Selectaţi limba:
STET Se utilizează separarea triboelectrostatică pentru utilizarea comercială a cenușii zburătoare de ardere a cărbunelui pentru a produce un produs cu emisii reduse de carbon pentru a fi utilizat ca înlocuitor de ciment în beton 20 Ani....
Descarca PDFF. Laurentiu, SANDU. Gasiorowski, H.Guicherd (Dezambiguizare)
Echipament de ST & Tehnologii SRL (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 STATELE UNITE ALE AMERICII
Conferinţă: Vietbuild Ho Chi Minh City-iunie 2015
CUVINTE CHEIE: Triboelectrostatic, Beneficiation, Uscat Fly Ash, Separarea carbonului ABSTRACT
STET Separarea triboelectrostatică a fost utilizată pentru utilizarea comercială a cenușii zburătoare de ardere a cărbunelui pentru a produce un produs cu emisii reduse de carbon pentru a fi utilizat ca înlocuitor de ciment în beton timp de aproape douăzeci de ani. Cu 18 separatoare în 12 centrale electrice pe bază de cărbune din întreaga lume, Echipament de ST & Tehnologie SRL (STET) separator electrostatic patentat a fost utilizat pentru a produce peste 15 Milioane de tone de produs cu emisii scăzute de dioxid de carbon.
Până în prezent, beneficiation comerciale de cenușă zbura a fost efectuată exclusiv pe uscat "a alerga de stație" cenușă. STET pe electrostatice beneficiation tehnologie reduce conținutul de carbon din cărbune cenuși zburătoare, care să producă, cenuşă de emisii reduse de carbon pentru utilizarea ca un substitut pentru ciment. zbura frasin cu niveluri de carbon de până la 25% au fost utilizate pentru a produce cenușă cu un nivel controlat de carbon de 2 ± 0.5%. Un produs bogat în carbon este produs simultan pentru a recupera valoarea combustibilului.
Introducere
American cărbune cenuşă Asociaţiei (ACAA) anchetă anuală de producție și utilizarea cărbunelui cenuși zburătoare rapoarte că între 1966 şi 2011, peste 2.3 miliarde de tone scurte de cenușă zburătoare au fost produse de cazane de utilități pe bază de cărbune.1 Din această sumă, aproximativ 625 milioane de tone au fost utilizate efectiv, cea mai mare parte pentru producţia de ciment si beton. Cu toate acestea, rămase 1.7+ miliarde tone în primul rând sunt găsite în depozitele de deşeuri sau umplute ponded impoundments. În timp ce ratele de utilizare pentru cenușa zburătoare proaspăt generată au crescut considerabil în ultimii ani, cu rate curente aproape 45%, aproximativ 40 milioane de tone de cenușă zburătoare continuă să fie eliminate anual. În timp ce ratele de utilizare în Europa au fost mult mai mari decât în SUA, de asemenea, au fost depozitate volume considerabile de cenușă zburătoare în depozitele de deșeuri și în sechestrele din unele țări europene. O cantitate excesivă de carbon nearse în cenuși zburătoare este cea mai frecventă problemă. Asociaţia americană de stat Highway şi transport oficiali (AASHTO) şi standardele europene (RO 450 Categoria A) solicita ca cantitatea de carbon nearse în cenuși zburătoare, măsurată prin pierderea la aprindere (LOI) nu depăşeşte 5% Greutate. Cu toate acestea, începând cu mijlocul anilor 1990, instalarea echipamentelor pentru controlul mandatat NOx la cărbune centralele crescut carbon (LOI) conţinutul de mult anterior negociabile cenuși zburătoare. Cerințe suplimentare pentru reducerea NOx si alte emisii de putere de plante au dus la contaminarea cenuși zburătoare cu amoniac. Ca o consecinţă, în timp ce înțelegerea beneficiilor de a folosi cenușă zbura în beton continuă să crească, disponibilitatea de calitate potrivit cenuși zburătoare este în scădere. Procesele de la economic beneficiaza off-calitate cenuși zburătoare sunt astfel de creştere în interes de la putere şi industriile de beton. STET a inițiat astfel de procese atât pentru eliminarea carbonului, cât și a amoniacului din cenușa zburătoare.
