국내 석탄화력발전소의 아역청탄과 역청탄의 혼소는 일반화되어 있으며 아역청탄의 비율이 무게 기준으로 50%가 넘는 경우도 있다. 저급탄인 아역청탄의 혼소 비율이 높아짐에 따라 연소 부산물인 비회에서 미연물질이 다량 발생하고 있으며 이는 콘크리트 혼화제로서의 비회 재활용을 가로막는 중요한 인자로 작용하고 있다. 본 연구에서는 아역청탄 혼소율이 높은 국내 500MW 표준 석탄화력발전소에서 미연물질이 포함된 비회를 입수하여 이에 대한 분석을 수행하였다. 이러한 미연물질은 석탄의 열분해 생성물인 검댕(soot)인 것으로 나타났으며 실제 석탄화력발전소에서 사용하고 있는 석탄과 혼탄의 성상 데이터와 CPD모델을 사용하여 혼탄별 검댕(soot)의 발생가능성을 분석하였다.
본 연구는 상용 합성 제올라이트(Z-WK), 석탄계 비산재를 이용한 합성 제올라이트(Z-C1) 및 비산재(F-C1)를 이용하여 Lagergen 1차 및 2차 속도식과 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson 및 Koble-Corrigan 식에 의해 코발트(Co)의 흡착속도와 평형흡착 특성을 평가하였다. 석탄계 비산재를 이용하여 Si/Al 비가 1.51인 제올라이트(Z-C1)를 제조하였으며, 흡착제 종류에 따른 Co 흡착량은 Z-C1(94.15mg/g) > F-C1(92.94mg/g) > Z-WK(88.56mg/g)순이었다. Z-WK와 Z-C1의 Co 흡착속도는 유사 2차 반응식으로서 정확한 예측이 가능하였다. Z-WK와 Z-C1의 Co 평형흡착량은 Langmuir 식과 Redlich-Peterson 식으로 잘 예측할 수 있었다. Z-C1은 수중의 Co 제거를 위한 유용한 흡착제로 사용이 가능할 것이다.
Mullite short fibers have been fabricated by adapting the Kneading-Drying-Calcination (KDC) process and characterized. The effect of the addition of foaming agent and calcination temperature on the formation of mullite fibers from coal fly ash, was examined. In the present work, ammonium alum $NH_4Al(SO_4)_2\;12H_2O$ synthesized trom coal fly ash and sodium phosphate $Na_2HPO_4\;2H_2O$ were used as foaming agents. After calcination at $1300^{\circ}C$ for 10 h and then etching with 20% HF solution at $50^{\circ}C$ for 5 h using a microwave heating source, the alumina-deficient $(AI_2O_3/SiO_2$ = 1.13, molar ratio) orthorhombic mullite fibers with a width of ${\sim}0.8mm$ (aspect ratio >30), were prepared from the coal fly ash with $AI_2O_3/SiO_2$ = 0.32, molar ratio by the addition of $NH_4AI(SO_4)_2\;12H_2O$, and with further addition of 2 wt% sodium phosphate. The excessive addition of sodium phosphate rather decreased the formation of mullite fibers, possibly due to the large amount of liquid phase prior to mullitization reaction.
황산암모늄에 의한 석탄회의 황산화반응 및 반응생성물로부터 황산에 의한 알루미늄이온의 마이크로파 추출에 관하여 검토하였다. 석탄회와 황산암모늄의 반응생성물인(NH$_4$)$_3$Al(SO$_4$)$_3$는 35$0^{\circ}C$ 이상에서 NH$_4$Al(SO$_4$)$_2$로 분해하였다. 황산화반응생성물(40$0^{\circ}C$, 120분)로부터 마이크로파 열원을 이용한 알루미뉴이온의 최대 추출율은 84%(석탄회중의 Al 함량을 기준)이었으나, 재래식 가열시는 동일한 반응조건(1 M, H$_2$SO$_4$, 9$0^{\circ}C$, 240분)에서 77%이었다.
This study was conducted to recycle fly ash containing an abundance of CaO generated from combustion in a circulating layer as a carbon storage medium. The study utilized XRD, TG-DTA and XRF analyses during the hydration of fly ash and identified calcium substances within fly ash that could be used in a carbonation process. $Ca^{2+}$ ions in the calcium substances were easily converted to hydrates. A carbonation experiment was done, which used the method of $CO_2$ gas injection to produce suspensions by mixing fly ash with distilled water. The results were analyzed using TG-DTA, XRD, and pH meter measurements. The study was able to verify that the reaction was completed at a $CO_2$ flow rate of 300cc/min approximately 30 minutes after an injection into a solution with a solid-liquid ratio of 1 : 10 of fly ash and distilled water. Moreover, the stirring time of the suspensions did not influence the reaction, and the reaction time was found to diminish as the portion of the fly ash became smaller. Thus, this study produced carbon storage fly ash having a $CO_2$ storage rate of about 71% through the utilization of the CaO content contained within fly ash.
