• 제목/요약/키워드: Unburned carbon

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석탄 화력발전소에서 발생하는 미연분의 특성분석 및 저감방법 (Characteristics of Carbonaceous Particles Derived from Coal-fired Power Plant and Their Reduction)

  • 박호영;김영주;유근실;김춘근;김동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1065-1073
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    • 2006
  • 영흥 화력발전소 1호기 보일러에서 발생된 미연분은 석탄 회의 재활용 및 보일러 효율 측면에서 문제를 일으키고 있었다. 본 연구에서는 미연분 및 사용 석탄의 특성과 현장의 연소조건 분석을 수행하고 보일러 운전조건을 변경하므로서 보일러에서 발생되는 미연분을 저감하고자 하였다. 미연분의 물리, 화학적 분석 결과 대부분 중공(中空)형태의 Cenosphere와 뭉쳐진(Agglomerated) 형태의 Soot로 이루어져 있었다. 영흥 화력발전소에서 사용중인 6개 탄종에 대하여 Tar 및 Soot의 발생 가능량을 CPD(Chemical Percolation Devolatilization) 모델을 이용하여 조사한 결과, Sanseo, Ensham, Elk Valley 탄의 경우 그 발생 가능량이 비교적 적었으며 Peabody, Arthur, Shenhua 탄은 높았다. 영흥 화력발전소 1호기 보일러의 각 미분탄 공급관에서의 미분탄 공급량을 측정하였는데 코너 별로 공급되는 몇몇 버너에서 미분탄이 편중되어 공급되고 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 soot가 주성분인 미연분의 산화율을 증가시키기 위하여 과잉공기량을 증가시키고 산화제와의 혼합정도를 높이기 위하여 SOFA(Separated Over Fire Air)의 yaw 각도를 적절히 조절함으로서 미연분의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있었다.

보일러 연소관리를 위한 화염감시 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Flame Monitoring System Development for Combustion Management of Boilers)

  • 백운보;신진호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권11호
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    • pp.1587-1594
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    • 2003
  • Increased energy costs have placed demands for improved combustion efficiency, high equipment availability, low maintenance and safe operation. Furthermore low NO$_x\$ modification, installed due to strict environmental legislation, requires very careful combustion management. The flame monitoring system has been developed specially to satisfy these requirements. We aimed at gaining the relationship between the burner flame image and emissions such as NO$_x$ and unburned carbon in furnace by utilizing the image processing method. For the first step of development, its possibility test was undertaken with bench furnace. The test proceeded to the second step with pilot furnace and the system was observed to be effective for evaluating the combustion conditions. By using this technology, it is possible to perform continuous monitoring of the combustion conditions and instant detection of individual changes for each burner to prevent future loss of ignition. This may contribute to the saving of burner adjusting times for the changes of loads and fuels and to the reduction of the slagging as well.

플라이애쉬를 혼합(混合)한 굳지않은 콘크리트에 있어서 유기혼화제(有機混和劑)의 기능(機能)에 관한 연구(研究) (A Study on the Function of Organic Admixture in Fly Ash Substituting Fresh Concrete)

  • 문한영;서정우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.117-124
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    • 1988
  • 국산 플라이애쉬 6종류에 대한 AE제의 흡착특성(吸着特性)을 살펴 본 결과 플라이애쉬 입자의 AE제흡착(吸着)은 30분 정도에서 거의 완료되었으며 강열감량이 클수록 포화흡착량이 크게 나타났다. 플라이애쉬 강열감량의 대부분은 미연소탄소(未燃燒炭素)이며 따라서 미연소탄소량이 AE콘크리트 중의 공기량을 감소시키는 요인임을 알았다. 한편, 유동화제(流動化劑)의 경우 플라이애쉬 입자의 포화흡착량은 시멘트보다 적으며 시멘트의 경우보다 분산성(分散性)도 다소 낮으나 플라이애쉬를 혼합한 콘크리트에 유동화제를 사용할 경우 유동성이 저하되는 현상은 없었다.

