Kies jou taal:
STET Triboelectrostatic separation has been used for the commercial beneficiation of coal combustion fly ash to produce a low carbon product for use as a cement replacement in concrete for nearly 20 years….
Download PDFF. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd
ST Toerusting & Tegnologie LLC (STET), 101 Hampton Laan, Needham MA 02494 VSA
KONFERENSIE: Vietbuild Ho Chi Minh Stad – Junie 2015
SLEUTELWOORDE: Triboelectrostatic, Kleiner, Dry Fly Ash, Carbon Separation ABSTRACT
STET Triboelectrostatic separation has been used for the commercial beneficiation of coal combustion fly ash to produce a low carbon product for use as a cement replacement in concrete for nearly twenty years. Met 18 skeiers in 12 steenkoolkragsentrales regoor die wêreld, ST Toerusting & Technology LLC se (STET) gepatenteerde elektrostatiese skeier is gebruik om oor te produseer 15 Miljoen ton lae koolstofproduk.
Tot op hede, commercial beneficiation of fly ash has been performed exclusively on dry “run of station” ash. STET se elektrostatiese veredelingstegnologie verminder die koolstofinhoud van steenkoolvliegas, producing consistent, lae koolstofas vir gebruik as plaasvervanger vir sement. Fly ash with carbon levels up to 25% have been used to produce ash with a controlled carbon level of 2 ± 0.5%. A carbon-rich product is simultaneously produced to recover the fuel value of the carbon.
INLEIDING
Die Amerikaanse steenkoolas Association (OOA) jaarlikse opname van die produksie en gebruik van steenkool vliegas berig dat tussen 1966 en 2011, oor 2.3 billion short tons of fly ash have been produced by coal-fired utility boilers.1 Of this amount, Ongeveer 625 miljoen ton beneficially gebruik, meestal vir sement en beton produksie. Maar, die oorblywende 1.7+ miljard ton word hoofsaaklik gevind in stortingsterreine of Gevulde ponded impoundments. Terwyl benuttingskoerse vir vars gegenereerde vliegas die afgelope paar jaar aansienlik toegeneem het, met huidige tariewe naby 45%, Ongeveer 40 million tons of fly ash continues to be disposed of annually. Terwyl benuttingskoerse in Europa baie hoër was as in die VSA, aansienlike volumes vliegas is ook in stortingsterreine en skut in sommige Europese lande gestoor. 'N Oormatige hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas is die algemeenste probleem. Die American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) en Europese standaarde (EN 450 Kategorie A) vereis dat die hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas, gemeet deur verlies aan ontsteking (LOI) nie oorskry nie 5% volgens gewig. Maar, starting in the mid-1990s, die installering van verpligte NOx-beheertoerusting by steenkoolkragsentrales het die koolstof verhoog (LOI) inhoud van baie van die voorheen bemarkbare vliegas. Verdere vereistes om NOx en ander kragstasievrystellings te verminder, het gelei tot die besoedeling van vliegas met ammoniak. As gevolg hiervan, while understanding the benefits of using fly ash in concrete continues to increase, die beskikbaarheid van geskikte kwaliteit vliegas neem af. Prosesse om vliegas van gehalte ekonomies te bevoordeel, is dus ook van toenemende belang vir die krag- en betonbedrywe. STET has pioneered such processes for both carbon and ammonia removal from fly ash.
TEGNOLOGIE OORSIG - VLIEG AS KOOLSTOF SKEIDING
In die STET koolstofskeiding (Figuur 1), the material is fed into the thin gap between two parallel planar electrodes. The particles are triboelectrically charged by interparticle
Kontak. Die positief gelaaide koolstof en die negatief gelaaide minerale (in vars gegenereerde as wat nie natgemaak en gedroog is nie) is aangetrokke tot die teenoorgestelde elektrodes. Die deeltjies word dan deur 'n aaneenlopende bewegende gordel opgevee en in teenoorgestelde rigtings oorgedra. Die gordel beweeg die deeltjies langs elke elektrode na die teenoorgestelde eindes van die skeider. Die hoë gordel spoed ook in staat stel baie hoë deursette, tot en met 36 ton per uur op 'n enkele skeierbladsy. Die klein gaping, hoë spanning veld, countercurrent flow, kragtige deeltjie-deeltjie-roering en selfreinigende werking van die band op die elektrodes is die kritieke kenmerke van die STET-skeier. Deur beheer van verskeie proses parameters, soos gordel spoed, the feed point, en voerkoers, die STET proses produseer lae LOI vlieg as by koolstofinhoud van minder as 1.5 om 4.5% van voervliegas wat wissel in LOI van 4% om oor 25%.
