STET Triboelectrostatic แยกใช้สำหรับ beneficiation ค้าของเถ้าถ่านหินเผาไหม้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอนต่ำเพื่อใช้แทนปูนซีเมนต์ในคอนกรีตสำหรับเกือบ 20 ปี....
ดาวน์โหลด PDFF. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd
อุปกรณ์ ST & เทคโนโลยี LLC (STET), 101 อเวนิวแฮมพ์ตัน, สปาร์ตาอิลลินอยส์ MA 02494 ประเทศสหรัฐอเมริกา
จัดการประชุม: Vietbuild โฮจิมินห์ซิตี้ – มิถุนายน 2015
คำสำคัญ: Triboelectrostatic, Beneficiation, เถ้าแห้ง, คาร์บอนแยกนามธรรม
STET Triboelectrostatic แยกใช้สำหรับ beneficiation ค้าของเถ้าถ่านหินเผาไหม้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอนต่ำเพื่อใช้แทนปูนซีเมนต์ในคอนกรีตเกือบยี่สิบปี. ด้วย 18 ตัวคั่นใน 12 ถ่านพลังงานทั่วโลก, อุปกรณ์ ST & LLC ของเทคโนโลยี (STET) แยกไฟฟ้าสถิตที่จดสิทธิบัตรได้ถูกใช้ในการผลิตมากกว่า 15 ล้านตันของสินค้าคาร์บอนต่ำ.
ในวัน, beneficiation ค้าของเถ้ามีการดำเนินการเฉพาะบนเถ้าแห้ง "รันของสถานี". STET ของไฟฟ้าสถิต beneficiation เทคโนโลยีช่วยลดปริมาณคาร์บอนของเถ้าถ่านหิน, ผลิตที่สอดคล้องกัน, เถ้าคาร์บอนต่ำเพื่อใช้เป็นแทนซีเมนต์. เถ้าคาร์บอนระดับขึ้นไป 25% มีการใช้การผลิตเถ้าคาร์บอนควบคุมระดับ 2 ± 0.5%. ผลิตภัณฑ์อุดมด้วยคาร์บอนผลิตพร้อมการกู้คืนค่าเชื้อเพลิงของคาร์บอน.
แนะนำ
ความสัมพันธ์ของเถ้าถ่านหินที่อเมริกา (ACAA) การสำรวจประจำปีของการผลิตและการใช้เถ้าถ่านหินรายงานว่า ระหว่าง 1966 และ 2011, ผ่าน 2.3 พันล้านตันสั้นของเถ้าที่ผลิตขึ้น โดยโปรแกรมอรรถประโยชน์ถ่าน boilers.1 จำนวนนี้, ประมาณ 625 ล้านตันมีการใช้แอ๊บ, ส่วนใหญ่สำหรับการผลิตปูนซีเมนต์และคอนกรีต. อย่างไรก็ตาม, ส่วนเหลือ 1.7+ พันล้านตันส่วนใหญ่พบในหลุมฝังกลบ หรือเต็มไป ponded impoundments. ในขณะที่อัตราการสร้างใหม่ เถ้าได้เพิ่มขึ้นมากกว่าปีที่ผ่านมาก, ด้วยปัจจุบันราคาใกล้ 45%, ประมาณ 40 ล้านตันของเถ้ายังคงทิ้งเป็นประจำทุกปี. ในขณะที่อัตราการใช้ประโยชน์ในยุโรปได้รับสูงกว่าในสหรัฐอเมริกา, ปริมาณมากของเถ้ายังถูกเก็บไว้ในหลุมฝังกลบและ impoundments บางประเทศในยุโรป. เผาไหม้คาร์บอนในเถ้าเกินเป็นปัญหาพบมากที่สุด. สมาคมอเมริกันของหลวงและเจ้าหน้าที่ขนส่ง (AASHTO) และมาตรฐานยุโรป (ห้องน้ำในตัว 450 ประเภท A) ต้องการที่ปริมาณของคาร์บอนที่เผาไหม้ในเถ้า, วัด โดยขาดทุนจากการจุดระเบิด (ลอย) ไม่เกิน 5% โดยน้ำหนัก. อย่างไรก็ตาม, เริ่มต้นในกลางปี 1990, ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุม NOx บังคับที่โรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านคาร์บอนที่เพิ่มขึ้น (ลอย) เนื้อหาของมากของเถ้าก่อนหน้านี้องการของตลาด. ข้อกำหนดเพิ่มเติมเพื่อลด NOx และปล่อยอื่น ๆ โรงไฟฟ้าทำให้การปนเปื้อนของเถ้ากับแอมโมเนีย. เป็นผล, ในขณะที่ทำความเข้าใจเกี่ยวกับประโยชน์ของการใช้เถ้าลอยในคอนกรีตยังคงเพิ่ม, มีการลดลงเหมาะสมคุณภาพเถ้า. กระบวนการทางเศรษฐกิจ beneficiate ปิดคุณภาพเถ้าอยู่จึงยังการเพิ่มดอกเบี้ยเพื่อพลังงานและอุตสาหกรรมคอนกรีต. STET ได้บุกเบิกกระบวนการดังกล่าวสำหรับการกำจัดคาร์บอนและแอมโมเนียจากเถ้า.
