20 taon ng Triboelectrostatic Beneficiation ng 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 years….

I-download ang PDF

F. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd

Kagamitang ST & Technologies LLC (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 Estados Unidos

PAGPUPULONG: Vietbuild Ho Chi Minh City - June 2015

KEYWORDS: Triboelectrostatic, beneficiation, Dry Fly Ash, Carbon Paghihiwalay ABSTRACT

STET Triboelectrostatic paghihiwalay ay ginagamit para sa komersyal na beneficiation ng karbon pagkasunog fly ash upang makabuo ng isang mababang carbon produkto para sa paggamit bilang isang kapalit semento sa kongkreto para sa halos dalawampung taon. sa 18 panghiwalay in 12 karbon-fired power halaman sa buong mundo, Kagamitang ST & Technology LLC ni (STET) patented electrostatic separator ay ginagamit upang makabuo ng higit sa 15 Milyong tonelada ng mababang carbon produkto.

upang petsa, komersyal na beneficiation ng fly ash ay gumanap ng eksklusibo sa tuyong "run ng istasyon" ash. ni STET electrostatic beneficiation teknolohiya binabawasan ang carbon nilalaman ng karbon fly ash, paggawa ng pare-pareho, mababang carbon ash para gamitin bilang isang kapalit para sa semento. Lumipad ash may mga antas ng carbon hanggang sa 25% ay ginagamit upang makabuo ng abo na may isang kinokontrol na carbon antas ng 2 ± 0.5%. Ang isang carbon-rich produkto ay sabay-sabay na ginawa upang mabawi ang halaga ng gasolina ng carbon.

PANIMULA

Ang American Coal Ash Association (ACAA) taunang survey ng produksyon at paggamit ng karbon fly ash ulat na sa pagitan ng 1966 at 2011, sa ibabaw 2.3 bilyong maikling tons ng fly ash ay nagawa sa pamamagitan ng karbon-fired utility boilers.1 Ng halagang ito, halos 625 milyong tons ay beneficially na ginagamit, karamihan para sa semento at kongkreto produksyon. gayunman, ang natitirang 1.7+ bilyong tonelada ay pangunahing matatagpuan sa landfills o puno ponded impoundments. Habang paggamit rate para sa sariwang nabuo fly ash ay nadagdagan malaki sa ibabaw nakaraang taon, sa kasalukuyang mga rate ng malapit sa 45%, halos 40 milyong tonelada ng fly ash ay patuloy na itapon taun-taon. Habang paggamit rate sa Europa ay naging magkano ang mas mataas kaysa sa US, malaki volume ng fly ash na rin ang naka-imbak sa landfills at impoundments sa ilang mga European bansa. Ang isang labis na halaga ng unburned carbon sa fly ash ay ang pinaka-karaniwang problema. Ang American Association of State Highway at Transportasyon Officials (Aas ः na) at European Standards (EN 450 kategorya A) nangangailangan na ang mga halaga ng unburned carbon sa fly ash, sinusukat sa pamamagitan ng timbang sa pag-aapoy (IKAW AT ANG BATAS) hindi lalampas 5% base sa bigat. gayunman, simula sa kalagitnaan ng 1990s, pag-install ng inutos Nox control kagamitan sa karbon-fired halaman kapangyarihan nadagdagan ang carbon (IKAW AT ANG BATAS) nilalaman ng karamihan sa mga dati nang mabenta fly ash. Ang karagdagang mga kinakailangan upang mabawasan ang Nox at iba pang power plant emissions ay nagbunga ng contamination ng fly ash na may amonya. Bilang kapalit, habang pag-unawa ng mga benepisyo ng paggamit fly ash sa kongkreto patuloy na tumataas, ang availability ng angkop na kalidad fly ash ay nagpapababa. Proseso upang matipid beneficiate off na kalidad fly ash ay gayon din ng pagtaas ng interes sa mga kapangyarihan at kongkreto industriya. STET ay pinasimunuan naturang mga proseso para sa parehong carbon at amonya-alis mula sa fly ash.

TECHNOLOGY PANGKALAHATANG-IDEYA - FLY ASH CARBON SEPARATION

Sa STET carbon separator (pigura 1), ang materyal ay fed sa ang manipis na agwat sa pagitan ng dalawang parallel planar electrodes. Ang mga particle ay triboelectrically sisingilin ng interparticle
contact. Ang positibo sisingilin carbon at ang mga negatibong sisingilin mineral (sa sariwang nabuo ash na hindi pa wetted at pinatuyong) ay akit sa kabaligtaran electrodes. Ang mga particle ay pagkatapos ay swept up sa pamamagitan ng isang tuloy-tuloy na gumagalaw belt at conveyed sa kabaligtaran direksyon. belt ay gumagalaw ang mga particle sa tabi ng bawat elektrod papunta sa magkabilang dulo ng separator. Ang mataas na bilis ng belt Nagbibigay-daan din mataas na throughputs, hanggang 36 tonelada kada oras sa isang solong separator. Ang maliit na agwat sa, mataas na boltahe field, countercurrent flow, masiglang maliit na butil-butil pagkabalisa at self-cleaning pagkilos ng belt sa electrodes ay ang mga kritikal na mga tampok ng STET separator. Sa pamamagitan ng pagkontrol ng iba't-ibang mga parameter ng proseso, tulad ng bilis ng belt, ang feed point, at feed rate, ang STET proseso gumagawa ng mababang LOI fly ash sa mga nilalaman carbon na mas mababa sa 1.5 sa 4.5% mula sa feed fly abo sumasaklaw sa LOI mula sa 4% para matapos 25%.