Fly ash is the unburned residue resulting from the combustion of coal in utility and industrial boilers such as thermal power plants. Annually about 5 million tons of fly ash is being produced in korea. Less than 25 percent of total volume of fly ash is currently being used effectively for some ways. In the future, the volume of fly ash discharge from thermal power stations will be increasing more and more, and the development of the utilization of high volume fly ash is required. Fly ash has a lower compacted density and specific gravity than coarse grained natural aggregates but equivalent strength properties indicating that the fly ash could be used as a structural fill materials. So, clay-fly ash mixtures can be used as a fill material in the construction of embankments. Laboratory tests have been carried out to determine the physical, chemical, and geotechnical characteristics of the clay and fly ash. The fly ash is mixed with the clay in different proportions and the geotechnical characteristics of the mixtures have been studied also. In this study describes the results of the experimental study. The implications of the use of clay and clay-fly ash mixtures on the stability of embankments are discussed.
Although fly ash possesses viable engineering properties, an overwhelming majority of fly ash from coal combustion is still placed in storage or disposal sites. Similarly, sludges generated from various water treatment operations are predominantly subjected to the fate of land disposal. To prepare sludges fur land disposal typically requires time consuming dewatering schemes, which can become extremely difficult to execute depending upon the composition of the sludge and its affinity for water. This study was undertaken to reuse fly ash and sludge as construction materials. This paper includes geotechnical properties of fly ash and fly ash-lime-sludge mixture and results of compaction test, UU-test, falling head test, leaching test and CBR test. The effect on mixing fly ash with sludge and lime and the effect of curing period and the results are obtained from this test.
The purpose of this study is for the active use of the fly ash, which is a by-product of the combustion pulverizes coal thermal power plants, to compensate for the lack of landfill and for conservation of energy, by using fly ash as the supplementary cementitious material, and to prove its possibility as the related products of the cement. First of all, the ordinary fly ash is grinded in a special method and its fineness is controlled from 6000$\textrm{cm}^2$/g to 8000$\textrm{cm}^2$/g, then replaced it with the 10% to 80% of the cement mortar in order to test physics characteristics. The first experiment conducts on the strength development in fly ash replacing content and fineness. and the changes of the flow values, incorporating fly ash into cement. The second one is about the slow development of the strength of the fly ash mortar in early ages, and improves its strength with the activator $Na_{2}SO_{4}$, using high volume fly ash.
원지반을 절토하여 생성된 토질재료를 입도조절 없이 곧바로 성토재료로 사용하는 경우, 성토의 설계나 밀도관리를 위해 필요한 다짐특성이나 재료정수는 실내시험을 통해 구하는 것이 바람직하며, 이에 대한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 선행된 연구는 주로 자연상태에 존재하는 입경이 상이한 혼합재료에 관련된 것으로, 최근 건설재료로 활발히 연구되고 있는 화력발전소 부산물인 석탄회를 활용한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 쇄석과 화력발전소에서 부산되는 저회를 혼합한 재료의 다짐에 의한 입자파쇄가 재료의 압축특성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다짐시험을 실시하여 기본적인 공학적 성질을 파악하였고, 일차원압축시험을 실시하여 다짐특성과 재료특성에 미치는 각 재료 혼합량의 영향을 파악하였다. 다짐시험 결과, 저회의 최적함수 비는 약 23%로 나타났고, 동일한 다짐에너지 및 함수비로 저회와 쇄석의 혼합비에 따른 다짐시험 결과 저회의 혼합율이 30%를 넘어서면 건조단위중량은 감소되는 경향을 나타내었고, 혼합율이 30%일 때 건조단위중량이 약 $1.81gf/cm^3$로 나타났다. 쇄석과 저회 의 혼합비에 따른 일차원압축시험 결과, 저회 100%의 경우 입자파쇄에 의한 간극비 변화가 가장 크게 나타났고, 쇄석 100%의 경우 가장 작게 나타났다. 쇄석과 저회 혼합재료의 경우, 저회 30%에서 압축지수가 가장 작게 나타나 혼합재료로서 공학적으로 가장 안정한 혼합비로 예상되었다.
Coal-fired power plants emit various Particulate Matter(PM) at coal storage pile and ash landfill as well as the stack, and affect the surrounding environment. Field Emission Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-ray analyzer(FE-SEM/EDX) were used to develop identification factor and the physico-chemical analysis of PM emitted from a power plant. In this study, three samples of pulverized coal, bottom ash, and fly ash were analyzed. The pulverized coal was spherical particles in shape and the chemical composition of C-O-Si-Al and C/Si and C/Al ratios were 200~300 on average. The bottom ash was spherical or non-spherical particles in shape, chemical composition was O-C-Si-Al-Fe-Ca and C/Si and C/Al ratios were $4.3{\pm}4.6$ and $8.8{\pm}10.0$. The fly ash was spherical particles in shape, chemical composition was O-Si-Ai-C-Fe-Ca and C/Si and C/Al ratios were $0.5{\pm}0.2$ and $0.8{\pm}0.5$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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