Taal selecteren:
STET Triboelectrostatic separation is gebruikt voor de commerciële beneficiatie van kolenverbranding vliegas om een koolstofarm product te produceren voor gebruik als cementvervanging in beton voor bijna 20 jaar....
Download PDFF. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd
ST apparatuur & Technologies LLC (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 VERENIGDE STATEN
CONFERENTIE: Vietbuild Ho Chi Minh stad – juni 2015
TREFWOORDEN: Triboelectrostatic, Beneficiation, Droge vliegas, Koolstof scheiding ABSTRACT
STET is Triboelectrostatic scheiding gebruikt voor de commerciële beneficiation van kolen verbranding vliegas tot een koolstofarme product voor gebruik als een vervanging van de cement in beton voor bijna twintig jaar. Met 18 scheidingstekens in 12 kolen gestookte centrales over de hele wereld, ST apparatuur & Technology LLC (STET) gepatenteerde elektrostatische scheidingsteken is gebruikt voor de productie van meer dan 15 Miljoen ton van koolstofarme product.
Tot nu toe, commerciële beneficiation van vliegas is verricht uitsluitend voor droge "looppas van station" ash. STET van elektrostatische beneficiation technologie reduceert het koolstofgehalte van kolen vliegas, het produceren van consistente, koolstofarme ash voor gebruik als een substituut voor cement. Vliegas met koolstof niveaus tot 25% zijn gebruikt voor het produceren van ash met een gecontroleerde koolstof 2 ± 0.5%. Een koolstofrijk product wordt tegelijkertijd geproduceerd om de brandstofwaarde van de koolstof.
INTRODUCTIE
De Amerikaanse kolen Ash vereniging (OOA) jaarlijkse enquête van de productie en het gebruik van kolen vliegas meldt dat tussen 1966 en 2011, over 2.3 miljard korte ton vliegas zijn geproduceerd door kolengestookte nutsketels.1 Van dit bedrag, ongeveer 625 miljoen ton zijn beneficiair gebruikt, vooral voor de productie van cement en beton. Echter, de resterende 1.7+ miljard ton worden voornamelijk aangetroffen in stortplaatsen of rijm opstuwingen gevuld. Terwijl benuttingsgraad voor vers gegenereerd vliegas zijn aanzienlijk toegenomen in de afgelopen jaren, met de huidige tarieven in de buurt van 45%, ongeveer 40 miljoen ton vliegas wordt jaarlijks nog steeds verwijderd. Terwijl benuttingsgraad in Europa veel hoger dan in de VS zijn, aanzienlijke hoeveelheid vliegas zijn ook opgeslagen in stortplaatsen en opstuwingen in sommige Europese landen. Een overmatige hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas is het meest voorkomende probleem. De American Association of State Highway en vervoer ambtenaren (AASHTO) en Europese normen (NL 450 Categorie A) verlangen dat de hoeveelheid onverbrande koolstof in vliegas, gemeten als gewichtsverlies bij gloeien (LOI) niet meer bedragen dan 5% door gewicht. Echter, vanaf het midden van de jaren 1990, installatie van gemandateerde NOx regelapparatuur op kolen gestookte centrales verhoogd de koolstof (LOI) inhoud van veel van de eerder verhandelbare vliegas. Verdere eisen ter vermindering van NOx en andere elektriciteitscentrale uitstoot hebben geresulteerd in besmetting van de vliegas met ammoniak. Als een gevolg, terwijl het begrijpen van de voordelen van het gebruik van vliegas in beton blijft toenemen, de beschikbaarheid van geschikte kwaliteit vliegas afneemt. Economisch beneficiate uit hoogwaardige vliegas processen zijn dus ook van steeds meer belangstelling voor de macht en de concrete sector. STET is een pionier in dergelijke processen voor zowel koolstof en ammoniak verwijdering uit vliegas.
TECHNOLOGIE-OVERZICHT-VLIEGAS CARBON SCHEIDING
In het STET koolstof scheidingsteken (Figuur 1), het materiaal wordt in de dunne opening tussen twee parallelle vlakke elektroden gevoerd. De deeltjes betalen triboelectrically door interparticle
Neem contact op met. De positief geladen koolstof en het negatief geladen mineraal (in vers gegenereerde as dat niet is bevochtigd en gedroogd) zich aangetrokken voelen tot tegenover elektroden. De deeltjes worden vervolgens opgeveegd door een continue bewegende gordel en overgebracht in tegengestelde richtingen. De band beweegt de deeltjes grenzend aan elke elektrode naar de tegenovergestelde einden van het scheidingsteken. De gordel van de hoge snelheid maakt het ook mogelijk zeer hoge doorvoercapaciteit, tot 36 ton per uur op een enkele scheidingsteken. De kleine opening, hoogspanning veld, tegenstroomstroom, krachtige deeltje-deeltje agitatie en zelfreinigend actie van de gordel op de elektroden zijn de essentiële kenmerken van het STET-scheidingsteken. Door het beheersen van diverse procesparameters, zoals riem snelheid, het voerpunt, en diervoeders tarief, het STET-proces produceert lage LOI vliegas op koolstofgehalte van minder dan 1.5 Aan 4.5% in al het voeder vliegen as variërend in LOI van 4% tot meer dan 25%.
