약기한다)(실시예 1), 10%(실시예 2)가 되도록 배합한 배합물 140g을, 무연탄을 주성분으로 한 본체 1260g위에 재치하도록 상법에 의하여 성형, 건조한 착화연탄의 연소 시험을 행하였다. 비교예로서 종래의 착화연탄 2개(비교예 1, 비교예 2)와, 착화제와 본체에 각각의 5%가 되도록 옥시수산화철을 배합하여 성형, 건조한 착화연탄(비교예 3)에 대하여, 연소시험을 행하여 그 결과를 제3표에 나타냈다.A compound in which the manganese slag having the following composition shown in Table 2 is added to the complexing agent of the complex briquettes so as to be 5% by weight (hereinafter abbreviated as%) of the complexing agent (Example 1) and 10% (Example 2). The combustion test of the molded and dried complex coal briquettes was carried out by the conventional method so that 140 g was mounted on 1260 g of main bodies containing anthracite coal as a main component. As a comparative example, two conventional coal briquettes (Comparative Example 1, Comparative Example 2) and iron oxyhydroxide were blended to form 5% of the complexing agent and the main body, respectively, and then burned and dried on the coal briquettes (Comparative Example 3). The test was done and the result was shown to the 3rd table | surface.

[제 2 표][Table 2]

[제 3 표][Table 3]

[실시예 3~8]EXAMPLES 3-8

점화 연탄의 착화제에 제2표의 조성의 망간 광재를 0%(비교예 4), 25%(실시예 3), 5.0%(실시예 4), 7.5%(실시예 5), 10%(실시예 6), 15%(실시예 7)가 되도록 각각 배합한 것 140g을 무연탄을 주성분으로 한 본체 1210g위에, 또 착화제 층 위에 종래의 점화제 50g을 재치하도록 상법에 의하여 성형, 건조한 점화 연탄의 연소시험을 행하여 그 결과를 제4표에 나타냈다. 제2도는 제4표의 결과를 그라프로 나나낸 것이다.The manganese slag of the composition of the 2nd table | surface in the complexing agent of a ignition briquette is 0% (comparative example 4), 25% (example 3), 5.0% (example 4), 7.5% (example 5), 10% (execution) Example 6), 140 g of each blended to 15% (Example 7) was formed on a 1210 g main body containing anthracite coal, and 50 g of a conventional igniter was placed on a complexing agent layer. A combustion test was conducted and the results are shown in Table 4. Figure 2 shows the results of Table 4 in graphs.

[제 4 표][Table 4]

[실시예 8~10][Examples 8-10]

점화 연탄의 본체에 제2표의 조성의 망간 광재를 그 본체의 1%(실시예 8), 3%(실시예 9), 5%(실시예 10)가 되도록 배합한 무연탄을 주성분으로 한 본체 1210g위에 종래의 착화제층 및 점화 제층을 재치하도록 상법에 의하여 성형 건조한 점화 연탄의 연소시험을 행하여 그 결과를 표 5에 나타냈다.1210 g of main body, mainly anthracite, in which manganese slag of the composition of the second table is mixed with 1% (Example 8), 3% (Example 9), and 5% (Example 10) of the main body of the ignited briquette. The combustion test of the dried ignited briquette by the conventional method was carried out so that the conventional complexing agent layer and the ignition agent layer were placed above, and the result is shown in Table 5.

[제 5 표][Table 5]

제3도는 제5표와 비교에 4의 결과를 그라프로 나타낸 것이다.3 is a graph showing the results of 4 in comparison with Table 5.

Claims

A solid fuel, such as briquettes and briquettes, wherein at least a part thereof is a harmless solid fuel characterized by blending manganese slag by-produced at the time of manufacturing permanganate.

The harmless solid fuel of Claim 1 in which a manganese slag is mix | blended with a complexing agent part.

The harmless solid fuel of Claim 2 mix | blended so that a manganese slag may be 1 to 20 weight% with respect to a complexing agent part.

The harmless solid fuel of Claim 1 in which the manganese slag is mix | blended with the solid fuel main body part.

The harmless solid fuel of Claim 4 mix | blended so that a manganese slag may be 0.5 to 20 weight% with respect to a solid fuel main body part.

The harmless solid fuel of Claim 1 in which a manganese slag is mix | blended with an ignition agent part.

The harmless solid fuel according to claim 6, wherein the manganese slag is blended in an amount of 0.5% to 23% by weight based on the ignition agent portion.