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부선에 의한 석탄회중 미연탄소분 제거에 관한 연구 (Removal of Unburned Carbon from Fly Ash by Froth Flotation)

  • 배광현;염정일;전광성
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권3호
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    • pp.43-48
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    • 1999
  • 석탄회로부터 미연탄소분을 제거하기 위한 처리방법으로 습식부유선별법을 적용하였고 이에 사용된 포수제는 한국자원연구소에서 개발한 "Carbon zero(C.Z)"서 기초 실허 a 및 Pilot 실험을 하여 미연탄소분 함량이 0.1%, 실수율 72%wt.와 Pilot 실험은 미연탄 소분 함량이 0.1%, 실수율 73%wt.을 얻었다.%wt.을 얻었다.

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미연탄소가 다량 함유된 석탄바닥재로 제조된 인공골재의 물성분석 (Characterization of artificial aggregates fabricated from coal bottom ash containing much unburned carbon)

  • 강민아;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.47-53
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    • 2011
  • 미연탄소가 과량 함유된 석탄 바닥재와 준설토가 30 wt% 혼합된 모분말(parent batch powders)로 부터 인공골재를 제조하고 그 물성을 평가하였다. 특히 폐유리 또는 폐유리에 $Na_2O$를 5 wt% 첨가하여 제조된 프리트(NWG)의 혼합이 인공골재의 발포 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 모분말로 제조된 골재는 과량의 미연탄소가 소결을 방해하여 부피비중이낮았다. 그러나 모분말에 폐유리를 첨가하면 소결이 촉진되어 치밀화가 일어나고 부피 비중이 증가하였다. 한편 모분말에 NWG를 5 wt% 첨가하여 인공골재를 제조하면, 단순히 폐유리만 첨가한 경우에 비하여 부피비중 값이 감소하였다. 이는 고온에서 융제의 점도가 $Na_2O$ 영향으로 낮아짐에 따라 골재표면에 다량의 액상이 생성되었고 이로 인해 표면 액상에 가스가 포집되어 표피가 다공성을 나타내기 때문이다. 본 연구에서 $1100^{\circ}C$ 이상으로 소성된 시편은 부피 비중 1.15~1.34 및 흡수율 11~19 %을 갖는 경량골재의 특성을 나타내었으며, 발포 현상은 내부가 아닌 표피에서 발생되는 특징을 보였다.

마찰대전 정전분리기를 이용하여 석탄회에 함유된 미연탄소분 제거에 관한 연구 (Triboelectrostatic Separation of Unburned Carbon from Flyash for Ash Recycling)

  • 이재근;김성찬;손낙원;김두현;오정근
    • 자원리싸이클링
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    • 제6권3호
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    • pp.15-21
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    • 1997
  • 석탄 화력 발전소에서 발생하는 석탄회는 년간 약 300만톤이며 대부분 매립하여 발전소 주변 환경오염, 민원발생, 회처리장 부족 등의 문제점이 있다. 석탄회를 콘크리느의 혼화재로 사용하며 강도 증가, 부식방지, 비용절감 등의 큰 이점을 갖고 있다. 그러나 석탄회에 함유된 미연탄소분은 콘크리트의 강도를 저하시켜 석탄회 재활용에 어려움이 있다. 본 연구는 석탄회 재활용을 위해 석탄회 내의 미연탄소분을 분리하는 마찰대전 정전분리장치에 관한 것이다. 석탄회를 구리 표면에 마찰시키면, 미연탄소분과 석탄회 성분의 작용함수가 구리 표면의 작용함수와 차이를 가지므로 미연탄소분과 석탄회는 각각 양극과 음극으로 대전되며, 대전된 미연탄소분과 석탄회를 외부 전기장에 통과시켜 분리하는 것이다. 마찰대전 정전분리장치는 석탄회를 공급하는 스크류 피더, 마찰 대전기, 수직형 구리판, 전원 공급 장치, 유량계, 그리고 모터 팬으로 구성되어 진다. 분리 효율과 석탄회 회수율에 미치는 중요한 인자는 마찰 대전 구조, 전계 강도, 석탄회 입도 크기이었다. 최적 분리 조건은 입도 크기 125$mu\;extrm{m}$ 이하, 전계 강도 200kV/m이었으며, 미연탄소함량이 7%인 원시료에서 미연탄소함량이 3%이하인 정제 석탄회를 80%이상 회수하였다.

