JP2002079183A - フライアッシュ中の未燃カーボン分離装置、及び分離方法 - Google Patents

フライアッシュ中の未燃カーボン分離装置、及び分離方法

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JP2002079183A JP2001114758A JP2001114758A JP2002079183A JP 2002079183 A JP2002079183 A JP 2002079183A JP 2001114758 A JP2001114758 A JP 2001114758A JP 2001114758 A JP2001114758 A JP 2001114758A JP 2002079183 A JP2002079183 A JP 2002079183A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、フライアッシュ中の未燃カー
ボンを容易に分離して効率良く除去する。 【解決手段】 ケーシング2内に第1,第2回転翼3,
4を同軸線上に対向した状態で設け、両回転翼とケーシ
ングの内面とで囲まれた空部を粉砕室5とし、第1回転
翼側のケーシングに被処理フライアッシュ用の投入口6
を連通し、第2回転翼側のケーシングに、該第2回転翼
の回転中心軸から近い位置に第1排出口7を、第2回転
翼の外周から近い位置に第2排出口8を開設し、該第1
排出口に吸引装置9を連通した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フライアッシュ中
の未燃カーボン分離装置、及びその分離方法に関し、特
に、未燃カーボン含有量を低減し、かつ互いに凝集・附
着した状態のフライアッシュの粒子を分離微細化し、そ
の粒度を揃えて、フライアッシュを有効な資源として使
用できるようにするものである。
【0002】
【従来の技術】石炭火力発電所では、図4に示すよう
に、燃料となる石炭塊を粉砕機40により平均粒径で1
5〜40μ程度まで微粉砕し、ボイラの入口で空気と混
合しボイラの燃焼室41内で燃焼する。この石炭にはカ
ーボン分の他、灰分が5〜30%程度含まれており、こ
の灰分が燃焼されずに石炭灰として排出される。排出さ
れる石炭灰の成分は、酸化珪素40〜60%、酸化アル
ミ(酸化アルミナ)20〜30%の他、酸化カルシウム
5〜10%、酸化鉄3〜8%、未燃カーボン2〜10%
などであるが、排出された石炭灰は回収される場所によ
り、クリンカアッシュ、シンダアッシュ、フライアッシ
ュとに分類され、その成分も微妙に異なる。クリンカア
ッシュは、ボイラ火炉底部42からガラス質の固形物と
して回収され、取り扱いしやすい0.5〜1mm程度に粉
砕されて排出され、灰の10〜20%程度を占める。シ
ンダアッシュは、節炭器43で落下する灰であり、平均
粒径30〜70μの球形の粒子または球形の粒子が互い
に凝集した状態で回収され、灰の5%程度を占める。フ
ライアッシュは、電気集塵器44で回収される灰であ
り、平均粒径10〜30μの球形の粒子または球形の粒
子が互いに凝集した状態で回収され、灰の70〜80%
程度を占める。シンダアッシュとフライアッシュは、燃
焼の熱で灰分が気中で液化し、その後冷却されるので平
均粒径10〜70μの真球粒子の集まりと、それらが互
いに付着(凝集)した状態で回収される。未燃カーボン
は灰分の真球粒子に付着あるいは単独で混在する。
【0003】フライアッシュは排出される量も多いの
で、その大半は産業廃棄物として埋め立て廃棄処理され
てきた。しかしながら、大量に発生するフライアッシュ
を埋立廃棄処理するには、廃棄する場所の問題、費用の
問題がある。そして、未燃カーボンが多いフライアッシ
ュはセメントの粘土代替素材として使用しても、その消
費量に限界があり、結果的には大量のフライアッシュを
廃棄処理せざるをえなかった。また、未燃カーボンが少
なく粒度が微細なフライアッシュは、セメントと混合さ
れる生コンクリートの混和材として使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フライアッ