Vye. 1 STET Skeier
Die Verdelerblad ontwerp is relatief eenvoudig en kompakte. 'N Masjien wat ontwerp is om te verwerk 36 Ton per uur is ongeveer 9 m (30 Ft.) lank, 1.5 m (5 Ft.) wye, en 2.75 m (9 Ft.) hoë. Die gordel en geassosieerde rollers is die enigste bewegende dele. Die elektrodes is stilstaande en saamgestel van 'n toepaslik duursame materiaal. Die band is gemaak van nie-geleidende plastiek. Die skeider se kragverbruik gaan oor 1 kilowatt-uur per ton van die materiaal verwerk met die meeste van die krag wat verbruik word deur twee motors ry die gordel.
Die proses is heeltemal droog, requires no additional materials other than the fly ash and produces no wastewater or air emissions. Die herwinde materiale bestaan uit vliegas wat in koolstofinhoud verminder word tot vlakke wat geskik is vir gebruik as 'n pozzolanic mengsel in beton, en 'n hoë koolstoffraksie nuttig as brandstof. Aanwending van beide produk strome bied 'n 100% oplossing vir fly ash beskikking probleme.
VERHAAL BRANDSTOF WAARDE VAN HOË-KOOLSTOF VLIEG AS
Benewens die lae koolstofproduk vir gebruik in beton, brand named ProAsh®, die STET skeidingsproses herstel ook andersins vermorste ongebrande koolstof in die vorm van koolstofryke vliegas, drankwinkel EcoTherm™. EcoTherm™ het beduidende brandstof waarde en kan maklik teruggekeer word na die elektriese krag plant gebruik die STET EcoTherm™ Terugkeer stelsel verminder die steenkool gebruik by die aanleg. Wanneer EcoTherm™ verbrand in die hulpprogram ketel, the energy from combustion is converted to high pressure /high-temperature steam and then to electricity at the same efficiency as coal, tipies 35%. Die omskakeling van die herstelde termiese energie na elektrisiteit in ST Equipment & Tegnologie LLC EcoTherm™ Terugkeer stelsel is twee tot drie keer hoër as dié van die mededingende tegnologie waar die energie herstel word as lae-graad hitte in die vorm van warm water wat gesirkuleer word na die ketel voer water stelsel. EcoTherm™ word ook gebruik as 'n bron van silika en alumina in sementoonde, verplaas die duurder grondstowwe, soos skalie of bauxiet, wat in sementproduksie gebruik word. Gebruik van die hoë koolstof EcoTherm™ as óf by 'n kragsentrale óf 'n sementkiln, maksimeer die energie herstel van die gelewer steenkool, die vermindering van die behoefte om te myn en vervoer bykomende brandstof na die fasiliteite.
STET se Talen Energy Brandon Shores, SMEPA R.D. Volgende dag, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energie Wes-Burton, en RWEnpower Aberthaw vlieg as plante, almal sluit EcoTherm in™ Terugkeer stelsels. Die noodsaaklike komponente van die stelsel word in Figuur aangebied 2.
Vye. 2 EcoTherm™ Terugkeer stelsel
STET ASH VERWERKING FASILITEITE
Beheerde lae LOI-vliegas word vervaardig met STET se tegnologie by twaalf kragstasies regoor die VSA., Kanada, die Verenigde Koninkryk, Pole, en die Republiek van Korea. ProAsh® vlieg as
is goedgekeur vir gebruik deur meer as twintig staatshoofwegowerhede, asook baie ander spesifikasie agentskappe. ProAsh® is ook gesertifiseer onder die Kanadese Standaarde Vereniging en EN 450:2005 kwaliteit standaarde in Europa. Asverwerkingsfasiliteite wat STET-tegnologie gebruik, word in tabel gelys 1.