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석탄화력발전소에서 발생되는 비회로부터 유용성분의 회수 (Recycling of useful Materials from Fly Ash of Coal-fired Power Plant)

  • 김둘선;한광수;이동근
    • 청정기술
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    • 제25권3호
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    • pp.179-188
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    • 2019
  • 석탄화력 발전시 석탄은 석탄회로 발생하게 되는데 비회(fly ash)가 80%, 저회(bottom ash)가 20% 비율로 발생된다. 그러나 이들 대부분은 재활용되지 못하고 매립장에 전량 폐기되고 있고, 비회 및 저희를 매립하는 매립장이 포화될 경우 새로운 대체 매립장을 건설하지 못하는 한 석탄화력발전소의 운영을 중지해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 비회를 재활용하여 자원화하기 위해 습식 부유선별기술(부선과정)을 이용하여 비회 내 유용성분{미연탄소(unburned carbon, UC), 뮬라이트(ceramic microsphere, CM), 실리카(cleaned ash, CA)}을 회수하였으며, 회수된 유용성분들의 특성분석으로 산업 소재로 재활용 가능성을 조사하였다. 비회로부터 회수된 유용성분의 회수율은 UC 92.10%, CM 75.75%, CA 69.71%로 부선과정을 통하여 UC가 다른 성분보다 회수율이 16 ~ 22% 더 우수한 것으로 나타났다. UC의 연소가능성분(combustible component, CC)은 52.54wt%, 발열량도 $4,232kcal\;kg^{-1}$로 높아서 석탄 기준 C의 함량 100%일 경우 $8,100kcal\;kg^{-1}$로 감안할 때 산업용 연료로 사용이 가능할 것으로 사료된다. CM과 CA의 분리는 pH의 영향으로 UC 보다는 화학적 분리가 효과적이었으며, 회수된 CA의 $SiO_2$ 함량은 78.66wt%, CM의 $SiO_2$ 함량은 53.55wt%로 나타나 산업용 소재로 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.

Waste Reuse in Sugar Industries

  • Ansari, Abdul Khalique
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.122-131
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    • 2001
  • Pakistan being the 6$^{th}$ largest sugar producer has over 75 sugar mills with annual production capacity of about 2.4 million tons during 1996-97. The contribution of Sindh with 27 sugar mills is recorded over 50% of the total sugar production. The majority of the mills in Pakistan use the Defecation-Remelt-Phosphitation (DRP; 24 mills), Defecation-Remelt-Carbonation (DRC; 21 mills) and Defecation-Remelt Carbonation and Sulphitation (DRCS; 11 mills) process. Seven of the 75 sugar mills in Pakistan also produce industrial alcohol from molasses, a by- product of sugar manufacturing process. These sugar industries also produce fly ash, which have been found to contain unburned carbon and reach as far as four-kilo meter area with the wind direction, threatening the community health of people living around, besides posing other aesthetic problems. The untreated wastewater, in many cases, finds its way to open surface drains causing serious threat to livestock, flora and fauna. One study showed that fly ash emitted from the chimneys contain particle size ranging from 38 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 1000 ${\mu}{\textrm}{m}$. About 50 per cent of each fly ash samples were above 300 ${\mu}{\textrm}{m}$ in size and were mostly unburned Carbon particles, which produced 85% weight loss on burning in air atmosphere at 1000${\mu}{\textrm}{m}$. This fly ash (mostly carbon) was the main cause of many health and aesthetic problems in the sugar mill vicinity. The environmental challenge for the local sugar mills is associated with liquid waste gaseous emission and solid waste. This paper discusses various waste recycling technologies and practices in sugar industries of Pakistan. The application of EM technology and Biogas technology has proved very successful in reusing the sugar industry wastewater and mud, which otherwise were going waste.

