以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討

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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

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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

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指導教授

李釗

審核日期

2013-8-28

推文