igos. 1 STET Separator
Fig. 1 STET Separator

Ang separator disenyo ay medyo simple at compact. Ang isang machine na dinisenyo upang iproseso 36 tonelada kada oras ay humigit-kumulang 9 m (30 ft.) mahaba, 1.5 m (5 ft.) malawak, at 2.75 m (9 ft.) mataas. Ang belt at nauugnay na mga rollers ay ang tanging gumagalaw na bahagi. Ang electrodes ay nakatigil at binubuo ng isang naaangkop na matibay na materyal. belt ay gawa ng nonconductive plastic. Ang separator ni power consumption ay tungkol sa 1 kilowatt-hour bawat tonelada ng materyal na naproseso nang may karamihan ng kapangyarihan natupok sa pamamagitan ng dalawang motors nagtutulak ng belt.

Ang proseso ay ganap na dry, hindi nangangailangan ng mga karagdagang materyal bukod sa fly ash at naglalabas ng mga walang wastewater o air emissions. Ang nakuhang materyales ay binubuo ng fly ash nabawasan sa carbon nilalaman sa antas na angkop para sa paggamit bilang pozzolanic admixture sa kongkretong, at ang isang mataas na carbon maliit na bahagi kapaki-pakinabang bilang fuel. Paggamit ng parehong daluyan ng produkto ay nagbibigay ng isang 100% solusyon upang lumipad problema ash pagtatapon.

Mababawi FUEL VALUE NG HIGH-CARBON FLY ASH

Bilang karagdagan sa mga mababang carbon produkto para sa paggamit sa kongkreto, tatak na may pangalang ProAsh®, ang STET proseso ng paghihiwalay din recovers hindi man nasayang unburned carbon sa anyo ng carbon-rich fly ash, branded ECOTHERM™. ECOTHERM™ may makabuluhang halaga ng gasolina at maaaring madaling ma-ibabalik sa electric power plant gamit ang STET ECOTHERM™ Bumalik system upang bawasan ang paggamit karbon sa planta. kapag ECOTHERM™ Nasunog sa utility boiler, ang enerhiya mula sa combustion ay convert sa mataas na presyon / mataas na temperatura steam at pagkatapos ay sa koryente sa parehong kahusayan ng karbon, karaniwang 35%. Ang conversion ng nakuhang muli thermal enerhiya sa koryente sa ST Equipment & Technology LLC ECOTHERM™ Bumalik sistema ay dalawa sa tatlong beses na mas mataas kaysa sa competitive na teknolohiya na kung saan ang enerhiya ay mababawi bilang mababang uri init sa anyo ng mainit na tubig na kung saan ay circulated sa boiler feed tubig sistema. ECOTHERM™ ay ginagamit din bilang isang mapagkukunan ng kwats at alumina sa kilns semento, displacing ang mas mahal raw materyales, tulad ng shale o Bauxite, na kung saan ay ginagamit sa semento produksyon. Ang paggamit ng mataas na carbon ECOTHERM™ abo alinman sa isang planta ng kapangyarihan o isang semento tapahan, magpapakinabang sa enerhiya pagbawi mula sa naihatid karbon, pagbawas ng pangangailangan sa minahan at transportasyon karagdagang gasolina sa mga kagamitan.

ni STET Talen Energy Brandon Shores, SMEPA R.D. kinabukasan, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, at RWEnpower Aberthaw lumipad halaman ash, lahat ay may kasamang ECOTHERM™ return systems. Ang mahahalagang sangkap ng sistema ay ipinakita sa Figure 2.

igos. 2 ECOTHERM™ return sistema
Fig. 2 EcoTherm™ Return system

STET ASH PROCESSING PASILIDAD

Kontroladong mababang LOI fly ash ay nagawa na may ni STET teknolohiya sa labindalawang mga istasyon ng kapangyarihan sa buong U.S., Canada, ang UK., Poland, at ang Republika ng Korea. ProAsh® lumipad ash
ay naaprubahan para sa paggamit sa pamamagitan ng higit sa dalawampung estado awtoridad highway, pati na rin ang maraming iba pang mga ahensya ng detalye. ProAsh® din sertipikadong sa ilalim ng Canadian Standards Association at EN 450:2005 kalidad na mga pamantayan sa Europa. Ash processing facility gamit STET teknolohiya ay nakalista sa Table 1.

