20 tuổi của Beneficiation bay tro Triboelectrostatic – Vietbuild 2015 –

STET Triboelectrostatic tách đã được sử dụng cho các beneficiation thương mại của đốt than tro bay để sản xuất một sản phẩm carbon thấp để sử dụng như là một thay thế xi măng trong bê tông cho gần 20 năm....

Tải về PDF

F. Hrach, S. Gasiorowski, H.Guicherd

ST thiết bị & Công nghệ LLC (STET), 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 HOA KỲ

HỘI NGHỊ: Vietbuild hồ chí minh-tháng sáu 2015

TỪ KHÓA: Triboelectrostatic, Beneficiation, Giặt Fly Ash, Carbon tách trừu tượng

STET Triboelectrostatic tách đã được sử dụng cho thương mại beneficiation của tro bay đốt than để sản xuất các sản phẩm carbon thấp để sử dụng như là một thay thế xi măng bê tông cho gần hai mươi năm. Với 18 Máy phân tách trong 12 -than bắn nhà máy điện trên thế giới, ST thiết bị & Công nghệ LLC (STET) dấu phân cách điện cấp bằng sáng chế đã được sử dụng để sản xuất hơn 15 Triệu tấn sản phẩm thấp cacbon.

Cho đến nay, thương mại beneficiation tro bay đã được thực hiện độc quyền trên khô "Chạy ga" tro. STET của công nghệ sơn tĩnh điện beneficiation giảm carbon nội dung tro bay than, sản xuất phù hợp, ash carbon thấp để sử dụng như là một thay thế cho xi măng. Fly ash với cacbon mức tối đa 25% đã được sử dụng để sản xuất tro với một mức độ kiểm soát carbon 2 ± 0.5%. Một sản phẩm giàu cacbon đồng thời được sản xuất để phục hồi giá trị nhiên liệu của cacbon.

GIỚI THIỆU

Hiệp hội người Mỹ than tro (ACAA) cuộc khảo sát hàng năm của sản xuất và sử dụng tro bay than báo cáo rằng giữa 1966 và 2011, qua 2.3 tỷ tấn ngắn tro bay đã được sản xuất bằng than đốt Tiện ích nồi hơi. 1 số tiền này, xấp xỉ 625 triệu tấn đã được sử dụng có lợi, chủ yếu là để sản xuất xi măng và bê tông. Tuy nhiên, số còn lại 1.7+ tỷ tấn chủ yếu được tìm thấy tại bãi chôn lấp hoặc đầy ponded impoundments. Trong khi việc sử dụng tỷ giá cho tươi tạo ra fly ash đã tăng đáng kể trong năm gần đây, với các mức giá hiện tại gần 45%, xấp xỉ 40 triệu tấn tro bay tiếp tục được xử lý hàng năm. Trong khi việc sử dụng tỷ giá tại châu Âu đã cao hơn nhiều so với ở Mỹ, các khối lượng đáng kể của fly ash cũng đã được lưu trữ trong các bãi chôn lấp và impoundments ở một số nước châu Âu. Vấn đề phổ biến nhất là một số tiền quá nhiều không cháy cacbon trong fly ash. American Association of State Highway và cán bộ giao thông vận tải (AASHTO) và tiêu chuẩn Châu Âu (EN 450 Loại A) yêu cầu mà số lượng carbon nung trong fly ash, đo bằng mất trên đánh lửa (LOI) không vượt quá 5% theo trọng lượng. Tuy nhiên, bắt đầu vào giữa thập niên 1990, lắp đặt thiết bị kiểm soát NOx bắt buộc tại nhà máy điện đốt than tăng cacbon (LOI) nội dung của nhiều tro bay trước đó với thị trường. Các yêu cầu tiếp tục giảm NOx và các nhà máy điện khí thải có kết quả là sự ô nhiễm của fly ash với amoniac. Như một hệ quả, trong khi hiểu những lợi ích của việc sử dụng tro bay trong bê tông tiếp tục tăng, sự sẵn có của tro bay phù hợp chất lượng là giảm. Quá trình kinh tế beneficiate ra chất lượng fly ash như vậy, cũng của việc tăng lãi suất để điện và bê tông công nghiệp. STET đã đi tiên phong trong các quá trình để loại bỏ carbon và amoniac từ fly ash.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ-FLY ASH CARBON CHIA LY

Trong phân cách carbon STET (Con số 1), vật liệu được đưa vào khoảng cách mỏng giữa hai điện cực phẳng. Các hạt triboelectrically được trả bởi interparticle
liên hệ. Carbon tính tích cực và tiêu cực tính khoáng (ở ash tươi tạo ra đã không được lên và sấy khô) đang thu hút để đối diện với điện cực. Các hạt được sau đó xuôi lên bởi một vành đai liên tục di chuyển và chuyển tải ở hướng đối diện. Di chuyển vành đai liền kề với mỗi điện cực hướng tới kết thúc đối diện của sự tách hạt. Tốc độ đai cao cũng cho phép rất cao throughputs, tối đa 36 tấn / giờ trên một đĩa đơn tách. Khoảng cách nhỏ, lĩnh vực điện áp cao, dòng chảy Countercurrent, kích động mạnh mẽ hạt-hạt và tự làm sạch hành động của vành đai trên các điện cực là những tính năng quan trọng của tách STET. Bằng cách kiểm soát các thông số quá trình khác nhau, chẳng hạn như tốc độ đai, điểm thức ăn, và nguồn cấp dữ liệu tỷ lệ, quá trình STET sản xuất thấp LOI fly ash carbon nội dung của ít hơn 1.5 để 4.5% từ nguồn cấp dữ liệu bay khác nhau, trong LOI từ đống tro tàn 4% đến hơn 25%.

