Basdırıldı of Triboelectrostatic Beneficiation və Ponded Fly Ash

American Coal Ash Association (ACAA) istehsal və kömür uçucu kül istifadə illik sorğu arasında məlumatına 1966 və 2011, artıq 2.3 fly kül milyard qısa ton kömür kommunal qazanları ilə istehsal olunub. Bu məbləğin, təxminən 625 milyon ton beneficially istifadə edilmişdir, əsasən sement və beton istehsalı üçün. lakin, qalan 1.7+ milyard ton əsasən atık aşkar və ya ponded impoundments dolu.

Basdırıldı of Triboelectrostatic Beneficiation və Ponded Fly Ash

xüsusiyyət Beneficiation & reklamasiya

LANDFILLEDAND PONDED FLYASH OF TRIBOELECTROSTATIC beneficiation

Lewis Baker tərəfindən,Abhishek Gupta, Stephen Gasiorowski, və Frank Hrach

 

American Coal Ash Association (ACAA) istehsal və kömür uçucu kül istifadə illik sorğu arasında məlumatına 1966 və 2011, artıq 2.3 fly kül milyard qısa ton məbləğin kömürlə işləyən kommunal boilers.1 tərəfindən istehsal olunub, təxminən 625 milyon ton beneficially istifadə edilmişdir, əsasən sement və beton istehsalı üçün. lakin, qalan 1.7+ milyard ton əsasən atık aşkar və ya ponded impoundments dolu. təzə yaradılan fly kül üçün istifadə dərəcələri son illər ərzində əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır baxmayaraq, yaxın cari dərəcələri ilə 45%, təxminən 40 fly kül milyon ton məhv davam. Avropada istifadə nisbətləri Amerika Birləşmiş Ştatları daha yüksək olmuşdur baxmayaraq, fly kül xeyli həcmdə də bəzi Avropa ölkələrində atık və impoundments saxlanılır edilmişdir

son vaxtlar, bu atılmasını material bərpa maraq artıb, kömürlə işləyən elektrik nəsil kimi aşağı istehsal dövründə beton və sement istehsalı üçün yüksək keyfiyyətli fly kül üçün tələb qismən görə Avropa və Şimali Amerikada azalıb. belə poliqonların uzunmüddətli ekoloji təsiri haqqında narahatlıqlar da bu saxlanılır kül üçün faydalı istifadə applications tapmaq üçün kommunal isteyen olunur.

Basdırıldı ASH QUALITY VƏ TƏLƏB beneficiation

bu saxlanılır fly kül bəzi faydalı istifadə üçün yararlı ola bilər baxmayaraq ilkin qazıntı kimi, böyük əksəriyyəti sement və ya konkret istehsalı üçün keyfiyyət standartlarına cavab üçün bir neçə emal tələb edir. material adətən rəftar və compaction imkan islanmış çünki airborne toz nəsil aradan qaldırılması zamanı, konkret istehsalçıları quru kimi beton uçucu kül praktikasını davam etdirmək istəyirəm, çünki qurutma və deagglomeration konkret istifadə üçün zəruri tələbidir, gözəl toz. lakin, kül kimyəvi tərkibi təmin spesifikasiyası-xüsusən karbon məzmun ilə görüşüb, alovlanma zərər kimi qiymətləndirilir (LAW)bir böyük problem dir. uçucu kül istifadə son artmışdır kimi 20+ il, ən "in-spec" kül beneficially istifadə edilmişdir, və off-keyfiyyətli kül aradan. belə, LOI azaldılması kommunal impoundments olan uçucu kül əksəriyyəti bərpa istifadə üçün tələb olacaq.

TRIBOELECTRIC ayrılması BY LOI AZALDILMASI

digər tədqiqatçılar basdırıldı qurtarıldı of LOI azaldılması yanma texnika və Yüzdürme prosesləri istifadə və fly kül ponded baxmayaraq, ST Equipment & Texnologiya (STET) Onun unikal ki, tapdı triboelektrostatik kəmər ayırma sistemi, uzun təzə yaradılan fly kül beneficiation üçün istifadə, də uyğun qurudulması və deagglomeration sonra bərpa kül üzərində təsirli.