mesa 1. STET Commercial Operations

Kagamitan / Estasyon ng enerhiyalugarSimula ng
komersyal
operasyon
Mga Detalye pasilidad
Duke Energy – Roxboro
himpilan
North Carolina
Estados Unidos
mag-anak na Irlandes. 19972 panghiwalay
enerhiya mga wika - Brandon
Shores Station
Maryland
Estados Unidos
Abril 19992 panghiwalay
35,000 tonelada ng imbakan simboryo.
Ecotherm™ Return 2008
Shchotash (Lafarge / Scottish
Power Joint Venture) -
Longannet Station
Eskosya
Reyno Unido
Oktubre. 20021 panghiwalay
Jacksonville Electric Authority -
St. River Power Park ni Juan,
FL
Plorida
Estados Unidos
Mayo 20032 panghiwalay
Coal / petcoke blends
amonya alis
South Mississippi Electric
Power Authority R.D. kinabukasan
himpilan
Mississippi
Estados Unidos
Jan. 20051 panghiwalay
Ecotherm™ Return
New Brunswick Power
Company
Belledune Station
bago
Brunswick,
Canada
Abril 20051 panghiwalay
Coal / petcoke Blends
Ecotherm™ Return
OF npower
Didcot Station
Inglatera
Reyno Unido
Agosto 20051 panghiwalay
Ecotherm™ Return
Mga wika Energy Brunner Island
himpilan
Pennsylvania
Estados Unidos
Disyembre 20062 panghiwalay
40,000 Ton imbakan simboryo
Tampa Electric Co.
Big Bend Station
Plorida
Estados Unidos
Abril 20083 panghiwalay, double pass
25,000 Ton imbakan simboryo
amonya alis
OF npower
Aberthaw Station (Lafarge
Cement UK)
Wales
Reyno Unido
Setyembre 20081 panghiwalay
amonya alis
Ecotherm™ Return
EDF Energy West Burton
himpilan
(Lafarge Cement UK, Cemex)
Inglatera
Reyno Unido
Oktubre 20081 panghiwalay
Ecotherm™ Return
zgp (Lafarge Cement Poland /
Ciech Janikosoda JV)
PolandMarso 20101 panghiwalay
Korea South-East Power
Yeongheung Yunit 5&6
Timog KoreaSetyembre 20141 panghiwalay
Ecotherm™ Return
Lafarge Cement Poland
Warsaw
Poland20161 panghiwalay

Konklusyon

Pag-maximize ang paggamit ng fly ash bilang semento kapalit sa kongkreto produksyon kalahatan binabawasan ang carbon dioxide emissions na kaugnay sa konstruksiyon aktibidad. gayunman, polusyon control system ipinatupad ng karbon-fired kapangyarihan istasyon nagresulta sa isang pagbabawas ng mga magagamit na fly ash pulong pagtutukoy kongkreto-grade. Ang karagdagang marawal na kalagayan ng fly ash kalidad ay inaasahan dahil sa karagdagang reductions sa ipinahihintulot na gas emissions. Upang maiwasan ang pagkawala ng mahalagang mapagkukunan ng materyal para sa kongkreto produksyon pati na rin ang pagbabawas ng greenhouse gas emissions na kaugnay sa kongkreto konstruksiyon, proseso para sa pagpapanumbalik ng ang kalidad ng mga fly ash sa isang pang-ekonomiya at kapaligiran viable na paraan ay kinakailangan.

Ang beneficiation ng fly ash sa STET proseso karagdagang pinatataas ang supply ng mahalagang materyal. Ang STET beneficiation proseso patuloy na maging ang pinaka-malawakan nailapat mga paraan upang i-upgrade sa ibang unusable fly ash sa mga materyal ng mataas na halaga para sa semento kapalit sa kongkretong. Labing-walo SETT carbon panghiwalay ay kasalukuyang sa lugar na may higit sa 100 machine-taon ng pagpapatakbo.

ProAsh® Nakahanap ng malawak na pagtanggap sa kongkreto industriya bilang premium fly ash na nangangailangan ng higit na mas mababa pagsubaybay sa mga pangangailangan air entrainment dahil sa mas mababa LOI na pabagu-bago kaysa sa iba pang mga abo. Bumabalik na ang high-carbon pag-isiping mabuti mula sa proseso STET sa boiler sa isang planta ng kapangyarihan ay nagbibigay-daan sa pagbawi ng mababawi halaga carbon fuel sa isang kahusayan katulad ng karbon. STET nag-aalok ng matipid na paraan upang mabawi ash para sa mataas na halaga ng paggamit na kung hindi man ay landfilled. Electrostatic carbon paghihiwalay at ECOTHERM™ bumalik sa boiler ay nagbibigay ng isang modular solusyon sa mga pangangailangan fly ash isang utility ni. Ang mga prosesong ito ay maaring ipatupad sa phases, o bilang isang solong proyekto.

MGA REPERENSIYA
[1] Amerikano Coal Ash Coal mga produkto Combustion at Paggamit Statistics:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/