SUZUKI TAKAO (JP)
MATSUO KAZUYOSHI (JP)
MITSUI SHIPBUILDING ENG (JP)
NAKAMURA TOMOMICHI (JP)
SUZUKI TAKAO (JP)
MATSUO KAZUYOSHI (JP)
| JP3613347B1 | 2005-01-26 | |||
| JP2007181748A | 2007-07-19 | |||
| JP2007167825A | 2007-07-05 | |||
| JP2007054797A | 2007-03-08 | |||
| JP2006015190A | 2006-01-19 |
Nakai 潤 (JP)
| フライアッシュに水を加えてスラリーとし、 該スラリーに疎水剤及び起泡剤を添加し、撹拌して気泡を発生させ、該気泡に前記フライアッシュ中の未燃カーボンを付着させて浮上させ、フライアッシュ中の未燃カーボンを除去するフライアッシュの湿式脱炭において、 前記湿式浮選分離による沈降分を固液分離し、得られた液相を新たなフライアッシュの浮選分離に再使用するにあたり、該液相中の起泡剤の濃度が所定の範囲になるように前記スラリーに添加する起泡剤の量を調整することを特徴とするフライアッシュの湿式脱炭における薬剤管理方法。 |
| 前記液相中の起泡剤の濃度を所定の範囲に調整するにあたり、該液相のCOD濃度を測定し、該COD濃度が所定の範囲になるように前記スラリーに添加する起泡剤の量を調整することを特徴とする請求項1に記載のフライアッシュの湿式脱炭における薬剤管理方法。 |
| 前記液相中の起泡剤の濃度を、湿式浮選分離されるフライアッシュ1kg当たり200mg以上4000mg以下とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のフライアッシュの湿式脱炭における薬剤管理方法。 |
本発明は、フライアッシュ中の未燃カー ンを湿式浮選法を用いて除去する際に使用 る薬剤を管理する方法に関する。
従来、石炭焚き火力発電所等で発生した ライアッシュは、セメント用混合材、コン リート用混和材、人工軽量骨材の原料等に いられているが、フライアッシュ中に未燃 ーボンが多いと種々の問題が発生するため 未燃カーボンを除去する必要がある。その め、多くの技術が提案されている。特に、 ライアッシュをセメント用混合材として利 する際には、湿式浮選法によって脱炭処理 した後、湿灰をセメントミルに添加するこ が、設備コストや運転コストを最も低く抑 ることができる方法と考えられている。
ここで、フライアッシュをセメント用混 材として利用する際に用いられるフライア シュ中の未燃カーボンの除去方法の一例と て、特許文献1に記載の方法を図3を参照し がら簡単に説明する。
石炭焚き火力発電所等から廃棄物として び込まれたフライアッシュをフライアッシ タンク1に貯蔵した後、スラリータンク2に 給して水と混合し、スラリーS1を生成する。 次に、スラリータンク2内のフライアッシュ ラリーS1を、ポンプ3を介して表面改質機4に 給する。また、表面改質機4には、疎水剤タ ンク5からポンプ6を介して疎水剤としての軽 を供給する。
次に、表面改質機4において、疎水剤が添 加されたスラリーS1に剪断力を付与したり、 ラリーS1に含まれる粒子を超微細に砕く。 断力の付与等が行われたスラリーS1を、表面 改質機4から調整槽7へ供給する。また、調整 7には、起泡剤タンク8からポンプ9を介して 泡剤を供給し、調整槽7においてスラリーS1 起泡剤とを混合してスラリーS2を生成する
次に、スラリーS2をポンプ10を介して浮選 機11に供給するとともに、空気を浮選機11に 給し、浮選機11において気泡を発生させ、そ の気泡に疎水剤に吸着された未燃カーボンを 付着させ、未燃カーボンが付着して浮上した 気泡を除去する。これにより、フライアッシ ュに含まれていた未燃カーボンを除去するこ とができる。
次に、浮選機11から排出された未燃カー ンを含むフロスFをフィルタープレス13によ て固液分離し、未燃カーボンを回収する。 収した未燃カーボンは、セメントキルン等 補助燃料として利用することができる。一 、フィルタープレス13で発生したろ液L1は、 ンプ14を介して調整槽7に添加したり、浮選 11において、気泡に未燃カーボンを付着さ る際の消泡に再使用する。