STET tədqiqatçılar Amerika və Avropada bir neçə uçucu kül plomb olan qurudulmuş basdırıldı kül triboelectrostatic ayrılması davranış test. Bu bərpa kül bir təəccüblü fərq çox eyni təzə yaranan kül ayrılmış: hissəcik doldurulması təzə kül ki ləğv edildi, qurudulmuş olan karbon mineral.2 ilə bağlı mənfi doldurulması ilə bu STET triboelectrostatic separator polarite phenomenon.3-5 müşahidə var uçucu kül karbon elektrostatik ayrılması Digər tədqiqatçılar asanlıqla mənfi ittiham karbon imtina imkan düzəlişlər edilə bilər basdırıldı uçucu kül mənbələri. Heç bir xüsusi separator dizayn dəyişikliklər və ya nəzarət etdiyi hadisələrin yerləşdirilməsi üçün lazım olan

TECHNOLOGY XÜLASƏ-FLY ASH CARBON SEPARATION

STET karbon separator In (əncir. 1), material iki paralel planar elektrodlar arasında nazik boşluğu daxil qidalanır. hissəciklər triboelectrically interparticle əlaqə ittiham olunur. müsbət yüklü karbon və mənfi ittiham mineral (təzə yaradılan kül islanmış və qurudulmuş deyil ki,) qarşı elektrodlar cəlb olunur. hissəciklər sonra davamlı hərəkət kəmər ilə süpürülmək və əks istiqamətdə çatdırdı ki,. kəmər separator qarşı bitir qarşı hər elektrod bitişik hissəciklər hərəkət. yüksək kəmər sürəti də qədər çox yüksək throughputs verir 36 bir separator saatda ton. kiçik boşluğu, yüksək gərginlikli sahə, əks-cərəyan axını, enerjili hissəcik-hissəcik təşviqat, və elektrodlar üzərində kəmər özünü təmizləmə fəaliyyət STET separator tənqidi xüsusiyyətləri. müxtəlif proses parametrləri nəzarət, belə kəmər sürəti, feed point, və feed dərəcəsi, STET proses az karbon məzmunu aşağı LOI fly kül istehsal 1.5 qədər 4.5% olan Loi qədər feed fly kül 4% artıq etmək 25%.

separator dizayn nisbətən sadə və yığcam. emal üçün nəzərdə tutulmuşdur bir maşın 40 saatda ton təxminən 30 ft (9 m) uzun, 5 ft (1.5 m) geniş, və 9 ft (2.75 m) hündür. kəmər və əlaqədar rulolar yalnız hərəkət edən hissələri. elektrodlar stasionar və lazımi davamlı material ibarət olan. kəmər nonconductive plastik edilir. Separator güc istehlakı haqqında 1 kəmər sürücülük iki mühərrikləri istehlak hakimiyyəti ən ilə emal material ton kilovat-saat.

proses tamamilə quru, fly kül başqa heç bir əlavə materiallar tələb edir, və heç bir tullantı su və ya hava emissiyaları istehsal. bərpa materialları konkret bir Pozzolanic aşqar kimi istifadə üçün yararlı səviyyəsi karbon məzmunu aşağı fly kül ibarətdir, yanacaq kimi və yüksək karbon fraksiyası faydalı. Məhsul axınları istifadə təmin edən 100% həll kül xaric problemləri uçmaq.

PROASH Landfills qurtarıldı

kül dörd mənbələri poliqonların əldə edildi: Birləşmiş Krallıq və nümunələri B yerləşən stansiya nümunə A, C, və ABŞ-dan D. Bütün bu nümunələr böyük kommunal qazanlar ilə bitumlu kömür yanma olan kül ibarət. Due atık maddi karışmasıdır üçün, Heç bir məlumat xüsusi kömür mənbə və ya yanma şəraiti ilə bağlı mövcud.

STET tərəfindən qəbul kimi arasında olan nümunələri 15 və 27% su, kimi basdırıldı material üçün səciyyəvidir. nümunələri də böyük müxtəlif miqdarda olan >1/8 ilə. (3 mm) material. karbon ayrılması üçün nümunələri hazırlamaq, böyük zibil seçim ilə çıxarıldı və nümunələri sonra qurudulmuş və karbon beneficiation əvvəl deagglomerated. qurutma / deagglomeration üçün bir neçə üsullar ümumi prosesinin optimallaşdırılması üçün pilot miqyaslı qiymətləndirilir edilib. STET effektiv elektrostatik ayrılması üçün zəruri sinxron qurutma və deagglomeration təklif edir ki, sənaye sübut yem emalı sistemi seçildi. Ümumi proses flowchart Fig təqdim olunur. 2.

