20 tahun Benefisiasi Triboelectrostatic Fly Ash – Vietbuild 2015 –

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 tahun....

Unduh PDF

F. Hrach, S. GASIOROWSKI, H.Guicherd

ST peralatan & Teknologi LLC (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 AMERIKA SERIKAT

KONFERENSI: Vietbuild Ho Chi Minh City-Juni 2015

KATA KUNCI: Triboelectrostatic, Benefisiasi, Dry Fly Ash, Karbon pemisahan abstrak

STET pemisahan Triboelectrostatic telah digunakan untuk Benefisiasi komersial pembakaran fly ash batubara untuk menghasilkan produk karbon rendah untuk digunakan sebagai pengganti semen Beton untuk hampir dua puluh tahun. Dengan 18 pemisah di 12 batubara pembangkit listrik di seluruh dunia, ST peralatan & Teknologi LLC (STET) pemisah elektrostatik yang dipatenkan telah digunakan untuk menghasilkan lebih 15 Juta ton produk karbon rendah.

Sampai saat ini, komersial Benefisiasi fly ash telah dilakukan secara eksklusif pada abu kering "menjalankan Stasiun". STET's elektrostatik Benefisiasi teknologi mengurangi kandungan karbon fly ash batubara, producing consistent, Abu rendah karbon untuk digunakan sebagai pengganti semen. Fly ash dengan tingkat karbon hingga 25% telah digunakan untuk memproduksi abu dengan tingkat karbon dikontrol 2 ± 0.5%. A carbon-rich product is simultaneously produced to recover the fuel value of the carbon.

PENGENALAN

Asosiasi Ash batubara Amerika (ACAA) survei tahunan produksi dan penggunaan fly ash batubara laporan bahwa antara 1966 dan 2011, atas 2.3 billion short tons of fly ash have been produced by coal-fired utility boilers.1 Of this amount, sekitar 625 juta ton telah menguntungkan digunakan, sebagian besar untuk produksi semen dan beton. Namun, sisa 1.7+ miliar ton terutama ditemukan di landfill atau diisi ponded impoundments. Sementara tingkat pemanfaatan untuk segar dihasilkan fly ash telah meningkat pesat selama beberapa tahun, dengan tarif saat ini dekat 45%, sekitar 40 million tons of fly ash continues to be disposed of annually. Sementara tingkat pemanfaatan di Eropa telah jauh lebih tinggi daripada di AS, volume cukup fly ash juga telah tersimpan di landfill dan impoundments di beberapa negara Eropa. Jumlah berlebihan karbon yang terbakar di fly ash adalah masalah yang paling umum. Asosiasi Amerika State Highway dan pejabat transportasi (AASHTO) dan standar Eropa (EN 450 Kategori A) mengharuskan jumlah karbon yang terbakar di fly ash, diukur dengan kerugian pengapian (LOI) tidak melebihi 5% berat. Namun, starting in the mid-1990s, Instalasi perintah NOx kontrol peralatan di pembangkit listrik tenaga batubara meningkat karbon (LOI) isi dari banyak sebelumnya dipasarkan fly ash. Lebih lanjut persyaratan untuk mengurangi NOx dan emisi pembangkit listrik lainnya telah mengakibatkan kontaminasi fly ash dengan amonia. Akibatnya, while understanding the benefits of using fly ash in concrete continues to increase, ketersediaan cocok kualitas fly ash menurun. Proses untuk ekonomi beneficiate off berkualitas fly ash adalah juga dari peningkatan minat dengan kekuatan dan industri beton. STET telah mempelopori proses tersebut untuk penghapusan amonia dan karbon dari fly ash.

SEKILAS TEKNOLOGI – FLY ASH KARBON PEMISAHAN

Di STET karbon pemisah (Gambar 1), the material is fed into the thin gap between two parallel planar electrodes. Partikel triboelectrically dibebankan oleh interparticle
kontak. Karbon bermuatan positif dan mineral bermuatan negatif (di segar dihasilkan ash yang belum dibasahi dan kering) tertarik ke seberang elektroda. Partikel kemudian disapu oleh terus-menerus bergerak sabuk dan disampaikan dalam arah yang berlawanan. Bergerak sabuk partikel-partikel yang berdekatan dengan setiap elektroda ke arah berlawanan ujung pemisah. Kecepatan tinggi sabuk juga memungkinkan sangat tinggi throughputs, hingga 36 ton per jam pada satu pemisah. Celah kecil, tegangan tinggi bidang, countercurrent flow, partikel-partikel kuat agitasi dan membersihkan diri tindakan sabuk pada elektroda adalah fitur kritis STET pemisah. Dengan mengendalikan berbagai parameter proses, seperti sabuk kecepatan, the feed point, dan feed tingkat, proses STET menghasilkan rendah LOI fly ash di isi karbon kurang dari 1.5 untuk 4.5% dari feed terbang abu mulai LOI dari 4% ke atas 25%.

