Seleccione Idioma da:
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….
Descargar PDFF. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd
equipo ST & Technologies LLC (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 EUA
CONFERENCIA: Vietbuild Ho Chi Minh City - xuño 2015
Palabras clave: Triboelectrostatic, beneficiamento, Dry Fly Ash, Separación de carbono RESUMO
separación STET Triboelectrostatic foi usado para a beneficiação comercial de cinzas da combustión do carbón para producir un produto de baixo carbono para utilización como unha substitución do cemento no concreto durante case 20 anos. con 18 separadores en 12 centrais de enerxía movidas a carbón en todo o mundo, equipo ST & Technology LLC de (STET) separador electrostático patentes foi utilizado para producir máis 15 Millóns de toneladas de produtos de baixo carbono.
Ata a data, beneficiamento comercial de cinzas volantes realizouse exclusivamente en cinzas secas "parten da estación". tecnoloxía de beneficiamento electrostática da STET reduce o contido de carbono das cinzas volantes de carbón, producindo consistente, baixo contido de cinzas de carbono para utilización como un substituto para o cemento. As cinzas volantes con niveis de carbono ata 25% foron utilizados para producir cinzas cun nivel de carbono controlada 2 ± 0.5%. Un produto rico en carbono prodúcese vez para recuperar o valor de combustibles de carbono.
Introdución
A Coal Asociación Americana Ash (ACAA) busca anual da produción e utilización de cinzas volantes de carbón informa que entre 1966 e 2011, sobre 2.3 mil millóns de toneladas curtas de cinzas volantes foron producidos por utilidade boilers.1 a carbón Dese importe, aproximadamente 625 millóns de toneladas foron usadas beneficiosamente, sobre todo para cemento e produción de formigón. con todo, O resto 1.7+ millóns de toneladas son atopados principalmente en vertedoiros ou cuberto encoros ponded. Mentres que as taxas de utilización de cinzas volantes recén xerado aumentaron considerablemente nos últimos anos, coas taxas actuais preto 45%, aproximadamente 40 millóns de toneladas de cinza volante segue sendo eliminados anualmente. Mentres que as taxas de utilización en Europa foron moito maior que os Estados Unidos, volumes considerables de cinzas volantes tamén foron almacenados en recheos e encoros nalgúns países europeos. Unha cantidade excesiva de carbón non queimado en partículas de cinza é o problema máis común. A Asociación Americana de State Highway and Transportation Funcionarios (Aas ः para) e normas europeas (EN 450 categoría A) requiren que a cantidade de carbón non queimado en partículas de cinza, medida pola perda de ignición (LEI) non exceda 5% por peso. con todo, a partir de mediados da década de 1990, instalación de equipos de control de NOx mandato en centrais de enerxía movidas a carbón aumentou o carbono (LEI) contido de gran parte das cinzas volantes anteriormente comercializável. Outros requisitos para a redución de NOx e outras emisións de plantas poder resultar na contaminación de grises fina con amoníaco. Como consecuencia, mentres que a comprensión dos beneficios da utilización de cinzas volantes en formigón segue a aumentar, a dispoñibilidade de cinzas volantes calidade adecuada é decrecente. Procesos de beneficiamento economicamente off-calidade cinzas volantes son, polo tanto, tamén de interese crecente para as industrias de enerxía e concretas. STET foi pioneiro en procesos tanto para a eliminación de carbono e amoníaco a partir de cinzas volantes.
Visión xeral da tecnoloxía - cinzas volantes CARBONO Separación
Na ficha de carbono STET (figura 1), o material é introducida no intervalo fino entre dous electrodos planos paralelos. As partículas son cargadas por vía triboeléctrica interpartículas
contacto. O carbono cargado positivamente eo mineral de carga negativa (en cinzas recén xerado que non foi mollado e seco) están unidas para os electrodos opostos. As partículas son entón arrastrados cara arriba por unha correa que se move continuamente e transmitida en direccións opostas. O cinto move-se as partículas adxacentes de cada un dos electrodos para extremidades opostas do separador. A elevada velocidade de correa tamén permite moi altas taxas de transferencia, ata 36 toneladas por hora nun único separador. O pequeno intervalo, campo de alta voltaxe, fluxo contracorrente, axitación partícula-partícula e auto-limpeza acción vigorosa da correa sobre os electrodos son as características críticas do separador STET. Ao controlar varios parámetros do proceso, tales como a velocidade da correa, o punto de alimentación, e taxa de alimentación, o proceso STET produce baixo contido de cinzas Loi mosca no contido de carbono de menos de 1.5 para 4.5% desde cinzas volantes de alimentación que varían de loi de 4% a máis 25%.