Hazırlanmış nümunələrin xassələri diapazonda idi kül uçmaq adi kommunal qazanlardan birbaşa əldə edilir. separator feeds və məhsullar üçün ən müvafiq xassələri Cədvəl cəmlənir 2, bərpa məhsul ilə birlikdə.

ST Equipment & Technology

STET separator emal qurudulmuş, basdırıldı uçucu kül

ST Equipment & Technology

Proses axını diagram

CARBON SEPARATION

STET triboelectric kəmər separator istifadə Carbon azaldılması məhkəmə dörd poliqon uçucu kül mənbələrdən aşağı LOI məhsulları çox yaxşı bərpa nəticələndi. emal təzə kül ilə müqayisədə karbon doldurulması əks heç bir şəkildə ayrı rüsvay etməyib əvvəl müzakirə.

poliqonunda bərpa qazan və kül həm təzə toplanmış kül üçün STET prosesi istifadə edərək, bərpa aşağı LOI fly kül xassələri Cədvəl ümumiləşdirilmişdir 1. nəticələri basdırıldı materialdan istehsal ProAsh® üçün məhsulun keyfiyyətinin təzə uçucu kül mənbələrdən hasil məhsul ekvivalent olduğunu göstərir.

Konkret PERFORMANCE

ProAsh ki, eyni yerdən kommunal qazanları tərəfindən təzə fly kül hasil etmək emalı poliqon material yaradılan ProAsh xassələri müqayisə edildi. emal emalı kül ASTM C618 və AASHTO M bütün texniki görüşüb 250 standartları. masa 2 təzə və emalı material arasında cüzi fərq göstərən mənbələri iki nümunələri kimya ümumiləşdirir.

bir gücü inkişaf 20% olan havan ildə aşağı LOI fly kül əvəz 600 lb / yd3 cementitious material (Cədvəl görmək 3) ProAsh məhsul basdırıldı kül əldə göstərdi eyni istehsal təzə fly kül olan ProAsh istifadə istehsal havan müqayisə gücü ilə havan vermişdir. yüksək-end dəstək verəcəyini zənginləşdirilirdi emalı kül son məhsul konkret sənayesi ProAsh hazırda xidmət bazarlarında malikdir yüksək qiymətli mövqeyi ilə ardıcıl istifadə edir.

PROCESS ECONOMICS

ABŞ-da ucuz təbii qaz mövcudluğu çox qurutma prosesləri iqtisadiyyat artırır, poliqonların olan islanmış fly kül qurutma, o cümlədən. masa 4 Amerika Birləşmiş Ştatları əməliyyatları üçün yanacaq xərcləri əks 15% və 20% nəm məzmunu. qurutma Tipik qeyri-səmərəli hesablanır dəyərinə daxil edilir. Xərclər qurutma sonra material kütləvi əsaslanır. STET triboelectrostatic ayrılması emal üçün qurutma fly kül üçün əlavə xərcləri nisbətən aşağı.

Hətta feed qurutma xərcləri əlavə, STET ayrılması prosesi ucuz təklif edir, basdırıldı fly kül LOI azaldılması sənaye sübut prosesi. emalı fly kül üçün STET prosesdir üçdə biri yanma-based sistemləri ilə müqayisədə kapital dəyəri bir yarısı. emalı fly kül üçün STET prosesi də yanma və ya yüzme-based sistemləri ilə müqayisədə ətraf mühitə əhəmiyyətli dərəcədə aşağı emissiyaları var. standart STET proses quraşdırılması üçün yalnız əlavə hava emissiya mənbəyi təbii qaz atəş kurutma Çünki, Bu nisbətən sadə olardı icazə.