一方、浮選機11からのフライアッシュを むテールTを、フィルタープレス12で固液分 し、未燃カーボンの含有量を0.5質量%以下に たフライアッシュをセメント混合材として 用する。一方、フィルタープレス12で固液 離されたろ液L2(以下「循環水C」という)をポ ンプ15を介してスラリータンク2に循環し、循 環水Cに残留する起泡剤を再利用することで 剤コストの低減を図る。
しかし、上記従来のフライアッシュ中の 燃カーボン除去方法においては、浮選機11 安定した運転を継続するため、浮選機11内の 浮選剤の泡立ちの程度を目視により観察し、 起泡剤タンク8から調整槽7への起泡剤の添加 を決定しているため、起泡剤の添加量の管 が十分とは言えず、薬剤費の低減効果が期 した程度に至らなかった。
また、起泡剤の添加量の管理が十分では いため、調整槽7へ供給する起泡剤の量が過 剰となる場合があり、そのような場合には、 フライアッシュの活性度指数が低下し、活性 度指数の低いフライアッシュをセメント用混 合材として利用すると、セメントの早期強度 の低下に繋がる虞があるという問題があった 。
そこで、本発明は、上記従来の技術にお る問題点に鑑みてなされたものであって、 ライアッシュ中の未燃カーボンを湿式浮選 を用いて除去する際の起泡剤の使用量を低 し、薬剤費を低減するとともに、フライア シュの活性度指数の低下を防止することも 能なフライアッシュの湿式脱炭における薬 管理方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため 鋭意研究を重ねた結果、フライアッシュ中 未燃カーボンを湿式浮選法を用いて除去し 際の沈降分を固液分離し、得られた液相(上 記「循環水C」に相当)を新たなフライアッシ の浮選分離に再使用するにあたり、該液相 の起泡剤の濃度を管理することにより、起 剤の使用量を低減できることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいてなされ ものであり、フライアッシュの湿式脱炭に ける薬剤管理方法であって、フライアッシ に水を加えてスラリーとし、該スラリーに 水剤及び起泡剤を添加し、撹拌して気泡を 生させ、該気泡に前記フライアッシュ中の 燃カーボンを付着させて浮上させ、フライ ッシュ中の未燃カーボンを除去するフライ ッシュの湿式脱炭において、前記湿式浮選 離による沈降分を固液分離し、得られた液 を新たなフライアッシュの浮選分離に再使 するにあたり、該液相中の起泡剤の濃度が 定の範囲になるように前記スラリーに添加 る起泡剤の量を調整することを特徴とする
そして、本発明によれば、従来のように 選機内の浮選剤の泡立ちの程度を目視によ 観察するのではなく、浮選分離による沈降 を固液分離して得られた液相中の起泡剤の 度を所定の範囲になるように管理すること 、浮選分離の際の起泡剤の濃度を安定させ ことができるため、必要最小限の起泡剤の 用量でフライアッシュ中の未燃カーボンを 去することができる。また、起泡剤の濃度 安定するため、起泡剤が過剰に供給される ともなく、フライアッシュの活性度指数の 下を防止することができる。
前記液相中の起泡剤の濃度を所定の範囲 調整するにあたり、該液相のCOD(Chemical Oxige n Demand:化学的酸素要求量)濃度を測定し、該C OD濃度が所定の範囲になるように前記スラリ に添加する起泡剤の量を調整することがで る。液相中の起泡剤の濃度は、該液相のCOD 度と強い相関関係があるとともに、COD濃度 測定は、パックテストやCOD測定器等の簡易 により容易かつ迅速に測定することができ ため、低コストで効率よく起泡剤の使用量 管理することができる。
上記フライアッシュの湿式脱炭における 剤管理方法において、前記液相中の起泡剤 濃度を、湿式浮選分離されるフライアッシ 1kg当たり200mg以上4000mg以下とすることがで る。
以上のように、本発明によれば、フライ ッシュ中の未燃カーボンを湿式浮選法を用 て除去する際の起泡剤等の使用量を低減し 薬剤費を低減するとともに、フライアッシ の活性度指数の低下を防止することもでき 。
次に、本発明の実施の形態について図 を参照しながら説明する。
図1は、本発明にかかる薬剤管理方法を適 用したフライアッシュの湿式脱炭システムを 示すものであって、このシステム20の基本構 は、図3に示した従来のシステムと同様であ り、同一の構成要素については、同一の参照 番号を付して説明を省略する。