เทคโนโลยี – การแยกเถ้าคาร์บอน
ในตัวแยกคาร์บอน STET (รูป 1), วัสดุจะถูกป้อนลงในช่องว่างบาง ๆ ระหว่างสองขั้วไฟฟ้าระนาบขนาน. อนุภาคจะมีค่า triboelectrically ตาม interparticle
ติดต่อ. คาร์บอนมีประจุบวกและประจุลบแร่ (ในเถ้าที่สร้างขึ้นใหม่ที่ได้ไม่ได้รับเปียก และแห้ง) ที่มีขั้วตรงข้าม. อนุภาคจากนั้นกวาดขึ้น โดยสายพานเคลื่อนต่อเนื่อง และถ่ายทอดในทิศทางตรงข้าม. เข็มขัดย้ายอนุภาคที่ติดกับขั้วต่อปลายตรงข้ามของตัวแยกแต่ละ. ความเร็วสายพานสูงยังช่วยให้ได้สูงมาก, ถึง 36 ตันต่อชั่วโมงบนตัวคั่นเดี่ยว. ช่องว่างขนาดเล็ก, ฟิลด์ไฟฟ้าแรงสูง, กระแส countercurrent, ก่อกวนอนุภาคอนุภาคที่แข็งแรงและสะอาดด้วยตนเองการกระทำของสายพานบนขั้วไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติสำคัญของตัวแยก STET. โดยการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการต่าง ๆ, เช่นความเร็วของสายพาน, จุดฟีด, และอัตราป้อน, กระบวนการ STET ผลิตเถ้าลอยต่ำที่เนื้อหาคาร์บอนของน้อยกว่า 1.5 ถึง 4.5% จากฟีดบินตั้งแต่ใน LOI จากขี้เถ้า 4% เกินไป 25%.
มะเดื่อ. 1 STET คั่น
การออกแบบแยกเป็นค่อนข้างง่าย และกะทัดรัด. เครื่องจักรที่ออกแบบมาเพื่อประมวลผล 36 ตันต่อชั่วโมงคือประมาณ 9 ม (30 ฟุต) ยาว, 1.5 ม (5 ฟุต) กว้าง, และ 2.75 ม (9 ฟุต) สูง. สายพานและลูกกลิ้งที่เกี่ยวข้องมีส่วนที่เคลื่อนที่เท่านั้น. ขั้วไฟฟ้าอยู่นิ่ง และประกอบด้วยวัสดุทนทานอย่างเหมาะสม. เข็มขัดทำจากพลาสติก nonconductive. การใช้พลังงานของตัวแยกเป็น 1 kilowatt-hour ต่อตันของวัสดุกับพลังงานที่ใช้ โดยสองมอเตอร์ขับสายพานการประมวลผล.
กระบวนการจะแห้งทั้งหมด, ต้องไม่มีเนื้อหาเพิ่มเติมนอกเหนือจากเถ้า และผลิตไม่ปล่อยน้ำเสียหรืออากาศ. วัสดุกู้คืนประกอบด้วยเถ้าคาร์บอนลดลงถึงระดับเหมาะสำหรับใช้เป็นตัวผสม pozzolanic ในคอนกรีต, และเศษส่วนคาร์บอนสูงมีประโยชน์เป็นเชื้อเพลิง. มีการใช้ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์ทั้งสองแบบ 100% ปัญหาการกำจัดเถ้า.