PREZENTARE GENERALĂ A TEHNOLOGIEI – SEPARAREA CARBONULUI DE CENUȘĂ DE ZBOR
În separatorul de carbon STET (Figura 1), materialul este alimentat în decalajul subțire dintre doi electrozi plane paralele. Particulele sunt încărcate triboelectric de interparticule
Contact. Carbonul încărcat pozitiv și mineralul încărcat negativ (în cenușă proaspăt generată care nu a fost udată și uscată) sunt atrase de electrozi opusi. Particulele sunt apoi măturat printr-o centură în mişcare continuă şi transmisă în directii opuse. Centura se mută particule adiacent la fiecare electrod spre capetele opuse ale separatorul. Viteza mare, de asemenea, permite cererea foarte mare, până la 36 tone pe oră pe un singur separator. Spațiu liber mic, câmp de înaltă tensiune, debit contracurent, viguros de particule-particule agitaţie şi auto-curatare de acţiune a centurii pe electrozii sunt caracteristici critice separatorului STET. Prin controlul diverse parametrii de proces, cum ar fi viteza curelei, punctul de alimentare, şi hrana pentru animale rata, procesul de STET produce mici LOI cenuși zburătoare la conţinutul de carbon mai mică 1.5 pentru a 4.5% la feed zbura cenuşă variind în LOI din 4% la peste 25%.
Fig. 1 STET Separator
Separatorul de proiectare este relativ simplu şi compact. O maşină concepute pentru a prelucra 36 tone pe oră este de aproximativ 9 m (30 ft.) lung, 1.5 m (5 ft.) largă, şi 2.75 m (9 ft.) mare. Curea si role asociate sunt doar piesele mobile. Electrozii sunt staționari și compus dintr-un material durabil în mod corespunzător. Centura este fabricată din plastic neconductiv. Consumul de energie al separatorului este de aproximativ 1 kilowaţi-oră pe tonă de material procesat cu cea mai mare parte a puterii consumate de doua motoare centura de conducere.
Procesul este complet uscat, nu necesită alte materiale decât cenușa zburătoare și nu produce apă uzată sau emisii atmosferice. Materialele recuperate constau din cenuși zburătoare redusă în conţinutul de carbon la niveluri adecvate pentru utilizare ca un adaos pozzolanic în beton, şi o fracţiune de carbon de înaltă utile drept combustibil. Utilizarea a două fluxuri de produs oferă o 100% soluţie pentru problemele de eliminare cenuși zburătoare.
VALOAREA COMBUSTIBILULUI RECUPERAT AL CENUȘII ZBURĂTOARE CU EMISII RIDICATE DE CARBON
În plus față de produsul cu emisii scăzute de carbon pentru utilizarea în beton, marca numită ProAsh®, separarea STET procesa, de asemenea, Recupereaza pierdut altfel nearse de carbon sub formă de bogate în carbon cenuși zburătoare, marcă EcoTherm™. EcoTherm™ are valoare semnificativa de combustibil şi cu uşurinţă pot fi returnate centralei electrice folosind STET EcoTherm™ Sistem de returnare pentru a reduce utilizarea cărbunelui la uzină. Atunci când EcoTherm™ este ars în cazan de utilitate, energia din ardere este convertită în abur de înaltă presiune /temperatură înaltă și apoi la energie electrică la aceeași eficiență ca și cărbunele, de obicei 35%. Conversia energiei termice recuperate în energie electrică în echipamente ST & Tehnologie LLC EcoTherm™ Sistem de retur este două-trei ori mai mare decât cea a tehnologiei competitiv, în cazul în care energiei este recuperată, grad scăzut de căldură sub formă de apă fierbinte, care este circulat la cazan apa sistem de alimentare. EcoTherm™ este, de asemenea, utilizat ca o sursă de siliciu și alumină în cuptoare de ciment, deplasarea materiilor prime mai scumpe, ar fi șistul sau bauxita, care sunt utilizate în producția de ciment. Utilizand EcoTherm ridicat de carbon™ cenuşă, fie la o centrala sau un cuptor de ciment, Maximizează recuperare de energie de cărbune livrate, reduce necesitatea de a mea si combustibil suplimentare la facilităţile de transport.
STET's Talen Energie Brandon Shores, RALUK SMEPA. Morrow, CORNEL Belledune, RWEnpower Didcot, FED energie Burton vest, și RWEnpower Aberthaw zbura plante de cenușă, Toate includ EcoTherm™ Sisteme de returnare. Componentele esenţiale ale sistemului sunt prezentate în figura 2.
Fig. 2 EcoTherm™ Sistem de retur
STET INSTALAŢIILOR DE PROCESARE FRASIN
Controlat scăzut LOI zbura cenușă este produs cu tehnologia STET la douăsprezece centrale electrice din ÎNTREAGA SUA., Canada, Marea Britanie, Polonia, şi Republica Coreea. ProAsh® cenusa de zbor
a fost aprobat pentru utilizare de către peste douăzeci de autorități de stat autostrada, precum și multe alte agenții de specificații. ProAsh® a fost, de asemenea, certificată în cadrul Asociației standardelor canadiene și EN 450:2005 standardele de calitate în Europa. Instalațiile de prelucrare a cenușii care utilizează tehnologia STET sunt enumerate în tabelul 1.