シュの用途を新たに開発しようとしても、フライアッシ
ュは、石炭の産出地や燃焼条件などにより粒度、色彩、
残留カーボン量などが異なるので、新たな素材としての
用途を開発することは容易でない。特に、未燃カーボン
の含有量を許容範囲にまで低減することが、新たな素材
として使用するためには不可欠である。
【0005】この未燃カーボンの含有量低減について
は、今まで篩い分級、静電分級、湿式分級、振動分級、
ジェットミル分級などの方式が試されてきたが、それぞ
れ一長一短であり、実際には実用に供されていない。そ
の中で、フライアッシュの粒子同士を衝突粉砕後分級す
るジェットミル(微粉炭機)が注目されているが、構造
が複雑で保守に手間がかかる等のため、実用化には多く
の課題がある。
【0006】そこで本発明の目的は、構造が簡単で、フ
ライアッシュ中の未燃カーボンを容易に分離して効率良
く除去することができる未燃カーボン分離装置、および
分離方法を提供しようとするものである。また、機器の
摩耗を少なくし、粉体に合わせた粉体分級の調整がで
き、保守容易な未燃カーボン分離装置、及び分離方法を
提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたもので、請求項1に記載のもの
は、ケーシング内に第1回転翼と第2回転翼を同軸線上
に対向した状態で設け、両回転翼とケーシングの内面と
で囲まれた空部を粉砕室とし、第1回転翼側のケーシン
グに被処理フライアッシュ用の投入口を連通し、第2回
転翼側のケーシングに、該第2回転翼の回転中心軸から
近い位置に第1排出口を、第2回転翼の外周から近い位
置に第2排出口を開設し、該第1排出口に吸引装置を連
通したことを特徴とするフライアッシュ中の未燃カーボ
ン分離装置である。なお、被処理フライアッシュは、主
に酸化珪素の粒子、酸化アルミの粒子と未燃カーボン粒
子とが混在した状態のフライアッシュである。
【0008】請求項2に記載のものは、ケーシング内に
第1回転翼と第2回転翼を同軸線上に対向した状態で設
け、両回転翼とケーシングの内面とで囲まれた空部を粉
砕室とし、第1回転翼側のケーシングに被処理フライア
ッシュ用の投入口を連通し、第2回転翼側の回転中心軸
の近くのケーシングに排出口を開設し、該排出口に吸引
装置を連通するとともに、排出口から排出したフライア
ッシュを粒子の質量差と比重差により分級する分級装置
を連通したことを特徴とするフライアッシュ中の未燃カ
ーボン分離装置である。
【0009】請求項3に記載のものは、少なくともいず
れか一方の回転翼を回転中心線方向に移動可能とし、両
回転翼間の隙間を調整可能としたことを特徴とする請求
項1または2に記載のフライアッシュ中の未燃カーボン
分離装置である。
【0010】請求項4に記載のものは、同軸線上に対向
した状態で設けた第1回転翼と第2回転翼との間に形成
された粉砕室内に第1回転翼側から被処理フライアッシ
ュを供給し、両回転翼の周りに発生する循環気流に被処
理フライアッシュを乗せて移動せしめ、粉砕室内に発生
する異なる方向の気流に乗って移動する被処理フライア
ッシュの粒子同士を衝突させてフライアッシュよりも崩
壊しやすい未燃カーボンを被処理フライアッシュから選
択的に粉砕し、重さの違いで受ける遠心力が異なること
により、粉砕されてフライアッシュよりも比重の軽い未
燃カーボン粒を第2回転翼の回転中心軸から近い位置に
開設した第1排出口から、未燃カーボンよりも比重の重
いフライアッシュ粒を第1排出口よりも遠い位置で第2
回転翼の外周近くに開設した第2排出口からそれぞれ取
り出し可能としたことを特徴とするフライアッシュ中の
未燃カーボン分離方法である。
【0011】請求項5に記載のものは、同軸線上に対向
した状態で設けた第1回転翼と第2回転翼との間に形成
された粉砕室内に第1回転翼側から被処理フライアッシ
ュを供給し、両回転翼の周りに発生する循環気流に被処
理フライアッシュを乗せて移動せしめ、粉砕室内に発生
する異なる方向の循環気流に乗って移動する被処理フラ
イアッシュの粒子同士を衝突させてフライアッシュより
も崩壊しやすい未燃カーボン粒を被処理フライアッシュ
