Pasirinkite kalbą:
Amerikos anglių pelenai asociacija (ACAA) metinėje apžvalgoje gamybos ir naudojimo anglių pelenai byloja, kad tarp 1966 ir 2011, per 2.3 milijardų metrinių tonų, pelenai buvo pagaminti iš akmens anglimi kūrenamų naudingumo katilai. Iš šios sumos, maždaug 625 pozityviai vartojamos milijonų tonų, daugiausia cemento ir betono gamybai. Tačiau, likusi 1.7+ milijardų tonų yra randamos sąvartynuose arba užpildyti ponded impoundments.
Triboelectrostatic sodrinimas, sąvartynus ir Ponded pelenai
Autorius Lewis Baker,Abhishek Gupta, Steponas Gasiorowski, Ir Frank Hrach
Amerikos anglių pelenai asociacija (ACAA) metinėje apžvalgoje gamybos ir naudojimo anglių pelenai byloja, kad tarp 1966 ir 2011, per 2.3 milijardai trumpų tonų musių pelenų buvo pagaminti anglimi kūrenami komunaliniai katilai.1 Iš šios sumos, maždaug 625 pozityviai vartojamos milijonų tonų, daugiausia cemento ir betono gamybai. Tačiau, likusi 1.7+ milijardų tonų yra randamos sąvartynuose arba užpildyti ponded impoundments. Nors šviežiai pagamintų musių pelenų naudojimo lygis pastaraisiais metais labai padidėjo, Dabartinis lygis – 45%, maždaug 40 milijonų tonų pelenų ir toliau turi būti realizuotas per metus. Nors naudojimo lygis Europoje buvo daug didesnis nei Jungtinėse Amerikos Valstijose, didelės apimties pelenai taip pat buvo saugomos sąvartynų ir impoundments kai kuriose Europos šalyse
Neseniai, susidomėjimas šios šalinamos medžiagos susigrąžinimu padidino, iš dalies dėl aukštos kokybės lakiųjų pelenų betono ir cemento gamybai paklausos, nes europoje ir Šiaurės Amerikoje sumažėjo anglimi kūrenamos elektros energijos gamyba. Susirūpinimas dėl tokių sąvartynų ilgalaikio poveikio aplinkai taip pat skatina komunalines paslaugas rasti naudingą šių saugomų pelenų naudojimo paskirtį.
Nors kai kurie iš šių pelenų gali būti tinkami naudingam naudojimui, nes iš pradžių iškasti, dauguma reikės tam tikro perdirbimo, kad atitiktų cemento arba betono gamybos kokybės standartus,. Kadangi medžiaga paprastai buvo sudrėkinta, kad būtų galima tvarkyti ir sutankinti, vengiant ore esančių dulkių susidarymo, džiovinimas ir deagglomeracija yra būtinas reikalavimas naudoti betone, nes betono gamintojai norės ir toliau rinkti musinius pelenus kaip sausą, smulkūs milteliai. Tačiau, pelenų cheminės sudėties užtikrinimas atitinka specifikacijas, visų pirma anglies kiekį, ypač anglies kiekį, matuojamas kaip uždegimo praradimas (LOI)– didesnis iššūkis. Kadangi per pastaruosius metus padidėjo pelenų naudojimas 20+ metų, dauguma "in-spec" pelenų buvo naudingai naudojami, ir ne kokybės pelenai, išmesti. Taigi, LOI sumažinimas bus reikalavimas naudoti didžiąją dalį musių pelenų, kuriuos galima išgauti iš komunalinių paslaugų konfiskavimo.
Nors kiti tyrėjai naudojo degimo metodus ir flotacijos procesus, kad sumažintų išgautus sąvartynuose ir tvenkintus musių pelenus., ST įranga & Technologijas (STET) has found that its unique triboelectrostatic belt separation system, ilgai naudojami naujai susidariusiems lakiųjų pelenų panaudojimui, taip pat veiksmingas atgautų pelenų po tinkamo džiovinimo ir deagglomeration.