Fig. 1 STET scheidingsteken
Het scheidingsteken ontwerp is relatief eenvoudig en compact. Een machine die is ontworpen voor het verwerken van 36 ton peruur is ongeveer 9 m (30 ft.) lange, 1.5 m (5 ft.) breed, en 2.75 m (9 ft.) hoge. De riem en de bijbehorende rollen zijn de enige bewegende delen. De elektroden zijn stationaire en bestaat uit een op de juiste manier duurzaam materiaal. De riem is gemaakt van nonconductive kunststof. Het scheidingsteken voor het stroomverbruik is over 1 kilowattuur per ton materiaal verwerkt met het merendeel van het energieverbruik door twee motoren rijden de gordel.
Het proces is volledig droog, vereist geen andere materialen dan de vliegas en produceert geen afvalwater of luchtemissies. De herstelde materialen bestaan uit vliegas in koolstofgehalte beperkt tot niveaus geschikt voor gebruik als een pozzolanic vermenging in beton, en een hoge koolstof fractie nuttig als brandstof. Gebruik van beide stromen product biedt een 100% oplossing voor vliegas verwijdering problemen.
HERSTELDE BRANDSTOF WAARDE VAN HIGH-CARBON VLIEGAS
Naast de koolstofarme product voor gebruik in beton, merk genoemd ProAsh®, de scheiding van STET verwerken ook herstelt anders verspild onverbrande koolstof in de vorm van vliegas koolstof-rijke, merknaam EcoTherm™. EcoTherm™ heeft aanzienlijke brandstof waarde en kunnen gemakkelijk worden teruggebracht naar de elektrische elektriciteitscentrale met behulp van de EcoTherm STET™ Systeem te verminderen van het gebruik van steenkool in de fabriek. Wanneer EcoTherm™ wordt verbrand in de ketel utility, de energie uit verbranding wordt omgezet in hoge druk / hoge temperatuur stoom en vervolgens op elektriciteit op hetzelfde rendement als steenkool, meestal 35%. De omzetting van de teruggewonnen thermische energie in elektriciteit in ST Equipment & Technologie LLC EcoTherm™ Systeem is twee tot drie keer hoger dan die van de concurrerende technologie waar de energie wordt teruggewonnen als laagwaardige warmte in de vorm van warm water, die wordt verspreid aan de ketel feed watersysteem. EcoTherm™ wordt ook gebruikt als een bron van silica en aluminiumoxide in cementovens, verdringt de duurdere grondstoffen, zoals leisteen of bauxiet, die worden gebruikt in de cementproductie. Met behulp van de hoge koolstof EcoTherm™ as een elektriciteitscentrale of een cement-oven, maximaliseert de terugwinning van energie uit de geleverde steenkool, verminderen van de behoefte aan de mijne en het vervoer van extra brandstof tot de faciliteiten.
STET is Talen energie Brandon Shores, SMEPA R.D. Morrow, Netwerkopstartprogramma Belledune, RWEnpower Didcot, EOF energie West Burton, en RWEnpower Aberthaw vliegas planten, alle zijn voorzien van EcoTherm™ Retour systemen. Essentiële componenten van het systeem worden gepresenteerd in figuur 2.
Fig. 2 EcoTherm™ Systeem weer
STET ASH PROCESSING FACILITIES
Gecontroleerde lage LOI vliegas wordt geproduceerd met STET van technologie bij twaalf centrales in de VS, Canada, het Verenigd Koninkrijk, Polen, en de Republiek Korea. ProAsh® vliegas
is goedgekeurd voor gebruik door de meer dan twintig snelweg overheid, Naast heel veel andere agentschappen van de specificatie. ProAsh® heeft ook zijn gecertificeerd volgens de Canadian Standards Association en nl 450:2005 kwaliteitsnormen in Europa. Ash verwerkingsinstallaties met behulp van STET technologie staan in tabel 1.