このシステム20は、図3に示すシステム構 に加え、フィルタープレス12のろ液L2(以下 循環水C」という)をスラリータンク2に戻す 環ルート17にCOD測定器16を備え、このCOD測定 16によって測定された循環水CのCOD濃度に応 て、起泡剤タンク8からポンプ9によって調 槽7に供給する起泡剤の量を制御することを 徴とする。
図2に示すように、循環水CのCOD濃度と循 水Cの起泡剤濃度とは強い相関関係にあり、C OD濃度は、COD測定器16等によって容易かつ迅 に測定することができるため、循環水Cの起 剤濃度を直接測定するのではなく、COD測定 16によって循環水CのCOD濃度を測定し、この 定値より循環水Cの起泡剤濃度を換算して求 める方が効率的である。例えば、循環水Cの 泡剤濃度の目標値を1500mg/kg-フライアッシュ した場合には、循環水CのCOD濃度は、80mg/L程 度となる。
浮選機11においてフライアッシュ中の未 カーボンを除去するにあたり、循環水Cの起 剤濃度を、浮選機11に供給するフライアッ ュ1kg当たり200mg以上4000mg以下(200mg/kg-FA以上400 0mg/kg-FA以下)に制御することが好ましい。従 て、図2の関係により、COD測定器16によって 定される循環水CのCOD濃度が11mg/L以上220mg/L以 下になるように、起泡剤タンク8から調整槽7 供給する起泡剤の量を制御する。循環水Cの 起泡剤濃度が、11mg/kg-FAより小さい場合には 浮選機11内の起泡剤の量が十分ではないため 、浮選効率が低下する。一方、循環水Cの起 剤濃度が、220mg/kg-FAを超えると、起泡剤の増 量に見合う浮選効率の向上が見込めなくなる とともに、フライアッシュの活性度指数が低 下する虞があるため好ましくない。
上記COD測定器16によるCOD濃度の測定値に づく調整槽7への起泡剤の添加量の制御は、 般的な自動制御装置を用いて自動化しても く、作業員が現場で、又はサンプルを採取 て異なる場所でCOD測定器16を用いて行い、 の測定値に応じて現場又は遠隔操作にて起 剤タンク8から調整槽7への起泡剤の添加量を 調整してもよい。
上記薬剤管理方法を用いて湿式脱炭を行 た改質フライアッシュ(改質品)と、湿式脱 を行わないフライアッシュ(原粉)について、 循環水C中の起泡剤濃度を3水準にわたって変 させて活性度指数を測定した。測定結果を 1に示す。尚、活性度指数とは、セメント単 味モルタルに対するフライアッシュ混合モル タルの圧縮強度比であって、JIS A 6201に準拠 し、フライアッシュ混合比率を25%とした。JIS A 6201(コンクリート用フライアッシュ)の規 値は、材齢28日で80%以上、材齢91日で90%以上 である。
同表より、水準Iの循環水C中の起泡剤濃 が5000mg/kg-FAの場合には、原粉と改質品で活 度指数に大きな差があるが、2000mg/kg-FAの場 に略々同等となり、さらに起泡剤の濃度を げることで両者の活性度指数が同一又は微 となっている。
以上のように、本発明においては、循環 Cの起泡剤濃度を所定の範囲に維持すること により、必要最小限の起泡剤の使用量でフラ イアッシュ中の未燃カーボンを除去すること が可能となり、浮選機11の起泡剤の濃度が安 し、起泡剤の使用量の低減、すなわち薬剤 の低減に繋がるとともに、起泡剤の過剰供 も回避することができ、改質フライアッシ の活性度指数の低下、ひいては、改質フラ アッシュをセメント用混合材として利用し セメントの早期強度の低下を回避すること できる。
尚、上記実施の形態においては、循環水C のCOD濃度を測定する方が簡単かつ迅速に行う ことができ、循環水CのCOD濃度と循環水Cの起 剤濃度とが強い相関関係にあるため、循環 Cの起泡剤濃度を直接測定せずに、循環水C COD濃度を測定し、該COD濃度が所定の範囲に るように制御することで、循環水Cの起泡剤 度を直接制御する場合と同様の効果を得た 、循環水Cの起泡剤濃度を直接測定してもよ いことは勿論である。また、循環水CのCOD濃 以外の測定値から間接的に循環水Cの起泡剤 度を求めてもよい。
1 フライアッシュタンク
2 スラリータンク
3 ポンプ
4 表面改質機
5 疎水剤タンク
6 ポンプ
7 調整槽
8 起泡剤タンク
9 ポンプ
10 ポンプ
11 浮選機
12 フィルタープレス
13 フィルタープレス
14 ポンプ
15 ポンプ
16 COD測定器
17 循環ルート
20 フライアッシュの湿式脱炭システム