Sung. 1 STET tách

Thiết kế tách là tương đối đơn giản và nhỏ gọn. Máy được thiết kế để xử lý 36 tấn mỗi giờ là khoảng 9 m (30 ft.) dài, 1.5 m (5 ft.) rộng, và 2.75 m (9 ft.) cao. Vành đai và con lăn kết hợp là các bộ phận chuyển động duy nhất. Các điện cực là văn phòng phẩm và một bằng vật liệu bền bỉ một cách thích hợp. Thắt lưng được làm bằng nhựa nonconductive. Tiêu thụ điện của máy phân loại là về 1 mỗi kilowatt-giờ / tấn nguyên liệu chế biến với hầu hết các điện tiêu thụ bởi hai động cơ lái xe vành đai.

Quá trình này là hoàn toàn khô, không yêu cầu các vật liệu bổ sung khác ngoài tro bay và không tạo ra nước thải hoặc khí thải. Các tài liệu thu hồi bao gồm fly ash giảm carbon nội dung mức độ phù hợp để sử dụng như một hỗn hợp pozzolanic trong bê tông, và một phần nhỏ cacbon cao hữu ích như là nhiên liệu. Sử dụng cả hai dòng sản phẩm cung cấp một 100% giải pháp cho fly ash xử lý vấn đề.

NHIÊN LIỆU THU HỒI GIÁ TRỊ CỦA CARBON CAO FLY ASH

Ngoài các sản phẩm carbon thấp để sử dụng trong bê tông, thương hiệu được đặt theo tên ProAsh®, STET tách quá trình cũng khôi phục nếu không lãng phí không cháy carbon dưới dạng carbon giàu fly ash, thương hiệu EcoTherm™. EcoTherm™ có giá trị đáng kể nhiên liệu và có thể dễ dàng được trả lại cho nhà máy điện điện bằng cách sử dụng STET EcoTherm™ Các hệ thống trở lại để giảm việc sử dụng than đá tại nhà máy. Khi EcoTherm™ bị đốt cháy trong lò hơi Tiện ích, năng lượng từ quá trình đốt cháy được chuyển đổi sang áp suất cao/High-Temperature hơi nước và sau đó đến điện ở cùng một hiệu quả như than đá, thông thường 35%. Việc chuyển đổi năng lượng nhiệt hồi phục thành điện trong thiết bị ST & Công nghệ LLC EcoTherm™ Hệ thống trở lại là 2-3 lần cao hơn của công nghệ cạnh tranh nơi phục hồi năng lượng như cấp thấp nhiệt ở dạng nước nóng được lưu thông đến các nồi hơi nguồn cấp dữ liệu hệ thống nước. EcoTherm™ cũng được sử dụng như là một nguồn của silica và nhôm trong lò nung xi măng, thay thế các nguyên liệu đắt tiền hơn, chẳng hạn như đá phiến sét hoặc Bô xít, được sử dụng trong sản xuất xi măng. Sử dụng các-bon cao EcoTherm™ Ash hoặc tại một nhà máy điện hoặc lò nung xi măng, tối đa hóa phục hồi năng lượng từ than đá giao, giảm sự cần thiết để khai thác và vận chuyển nhiên liệu bổ sung cho các cơ sở.

STET của Talen năng lượng Brandon Shores, SMEPA R.D. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF năng lượng West Burton, và RWEnpower Aberthaw fly ash cây, Tất cả bao gồm EcoTherm™ Trở lại hệ thống. Thành phần thiết yếu của hệ thống được trình bày trong hình 2.

Sung. 2 EcoTherm™ Trở lại hệ thống

STET ASH CHẾ TIỆN NGHI

Kiểm soát thấp LOI fly ash được sản xuất với công nghệ của STET tại mười hai nhà máy điện trên khắp Hoa Kỳ, Canada, Vương Quốc Anh, Ba Lan, và Hàn Quốc. ProAsh® fly ash
đã được chấp thuận cho sử dụng bởi hơn hai mươi bang quốc lộ chính quyền, cũng như nhiều khác cơ quan đặc điểm kỹ thuật. ProAsh® cũng đã được chứng nhận theo các Hiệp hội tiêu chuẩn Canada và EN 450:2005 tiêu chuẩn chất lượng châu Âu. Tiện nghi xử lý tro, sử dụng công nghệ STET được liệt kê trong bảng 1.

