20 फ्लाई ऐश को Triboelectrostatic Beneficiation को वर्ष – 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 वर्ष ....

डाउनलोड पीडीएफ

फा. Hrach, एस. Gasiorowski, H.Guicherd

ST उपकरण & प्रविधिहरू LLC (STET), 101 Hampton एवेन्यू, Needham एमए 02494 संयुक्त राज्य अमेरिका

सम्मेलन: Vietbuild हो ची मिन्ह सिटी - जुन 2015

किवर्ड: Triboelectrostatic, Beneficiation, ड्राई फ्लाई ऐश, कार्बन छुट्टिनु सार

STET Triboelectrostatic अलग लगभग बीस वर्ष ठोस मा एक सिमेन्ट प्रतिस्थापन रूपमा प्रयोगको लागि एक कम कार्बन उत्पादन उत्पादन कोइला दहन फ्लाई ऐश को व्यावसायिक beneficiation लागि प्रयोग गरिएको छ. संग 18 मा विभाजकों 12 विश्वभरमा कोइला-निकाल शक्ति बिरुवाहरु, ST उपकरण & प्रविधि LLC गरेको (STET) पेटेंट electrostatic विभाजक भन्दा उत्पादन गर्न प्रयोग गरिएको छ 15 कम कार्बन उत्पादन को लाख टन.

मिति, फ्लाई ऐश को व्यावसायिक beneficiation ड्राई "रन स्टेशन को" खरानी मा विशेष प्रदर्शन गरिएको छ. STET गरेको electrostatic beneficiation प्रविधि कोइला फ्लाई ऐश को कार्बन सामग्री कम, लगातार उत्पादन, सिमेन्ट लागि विकल्प रूपमा प्रयोगको लागि कम कार्बन खरानी. सम्म कार्बन स्तर संग खरानी उड 25% को एक नियन्त्रित कार्बन स्तर संग खरानी उत्पादन गर्न प्रयोग गरिएको छ 2 ± 0.5%. एक कार्बन-धनी उत्पादन साथ कार्बन को इन्धन मूल्य पुन: प्राप्त गर्न उत्पादन.

परिचय

अमेरिकी कोइला ऐश संघ (ACAA) उत्पादन र कोइला फ्लाई ऐश को प्रयोग को वार्षिक सर्वेक्षण रिपोर्ट बीच कि 1966 र 2011, माथि 2.3 फ्लाई ऐश को अर्ब छोटो टन यो राशि कोइला-निकाल उपयोगिता boilers.1 उत्पादित गरिएको छ, लगभग 625 लाख टन beneficially प्रयोग गरिएका छन्, ज्यादातर सिमेन्ट र ठोस उत्पादन लागि. तथापि, बाकी रहेको 1.7+ अरब टन मुख्यतया landfills मा फेला परेन वा ponded impoundments भरिएका छन्. जबकि ताजा उत्पन्न फ्लाई ऐश लागि उपयोग दर हालैका वर्षहरूमा भन्दा एकदम बढेको छ, नजिकै वर्तमान दरहरू 45%, लगभग 40 फ्लाई ऐश को लाख टन सालाना को disposed गर्न जारी. जबकि युरोप मा उपयोग दर अमेरिकामा भन्दा धेरै उच्च छन्, फ्लाई ऐश को धेरै मात्रा पनि केही युरोपेली देशहरूमा landfills र impoundments भण्डार गरिएको छ. फ्लाई ऐश मा unburned कार्बन को एक अत्यधिक रकम भन्दा साधारण समस्या छ. राज्य राजमार्ग र यातायात अधिकारीहरु को अमेरिकी संघ (AASHTO) र युरोपेली मानक (एन 450 श्रेणी एक) आवश्यक फ्लाई ऐश मा unburned कार्बन मात्रा, ज्वलन मा हानि मापन (कानून) नबढाईकन 5% वजन द्वारा. तथापि, मध्य-1990 मा सुरु, कोइला-निकाल शक्ति बिरुवाहरु मा mandated NOx नियन्त्रण उपकरण स्थापना कार्बन वृद्धि (कानून) को पहिले marketable फ्लाई ऐश को धेरै सामग्री. NOx र अन्य पावर प्लान्ट उत्सर्जन कम गर्न थप आवश्यकताहरु अमोनिया संग फ्लाई ऐश को दूषण परिणाम छ. एक परिणाम रूपमा, ठोस मा फ्लाई ऐश प्रयोग को लाभ बुझ्न गर्दा वृद्धि जारी, उपयुक्त गुणस्तर फ्लाई ऐश को उपलब्धता घट्दै छ. बन्द-गुणवत्ता फ्लाई ऐश शक्ति र ठोस उद्योग गर्न चासो वृद्धि को यसरी पनि प्रक्रियाहरू आर्थिक beneficiate गर्न. STET फ्लाई ऐश देखि दुवै कार्बन र अमोनिया हटाउनका लागि यस्तो प्रक्रिया pioneered छ.

