以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：223

、訪客IP：18.117.78.145

姓名

楊舒予(Shu-Yu Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討

相關論文

★ 水泥製程於資源再利用之研究	★ 焚化底渣水洗前處理及應用之探討
★ 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究	★ 水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討
★ 水洗礦尾渣取代水泥製品中細粒料之可行性研究	★ 陶瓷業無機性污泥資源化用於人工細粒料及自充填混凝土之研究
★ 磚製品中摻配鈦砂之較佳配比研究	★ 單維電化學傳輸陽離子技術抑制混凝土ASR之研究
★ 不同醇類製備聚丙烯酸酯應用於水泥基材的行為研究	★ 人工粒料作為路基材料及CLSM對RC構件和金屬腐蝕之影響研究
★ 經高溫製程產生含矽再生粒料之鹼質活性研究	★ 改質人工粒料的應用策略基礎研究
★ 爐碴作為混凝土細粒料的膨脹安定化方法及檢測技術研究	★ 鎂鋁氧化物及類水滑石對氯離子吸附行為之研究
★ 加速鋰離子傳輸技術中不同電極間距對離子傳輸行為的影響研究	★ 改質人工粒料取代天然細粒料對混凝土性質的影響

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

循環式流體化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler，簡稱 CFB)，以燃燒石油焦來發電，為避免燃燒高含硫量之燃料產生硫氧化物之過量排放，故混合石灰石進行脫硫，其製程所產生之工業副產物，即為CFB 副產石灰。
本研究係以ASTM C821及C593之規範，測定CFB副產石灰做為激發劑之可行性。再以CFB副產石灰搭配水淬爐石粉、水泥組合成混合水泥，依CNS 15286進行符合度試驗，提供CFB 副產石灰資源化之利用。另一方面，依CFB副產石灰及其反應過程中所產生具有激發效果之物質，分別以單一成分方式對水淬爐石粉進行激發作用，以檢視各成分對於激發效果的貢獻及其對砂漿膨脹行為與混合水泥健度之影響。
研究結果顯示，CFB 副產石灰具有作為激發劑之可行性，當進行摻配製成水硬性混合水泥時，其最高摻配量需小於20 %，方可滿足各規範之需求。單一成分激發部分，以石膏系材料對強度貢獻較大，但對砂漿膨脹行為之影響也較為顯著。

摘要(英)

Circulating Fluidized Bed (CFB) Boiler is a means of energy-generating process by burning petroleum coke. In order to avoid blazed petroleum coke with high sulfur content from emitting overdosed sulfur dioxide, limestone is introduced in the boiler for desulfuration. The residue collected from the boiler is called CFB Byproduct Lime.
In this study, According to specifications ASTM C821and ASTM C593‚ measured in CFB byproduct lime as activators of feasibility. Then, used CFB byproduct lime with granulated blast furnace slag and cement to form blended cement, according to the specification CNS 15286 for conformance testing, providing CFB byproduct lime of resource utilization basis. On the other hand, according to CFB byproduct lime produced during the reaction and its activating effect of substances having, respectively, a single component manner granulated blast furnace slag for stimulating effect, to view the effects of each component’s contribution to the excitation and its effect on mortar expansion behavior and the impact of blended cements health degrees.
The results show that, CFB byproduct lime as activator with the feasibility, when the mixed preparation of hydraulic blended cement, its highest blending amount must be less than 20%, only to meet the specification requirements. Single component excitation part on the strength of gypsumsystem material contribution to the larger, but the effect on mortar expansion behavior is also more significant.

關鍵字(中)

★ CFB 副產石灰
★ 鹼激發
★ 水淬爐石粉

關鍵字(英)