Tabel 1. STET commerciële activiteiten
| Hulpprogramma / Elektriciteitscentrale | Locatie | Begin van Commerciële operaties | Details van de faciliteit |
|---|---|---|---|
| Duke Energy – Roxboro Station | North Carolina VERENIGDE STATEN | Sept. 1997 | 2 Scheidingstekens |
| Talen energie - Brandon Kusten Station | Maryland VERENIGDE STATEN | April 1999 | 2 Scheidingstekens 35,000 ton opslag koepel. EcoTherm™ rendement 2008 |
| ScotAsh (Lafarge / Schotse Macht Joint Venture) - Longannet Station | Schotland VERENIGD KONINKRIJK | Okt. 2002 | 1 Scheidingsteken |
| Jacksonville elektrische autoriteit - St. Park van de macht van John's River, FL | Florida VERENIGDE STATEN | Mei 2003 | 2 Scheidingstekens Kolen/petroleumcokes mengsels Verwijdering van de ammoniak |
| Zuid-Mississippi elektrische Macht autoriteit R.D. Morrow Station | Mississippi VERENIGDE STATEN | Jan. 2005 | 1 Scheidingsteken EcoTherm™ rendement |
| New Brunswick Power Bedrijf Belledune Station | Nieuw Brunswick, Canada | April 2005 | 1 Scheidingsteken Kolen/petroleumcokes Blends EcoTherm™ rendement |
| RWE afgekort Didcot Station | Engeland VERENIGD KONINKRIJK | Augustus 2005 | 1 Scheidingsteken EcoTherm™ rendement |
| Brunner eiland van de energie van de talen Station | Pennsylvania VERENIGDE STATEN | December 2006 | 2 Scheidingstekens 40,000 Ton opslag koepel |
| Tampa Electric Co. Big Bend Station | Florida VERENIGDE STATEN | April 2008 | 3 Scheidingstekens, Double pass 25,000 Ton opslag koepel Verwijdering van de ammoniak |
| RWE afgekort Aberthaw Station (Lafarge Cement UK) | Wales VERENIGD KONINKRIJK | September 2008 | 1 Scheidingsteken Verwijdering van de ammoniak EcoTherm™ rendement |
| EOF energie West Burton Station (Lafarge Cement UK, Cemex) | Engeland VERENIGD KONINKRIJK | Oktober 2008 | 1 Scheidingsteken EcoTherm™ rendement |
| ZGP (Lafarge Cement Polen / Ciech Janikosoda JV) | Polen | Maart 2010 | 1 Scheidingsteken |
| Korea Zuid-Oost-Power Yeongheung eenheden 5&6 | Zuid-Korea | September 2014 | 1 Scheidingsteken EcoTherm™ rendement |
| Lafarge Cement Polen Warschau | Polen | 2016 | 1 Scheidingsteken |
CONCLUSIES
Maximaliseren van het gebruik van de vliegas als invaller cement in beton productie aanzienlijk vermindert de uitstoot van kooldioxide bouwactiviteit is gekoppeld. Echter, verontreiniging controlesystemen ten uitvoer gelegd door de kolen gestookte centrales hebben geleid tot een vermindering van beschikbare vliegas voldoen aan beton-grade specificaties. Verdere wordt achteruitgang van de kwaliteit van de vliegas verwacht als gevolg van verdere verlagingen van de toegestane uitstoot. Om te voorkomen dat het verlies van deze waardevolle hulpbron van materiaal voor de productie van het beton, evenals vermindering van de uitstoot van broeikasgassen die zijn gekoppeld aan concrete bouw, processen voor het herstel van de kwaliteit van de vliegas in een economisch en ecologisch levensvatbare manier nodig zijn.
De beneficiation van vliegas met STET processen verder verhoogt de levering van dit belangrijk materiaal. De STET-beneficiatieprocessen blijven de meest toegepaste methoden om anders onbruikbare vliegas te upgraden naar hoogwaardige materialen voor cementvervanging in beton. Achttien SETT koolstof scheidingstekens zijn momenteel in plaats met over 100 machine-jaren van de exploitatie.
ProAsh® heeft brede acceptatie gevonden in de Betonindustrie als een premie vliegas vereisen veel minder controle van lucht entrainment eisen als gevolg van de variabiliteit van minder LOI dan andere as. Het concentraat wat over hoog koolstofgehalte van het STET-proces terugkomen met de ketel op een elektriciteitscentrale maakt het mogelijk herstel van de waarde van de brandstof herstelde koolstof bij een efficiëntie vergelijkbaar met kolen. STET biedt economische middelen om as terug te winnen voor hoogwaardig gebruik dat anders zou worden gestort. Elektrostatische koolstof scheiding en Ecotherm™ terugkeer naar de ketel een modulaire oplossing bieden voor een utility's vliegas behoeften. Deze processen kunnen worden uitgevoerd in fasen, of als een enkel project.
VERWIJZINGEN
[1] Producten van de Amerikaanse kolen Ash kolen verbranding en gebruik statistieken:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/