प्रौद्योगिकी परिदृश्यका - फ्लाई ऐश कार्बन जुदाई

को STET कार्बन विभाजक मा (आंकडा 1), भौतिक दुई समानान्तर योजनाविद्य इलेक्ट्रोड बीच पातलो खाली मा खुवाइन्छ छ. कणहरु triboelectrically interparticle द्वारा चार्ज गर्दै
सम्पर्क. यो सकारात्मक चार्ज कार्बन र नकारात्मक चार्ज खनिज (ताजा उत्पन्न खरानी मा wetted छैन र गरिएको छ सुकेको) विपरीत इलेक्ट्रोड आकर्षित छन्. कणहरु त्यसपछि लगातार सार्ने बेल्ट गरेर बह र विपरीत दिशामा प्रवाह गर्दै. बेल्ट को विभाजक को विपरीत समाप्त तिर प्रत्येक इलेक्ट्रोड आसन्न कणहरु उत्प्रेरित गर्छ. उच्च बेल्ट गति पनि धेरै उच्च throughputs सक्षम, सम्म 36 एकल विभाजक मा प्रति घण्टा टन. सानो खाली, उच्च भोल्टेज क्षेत्र, countercurrent प्रवाह, को इलेक्ट्रोड मा बेल्ट को जोडदार कण-कण आन्दोलन र आत्म-सफाई कार्य STET विभाजक को महत्वपूर्ण सुविधाहरू छन्. विभिन्न प्रक्रिया मापदण्डहरू नियन्त्रणमा, यस्तो बेल्ट गति रूपमा, फीड बिन्दु, र फिड दर, को STET प्रक्रिया भन्दा कम को कार्बन सामग्रीहरू मा कम LOI फ्लाई ऐश उत्पादन 1.5 गर्न 4.5% बाट LOI मा लिएर फिड फ्लाई खरानी देखि 4% माथि 25%.

नेभाराको. 1 STET विभाजक
Fig. 1 STET Separator

को विभाजक डिजाइन अपेक्षाकृत सरल र संकुचित छ. प्रक्रिया डिजाइन एक मिसिन 36 प्रति घण्टा टन लगभग छ 9 एम (30 फिट।) लामो, 1.5 एम (5 फिट।) विस्तृत, र 2.75 एम (9 फिट।) उच्च. बेल्ट र सम्बद्ध रोलर्स मात्र सार्दा भागहरु छन्. को इलेक्ट्रोड स्थिर र उचित टिकाउ सामाग्री बनेको हो. बेल्ट nonconductive प्लास्टिक बनेको छ. को विभाजक शक्ति खपत बारेमा छ 1 प्रति प्रक्रिया बेल्ट ड्राइभिङ दुई मोटर्स द्वारा खपत शक्ति को सबै भन्दा संग सामाग्री को टन किलोवाट-घण्टा.

प्रक्रिया पुरा सुक्खा छ, मक्खी खरानी भन्दा अन्य कुनै अतिरिक्त सामाग्री आवश्यक र कुनै हाइड्रोलिक वा हावा उत्सर्जन उत्पादन. यो बरामद सामाग्री ठोस मा एक pozzolanic admixture रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त स्तर कार्बन सामग्री कम फ्लाई ऐश समावेश, र एक उच्च कार्बन अंश इन्धन रूपमा उपयोगी. दुवै उत्पादन प्रवाहको उपयोगिता प्रदान गर्दछ एक 100% खरानी निपटान समस्या उड गर्न समाधान.