から選択的に粉砕し、粉砕したフライアッシュの粒子を
分級装置に導入し、重さの違いで流され方が異なるフラ
イアッシュ粒と未燃カーボン粒を分離して、比重の軽い
未燃カーボン粒と比重の重いフライアッシュ粒とを異な
る排出口からそれぞれ取り出し可能としたことを特徴と
するフライアッシュ中の未燃カーボン分離方法である。
【0012】請求項6に記載のものは、ケーシング内に
第1回転翼と第2回転翼を同軸線上に対向した状態で設
け、両回転翼とケーシングの内面とで囲まれた空部を粉
砕室とし、第1回転翼側のケーシングに被処理フライア
ッシュ用の投入口を連通し、第2回転翼側のケーシング
に、第2回転翼の回転中心軸から近い位置に第1排出口
を、第2回転翼の外周に近い位置に第2排出口を開設
し、上記第1排出口に吸引装置を連通するとともに分級
装置を連通したことを特徴とするフライアッシュ中の未
燃カーボン分離装置である。
【0013】請求項7に記載のものは、同軸線上に対向
した状態で設けた第1回転翼と第2回転翼との間に形成
された粉砕室内に第1回転翼側から被処理フライアッシ
ュを供給し、両回転翼の周りに発生する循環気流に被処
理フライアッシュを乗せて移動せしめ、粉砕室内に発生
する異なる方向の気流に乗って移動する被処理フライア
ッシュの粒子同士を衝突させてフライアッシュよりも崩
壊しやすい未燃カーボン粒を被処理フライアッシュから
選択的に粉砕し、重さの違いで受ける遠心力が異なるこ
とにより、比重の重いフライアッシュを第2回転翼の回
転中心軸から近いケーシングに開設した第2排出口から
取り出し、第2回転翼の回転中心軸から近い位置に開設
した第1排出口から分級装置に導入して、重さの違いで
流され方が異なるフライアッシュ粒と未燃カーボン粒を
分離して、比重の軽い未燃カーボン粒と比重の重いフラ
イアッシュ粒とを異なる排出口からそれぞれ取り出し可
能としたことを特徴とするフライアッシュ中の未燃カー
ボン分離方法である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、フライアッシュ中のカー
ボン分離装置1の第1実施形態の概略構成を示す断面図
である。このカーボン分離装置1は、図1に示すよう
に、ケーシング2内に、モータ等の回転駆動源(図示せ
ず)により回転駆動される第1回転翼3と第2回転翼4
を同軸線上に対向した状態で設け、両回転翼3,4とケ
ーシング2の内面とで囲まれた空部を粉砕室5とし、第
1回転翼3側のケーシング2に被処理フライアッシュ用
の投入口6を連通し、第2回転翼4側のケーシング2
に、該第2回転翼4の回転中心軸から近い位置に第1排
出口7を、第2回転翼の外周から近い位置に第2排出口
8を開設し、第1排出口7に吸引力が変えられる吸引装
置9を連通することにより概略構成されている。
【0015】ケーシング2は、長手方向中央部分の内径
が同一で左右隅部を傾斜させることにより左右両端方向
に次第に内径を縮径した横向きの両端閉塞の円筒状部材
であり、右端部の中心部分に、第1回転翼3の第1支軸
10を回転自在に支持する第1軸受(図示せず)を設
け、左端部の中心近傍を軸方向外方に延設して第1排出
口7となる延出筒部11を形成し、この延出筒部11の
先端部分あるいはその外側に第2回転翼4の第2支軸1
2を回転自在に支持する第2軸受(図示せず)を設け、
第1回転翼3よりも外方(図中右側)の傾斜部分に投入
口6に連通する開口部6′を開設し、第2回転翼4の先
端が対向する傾斜部分に円周状の間隙である第2排出口
8を設けてある。なお、回転翼3,4の回転速度は、例
えば5000〜10000rpmというように、適宜変
えられるように構成されている。
【0016】そして、延出筒部11の先端に接続流路1
3の一端を接続し、この接続流路13の他端を吸引装置
9側に接続し、吸引装置9の上流側に、気流中から未燃
カーボンをフィルタ等により捕捉して取り出し可能な取
り出し機構14を設け、該取り出し機構14の出口に、
分離除去した未燃カーボンを貯留するカーボン貯留部1
5を設ける。なお、吸引装置9の吸引力は、フライアッ
シュの特性に応じて可変できるように構成されている。
また、前記した第2排出口8には、処理済みのフライア