論文目次

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
致謝 Ⅲ
圖目錄 Ⅶ
表目錄 Ⅹ
第一章緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究內容 2
第二章文獻回顧 4
2-1 循環式流體化床鍋爐技術 4
2-1-1 循環式流體化床鍋爐 4
2-1-2 CFB 副產石灰種類 5
2-1-3 循環式流體化床脫硫原理 6
2-2鹼激發處理技術 8
2-2-1 鹼激發膠結材 8
2-2-2 激發劑種類 10
2-2-3 無機聚合物 14
2-2-3-1 無機聚合物之反應機理 14
2-2-3-2 無機聚合物之組成 15
2-2-3-3 無機聚合物之結構 27
2-2-4 鹼基發爐石水泥 19
2-3 CFB 副產石灰及石膏之反應機理與特性 20
2-3-1 石膏之反應 20
2-3-2 副產石灰之反應機理 23
2-4 卜作嵐材料之反應 24
第三章試驗計畫 26
3-1 試驗規劃 26
3-2 試驗材料 30
3-3 試驗儀器與設備 39
3-4 試驗方法 46
3-4-1 Blaine細度 47
3-4-2石灰-卜作嵐強度 47
3-4-3石灰-卜作嵐-粒料強度 49
3-4-4真空-飽和強度 52
3-4-5水泥熱壓膨脹及收縮(CNS 1528) 54
3-4-6水泥砂漿膨脹量試驗(CNS 13619) 57
3-4-7水泥砂漿抗壓強度試驗(CNS 1010) 60
3-4-8凝結時間(費開式針法)(CNS 786) 63
3-4-9單一成分水泥砂漿抗壓強度試驗(CNS 1010) 65
3-4-10單一成分水泥熱壓膨脹及收縮(CNS 1528) 67
3-4-11單一成分水泥砂漿膨脹量試驗(ASTM C1038) 67
第四章實驗結果及討論 69
4-1 CFB 副產石灰作為激發劑之可行性驗證 70
4-1-1 ASTM C821之物性試驗 70
4-1-2 ASTM C593之性能試驗 71
4-1-2-1石灰-卜作嵐強度試驗 71
4-1-2-2石灰-卜作嵐-粒料強度試驗 73
4-1-2-3真空-飽和強度試驗 77
4-1-3 CFB 副產石灰作為激發劑之可行性驗證之小結 79
4-2 CNS15286之水硬性混合水泥符合度試驗 79
4-2-1混合水泥熱壓膨脹及收縮　(CNS 1258) 80
4-2-2凝結時間(費開式針法)　(CNS 786) 82
4-2-3水泥砂漿抗壓強度試驗　(CNS 1010) 85
4-2-4水泥砂漿膨脹量試驗　(CNS 13619) 91
4-2-5 CNS15286之水硬性混合水泥符合度試驗之小結 94
4-3以單一成分激發爐石粉 95
4-3-1水泥砂漿抗壓強度試驗　(CNS 1010) 97
4-3-2混合水泥熱壓膨脹及收縮　(CNS 1258) 108
4-3-3砂漿棒膨脹試驗(ASTM C1038) 111
4-3-4以單一成分激發爐石粉之小結 116
第五章結論與建議 117
5-1 結論 117
5-2 建議 120
參考文獻 121