उच्च कार्बन फ्लाई ऐश बरामद ईंन्धन VALUE

ठोस प्रयोगको लागि कम कार्बन उत्पादन बाहेक, ब्रान्ड नाम ProAsh®, को STET अलग प्रक्रिया पनि अन्यथा कार्बन-धनी फ्लाई ऐश को रूप मा unburned कार्बन बर्बाद ठीक, ब्रांडेड EcoTherm™. EcoTherm™ महत्वपूर्ण इन्धन मूल्य छ र सजिलै STET EcoTherm प्रयोग गरेर बिजुली बोट फर्के गर्न सकिन्छ™ को बोट मा कोइला प्रयोग घटाउन सिस्टम फिर्ता. जब EcoTherm™ उपयोगिता बयलर मा जलाइएको छ, दहन देखि ऊर्जा कोइला जस्तै दक्षता मा उच्च दबाव / उच्च तापमान बाफ रूपान्तरित छ र बिजुली गर्न, सामान्यतया 35%. ST उपकरण मा बिजुली गर्न बरामद तापीय ऊर्जा को रूपान्तरण & प्रविधि LLC EcoTherm™ सिस्टम फिर्ती दुई तीन पटक बयलर फिड पानी प्रणाली फैलाइएको छ जो तातो पानी को रूप मा कम ग्रेड गर्मी रूपमा जहाँ ऊर्जा बरामद छ प्रतिस्पर्धी प्रविधिको भन्दा उच्च छ. EcoTherm™ पनि सिमेन्ट भट्टों मा सिलिका स्रोत र अल्युमिना रूपमा प्रयोग गरिन्छ, अधिक महंगा कच्चा माल displacing, यस्तो shale वा bauxite रूपमा, जो सिमेन्ट उत्पादन प्रयोग गरिन्छ. उच्च कार्बन EcoTherm उपयोग™ एक पावर प्लान्ट वा सिमेन्ट kiln मा या त खरानी, को वितरण कोइला देखि ऊर्जा रिकभरी maximizes, मेरो र सुविधा थप इन्धन ओसारपसार गर्न आवश्यकता कम.

STET गरेको Talen ऊर्जा ब्रैंडन Shores, SMEPA R.D. मोरो, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF ऊर्जा पश्चिम बर्टन, र RWEnpower Aberthaw खरानी बिरुवाहरु उड, सबै EcoTherm समावेश™ प्रणाली फिर्ती. प्रणाली को आवश्यक घटक चित्रा मा प्रस्तुत छ 2.

नेभाराको. 2 EcoTherm™ सिस्टम फिर्ती
Fig. 2 EcoTherm™ Return system

STET ASH प्रसंस्करण सुविधाहरु

नियन्त्रित कम LOI फ्लाई ऐश को U.S. भर बाह्र पावर स्टेशन मा STET गरेको प्रविधि संग उत्पादन, क्यानाडा, बेलायत।, पोल्याण्ड, र कोरिया को गणतन्त्र. खरानी उड ProAsh®
बीस राज्य राजमार्ग अधिकारीहरूले प्रयोगको लागि स्वीकृत गरिएको छ, साथै अन्य धेरै विशिष्टीकरण एजेन्सीहरू रूपमा. ProAsh® पनि क्यानाडा मानक संघ र एन अन्तर्गत प्रमाणित गरिएको छ 450:2005 युरोप मा गुणवत्ता स्तर. STET प्रविधि प्रयोग गरेर खरानी प्रक्रिया सुविधाहरु तालिका मा सूचीबद्ध 1.

तालिका 1. STET व्यावसायिक संचालन

उपयोगिता / बिद्धुत केन्द्रस्थानसुरुवात
व्यावसायिक
अपरेसन
सुविधा विवरण
ड्यूक ऊर्जा - Roxboro
स्टेशन
उत्तर कैरोलिना
संयुक्त राज्य अमेरिका
सेप्टेम्बर. 19972 विभाजकों
ऊर्जा भाषाहरू - ब्रैंडन
किनारा स्टेशन
यूनाइटेड
संयुक्त राज्य अमेरिका
अप्रिल 19992 विभाजकों
35,000 टन भण्डारण घरको छानो.
Ecotherm ™ रिटर्न 2008
ScotAsh (Lafarge / स्कटिश
शक्ति संयुक्त उद्यम) -
Longannet स्टेशन
स्कटल्याण्ड
बेलायत
अक्टोबर. 20021 विभाजक
जैक्सनभिला विद्युत प्राधिकरण -
सेन्ट. यूहन्नाको नदी पावर पार्क,
FL
फ्लोरिडा
संयुक्त राज्य अमेरिका
सक्छ 20032 विभाजकों
कोइला / Petcoke मिश्रणों
अमोनिया हटाउने
दक्षिण मिसिसिपी बिजुली
शक्ति प्राधिकरण R.D. मोरो
स्टेशन
मिसिसिपी
संयुक्त राज्य अमेरिका
जनवरी. 20051 विभाजक
Ecotherm ™ रिटर्न
नयाँ ब्राउनश्विक पावर
कम्पनी
Belledune स्टेशन
नयाँ
ब्रन्स्विक,
क्यानाडा
अप्रिल 20051 विभाजक
कोइला / Petcoke मिश्रणों
Ecotherm ™ रिटर्न
को npower
Didcot स्टेशन
इङ्गल्याण्ड
बेलायत
अगस्ट 20051 विभाजक
Ecotherm ™ रिटर्न
Talen ऊर्जा Brunner द्वीप
स्टेशन
पेंसिल्वेनिया
संयुक्त राज्य अमेरिका
डिसेम्बर 20062 विभाजकों
40,000 टन भण्डारण घरको छानो
ताम्पा इलेक्ट्रिक सह.
ठूलो बेन्ड स्टेशन
फ्लोरिडा
संयुक्त राज्य अमेरिका
अप्रिल 20083 विभाजकों, डबल पास
25,000 टन भण्डारण घरको छानो
अमोनिया हटाउने
को npower
Aberthaw स्टेशन (Lafarge
बेलायत सीमेंट)
वेल्स
बेलायत
सेप्टेम्बर 20081 विभाजक
अमोनिया हटाउने
Ecotherm ™ रिटर्न
EDF ऊर्जा पश्चिम बर्टन
स्टेशन
(Lafarge सिमेन्ट बेलायत, CEMEX)
इङ्गल्याण्ड
बेलायत
अक्टोबर 20081 विभाजक
Ecotherm ™ रिटर्न
पीडीओ (Lafarge सिमेन्ट पोल्याण्ड /
Ciech Janikosoda जेवी)
पोल्याण्डमार्च 20101 विभाजक
कोरिया दक्षिण-पूर्वी पावर
Yeongheung यूनिट्स 5&6
दक्षिण कोरियासेप्टेम्बर 20141 विभाजक
Ecotherm ™ रिटर्न
Lafarge सिमेन्ट पोल्याण्ड
वरस
पोल्याण्ड20161 विभाजक