ッシュを貯留するフライアッシュ貯留部16を設ける。
【0017】第1回転翼3は、第1支軸10の先端に固
定したボスに例えば4枚の翼を放射状に取り付けたもの
であり、各翼はボスの円周方向に等間隔に配置されてい
る。なお、翼の数は適宜設定することができるが、後述
する気流の通過上、翼同士の間の空間は広く設定するこ
とが望ましい。また、第2回転翼4は、第1回転翼3と
同様に、第2支軸12の先端に固定したボスに例えば4
枚の翼を放射状に取り付けたものである。
【0018】そして、本実施形態では第1支軸10を軸
方向に移動可能とし、両回転翼3,4の間の隙間、即ち
粉砕室5の幅を調整できるように構成し、これにより処
理するフライアッシュの特性に応じて最適な間隔が得ら
れるようにしてある。この粉砕室5の幅を調整する機構
としては、第2支軸12を、あるいは両支軸を移動可能
としてもよい。なお、ケーシング2を中央から分割でき
るように構成し、保守点検等の作業を容易にできるよう
にしてもよい。
【0019】次に、この様な構成からなるカーボン分離
装置1における作用について説明する。なお、カーボン
分離装置1は、吸引装置9を作動しつつ第1,第2回転
翼3,4を回転した状態である。
【0020】投入口6から被処理フライアッシュを投入
すると、このフライアッシュが開口部6′からケーシン
グ2内の右端部分に入って、その後、第1回転翼3の翼
の間隙内を通過し、その一部の粒子は翼の回転により生
成される気流に乗って第1回転翼3の周りを循環し、ま
た、一部の粒子は第2回転翼4側に引かれ、同様に、第
2回転翼4の周りを循環する。粉砕室5内における第1
回転翼3の循環軌道(即ち、循環気流)と第2回転翼4
の循環軌道では互いに逆向きの速度成分を持つため、そ
れぞれの循環軌道上の粒子は互いに衝突するか剪断応力
を受けて粉砕される。
【0021】酸化珪素粒、酸化アルミ粒は非常に硬いた
め、それぞれが衝突しても凝集状態が分離するだけで容
易に粉砕されないが、被処理フライアッシュは、酸化珪
素や酸化アルミ(フライアッシュ)の粒子と未燃カーボ
ンの粒子とが混在した粉状であり、酸化珪素の粒子(又
は、酸化アルミ粒子)と未燃カーボンの粒子とが衝突し
た場合には、未燃カーボンの方が崩壊し易いので、未燃
カーボンの粒子がより微細な粒子に粉砕される。したが
って、被処理フライアッシュは、2つの循環軌道上を気
流に乗って循環すると、未燃カーボンの選択的なサブミ
クロン粉砕が繰り返し行なわれて未燃カーボンが次第に
微細な粒子となる。
【0022】ところで、酸化珪素や酸化アルミ(フライ
アッシュ)の微細粒子は、同じ大きさの粒子であっても
未燃カーボンの粒子よりも比重が大きくて重いので、循
環軌道を循環する際に、特に回転翼の半径方向外側に向
って流れるときに、未燃カーボンの粒子よりも大きな遠
心力で外側に流れる。このため、酸化珪素や酸化アルミ
(フライアッシュ)に比べて質量が小さく比重の軽い未
燃カーボンの粒子が第2回転翼4の回転中心軸に沿って
吸引されて第1排出口7から排出され易いのに対して、
酸化珪素や酸化アルミ(フライアッシュ)の粒子は質量
が大きく比重が重いため第2回転翼4の循環軌道を半径
方向外側に流れ易い。換言すると、カーボンの粒子が比
較的軽くて、フライアッシュの粒子が比較的重いので、
循環軌道を循環する間に凝集状態にある粒子塊が分散さ
れ真球状の粒子に粉砕されるとともに、各粒子に作用す
る遠心力の相違により流される方向が異なり、これによ
り分離可能となる。
【0023】したがって、比較的質量の大きく比重の重
いフライアッシュの粒子は、第2回転翼4の先端に臨ん
だ状態で開口している第2排出口8に飛入し易く、これ
によりフライアッシュ貯留部16内にはフライアッシュ
の粒子が次第に貯留する。なお、フライアッシュ貯留部
16に吸引装置を設けて、フライアッシュの粒子を緩や
かにフライアッシュ貯留部16内に導入するように構成
してもよい。
【0024】そして、フライアッシュの粒子が次第に回
収されて、比較的質量が小さく比重の軽い未燃カーボン
の粒子が第1排出口7から吸引されてケーシング2の外
に排出され、取り出し機構14を介してカーボン貯留部