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고무증량재 및 플라스틱 충진재의 대체재로 UC와 CM의 재활용 (Recycle of Unburned Carbon and Microceramics as Alternatives to Rubber Weight-Adding Materials and Polypropylene Filling Agents)

  • 한광수;김둘선;이동근
    • 청정기술
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    • 제27권1호
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    • pp.24-32
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    • 2021
  • 미연 탄소(unburned carbon, UC)는 대두유를 포수제로 사용하여 부유선별공정을 통해 최대 85.8 wt%까지 비산재로부터 성공적으로 회수되었다. CM (ceramic microsphere)은 부유선별공정 다음 공정인 하이드로 사이클론 분리공정으로부터 18 wt%의 수율을 얻을 수 있었고 회수한 UC와 CM을 각각 고무증량재와 플라스틱(polypropylene) 충진재의 대체재로 사용하여 산업재로 활용 가능성을 조사하였다. 입자가 큰 UC는 볼밀을 사용하여 평균입경 10.2 ㎛로 작게 분쇄하였다. 분쇄된 UC를 점토 대신에 고무증량재로 사용하였을 때 인장강도와 신율이 다소 낮게 나와 고무제품의 표준조건을 만족시키지는 못하였다. 따라서 표준조건을 충족시키기 위해 UC는 고무와 보다 긴밀한 결합이 필요하였고, 이를 위한 표면 에너지를 향상시키는 추가적인 처리가 필요하였다. CM은 평균입경이 5 ㎛의 구형입자로 관찰되었으며, 입자의 표면을 페놀수지, 폴리올, 스테아린산, 올레인산으로 개질하였다. 표면 개질된 CM은 PP (polypropylene) 충진재로 사용되었다. 표면 개질된 CM을 사용한 제품은 흐름성은 양호하였으나 결합력 부족으로 충격강도 및 굴곡강도는 향상되지 못하였다. 그러나 표면 개질된 CM에 유기물과 무기물의 대표적 컬플링제인 실란 1 wt%을 추가적으로 혼합함으로써 충격강도 및 굴곡강도가 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있었다.

섭제골 지역의 산화지 및 비산화지의 군락구조 비교

  • 심학보;김원
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권4호
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    • pp.429-438
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    • 1993
  • 1982년 4월에 발생한 산불에 의해 소나무림과 그 임상식생이 파괴된 섭제골의 산화지와 이에 인접한 비산화지에서 식생구조와 토양성분을 비교하므로써 산화지의 초기식생과 이차천이 과정을 분석하였다. 조사지에 출현되는 종수는 B1, B2지소에서 각각 25, 23종류, U1, U2지소에서 각각 32, 27종류로서 산화지에서 비산지보다 비교적 적게 나타났다. 조사지의 생활형 조성은 산화지와 비산화지 공히 H-D1-R5-e형으로 나타났다. 우점종 순위는 산화지에서 새(90.36) -억새(84.26), -산거울(71.87)순이었고, 비산화지에서는 소나무(76.80) -산거울(62.32) -털진달래(55.79)순이었다. 천이도는 산화지가 662~719로 비산화지의 684~859보다 비교적 낮게 나타났다. 종다양성지수는 산화지에서 2.1985~2.3506로 비산화지의 2.4094~2.4562보다 약간 낮은 값을 나타냈고, 또한 균등성지수는 역시 산화지에서 0.6830~0.7497로 비산화지의 0.7087~0.7301보다 약간 낮은 값을 나타내었다. 이것은 산화 이후 경과시간의 불충분에 의한 현상으로 종이 비교적 균등하게 분포하고 있음을 보였다. 조사지간의 유사도지수는 B1-B2>U1-U2>B2-U1>B1-U1>B1-U2>B2-U2순으로 나타났다. 토양내의 pH, 총질소함량, 유효인산, 치환성 칼륨은 산화지가 비산화비보다 낮게 나타났는데, 이것은 산불에 의한 열과 회분의 첨가에 기인된 것으로 생각된다.

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