ค่าเชื้อเพลิงการกู้คืนของเถ้าคาร์บอนสูง
นอกจากผลิตภัณฑ์คาร์บอนต่ำที่ใช้ในคอนกรีต, แบรนด์ชื่อ ProAsh®, กระบวนการแยก STET ยังกู้มิฉะนั้น การสูญเสียคาร์บอนที่เผาไหม้ในรูปของคาร์บอนที่อุดมไปด้วยเถ้า, EcoTherm แบรนด์™. EcoTherm™ มีค่าน้ำมันเชื้อเพลิงที่สำคัญ และสามารถถูกส่งกลับไปโรงไฟฟ้าใช้ STET EcoTherm™ ระบบส่งคืนเพื่อลดการใช้ถ่านหินที่โรงงาน. เมื่อ EcoTherm™ เผาในหม้อไอน้ำประโยชน์, พลังงานจากการเผาไหม้จะถูกแปลงเป็นไอน้ำแรงดันสูง /high-temperature แล้ว ไปไฟฟ้าที่ประสิทธิภาพเดียวกันเป็นถ่านหิน, โดยทั่วไป 35%. การแปลงพลังงานความร้อนที่กู้คืนไฟฟ้าในอุปกรณ์เซนต์ & เทคโนโลยี EcoTherm LLC™ ระบบส่งคืนสินค้าเป็นสองถึงสามเท่าสูงกว่าของเทคโนโลยีแข่งที่การกู้คืนพลังงานเป็นอาหารเกรดต่ำความร้อนในรูปของน้ำร้อนซึ่งแพร่กระจายไปยังหม้อไอน้ำระบบน้ำ. EcoTherm™ ยังใช้เป็นแหล่งที่มาของซิลิกาและอลูมินาในเรื่อยมา, แทนที่วัตถุดิบราคาแพง, เช่นดินดานหรือแร่อะลูมิเนียม, ซึ่งใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์. ใช้คาร์บอนสูง EcoTherm™ ทั้ง ในโรงไฟฟ้าหรือมีเตาเผาปูนซีเมนต์เถ้า, เพิ่มการกู้คืนพลังงานจากถ่านหินจัดส่ง, ลดความต้องการเหมือง และขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มเติมเพื่ออำนวย.
STET ของภาษาพลังงานแบรนดอนชายฝั่ง, SMEPA R.D. รุ่งขึ้น, NBP Belledune, ปชม RWEnpower, เบอร์ตันเวสต์พลังงาน EDF, และพืชเถ้า RWEnpower Aberthaw, ทั้งหมดรวม EcoTherm™ กลับระบบ. ส่วนประกอบที่สำคัญของระบบการนำเสนอในรูป 2.
มะเดื่อ. 2 EcoTherm™ ระบบกลับ
STET เถ้าสิ่งอำนวยความสะดวกการประมวลผล
ควบคุมต่ำลอยเถ้าที่ผลิต ด้วยเทคโนโลยีของ STET ที่สิบสองสถานีไฟฟ้าทั่วสหรัฐอเมริกา, แคนาดา, สหราชอาณาจักร, โปแลนด์, และสาธารณรัฐเกาหลี. ProAsh® เถ้า
ได้รับการอนุมัติสำหรับการใช้งาน โดยเจ้าหน้าที่ทางหลวงรัฐกว่ายี่สิบ, เช่นเดียวกับหลายหน่วยงานข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับอื่น ๆ. ProAsh® ได้รับการรับรองภายใต้มาตรฐานแคนาดาสมาคมและ EN 450:2005 คุณภาพมาตรฐานยุโรป. ใช้ STET เทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวกการประมวลผลเถ้าอยู่ในตาราง 1.
ตาราง 1. STET พาณิชย์
| ยูทิลิตี้ / สถานีพลังงาน | ตำแหน่งที่ตั้ง | จุดเริ่มต้นของ เชิงพาณิชย์ การดำเนินงาน | รายละเอียดสิ่งอำนวยความสะดวก |
|---|---|---|---|
| ประกันสังค – Roxboro สถานี | นอร์ทแคโรไลนา สหรัฐ ประเทศสหรัฐอเมริกา | ก.ย.. 1997 | 2 ตัวคั่น |
| พลังงานท่าเลน - แบรนดอน สถานีชายฝั่ง | แมรี่แลนด์ ประเทศสหรัฐอเมริกา | เมษายน 1999 | 2 ตัวคั่น 35,000 ตันเก็บโดม. กลับมา Ecotherm™ 2008 |
| ScotAsh (Lafarge / สก็อต กิจการพลังงาน) - สถานี Longannet | สกอตแลนด์ สหราชอาณาจักร | ต.ค.. 2002 | 1 คั่น |
| แจ็กสันวิลล์การไฟฟ้า - เซนต์. สวนพลังงานแม่น้ำของจอห์น, FL | ฟลอริดา สหรัฐ ประเทศสหรัฐอเมริกา | อาจ 2003 | 2 ตัวคั่น ผสมถ่าน หิน/Petcoke กำจัดแอมโมเนีย |
| ไฟฟ้าใต้มิสซิสซิปปี พลังอำนาจ R.D. รุ่งขึ้น สถานี | มิสซิสซิปปี ประเทศสหรัฐอเมริกา | ม.ค.. 2005 | 1 คั่น กลับมา Ecotherm™ |