Bàn 1. STET hoạt động thương mại

Tiện ích / Nhà máy điện	Vị trí	Bắt đầu Thương mại hoạt động	Chi tiết cơ sở
Công tước năng lượng-Roxboro Station	Bắc Carolina HOA KỲ	Tháng chín. 1997	2 Máy phân tách
Talen năng lượng - Brandon Shores Station	Maryland HOA KỲ	Tháng tư 1999	2 Máy phân tách 35,000 tôn lí dome. Trở lại Ecotherm™ 2008
ScotAsh (Lafarge / Người Scotland Sức mạnh công ty liên doanh) - Longannet Station	Scotland VƯƠNG QUỐC ANH	Tháng mười. 2002	1 Phân cách
Jacksonville điện cơ quan - St. John's River điện Park, FL	Florida HOA KỲ	Có thể 2003	2 Máy phân tách Hỗn hợp than/Petcoke Loại bỏ amoniac
Nam Mississippi điện Cơ quan quyền lực R.D. Morrow Station	Mississippi HOA KỲ	Jan. 2005	1 Phân cách Trở lại Ecotherm™
New Brunswick điện Công ty Belledune Station	Mới Brunswick, Canada	Tháng tư 2005	1 Phân cách Hỗn hợp than/Petcoke Trở lại Ecotherm™
RWE npower Didcot Station	Anh VƯƠNG QUỐC ANH	Tháng tám 2005	1 Phân cách Trở lại Ecotherm™
Talen năng lượng Brunner Island Station	Pennsylvania HOA KỲ	Tháng mười hai 2006	2 Máy phân tách 40,000 Tôn lí dome
Tampa điện Co. Big Bend Station	Florida HOA KỲ	Tháng tư 2008	3 Máy phân tách, vượt qua gấp đôi 25,000 Tôn lí dome Loại bỏ amoniac
RWE npower Aberthaw Station (Lafarge Xi măng Vương Quốc Anh)	Xứ Wales VƯƠNG QUỐC ANH	Tháng chín 2008	1 Phân cách Loại bỏ amoniac Trở lại Ecotherm™
EDF năng lượng West Burton Station (Lafarge xi măng Vương Quốc Anh, Cemex)	Anh VƯƠNG QUỐC ANH	Tháng mười 2008	1 Phân cách Trở lại Ecotherm™
ZGP (Ba Lan Lafarge xi măng / Ciech Janikosoda liên doanh)	Ba Lan	Tháng ba 2010	1 Phân cách
Triều tiên đông nam quyền lực Đơn vị Yeongheung 5&6	Nam Triều tiên	Tháng chín 2014	1 Phân cách Trở lại Ecotherm™
Ba Lan Lafarge xi măng Vacsava	Ba Lan	2016	1 Phân cách

KẾT LUẬN

Tối đa hóa việc sử dụng tro bay như là một thay thế xi măng trong sản xuất bê tông đáng kể làm giảm lượng phát thải khí carbon dioxide gắn liền với hoạt động xây dựng. Tuy nhiên, Hệ thống kiểm soát ô nhiễm, thực hiện bởi các nhà máy điện đốt than có kết quả trong một giảm tro bay có cuộc họp thông số kỹ thuật bê tông cấp. Hơn nữa sự suy thoái của fly ash chất lượng dự kiến sẽ do tiếp tục cắt giảm lượng phát thải khí cho phép. Để tránh mất mát tài nguyên này có giá trị của các nguyên liệu cho sản xuất bê tông, cũng như giảm phát thải khí nhà kính kết hợp với bê tông xây dựng, quá trình khôi phục chất lượng tro bay một cách kinh tế và môi trường khả thi là cần thiết.

Beneficiation fly ash với STET quá trình hơn nữa làm tăng nguồn cung cấp tài liệu quan trọng này. Các quy trình STET beneficiation tiếp tục được các phương pháp áp dụng rộng rãi nhất để nâng cấp nếu không sử không thể bay tro với giá trị cao vật liệu để thay thế xi măng trong bê tông. Mười tám SETT carbon tách hiện đang ở nơi với hơn 100 máy-năm hoạt động.

ProAsh® đã tìm thấy sự chấp nhận rộng trong ngành công nghiệp cụ thể như một tro bay phí bảo hiểm đòi hỏi ít giám sát yêu cầu entrainment không do ít biến đổi lợi hơn khác tro. Trở về tập trung cacbon cao từ quá trình STET cho lò hơi nhà máy điện cho phép phục hồi phục hồi Bon nhiên liệu giá trị tại một hiệu quả tương tự như than. STET cung cấp phương tiện kinh tế để phục hồi tro cho sử dụng giá trị cao mà nếu không sẽ được bãi chôn lấp. Tĩnh điện carbon tách và Ecotherm™ quay trở lại các nồi hơi cung cấp một giải pháp mô-đun với một tiện ích fly ash nhu cầu. Các quá trình này có thể được thực hiện trong giai đoạn, hoặc như là một dự án duy nhất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Sản phẩm Mỹ than tro than đốt và số liệu thống kê sử dụng:
https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/