STET tyrėjai išbandė džiovintų sąvartynuose šalinamų pelenų triboelektrostinį atskyrimo elgesį iš kelių musių pelenų sąvartynų Amerikoje ir Europoje. Šis regeneruotas pelenų atskirti labai panašiai kaip šviežiai susidariusių pelenų su vienu stebina skirtumas: dalelių įkrovimas buvo panaikintas nuo šviežių pelenų įkrovimo, anglies dioksido įkrovimas neigiamas mineralo atžvilgiu.2 Kiti musinių pelenų anglies elektrostatinio atskyrimo tyrėjai taip pat pastebėjo šį reiškinį.3-5 STET triboelektrostinio separatoriaus poliškumas gali būti lengvai reguliuojamas, kad būtų galima atmesti neigiamai įkrautą anglį iš džiovintų sąvartynuose šalinamų musių pelenų šaltinių.. Jokie specialūs separatoriaus konstrukcijos ar valdiklių pakeitimai nėra būtini, kad atitiktų jo reiškinius
Į STET anglies separatorių (Fig. 1), medžiaga paduodama į plonas tarpelį tarp dviejų lygiagrečių plokščių elektrodų. Dalelės triboelectrically įkraunamos tarpdalelių sąlyčio. Teigiamo krūvio anglis ir neigiamo krūvio mineralinių (– šviežiai sukurtas ash ne išmirkytu ir džiovinti) traukia į elektrodai priešais. Dalelių paskui nusirito nuolat juda diržus ir vežami į priešingas puses. Juosta juda greta kiekvieno elektrodo link priešingose galų separatoriaus dalelių. Didelis diržo greitis taip pat leidžia pasiekti labai didelį pralaidumą iki 36 tonų per valandą viename skyriklyje. Maži tarpai, aukštos įtampos laukas, skaitiklis — dabartinis srautas, energingas dalelių ir dalelių sujaudinimas, ir savaiminio valymo veiksmai ant elektrodų yra svarbiausios STET separatoriaus savybės. Reguliuojant įvairių proceso parametrų, pvz. juostos greitis, pašarų punktas, ir pateikimo sparta, STET procesą sudaro mažas LOI pelenai ne anglies kiekis mažiau nei 1.5 į 4.5% iš pašarų skristi svyruoja LOI iš pelenų 4% per 25%.
Skirtukas dizainas yra gana paprastas ir kompaktiškas. Mašina, skirta apdoroti 40 tonų per valandą yra maždaug 30 Ft (9 m) ilgas, 5 Ft (1.5 m) Platus, ir 9 Ft (2.75 m) Aukščio. Diržas ir susijusios volai yra vos judančias. Į elektrodai yra stacionarus ir kurį sudaro atitinkamai tvirtos medžiagos. Diržas pagamintas iš plastiko Be elektrinio laidumo. Į separatorių elektros energijos kiekis yra apie 1 kilovatvalandė už toną medžiagos, apdorotos didžiąją dalį energijos, kurią sunaudoja du diržą vairuojantys varikliai.
Šis procesas yra visiškai sausas, nereikia jokių papildomų medžiagų, išskyrus musinius pelenus, ir neišskiria nei nuotekų, nei oro. Regeneruotos medžiagos sudaro pelenai mažinamas anglies kiekio lygis tinka naudoti kaip Pucolaninio priedu betono, ir didelio anglies dioksido kiekio frakcija, naudinga kaip kuras. Abiejų produktų srautų naudojimas suteikia 100% pelenų šalinimo problemų sprendimas.
Iš sąvartynų buvo gauti keturi pelenų šaltiniai: A mėginys iš Jungtinėje Karalystėje esančios elektrinės ir B mėginiai, C, ir D iš Jungtinių Amerikos Valstijų. Visus šiuos mėginius sudarė pelenai iš bituminių anglių degimo dideliais komunaliniais katilais. Dėl medžiagų susimišimo į sąvartynus, daugiau informacijos apie konkrečias anglies šaltinio ar degimo sąlygas nėra..
STET gauti mėginiai, esantys tarp 15 ir 27% Vanduo, kaip būdinga sąvartynuose šalinamoms medžiagoms. Mėginiuose taip pat buvo įvairaus kiekio didelių >1/8 In. (3 mm) Medžiagos. Mėginių paruošimas anglies atskyrimui, didelės nuolaužos buvo pašalintos atrankinės patikros būdu, o mėginiai prieš anglies dioksido beneficiaciją išdžiovinti ir deagglomerated. Bandomuoju mastu buvo įvertinti keli džiovinimo ir (arba) deagglomeration metodai, siekiant optimizuoti bendrą procesą.. STET pasirinko pramoniniu būdu patikrintą pašarų perdirbimo sistemą, kuri siūlo tuo pačiu metu džiovinimą ir deagglomeraciją, reikalingą veiksmingam elektrostatinio atskyrimui. Bendrojo proceso struktūrinė schema pateikiama pav.. 2.
The properties of the prepared samples were well within the range of lakieji pelenai obtained directly from normal utility boilers. Tinkamiausios skyriklio informacijos santraukų ir produktų savybės apibendrintos lentelėje 2, kartu su regeneruotu produktu.