TABLE 1: Yem və BƏRPA PROASH OF XÜSUSİYYƏTLƏRİ
separator üçün nümunə Feed LAW, % ProAsh LAW, % ProAsh
incəlik, % +325 ilgək
ProAsh kütləvi gəlir, %
Fresh A 10.2 3.6 23 84
basdırıldı A 11.1 3.6 20 80
Fresh B 5.3 2.0 13 86
basdırıldı B 7.1 2.0 15 65
Fresh C 4.7 2.6 16 82
basdırıldı C 5.7 2.5 23 72
basdırıldı D 10.8 3.0 25 80
TABLE 2: LOW-LOI kül ASH CHEMISTRY
Material mənbə SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3
Fresh B 51.60 24.70 9.9 2.22 0.85 2.19 0.28 0.09
basdırıldı B 50.40 25.00 9.3 3.04 0.85 2.41 0.21 0.11
Fresh C 47.7 23.4 10.8 5.6 1.0 1.9 1.1 0.03
basdırıldı C 48.5 26.5 11.5 1.8 0.86 2.39 1.18 0.02
7-gün compressive gücü, % təzə kül nəzarət 28-gün compressive gücü, % təzə kül nəzarət
Fresh B 100 100
basdırıldı B 107 113
Fresh C 100 100
basdırıldı C 97 99
TABLE 4: Quru kütləvi ƏSASINDA QURUMA xərcləri
Nem, % Heat tələb KWhr / T yaş əsasları Qurutma xərc / T quru əsasları (təbii qaz $ 3.45 / mmBTU başa)
15 165 $ 2.28
20 217 $ 3.19
HIGH-CARBON FLY kül BƏRPA FUEL DƏYƏRİ

concrete- marka adlı ProAsh-STET ayrılması prosesində istifadə üçün aşağı karbon məhsul əlavə başqa karbon zəngin fly kül şəklində yanmamış karbon sərf bərpa də, markalı EcoTherm™. EcoTherm əhəmiyyətli yanacaq dəyəri var və asanlıqla zavodda kömür istifadə azaltmaq üçün STET EcoTherm qayıt sistemi istifadə edərək elektrik stansiyasının geri bilər. EcoTherm kommunal qazan yandı zaman, yanma enerji kömür eyni səmərəliliyi yüksək təzyiq / yüksək temperatur buxar çevrilir və sonra elektrik etmək, adətən 35%. STET EcoTherm Return sistemində elektrik bərpa istilik enerjisi dönüşüm enerji isti su şəklində aşağı dərəcəli istilik kimi bərpa rəqabət texnologiya daha iki-üç dəfə çoxdur, qazan feed su sistemi dövr olan. EcoTherm də sement sobalarında alüminium mənbəyi kimi istifadə olunur, daha bahalı boksit displacing, adətən uzun məsafələr nəql olunur ki,. bir elektrik stansiyasının yüksək karbon EcoTherm kül istifadə edərək və ya sement soba təslim kömür enerji bərpa artırır, mina və qurğuların əlavə yanacaq nəql etmək üçün ehtiyac azaldılması.

STET nin Dillər Energy Brandon Shores, SMEPA R.D. sabah, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, RWEnpower Aberthaw, və Koreya Cənub-Şərqi Power bütün EcoTherm Return sistemləri daxildir kül bitki uçmaq.

STET ASH PROCESSING FACILITIES

STET nin ayrılması prosesi bəri kommersiya istifadə edilmişdir 1995 uçucu kül beneficiation və artıq istehsal olunub 20 yüksək keyfiyyətli milyon ton beton istehsalı üçün kül uçmaq. Nəzarət aşağı LOI ProAsh hazırda STET texnologiyası ilə istehsal olunur 12 Birləşmiş Ştatlar boyunca elektrik stansiyaları, Kanada, Birləşmiş Krallıq, Polşa, və Koreya Respublikası. ProAshfly ash daha tərəfindən istifadə üçün təsdiq edilmişdir 20 dövlət quru yolu orqanları, eləcə də bir çox digər dəqiqləşdirilməsi agentlikləri kimi. ProAsh də Kanada Standartlarına Assosiasiyası və EN altında təsdiq edilmişdir 450:2005 Avropa keyfiyyət standartlarına. STET texnologiyasından istifadə Ash emal müəssisələrinin Cədvəl verilmişdir 5.

NƏTİCƏLƏR

böyük maddi uyğun dərisinin soyulması sonra, qurutma, və deagglomeration, kommunal bitki poliqonların bərpa kül uçmaq sənayedə STET triboelectric kəmər separator istifadə karbon məzmunu azaldıla bilər. uçucu kül məhsulun keyfiyyəti, ProAsh, emalı Poliqon maddi STET sistemi istifadə edərək,, ProAsh ekvivalent təzə feed fly kül hasil edir. ProAsh məhsul çox yaxşı uyğun və beton istehsalı sübut edir. basdırıldı kül bərpa və beneficiation kömürlə işləyən kommunal nəsil azaltmaq kimi "təzə" kül istehsalın azaldılması baxmayaraq beton istehsalçıları üçün yüksək keyfiyyətli kül davamlı təchizatı təmin edəcək. əlavə olaraq, beton istehsalçıları üçün dəyərli xammal bir tullantı məhsul məsuliyyəti dəyişdirmək üçün prosesi istifadə edə biləcəklər ekoloji qaydalara dəyişən qarşılamaq üçün poliqonların olan kül aradan qaldırılması lazımdır elektrik stansiyaları. feed preprocessing qurudulması üçün avadanlıq və basdırıldı fly kül deagglomerating ilə STET ayrılması prosesi digər yanma ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə aşağı dəyəri və aşağı emissiyaları ilə kül beneficiation üçün cəlbedici variantdır- və yüzme-based sistemi. ❖