निष्कर्ष

फ्लाई ऐश को उपयोग ठूलो ठोस उत्पादन मा एक सिमेन्ट विकल्प पर्याप्त निर्माण गतिविधिसँग सम्बन्धित कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन कम रूपमा. तथापि, को कोइला-निकाल बिजुली स्टेशनहरु द्वारा कार्यान्वयन प्रदूषण नियन्त्रण प्रणाली उपलब्ध फ्लाई ऐश बैठक ठोस-ग्रेड विनिर्देशों को एक कमी परिणाम छ. फ्लाई ऐश गुणस्तर थप क्षरण कारण उपयोगी ग्याँस उत्सर्जन थप कटौती गर्न अपेक्षित छ. ठोस निर्माण संग सम्बन्धित हरितगृह ग्यास उत्सर्जन को ठोस उत्पादन लागि सामाग्री को यो मूल्यवान स्रोत को हानि साथै कमी जोगिन गर्न, एक आर्थिक र वातावरण कारगर तरिका मा फ्लाई ऐश को गुणस्तर पुनस्थापित प्रक्रियाहरू आवश्यक.

STET प्रक्रियाहरू संग फ्लाई ऐश को beneficiation थप यो महत्त्वपूर्ण सामाग्री आपूर्ति बढ्छ. को STET beneficiation प्रक्रियाहरू सबैभन्दा विस्तार लागू विधिहरू ठोस मा सिमेन्ट प्रतिस्थापन लागि उच्च-मूल्य सामाग्री अन्यथा व्यर्थ फ्लाई ऐश स्तरवृद्धि गर्न हुन जारी. अठार SETT कार्बन विभाजकों भन्दा संग ठाउँमा हाल 100 सञ्चालनको मिसिन-वर्ष.

ProAsh® कारण अन्य खरानी भन्दा कम LOI variability एक प्रिमियम फ्लाई खरानी हावा Entrainment आवश्यकताहरु को टाढा कम अनुगमन आवश्यकता रूपमा ठोस उद्योग मा व्यापक स्वीकृति भेटिएन छ. एक पावर प्लान्ट मा बयलर गर्न STET प्रक्रिया देखि उच्च कार्बन ध्यान फिर्ता कोइला समान एक दक्षता मा बरामद कार्बन इन्धन मूल्य को रिकभरी अनुमति दिन्छ. STET अन्यथा landfilled हुनेछ भनेर उच्च मूल्य प्रयोगको लागि खरानी रिकभर गर्न आर्थिक हालतमा प्रदान गर्दछ. Electrostatic कार्बन अलग र Ecotherm™ को बयलर फर्कन एक उपयोगिता गरेको फ्लाई ऐश आवश्यकता एक मड्यूलर समाधान प्रदान. यी प्रक्रियाहरू चरणहरु लागू गर्न सकिन्छ, वा एकल परियोजना रूपमा.

सन्दर्भ
[1] अमेरिकी कोइला ऐश कोइला दहन उत्पादन र तथ्याङ्क प्रयोग:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/