figo. 1 STET Separator
O proxecto separador é relativamente simple e compacto. Unha máquina destinada a procesar 36 toneladas por hora é de aproximadamente 9 m (30 ft.) longo, 1.5 m (5 ft.) gran, e 2.75 m (9 ft.) alto. A correa e de rolos asociados son as únicas partes móbiles. Os electrodos son estacionarios e composta dun material adecuadamente resistente. A correa é feita de plástico non condutor. consumo de enerxía do separador é sobre 1 quilowatts-hora por tonelada de material procesado coa maior parte da enerxía consumida por dous motores de accionar a correa.
O proceso é completamente seco, non require outros que as cinzas volantes e material adicional non produce emisións de augas residuais ou de aire. Os materiais recuperados consisten cinzas volantes reducida no contido de carbono para niveis adecuados para uso como un aditivo pozolânico en formigón, e unha fracción de alto contido de carbono como combustible útil. Utilización de ambos os fluxos de produtos ofrece unha 100% solución para voar problemas de eliminación de cinzas.
Recuperado COMBUSTIBLE VALOR DE ALTA DE CARBONO cinzas volantes
En adición ao produto de baixo contido de carbono para utilización en formigón, marca chamado ProAsh®, o proceso de separación STET tamén recupera doutro xeito desperdiçada carbono non queimada, baixo a forma de cinzas ricas en carbono, ECOTHERM marca™. ECOTHERM™ ten valor de combustible significativa e pode ser facilmente retorno para a fábrica de enerxía eléctrica mediante o ECOTHERM STET™ sistema de voltar para reducir o uso de carbón na planta. cando ECOTHERM™ é queimado na caldeira de utilidade, a enerxía a partir da combustión é convertida en alta presión / vapor de alta temperatura e, a continuación, a electricidade na mesma eficacia como carbón, tipicamente 35%. A conversión da enerxía térmica recuperada a electricidade en ST Equipo & Technology LLC ECOTHERM™ Sistema de retorno é de dúas a tres veces maior que o da tecnoloxía competitiva, onde a enerxía é recuperada en forma de calor de baixo grao en forma de auga quente, que se transmite para o sistema de auga de alimentación da caldeira. ECOTHERM™ tamén é utilizado como unha fonte de sílice e alúmina, en fornos de cemento, desprazando as materias primas máis caras, como lousa ou bauxite, que son utilizadas na produción de cemento. Mediante o ECOTHERM de carbono elevado™ Ash, quere a unha fonte de alimentación ou un forno de cemento, maximiza a recuperación de enerxía a partir do carbón entregado, reducindo a necesidade de minerar e transportar combustible adicional para as instalacións.
da STET Talen Enerxía Brandon Shores, SMEPA R.D.. día seguinte, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, e RWEnpower Aberthaw Fly Ash plantas, todos inclúen ECOTHERM™ sistemas de devolución. Os compoñentes esenciais do sistema están presentados na figura 2.
figo. 2 ECOTHERM™ sistema de retorno
Instalacións de procesamento STET ASH
Controlado baixo loi de cinzas volantes prodúcese coa tecnoloxía de STET en doce estacións de enerxía en todo os Estados Unidos, Canadá, o U.K., Polonia, ea República de Corea. ProAsh® cinzas
foi aprobado para uso por máis de vinte autoridades estradas estatais, así como moitas outras axencias de especificación. ProAsh® tamén foi certificado por Canadian Standards Association e UNE 450:2005 estándares de calidade en Europa. instalacións de procesamento Ash usando a tecnoloxía STET están listados na táboa 1.