Tabel 1. Operațiuni comerciale STET
| Utilitate / Centrală electrică | Locația | Începutul Comerciale Operaţiuni | Detalii facilitate |
|---|---|---|---|
| Duke Energy - Roxboro Station | Carolina de Nord STATELE UNITE ALE AMERICII | Septembrie. 1997 | 2 Separatoare |
| Talen Energie - Brandon Stația Shores | Maryland STATELE UNITE ALE AMERICII | Aprilie 1999 | 2 Separatoare 35,000 tonă de stocare cupolă. Ecotherm™ Return 2008 |
| ScotAsh (Lafarge / Scoţian Power Joint Venture) - Stația Longannet | Scoţia Regatul unit | Oct. 2002 | 1 Separator |
| Jacksonville Autoritatea Electrică - St. John's River Power Park, fl | Florida STATELE UNITE ALE AMERICII | Poate 2003 | 2 Separatoare Amestecuri de cărbune/petcoke Îndepărtarea amoniacului |
| Sud Mississippi Electric Autoritatea de putere R.D. Morrow Station | Mississippi STATELE UNITE ALE AMERICII | Jan. 2005 | 1 Separator Ecotherm™ Return |
| New Brunswick Power Companie Stația Belledune | Noi Brunswick, Canada | Aprilie 2005 | 1 Separator Amestecuri de cărbune/petcoke Ecotherm™ Return |
| RWE npower Stația Didcot | Anglia Regatul unit | August 2005 | 1 Separator Ecotherm™ Return |
| Insula Talen Energy Brunner Station | Pennsylvania STATELE UNITE ALE AMERICII | Decembrie 2006 | 2 Separatoare 40,000 Cupola de depozitare tonă |
| Tampa Electric Co. Stația Big Bend | Florida STATELE UNITE ALE AMERICII | Aprilie 2008 | 3 Separatoare, trecere dublă 25,000 Cupola de depozitare tonă Îndepărtarea amoniacului |
| RWE npower Stația Aberthaw (Lafarge Ciment Marea Britanie) | Wales Regatul unit | Septembrie 2008 | 1 Separator Îndepărtarea amoniacului Ecotherm™ Return |
| FED energie Burton vest Station (Lafarge Ciment Marea Britanie, Cemex) | Anglia Regatul unit | Octombrie 2008 | 1 Separator Ecotherm™ Return |
| ZGP (Lafarge Ciment Polonia / Ciech Janikosoda JV) | Polonia | Martie 2010 | 1 Separator |
| Coreea de Sud-Est Power Unități Lenea 5&6 | Coreea de Sud | Septembrie 2014 | 1 Separator Ecotherm™ Return |
| Lafarge Ciment Polonia Varşovia | Polonia | 2016 | 1 Separator |
Concluziile
Maximizarea utilizării cenuși zburătoare ca un substitut de ciment, în producţia de beton substanţial reduce emisiile de dioxid de carbon asociate cu activitatea de construcţii. Cu toate acestea, sistemele de control al poluării implementate de centralele electrice pe bază de cărbune au condus la o reducere a specificațiilor disponibile pentru cenușa zburătoare, care să respecte specificațiile de calitate concretă. Se preconizează o degradare suplimentară a calității cenușii zburătoare ca urmare a reducerilor suplimentare ale emisiilor de gaze. Pentru a evita pierderea acestei resurse valoroase de material pentru producția de beton, precum și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră asociate cu construcția de beton, procese pentru restabilirea calităţii cenuși zburătoare în mod economic și ecologic viabile sunt necesare.
Prelucrarea cenușii zburătoare cu procese STET crește și mai mult furnizarea acestui material important. Procesele de beneficiation STET continuă să fie cele mai extinse metode aplicate pentru a moderniza cenușa de muscă altfel inutilizabilă la materiale de mare valoare pentru înlocuirea cimentului în beton. Optsprezece separatoare de carbon SETT sunt în prezent în vigoare cu peste 100 maşini de ani de funcţionare.
ProAsh® a constatat o largă acceptare în industria betonului ca o cenușă de zbor premium care necesită o monitorizare mult mai puțină a cerințelor de antrenare a aerului din cauza variabilității MAI LOI decât alte cenușă. Revenirea concentratului cu emisii ridicate de carbon din procesul STET la cazanul de la o centrală electrică permite recuperarea valorii combustibilului carbon recuperat la o eficiență similară cărbunelui. STET oferă mijloace economice de recuperare a cenușii pentru o utilizare de mare valoare, care altfel ar fi depozitată în depozitele de deșeuri. Separarea electrostatică a carbonului și Ecotherm™ reveni la cazan oferi o soluție modulară pentru a unui utilitar zbura cenușă are nevoie. Aceste procese pot fi puse în aplicare în, sau ca un singur proiect.
Referinţe
[1] American cărbune ash cărbune produse de ardere și statistici de utilizare:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/