15に貯留される。この様にして、フライアッシュ貯留
部16に貯留されたフライアッシュは、未燃カーボンの
含有量が少なく、しかも凝集状態にある粒子が分散され
真球状態の上質なフライアッシュである。
【0025】なお、第1,第2回転翼3,4の回転速度
を変えたり、投入量を変えたり、あるいは吸引装置9の
吸引力を変えて粉砕時間を変えることにより、異なった
種類のフライアッシュに対し未燃カーボンを適宜調整す
ることができる。また、前記した実施形態では、第1回
転翼3と第2回転翼4の回転方向を同じにしたが、回転
方向を逆にすると、回転翼の半径方向のみならず回転方
向にも剪断応力が発生するので、これにより粉砕効率が
向上する。
【0026】次に、図2に示すカーボン分離装置1の第
2実施形態について説明する。このカーボン分離装置1
は、ケーシング2内に第1回転翼3と第2回転翼4を同
軸線上に対向した状態で設け、両回転翼3,4とケーシ
ング2の内面とで囲まれた空部を粉砕室5とし、第1回
転翼3側のケーシング2に被処理フライアッシュ用の投
入口6を連通し、第2回転翼4側のケーシング2の中心
部分に排出口20を開設し、該排出口20に接続流路2
1を介して吸引装置9を連通するとともに、排出口20
から排出したフライアッシュを分級する分級装置22を
連通し、分級装置22の第1取り出し口23にカーボン
貯留部24を、第2取り出し口25にフライアッシュ貯
留部26を設けたものであり、第1実施形態と異なり、
ケーシング2にはフライアッシュを分離して取り出すた
めの排出口を設けない。したがって、この実施形態にお
けるケーシング2は、第2排出口8を開設していない点
を除いて、前記第1実施形態におけるケーシング2と同
様の構成である。また、第1,第2回転翼3,4の構成
も同様である。
【0027】次に、この様な構成からなるカーボン分離
装置1における作用について説明する。なお、カーボン
分離装置1は、吸引装置9及び分級装置22を作動しつ
つ第1,第2回転翼3,4を回転する。
【0028】投入口6から被処理フライアッシュを投入
すると、この被処理フライアッシュが開口部6′からケ
ーシング2内の右端部分に入って、その後、第1回転翼
3の翼の間隙内を通過し、その一部の粒子は翼の回転に
より生成される気流に乗って第1回転翼3の周りを循環
し、また、一部の粒子は第2回転翼4側に引かれ、同様
に、第2回転翼4の周りを循環する。粉砕室5内におけ
る第1回転翼3の循環軌道と第2回転翼4の循環軌道で
は互いに逆向きの速度成分を持つため、それぞれの循環
軌道上の粒子は互いに衝突するか剪断応力を受けて粉砕
される。
【0029】この様にしてサブミクロンまで粉砕された
フライアッシュは、酸化珪素の粒子と未燃カーボンの粒
子とが混在した状態で排出口20から吸引されてケーシ
ング2の外部に排出され、分級装置22に供給される。
そして、分級装置22内に供給された酸化珪素や酸化ア
ルミ(フライアッシュ)と未燃カーボンとの混在におい
ては、フライアッシュの粒子は微細に粉砕されても未燃
カーボンの粒子よりも比重が重い(質量が大きい)の
で、未燃カーボンの粒子よりも大きな遠心力で外側に流
れる特性を有する。このため、比較的比重が軽い(質量
が小さい)未燃カーボンの粒子と比較的比重が重いフラ
イアッシュの粒子とを分離可能であり、比重の重いフラ
イアッシュの粒子がフライアッシュ貯留部26に、比重
の軽い未燃カーボンの粒子がカーボン貯留部24に次第
に貯留される。したがって、フライアッシュ貯留部26
に貯留されたフライアッシュは、未燃カーボンの含有量
が少なく、しかも凝集状態にある粒子が分散され真球状
態の粒子に粉砕された上質なフライアッシュとなる。
【0030】次に、図3に示すカーボン分離装置1の第
3実施形態について説明する。このカーボン分離装置1
は、前記した図2のカーボン分離装置に図1のフライア
ッシュ貯留部16を付加したものである。すなわち、ケ
ーシング2内に第1回転翼3と第2回転翼4を同軸線上
に対向した状態で設け、両回転翼とケーシング2の内面
とで囲まれた空部を粉砕室5とし、第1回転翼3側のケ
ーシング2に被処理フライアッシュ用の投入口6を連通