REFERANSLAR

1. American Coal Ash Coal Combustion Məhsul və istifadə Statistika, http://www.acaausa.org/Publications/Production-Use-Reports.

2. ST Daxili Xəbər, Aug. 1995.

3. ilə, T. X.; Schaefer, J. L.; qadağan, H.; Neathery, J. K.; və Stencel, J. M., Yanma Fly Ash "Quru Beneficiation Processing,Utility Fly Ash yanmamış Carbon haqqında DOE Konfransı "Proceedings, Pittsburgh, PA, May 19-20, 1998.

4. Baltrus, J. P.; Diehl, J. R.; Soong, Y.; və Sands, W., Fly Ash və Charge bərpa "Triboelectrostatic Separation,"Yanacaq, V. 81, 2002, pp. 757-762.

5. Cangialosi, F.; Notarnicola, M.; Liberti, L.; və Stencel, J., Triboelectrostatic Beneficiation ərzində Fly Ash Charge Distribution aşınma və "rolu,Təhlükəli materialları "Journal, V. 164, 2009, pp. 683-688.


Lewis Baker ST Equipment Avropa Texniki Dəstək Manager & Texnologiya (STET) Birləşmiş Krallıq
Abhishek Gupta Needham STET pilot bitki və laboratoriya obyektin əsasında Process Engineer deyil, MA.
Stephen Gasiorowski ST Equipment baş elmi işçi var & Texnologiya (STET) New Hampshire yerləşən.
Frank Hrach Needham STET pilot bitki və laboratoriya obyektin əsasında Process Engineering vitse-prezidenti, MA.

Kommunal və elektrik stansiyası yer ticarət əməliyyatları başladı Mexanizmi detalları
Duke Energy-Roxboro Station North Carolina Sept. 1997 2 ayırıcılar
Dillər Energy-Brandon Shores Station Maryland Apr. 1999 2 ayırıcılar 35,000 ton saxlama günbəz Ecotherm qayıt 2008
Shchotash (Lafarge / Scottish Power Joint Venture)-Longannet Station Şotlandiya, Böyük Britaniya Oct. 2002 1 separator
Jacksonville Electric hakimiyyəti orqanının St. John River Power Park, FL Florida May 2003 2 ayırıcılar Coal / petcoke Ammonyak qaldırılması qarışır
South Mississippi Electric Power Authority R.D. Morrow Station Mississippi Jan. 2005 1 separator Ecotherm qaytarılması
New Brunswick Power Company Belledune Station New Brunswick, Kanada Apr. 2005 1 separator Coal / petcoke Ecotherm geri qarışır
Didcot Station npower RWE İngiltərə, The Aug. 2005 1 separator Ecotherm qaytarılması
Dillər Energy Brunner Island Station Pennsylvania Dec. 2006 2 ayırıcılar 40,000 ton saxlama günbəz
Tampa Electric Co. Big Bend Station Florida Apr. 2008 3 ayırıcılar, ikiqat pass 25,000 ton saxlama günbəz Ammonyak çıxarılması
OF Aberthaw Station npower (Lafarge Cement Böyük Britaniya) Wales, Böyük Britaniya Sept. 2008 1 separator Ammonyak qaldırılması Ecotherm qaytarılması
EDF Energy West Burton Station (Lafarge Cement Böyük Britaniya, Cemex) İngiltərə, Böyük Britaniya Oct. 2008 1 separator Ecotherm qaytarılması
zgp (Lafarge Cement Polşa / Ciech Janikosoda JV) Polşa Mar. 2010 1 ayrı-ayrı
Koreya Cənub-Şərqi Power Yeongheung Units 5&6 Cənubi Koreya Sept. 2014 1 separator Ecotherm qaytarılması
PGNiG-Siekierki Termika Polşa Planlı 2016 1 separator Ecotherm qaytarılması
Açıqlanacaq Polşa Planlı 2016 1 separator Ecotherm qaytarılması