mesa 1. STET Operacións Comerciais
| utilidade / Power Station | Localización | inicio da comercial operacións | detalles Facility |
|---|---|---|---|
| Duke Energy – Roxboro estación | Carolina do Norte EUA | setembro. 1997 | 2 separadores |
| linguaxes de enerxía - Brandon Shores Station | Maryland EUA | abril 1999 | 2 separadores 35,000 bóveda almacenamento tonelada. Ecotherm™ Return 2008 |
| Shchotash (Lafargue / escocés Común poder) - estación Longannet | Escocia Reino Unido | outubro. 2002 | 1 separador |
| Jacksonville Autoridade Eléctrica - St. Power Park de John Río, FL | Florida EUA | maio 2003 | 2 separadores mesturas de carbón / petcoke Eliminación de amoníaco |
| South Mississippi Electric Power Authority R.D. día seguinte estación | Mississippi EUA | Xan. 2005 | 1 separador Ecotherm™ Return |
| New Brunswick Power Company estación Belledune | novo Brunswick, Canadá | abril 2005 | 1 separador Carbón / coque de petróleo blends Ecotherm™ Return |
| DE npower Station Didcot | Inglaterra Reino Unido | agosto 2005 | 1 separador Ecotherm™ Return |
| Linguas Enerxía Illa Brunner estación | Pensilvania EUA | decembro 2006 | 2 separadores 40,000 bóveda almacenamento tonelada |
| Tapa Electric Co. Estación de Big Bend | Florida EUA | abril 2008 | 3 separadores, dobre paso 25,000 bóveda almacenamento tonelada Eliminación de amoníaco |
| DE npower estación Aberthaw (Lafargue Cemento Reino Unido) | Gales Reino Unido | setembro 2008 | 1 separador Eliminación de amoníaco Ecotherm™ Return |
| EDF Energy West Burton estación (Lafargue Cement UK, CEMEX) | Inglaterra Reino Unido | outubro 2008 | 1 separador Ecotherm™ Return |
| ZGP (Lafargue Cement Polonia / Ciech Janikosoda JV) | Polonia | marzo 2010 | 1 separador |
| Korea South-East Power Unidades Yeongheung 5&6 | Corea do sur | setembro 2014 | 1 separador Ecotherm™ Return |
| Lafargue Cement Polonia Warsaw | Polonia | 2016 | 1 separador |
CONCLUSIÓNS
Maximizar a utilización de cinzas volantes como un substituto do cemento no formigón de produción reduce substancialmente as emisións de dióxido de carbono asociados coa actividade de construción. con todo, sistemas de control de contaminación aplicadas polas estacións de enerxía movidas a carbón resultaron nunha redución de especificacións concreto grao de reunións dispoñibles Fly Ash. Ademais degradación da calidade de cinzas volantes se espera debido a novas reducións nas emisións de gases Permissíveis. Co fin de evitar a perda deste valioso recurso de material para produción de formigón, así como a redución das emisións de gases de efecto invernadoiro asociados coa construción de formigón, son necesarios procesos para restaurar a calidade das cinzas volantes dun xeito económico e ambiental viable.
A beneficiação de cinzas volantes con procesos STET aumenta aínda máis a subministración deste material importante. Os procesos de beneficiação STET seguen a ser os métodos máis amplamente aplicado para mellorar as cinzas volantes doutro xeito inutilizáveis para materiais de alto valor para a substitución de cemento no formigón. Dezaoito separadores sett carbono son actualmente en vigor, con máis de 100 máquinas-anos de operación.
ProAsh® atopou ampla aceptación na industria de formigón como cinzas volantes premio esixe moito menos seguimento de requirimentos de arrastramento do aire debido a unha menor variabilidade Loi que outros cinzas. Voltar o concentrado de alta carbono do proceso STET á caldeira dunha central eléctrica permite a recuperación do valor de combustible de carbono recuperado cunha eficiencia semellante ao carbón. STET ofrece medios económicos para recuperar cinzas para uso de alto valor que doutra forma serían depositados en vertedoiros. separación electrostática de carbono e Ecotherm™ voltar á caldeira ofrecer unha solución modular ás necesidades cinzas volantes dunha utilidade. Estes procesos poden ser aplicados en fases, ou como un único proxecto.
REFERENCIAS
[1] Os produtos da combustión American Coal cinzas de carbón e utilizar as estatísticas:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/