Ara. 1 STET pemisah

Desain pemisah relatif sederhana dan kompak. Sebuah mesin yang dirancang untuk proses 36 ton per jam adalah sekitar 9 m (30 kaki.) panjang, 1.5 m (5 kaki.) lebar, dan 2.75 m (9 kaki.) tinggi. Sabuk dan rol terkait adalah hanya bagian yang bergerak. Elektroda stasioner dan terdiri dari bahan yang tepat tahan lama. Sabuk terbuat dari plastik nonconductive. Konsumsi daya pemisah adalah tentang 1 kilowatt-Hour per ton bahan diproses dengan sebagian besar kekuasaan dikonsumsi oleh dua motor mengemudi sabuk.

Proses ini sepenuhnya kering, requires no additional materials other than the fly ash and produces no wastewater or air emissions. Bahan-bahan yang pulih terdiri dari fly ash berkurang dalam kandungan karbon ke tingkat yang cocok digunakan sebagai campuran pozzolanic beton, dan sebagian kecil karbon tinggi berguna sebagai bahan bakar. Pemanfaatan produk kedua Sungai menyediakan 100% solusi untuk masalah-masalah pembuangan fly ash.

BAHAN BAKAR PULIH NILAI TINGGI KARBON FLY ASH

Selain produk karbon rendah untuk digunakan dalam beton, merek bernama ProAsh®, proses pemisahan STET juga pulih dinyatakan sia-sia pembakaran karbon dalam bentuk kaya karbon fly ash, merek EcoTherm™. EcoTherm™ memiliki nilai bahan bakar yang signifikan dan dapat dengan mudah dikembalikan ke pembangkit listrik menggunakan STET EcoTherm™ Kembali sistem untuk mengurangi penggunaan batubara tanaman. Ketika EcoTherm™ dibakar dalam boiler utilitas, the energy from combustion is converted to high pressure /high-temperature steam and then to electricity at the same efficiency as coal, biasanya 35%. Konversi energi panas yang dipulihkan menjadi listrik di Peralatan ST & Teknologi LLC EcoTherm™ Kembali sistem dua sampai tiga kali lebih tinggi daripada kompetitif teknologi dimana energi pulih sebagai ringan panas dalam bentuk air panas yang diedarkan untuk boiler feed sistem air. EcoTherm™ juga digunakan sebagai sumber silika dan alumina di semen Kiln, menggusur bahan baku lebih mahal, seperti serpih atau bauksit, yang digunakan dalam produksi semen. Memanfaatkan karbon tinggi EcoTherm™ Abu pembangkit listrik atau semen kiln, memaksimalkan pemulihan energi dari batubara disampaikan, mengurangi kebutuhan untuk tambang dan pengangkutan bahan bakar ke fasilitas.

STET's lampiran energi Brandon Shores, SMEPA R.D. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF energi barat Burton, dan RWEnpower Aberthaw fly ash tanaman, Semua termasuk EcoTherm™ Kembali sistem. Komponen penting sistem disajikan dalam gambar 2.

Ara. 2 EcoTherm™ Kembali sistem

FASILITAS PENGOLAHAN ABU STET

Dikontrol rendah LOI fly ash diproduksi dengan teknologi STET di dua belas pembangkit listrik di Amerika Serikat, Kanada, Inggris, Polandia, dan Republik Korea. ProAsh® fly ash
telah disetujui untuk digunakan oleh lebih dari dua puluh negara otoritas jalan Raya, serta lembaga spesifikasi lainnya. ProAsh® juga telah disertifikasi di bawah Kanada standar Asosiasi dan EN 450:2005 standar kualitas di Eropa. Fasilitas pengolahan abu menggunakan teknologi STET tercantum dalam tabel 1.