| พลังงานนิวบรันสวิค บริษัท สถานี Belledune | ใหม่ บรันสวิค, แคนาดา | เมษายน 2005 | 1 คั่น ผสมถ่าน หิน/Petcoke กลับมา Ecotherm™ |
| ยาง npower ปชมสถานี | อังกฤษ สหราชอาณาจักร | สิงหาคม 2005 | 1 คั่น กลับมา Ecotherm™ |
| เกาะบรูนเนอร์พลังงานท่าเลน สถานี | รัฐเพนซิลวาเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา | ธันวาคม 2006 | 2 ตัวคั่น 40,000 ตันเก็บโดม |
| แทมปาไฟฟ้า Co. โค้งขนาดใหญ่สถานี | ฟลอริดา สหรัฐ ประเทศสหรัฐอเมริกา | เมษายน 2008 | 3 ตัวคั่น, ผ่านคู่ 25,000 ตันเก็บโดม กำจัดแอมโมเนีย |
| ยาง npower สถานี Aberthaw (Lafarge ปูนซีเมนต์ไทย) | เวลส์ สหราชอาณาจักร | กันยายน 2008 | 1 คั่น กำจัดแอมโมเนีย กลับมา Ecotherm™ |
| เบอร์ตันเวสต์พลังงาน EDF สถานี (ปูนซีเมนต์ Lafarge UK, Cemex) | อังกฤษ สหราชอาณาจักร | ตุลาคม 2008 | 1 คั่น กลับมา Ecotherm™ |
| ZGP (ปูนซีเมนต์ Lafarge ประเทศโปแลนด์ / Ciech Janikosoda JV) | โปแลนด์ | มีนาคม 2010 | 1 คั่น |
| เกาหลีใต้ใช้พลังงาน หน่วย Yeongheung 5&6 | เกาหลีใต้ | กันยายน 2014 | 1 คั่น กลับมา Ecotherm™ |
| ปูนซีเมนต์ Lafarge ประเทศโปแลนด์ วอร์ซอ | โปแลนด์ | 2016 | 1 คั่น |
บทสรุป
เพิ่มการใช้เถ้าลอยทดแทนปูนซีเมนต์ในคอนกรีตมากช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการก่อสร้าง. อย่างไรก็ตาม, ระบบการควบคุมมลพิษที่ดำเนินการ โดยสถานีพลังงานถ่านมีผลในการลดลงของเถ้ามีเกรดคอนกรีตตามข้อกำหนด. การ สลายของคุณภาพเถ้าที่คาดเนื่องจากลดการปล่อยก๊าซที่อนุญาต. เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียทรัพยากรที่มีคุณค่านี้วัสดุสำหรับผลิตคอนกรีตตลอดจนลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างคอนกรีต, มีความจำเป็นกระบวนการสำหรับการกู้คืนคุณภาพของเถ้าลอยในทางเศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมได้.
Beneficiation ของเถ้ากับ STET กระบวนการการเพิ่มอุปทานของวัสดุนี้สำคัญ. เถ้าลอย beneficiation STET ที่กระบวนการต่อไปได้อย่างกว้างขวางมากที่สุดใช้วิธีอัพเกรดอย่างอื่นใช้ไม่ได้กับมูลค่าสูงวัสดุทดแทนปูนซีเมนต์ในคอนกรีต. แยกคาร์บอนอัตราสิบแปดอยู่ในสถานที่ที่มีมากกว่า 100 เครื่องปีของการดำเนินงาน.
ProAsh® ได้พบการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมคอนกรีตเป็นเถ้าเป็นพรีเมี่ยมที่ต้องการน้อยการตรวจสอบความต้องการรถไฟอากาศเนื่องจากความแปรปรวนน้อยลอยกว่าอื่น ๆ ขี้เถ้า. กลับเข้มข้นสูงคาร์บอนจากกระบวนการ STET ของหม้อไอน้ำที่โรงไฟฟ้าอนุญาตให้กู้คืนกู้คืนคาร์บอนค่าเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพคล้ายกับถ่านหิน. STET เสนอประหยัดหมายถึง การกู้คืนเถ้าใช้มูลค่าสูงที่มิฉะนั้นจะ landfilled. แยกคาร์บอนไฟฟ้าสถิตและ Ecotherm™ กลับไปยังหม้อไอน้ำให้โซลูชันแบบแยกส่วนของโปรแกรมอรรถประโยชน์เถ้าความต้องการ. กระบวนการเหล่านี้สามารถดำเนินการในขั้นตอน, หรือ เป็นโครงการเดี่ยว.
อ้างอิง
[1] ผลิตภัณฑ์ของอเมริกันถ่านหินเผาไหม้เถ้าถ่านหินและใช้สถิติ:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/
