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サイクロンは構造が簡単で安価に設置でき、また各部寸法を適当に選定すれば分級性能も優れているため広く実用化されている。特に最近の傾向として、サブミクロン分級に対する要求が強くなっている。
本年度の研究では、サイクロンの50%分離径を簡便な操作で変化させる目的で、サイクロン円筒部上部より気流を追加した場合及び移動式案内板の併用による分級特性の変化について、実験及び数値計算により検討した。その結果、両者の手法を適用すると、高精度なサブミクロン分級が可能であるとの知見を得た。
実験に使用したサイクロン内径は72mm、入口速度は15m/sとし、使用粉体は石炭灰及び関東ローム(JIS11種)を用いた。サイクロンの入口部の気流を制御する目的で、サイクロンの上部天板付近に追加気流を導入して、粒子に作用する遠心力の効果を強くさせ、更に移動式の案内板を併用した。部分分離効率は粗粉と微粉の質量及び粒度分布よりを求めた。分離径は追加気流流量を増加させると減少し、さらに入口部に設置した移動式の案内板を利用し、サイクロン入口部の断面積を小さくすると、50%分離径を最小0.6μm程度にまで減少させることができた。
次にミスト印加型のサイクロンスクラバーの性能向上に関する実験を行った。新しい提案として入口部気流を制御する目的で適当な形状の仕切り板を設置することにより、従来法よりもかなり微粒子の分離性能を向上させることができた。またサイクロンスクラバーでは乾式サイクロンとは異なり、液流量一定でガス流量を低下させると、分離径が小さくなるとの知見を得た。
H18年度は、石炭灰中の重金属に注目してその挙動を検討してゆきたい。
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