參考文獻

1. 蕭定群，「副產石灰配合再生粒料製作無水泥混凝土可行性評估」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2010)。
2. 陳冠宇，「不同型態之CFB 副產石灰應用於混凝土之研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2011)。
3. 吳國愷，「CFB 副產石灰應用於水庫淤泥土材料之初步研究」，國立成功大學土木工程研究所碩士論文(2009) 。
4. 張士晉，「摻CFB副產石灰之鹼激發飛灰膠凝材料工程性質之研究」，國立成功大學土木工程研究所碩士論文(2009) 。
5. 王昱智，「副產石灰為混凝土膠結材料之配比與特性研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2008)。
6. 汪翊鐙，「副產石灰摻配爐石粉製作混凝土成效研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2009)。
7. 黃暉淇，「循環式流化床燃燒飛灰運用於水泥質複合材料之機裡與特性研究」，國立臺灣海洋大學材料工程研究所碩士學位論文(2008)。
8. 「台塑級配料-副產石灰-」，台塑石化股份公司。
9. 「副產品「混合石膏及副產石灰」再利用技術及應用推廣規範評估報告」，台塑石化股份公司(2006) 。
10. Jackson, N.M., Mack, R., Schultz, S. and Malek, M., “Pavement Subgrade Stabilization and Construction Using Bed and Fly Ash.” World of Coal Ash (WOCA), 7-10. (2007).
11. 吳志賢，「含矽質廢棄物之無機聚合物」，國立成功大學土木工程研究所博士論文(2009)。
12. Xu, H., Van Deventer, J. S. J.,“ The geopolymerisation of alumino-silicate minerals.” International Journal of Mineral Processing, 59, 247-266, (2000).
13. Krizana, D., Zivanovic, B.,“ Effects of dosage nd modulus of water glass on early hydration of alkali-slag cements.” Cement and Concrect Research, 32,1181-1188, (2002).
14. Wang, S. D., Scrivener, K. L., and Pratt, P. L., “Factors affecting the strength of alkali-activated slag.” Cement and Concrete Research, 24 (6), 1033-1043, (1994).
15. Lecomte, I.,Henrist, C., Liegeois, M., Maseri ,F., Rulmont, A., Cloots, R., “(Micro)-structural comparison between geopolymers alkali-slag cement and Portland cement.” Journal of the European Ceramic Society, 26, 3789-3997, (2006).
16. 徐彬，「固態檢組份礦渣礦渣水泥的研製及其水化機理和性能的研究」，國立清華大學博士學問論文(1995) 。
17. Davidoits, J., “Mineral polymer and methods of mking them.” USA Patent 4.349, 386, (1982).
18. Palomo, A., Grutect , M. W., Blanco, M. T.,“Alkali-activated fly ashes A cement for the future.” Cement and Concrete Research, 29, 1323-1329, (1999).
19. Wang, S. D., Pu, X. C., Scrivener, K. L., Pratt, P. L., “Alkali-activated cemcrent and concrete.” A review of properties and problems ,Advances in Cement Research, 7(27), 93-102, (1995).
20. Fernandez-Jimenez, A., Palomo, J. G., Puertas, F.,“ Alkali-activated Slag Mortars Mechanical Strength Behaviour.” Cement and Concrete Research, 29, 1313-1321, (1999).
21. Davidoits, J.,Global“ Warming Impact on the Cement and Aggregates Industries.” World Resource Review, 6(2), 263- 278, (1994).
22. Xu, H., Van Deventer, J. S. J.,Lukey, G. C.,“Effect of alkali metals on the preferential geopolymeization of stilbite/kaolinite mixtures.” Industrial and Engineering Chemistry Research, 40, 3749- 3756, (2001).
23. Shi, C.,Day, R. L., “Some Factors Affeting Early Hydration of Alkali-Slag Cements.” Cement and Concrete Research, 26 439-417, (1996).
24. C. Shi﹐R. L. Day“A calorimetric study of early hydration of alkali-slag cement.” Cement and Concrete Research 25(6)﹐1333-1346﹐(1995).
25. C. Shi﹐R. L. Day,“Some factors affecting early hydration of alkali-slag cement.”Cement and Concrete Research 26(3)﹐439-447﹐(1996).
26. S. Song﹐H. M. Jennings,“Pore solution chemistry of alkali-activated ground granulated blast-furnace slag.”Cement and Concrete Research, 29(2)﹐159-170﹐(1999).
27. 馬鴻文、楊靜、任玉峰、凌發科，礦物聚合材料: 研究現況與發展前景，地學前緣，第9 卷第4期，397-407，(2002)。
28. A. Palomo﹐M. W. Grutzeck and M. T. Blanco﹐“Alkali-activated fly ashes,a cement for the future ﹐”Cement and Concrete Research 29(8)﹐1323-1329﹐1999.
29. 蕭遠智，「鹼活化電弧爐還碴之水化反應特性」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2002)。
30. 黃慶慶，「鹼活化電弧爐還碴製作混凝土可行性研究」，國立中央大學土木工程研究所碩士學位論文(2008)。
31. Manjit Singh, Mridul Garg, “Calcium sulfate hemihydrate activated low heat sulfate resistant cement, ”Construction and Building Materials 16,181-186, (2002).
32. C. S. Poon., S. C. Kou., . Lam., Z. S. Lin.,“Activation of fly ash /cement systems using calcium sulfate anhydrite (CaSO4).” Cement and Concrete Research, 31, 873-881, (2001).
33. H. G. Midgley., K. Petifer., “The misostructure of hydrated supersulphated cement.” Cement and Concrete Research, 1, 101-104, (1971).
34. L. Yongde﹐Sun Yao,“Preliminary study on combined-alkali-slag paste materials.”Cement and Concrete Research 30(6)﹐963-966﹐(2000).
35. T. Bakharev﹐J. G. Sanjayan﹐ Y. -B. Cheng,“Effect of elevated temperature curing on properties of alkali-activated slag concrete.” Cement and Concrete Research 29(10)﹐1619-1625, (1999).
36. C. Shi﹐“Strength﹐pore structure and permeability of alkali-activated slag mortars.”Cement and Concrete Research, 26(12), 1789-1799﹐(1996).
37. 鄭大偉，「無機聚合技術的發展應用及回顧」，鑛冶 54/1，(2010)。
38. R. Terzano, M. Spagnuolo, L. Medicu, B. Vekemans, L. Vincze, K. Janssens, P. Ruggiero,“Copper stabilization by zeolite synthesis in polluted soils treated with coal fly ash.” Environmental Science and Technology, 39, 6280-6287, (2005).
39. J.G.S. Van Jaarsveld, J. S. J. van Deventer and L. Lorenzen, “Factors affecting the immobilization of metals in geopolymerized flyash.” Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science,. 29, 283-291, 1998.
40. Young, J. F. , Mindess, S. and Darwin, D., Concrete, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, U.S.A., (2002).
41. Sievert, T.,Wolter, A., and Singh, N.B.,“ Hydration of anhydrite of gypsum(CaSO4.Ⅱ) in a ball mill,”Cement and Concrete Research, 35, 623-630, (2005).
42. 支俊秉、張旭，「水泥中SO3對水泥性能的影響」，水泥工程，第二期，第21-24頁(2006)。
43. Sheng, G., Li,Q., Zhai, J., and Li, F. (2007), “Self-cementitious properties of fly ashes from CFBC boilers co-firing coal and high-sulphur petroleum coke,” Cement and Concrete Research, 37, 871-876.

指導教授

李釗

審核日期

2013-8-28

推文