し、第2回転翼4側のケーシング2に、第2回転翼4の
外周から近い位置に第2排出口8を設け、この第2排出
口8にフライアッシュ貯留部16を設け、また、第2回
転翼4のケーシング2の中心部分に排出口20を開設
し、該排出口20に吸引装置9′を連通するとともに、
排出口20から排出したフライアッシュを粒子の質量差
と比重差により段階的に分級する分級装置22′を連通
して構成される。
【0031】なお、第1、第2回転翼3,4、フライア
ッシュ貯留部16、吸引装置9′、分級装置22′など
は前記した各実施形態におけるものと同様の構成であ
る。
【0032】この様な構成からなるカーボン分離装置1
においては、被処理フライアッシュがサブミクロンまで
粉砕され、比重の大きなフライアッシュが第2排出口8
からフライアッシュ貯留部16に回収される作用は前記
各実施形態と同様であるが、第2排出口8から回収され
ずに未燃カーボンの粒子と共に排出口20からフライア
ッシュが排出されても、このフライアッシュを分級装置
22′により未燃カーボンと分離して回収することがで
きる。したがって、フライアッシュの回収能率を高める
ことができる。
【0033】なお、本発明において、フライアッシュ粒
子を取り出す第2排出口8は、前記実施形態では第2回
転翼4の先端の延長線上に位置するケーシング2に開設
したが、第1排出口7よりも回転翼の回転中心から離れ
た部位であればよく、例えば循環気流が当たり易いケー
シング2のショルダー部でもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏する。請求項1および請求項4の発明によ
れば、ケーシング内に第1回転翼と第2回転翼を同軸線
上に対向した状態で設け、両回転翼とケーシングの内面
とで囲まれた空部を粉砕室とし、第1回転翼側のケーシ
ングに被処理フライアッシュ用の投入口を連通し、第2
回転翼側のケーシングに、該第2回転翼の回転中心軸か
ら近い位置に第1排出口を、第2回転翼の外周から近い
位置に第2排出口を開設したので、未燃カーボンを含ん
だ被処理フライアッシュから未燃カーボンを構造が簡単
な分離装置で容易に分離することができる。
【0035】したがって、未燃カーボンの含有量が多く
て処分に困っていたフライアッシュであっても、カーボ
ン含有量の少ないフライアッシュとして提供することが
できる。このため、フライアッシュを新たな資源として
提供することができ、新たな用途を開発する場合に、資
源の品質安定化を図ることができ、開発を促進すること
ができる。例えば、処理後のフライアッシュをコンクリ
ート混和材として使用すると、コンクリートの流動性を
向上させることができ、これによりコンクリート混和材
としての用途の拡大を図ることができる。これは、互に
凝集しているフライアッシュ粒子が衝突、摩砕により粉
砕分散されて球形の一次粒子となり、この球形の一次粒
子によってベアリング効果が高まり、これによりコンク
リートの流動性が高まるからである。
【0036】また、未燃カーボン粒子を被処理フライア
ッシュから選択的且つ微細に粉砕することができ、しか
も循環気流による粉砕なので、必要に応じてサブミクロ
ンまで粉砕することができ、フライアッシュの用途を拡
張できる。例えば、本発明による分級プロセスでは未燃
カーボンの低減と同時にフライアッシュに含まれる微量
元素が分離低減でき、環境汚染の元となる有害物質の分
離低減が可能である。したがって、この有害物質元素の
低減を図ることにより、フライアッシュの用途のさらな
る拡大が期待できる。
【0037】さらに、本発明は互いに逆向きの速度成分
を持つ循環軌道上で粒子が互いに衝突して剪断応力を受
けて粉砕される気体粉砕なので、機器の摩耗が少なく、
これにより設備費も少なく押さえることができる。
【0038】請求項2および請求項5の発明によれば、
請求項1及び請求項4の発明と同様に、未燃カーボンを
含んだ被処理フライアッシュから未燃カーボンを容易に
分離することができ、未燃カーボンの含有量が多くて処
分に困っていたフライアッシュであっても、カーボン含
有量の少ないフライアッシュとして提供することができ