Meja 1. STET operasi komersial

Utilitas / Pembangkit listrik	Lokasi	Awal Komersial operasi	Selengkapnya mengenai fasilitas
Duke Energy – Roxboro Stasiun	North Carolina AMERIKA SERIKAT	Sept. 1997	2 Pemisah
Lampiran energi - Brandon Stasiun Shores	Maryland AMERIKA SERIKAT	April 1999	2 Pemisah 35,000 ton penyimpanan kubah. Ecotherm™ kembali 2008
ScotAsh (Lafarge / Skotlandia Kekuatan patungan) - Stasiun Longannet	Skotlandia INGGRIS	Oktober. 2002	1 Pemisah
Otoritas listrik Jacksonville - St. John's River Power Park, FL	Florida AMERIKA SERIKAT	Mungkin 2003	2 Pemisah Campuran batu bara/Petcoke Gas Ammonia
Selatan Mississippi listrik Power kewenangan R.D. Morrow Stasiun	Mississippi AMERIKA SERIKAT	Jan. 2005	1 Pemisah Ecotherm™ kembali
New Brunswick Power Perusahaan Stasiun Belledune	Baru Brunswick, Kanada	April 2005	1 Pemisah Campuran batu bara/Petcoke Ecotherm™ kembali
RWE npower Didcot Stasiun	Inggris INGGRIS	Agustus 2005	1 Pemisah Ecotherm™ kembali
Lampiran energi Brunner Island Stasiun	Pennsylvania AMERIKA SERIKAT	Desember 2006	2 Pemisah 40,000 Ton penyimpanan kubah
Tampa Electric Co. Stasiun besar Bend	Florida AMERIKA SERIKAT	April 2008	3 Pemisah, celah ganda 25,000 Ton penyimpanan kubah Gas Ammonia
RWE npower Stasiun Aberthaw (Lafarge Semen UK)	Wales INGGRIS	September 2008	1 Pemisah Gas Ammonia Ecotherm™ kembali
EDF energi barat Burton Stasiun (Semen Lafarge UK, Cemex)	Inggris INGGRIS	Oktober 2008	1 Pemisah Ecotherm™ kembali
ZGP (Semen Lafarge Polandia / Ciech Janikosoda JV)	Polandia	Maret 2010	1 Pemisah
Korea Selatan-Timur Power Yeongheung unit 5&6	Korea Selatan	September 2014	1 Pemisah Ecotherm™ kembali
Semen Lafarge Polandia Warsawa	Polandia	2016	1 Pemisah

KESIMPULAN

Memaksimalkan pemanfaatan fly ash sebagai pengganti semen Beton produksi secara substansial mengurangi emisi karbon dioksida yang terkait dengan kegiatan pembangunan. Namun, sistem kontrol polusi yang dilaksanakan oleh pembangkit listrik tenaga batubara telah mengakibatkan pengurangan tersedia fly ash pertemuan beton-kelas spesifikasi. Lebih lanjut penurunan kualitas fly ash diharapkan karena lebih lanjut pengurangan emisi gas diperbolehkan. Untuk menghindari hilangnya berharga ini bahan untuk pembuatan beton serta pengurangan emisi gas rumah kaca terkait dengan beton konstruksi, proses untuk mengembalikan kualitas fly ash secara ekonomi dan lingkungan layak yang diperlukan.

Benefisiasi fly ash dengan STET proses lebih lanjut meningkatkan pasokan bahan penting ini. The STET beneficiation processes continue to be the most extensively applied methods to upgrade otherwise unusable fly ash to high-value materials for cement replacement in concrete. Delapan belas SETT karbon pemisah sedang di tempat dengan atas 100 Mesin-tahun operasi.

ProAsh® telah menemukan penerimaan luas di industri beton sebagai premium fly ash membutuhkan jauh lebih sedikit pemantauan persyaratan entrainment udara karena kurang LOI variabilitas dari Abu lain. Kembali berkonsentrasi tinggi karbon dari proses STET ke boiler di pembangkit listrik memungkinkan pemulihan pulih karbon bahan bakar nilai pada efisiensi mirip dengan batubara. STET offers economical means to recover ash for high-value use that would otherwise be landfilled. Pemisahan elektrostatik karbon dan Ecotherm™ kembali ke boiler memberikan solusi modular untuk sebuah utilitas fly ash kebutuhan. Proses ini dapat diimplementasikan dalam fase, atau sebagai satu proyek.

REFERENSI
[1] Produk-produk Amerika batubara Ash batubara pembakaran dan penggunaan Statistik:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/