tafel 1. STET Kommersiële Bedrywighede
| Nut / Kragstasie | Ligging | Begin van Kommersiële Bedrywighede | Fasiliteit besonderhede |
|---|---|---|---|
| Hertog Energie – Roxboro Stasie | Noord-Carolina VSA | Sept. 1997 | 2 Skeidings |
| Talen energie - Brandon Oewerstasie | Maryland VSA | April 1999 | 2 Skeidings 35,000 ton stoor koepel. Eksoterm™ keer terug 2008 |
| ScotAsh (Lafarge / Skotse Power Joint Venture) - Longannet-stasie | Skotland VERENIGDE KONINKRYK | Okt. 2002 | 1 Skeider |
| Jacksonville Elektriese Owerheid - St. John's River Power Park, FL | Florida VSA | Mag 2003 | 2 Skeidings Steenkool/Petcoke versnitte Ammoniak verwyder |
| Suid-Mississippi Elektries Kragowerheid R.D. Volgende dag Stasie | Mississippi VSA | Jan. 2005 | 1 Skeider Eksoterm™ keer terug |
| Nuwe Brunswick Power Maatskappy Belledune-stasie | Nuwe Brunswick, Kanada | April 2005 | 1 Skeider Steenkool/Petcoke Versnitte Eksoterm™ keer terug |
| RWE npower Didcot-stasie | Engeland VERENIGDE KONINKRYK | Augustus 2005 | 1 Skeider Eksoterm™ keer terug |
| Talen Energy Brunner-eiland Stasie | Pennsilvanië VSA | Desember 2006 | 2 Skeidings 40,000 Ton stoor koepel |
| Tampa Electric Co. Big Bend-stasie | Florida VSA | April 2008 | 3 Skeidings, dubbel slaag 25,000 Ton stoor koepel Ammoniak verwyder |
| RWE npower Aberthaw-stasie (Lafarge Sement VK) | Wallis VERENIGDE KONINKRYK | September 2008 | 1 Skeider Ammoniak verwyder Eksoterm™ keer terug |
| EDF Energie Wes-Burton Stasie (Lafarge Cement UK, Cemex) | Engeland VERENIGDE KONINKRYK | Oktober 2008 | 1 Skeider Eksoterm™ keer terug |
| ZGP (Lafarge sement Pole / Ciech Janikosoda hierdie Voubiljet) | Pole | Maart 2010 | 1 Skeider |
| Korea Suidoos-mag Yeongheung Eenhede 5&6 | Suid-Korea | September 2014 | 1 Skeider Eksoterm™ keer terug |
| Lafarge sement Pole Warskou | Pole | 2016 | 1 Skeider |
GEVOLGTREKKINGS
Die maksimalisering van die gebruik van vliegas as 'n sementvervanger in betonproduksie verminder die koolstofdioksiedvrystellings wat verband hou met konstruksie-aktiwiteit aansienlik. Maar, besoedelingsbeheerstelsels wat deur die steenkoolkragstasies geïmplementeer is, het gelei tot 'n vermindering van beskikbare vliegas wat aan betongraadspesifikasies voldoen. Verdere agteruitgang van die kwaliteit van die vliegas word verwag as gevolg van verdere vermindering in toelaatbare gasvrystellings. Om die verlies van hierdie waardevolle hulpbron van materiaal vir betonproduksie te voorkom, asook die vermindering van kweekhuisgasvrystellings wat verband hou met betonkonstruksie, prosesse vir die herstel van die kwaliteit van die vliegas op 'n ekonomiese en omgewings lewensvatbare manier is nodig.
Die veredeling van vliegas met STET-prosesse verhoog die verskaffing van hierdie belangrike materiaal verder. Die STET-veredelingsprosesse is steeds die mees uitgebreide toegepaste metodes om andersins onbruikbare vliegas op te gradeer na hoëwaardemateriaal vir sementvervanging in beton. Agtien SETT koolstofskeidings is tans in plek met meer as 100 masjien-jare van werking.
ProAsh® het wye aanvaarding in die betonbedryf gevind as 'n premie vliegas wat baie minder monitering van lugintrainmentvereistes vereis as gevolg van minder LOI-veranderlikheid as ander as. Deur die hoëkoolstofkonsentraat van die STET-proses na die ketel by 'n kragsentrale terug te keer, kan die herwinde koolstofbrandstofwaarde herstel word teen 'n doeltreffendheid soortgelyk aan steenkool. STET bied ekonomiese middele om as te herwin vir hoëwaardegebruik wat andersins stortingsterrein sou wees. Elektrostatiese koolstofskeiding en ekotherm™ Keer terug na die ketel bied 'n modulêre oplossing vir die vliegasbehoeftes van 'n nutsmaatskappy. Hierdie prosesse kan in fases geïmplementeer word, of as 'n enkele projek.
VERWYSINGS
[1] Amerikaanse steenkoolaskoolverbrandingsprodukte en gebruikstatistieke:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/