る。このため、フライアッシュを新たな資源として提供
することができ、新たな用途を開発する場合に、資源の
品質安定化を図ることができ、開発を促進することがで
きる。また、未燃カーボン粒子を被処理フライアッシュ
から選択的且つ微細に粉砕することができ、しかも循環
気流による粉砕なので、必要に応じてサブミクロンまで
粉砕することができ、フライアッシュの用途を拡張し易
い。さらに、気体粉砕により粉砕するので、機器の摩耗
が少なく、これにより設備費も少なく押さえることがで
きる。
【0039】そして、粉砕した後にカーボン粒子を珪素
粒子との質量差と比重差により分級装置で分離するの
で、所望する粒度まで粉砕してからカーボン粒子を分離
することができ、用途に応じた粒度のフライアッシュを
提供し易い。また、粉砕能力に拘らず分級能力を設定す
ることができ、設計の自由度を高めることができる。
【0040】請求項3の発明によれば、少なくともいず
れか一方の回転翼を回転中心線方向に移動可能とし、両
回転翼間の隙間を調整可能としたので、被処理フライア
ッシュの特性に応じて最適な粉砕条件に調整し易い。
【0041】請求項6及び7の発明によれば、未燃カー
ボンを含んだ被処理フライアッシュから未燃カーボンを
一層効率良く分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カーボン分離装置の第1実施形態の概略構成を
示す断面図である。
【図2】カーボン分離装置の第2実施形態の概略構成を
示す断面図である。
【図3】カーボン分離装置の第3実施形態の概略構成を
示す断面図である。
【図4】石炭火力発電所のボイラ等の概略説明図であ
る。
【符号の説明】
1 カーボン分離装置 2 ケーシング 3 第1回転翼 4 第2回転翼 5 粉砕室 6 投入口 6′開口部 7 第1排出口 8 第2排出口 9、9′ 吸引装置 10 第1支軸 11 延出筒部 12 第2支軸 13 接続流路 14 取り出し機構 15 カーボン貯留部 16 フライアッシュ貯留部 20 排出口 21 接続流路 22、22′ 分級装置 23 第1取り出し口 24 カーボン貯留部 25 第2取り出し口 26 フライアッシュ貯留部 40 粉砕機 41 ボイラの燃焼室 42 ボイラの火炉底部 43 節炭器 44 電気集塵器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D004 AA37 AB10 AC05 BA02 CA04 CA12 CB04 CB13 CB28 CB43 CB47 4D021 FA23 GA02 GA03 GA08 GB02 HA01 JA08 JB01 KA20 NA10 4D063 FF14 FF21 FF37 GA10 GC01 GC12 GC19 GD02 GD12 4D065 AA07 BB01 BB11 EB20 ED04 ED14 ED16 ED18 ED22 ED27 ED32 EE02 EE12

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に第1回転翼と第2回転翼
    を同軸線上に対向した状態で設け、両回転翼とケーシン
    グの内面とで囲まれた空部を粉砕室とし、第1回転翼側
    のケーシングに被処理フライアッシュ用の投入口を連通
    し、第2回転翼側のケーシングに、該第2回転翼の回転
    中心軸から近い位置に第1排出口を、第2回転翼の外周
    から近い位置に第2排出口を開設し、該第1排出口に吸
    引装置を連通したことを特徴とするフライアッシュ中の
    未燃カーボン分離装置。
  2. 【請求項2】 ケーシング内に第1回転翼と第2回転翼
    を同軸線上に対向した状態で設け、両回転翼とケーシン
    グの内面とで囲まれた空部を粉砕室とし、第1回転翼側
    のケーシングに被処理フライアッシュ用の投入口を連通
    し、第2回転翼側のケーシングに排出口を開設し、該排
    出口に吸引装置を連通するとともに、排出口から排出し
    たフライアッシュを粒子の質量差と比重差により分級す
    る分級装置を連通したことを特徴とするフライアッシュ
    中の未燃カーボン分離装置。
  3. 【請求項3】 少なくともいずれか一方の回転翼を回転
    中心線方向に移動可能とし、両回転翼間の隙間を調整可
    能としたことを特徴とする請求項1または2に記載のフ
    ライアッシュ中の未燃カーボン分離装置。
  4. 【請求項4】 同軸線上に対向した状態で設けた第1回
    転翼と第2回転翼との間に形成された粉砕室内に第1回
    転翼側から被処理フライアッシュを供給し、両回転翼の
    周りに発生する循環気流に被処理フライアッシュを乗せ
    て移動せしめ、粉砕室内に発生する異なる方向の気流に
    乗って移動する被処理フライアッシュの粒子同士を衝突
    させてフライアッシュよりも崩壊しやすい未燃カーボン
    を被処理フライアッシュから選択的に粉砕し、重さの違
    いで受ける遠心力が異なることにより、粉砕されてフラ
    イアッシュよりも比重の軽い未燃カーボン粒を第2回転
    翼の回転中心軸から近い位置に開設した第1排出口か
    ら、未燃カーボンよりも比重の重いフライアッシュ粒を
    第1排出口よりも遠い位置で第2回転翼の外周近くに開
    設した第2排出口からそれぞれ取り出し可能としたこと
    を特徴とするフライアッシュ中の未燃カーボン分離方
    法。
  5. 【請求項5】 同軸線上に対向した状態で設けた第1回
    転翼と第2回転翼との間に形成された粉砕室内に第1回
    転翼側から被処理フライアッシュを供給し、両回転翼の
    周りに発生する循環気流に被処理フライアッシュを乗せ
    て移動せしめ、粉砕室内に発生する異なる方向の循環気
    流に乗って移動する被処理フライアッシュの粒子同士を
    衝突させてフライアッシュよりも崩壊しやすい未燃カー
    ボン粒を被処理フライアッシュから選択的に粉砕し、粉
    砕したフライアッシュの粒子を分級装置に導入し、重さ
    の違いで流され方が異なるフライアッシュ粒と未燃カー
    ボン粒を分離して、比重の軽い未燃カーボン粒と比重の
    重いフライアッシュ粒とを異なる排出口からそれぞれ取
    り出し可能としたことを特徴とするフライアッシュ中の
    未燃カーボン分離方法。
  6. 【請求項6】 ケーシング内に第1回転翼と第2回転翼
    を同軸線上に対向した状態で設け、両回転翼とケーシン
    グの内面とで囲まれた空部を粉砕室とし、第1回転翼側
    のケーシングに被処理フライアッシュ用の投入口を連通
    し、第2回転翼側のケーシングに、第2回転翼の回転中
    心軸から近い位置に第1排出口を、第2回転翼の外周に
    近い位置に第2排出口を開設し、上記第1排出口に吸引
    装置を連通するとともに分級装置を連通したことを特徴
    とするフライアッシュ中の未燃カーボン分離装置。
  7. 【請求項7】 同軸線上に対向した状態で設けた第1回
    転翼と第2回転翼との間に形成された粉砕室内に第1回
    転翼側から被処理フライアッシュを供給し、両回転翼の
    周りに発生する循環気流に被処理フライアッシュを乗せ
    て移動せしめ、粉砕室内に発生する異なる方向の気流に
    乗って移動する被処理フライアッシュの粒子同士を衝突
    させてフライアッシュよりも崩壊しやすい未燃カーボン
    粒を被処理フライアッシュから選択的に粉砕し、重さの
    違いで受ける遠心力が異なることにより、比重の重いフ
    ライアッシュを第2回転翼の回転中心軸から近いケーシ
    ングに開設した第2排出口から取り出し、第2回転翼の
    回転中心軸から近い位置に開設した第1排出口から分級
    装置に導入して、重さの違いで流され方が異なるフライ
    アッシュ粒と未燃カーボン粒を分離して、比重の軽い未
    燃カーボン粒と比重の重いフライアッシュ粒とを異なる
    排出口からそれぞれ取り出し可能としたことを特徴とす
    るフライアッシュ中の未燃カーボン分離方法。
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