Anglies dioksido mažinimo bandymai naudojant STET triboelektrinį diržų separatorių lėmė labai gerą mažai LOI produktų atkūrimą iš visų keturių sąvartynų skraidančių pelenų šaltinių. Atvirkštinis anglies dioksido įkrovimas, kaip aptarta anksčiau, jokiu būdu nesumažino atskyrimo, palyginti su šviežių pelenų perdirbimu..
Mažai LOI skraidančių pelenų, išgautų naudojant STET procesą, savybės tiek šviežiai surinktiems pelenams iš katilo, tiek pelenams, išgautiems iš sąvartyno, yra apibendrintos lentelėje 1. Rezultatai rodo, kad "ProAsh®", pagaminto iš sąvartynuose šalinamų medžiagų, produkto kokybė yra lygiavertė produktui, pagamintam iš šviežių musių pelenų šaltinių..
"ProAsh", susidariusios iš regeneruotos sąvartyno medžiagos, savybės buvo palygintos su "ProAsh", pagaminto iš šviežių musių pelenų, pagamintų iš tos pačios vietos, savybėmis.. Perdirbti regeneruoti pelenai atitinka visas ASTM C618 ir AASHTO M specifikacijas 250 Standartus. Lentelė 2 apibendrina dviejų šaltinių mėginių chemiją, rodančią nereikšmingą skirtumą tarp šviežios ir regeneruotos medžiagos.
Stipriosios stiprybės plėtra 20% mažai LOI skraidančių pelenų pakeitimas skiediniu, kuriame yra 600 lb/yd3 cementinė medžiaga (žiūrėti Lentelę 3) parodė ProAsh produktą, gautą iš sąvartynuose šalinamų pelenų, pagamintus iš sąvartynuose pagamintų skiedinių, kurių stiprumas panašus į skiedinius, pagamintus naudojant "ProAsh" iš šviežių musių pelenų, pagamintų toje pačioje vietoje. Galutinis geradarių regeneruotų pelenų produktas palaikytų aukščiausios klasės naudojimą betono pramonėje, atitinkantį labai vertingą "ProAsh" padėtį rinkose, kuriose ji šiuo metu tarnauja..
Pigių gamtinių dujų prieinamumas Jungtinėse Amerikos Valstijose labai pagerina džiovinimo procesų ekonomiką, įskaitant sudrėkintų musių pelenų džiovinimą iš sąvartynų. Lentelė 4 apibendrina degalų sąnaudas operacijoms Jungtinėse Amerikos Valstijose 15% ir 20% drėgmės kiekis. Tipiniai džiovinimo trūkumai įtraukiami į apskaičiuotas vertes. Išlaidos pagrįstos medžiagos mase po džiovinimo. Papildomos skraidymo pelenų džiovinimo stet triboelectrostatic atskyrimo apdorojimo išlaidos yra palyginti mažos.
Net ir pridėjus pašarų džiovinimo išlaidas, STET atskyrimo procesas siūlo nebrangias, pramoniniu požiūriu įrodytas LOI mažinimo sąvartynuose esančių musių pelenų procesas. Regeneruotų musių pelenų STET procesas yra nuo trečdalio iki pusės kapitalo sąnaudų, palyginti su degimo sistemomis.. Regeneruotų musių pelenų STET procesas taip pat turi žymiai mažesnį išmetamųjų teršalų kiekį aplinkai, palyginti su degimo ar flotacijos sistemomis pagrįstomis sistemomis.. Kadangi vienintelis papildomas oro emisijos šaltinis standartiniam STET proceso įrengimui yra gamtinėmis dujomis kūrenamas džiovintuvas, Leisti tai būtų gana paprasta.
| Informacijos santraukos pavyzdys į skyriklį | LOI, % | ProAsh LOI, % | ProAsh (Netoli Prabos, % +325 akių |
Proash masės derlius, % |
|---|---|---|---|---|
| Šviežia A | 10.2 | 3.6 | 23 | 84 |
| Sąvartynas A | 11.1 | 3.6 | 20 | 80 |
| Šviežia B | 5.3 | 2.0 | 13 | 86 |
| Sąvartyne šalinamas B | 7.1 | 2.0 | 15 | 65 |
| Šviežias C | 4.7 | 2.6 | 16 | 82 |
| Šalinamas sąvartyne C | 5.7 | 2.5 | 23 | 72 |
| Sąvartynas D | 10.8 | 3.0 | 25 | 80 |
| Medžiagos šaltinis | SiO2 (Netoli s, kad | Al2O3 (Netoli sėjo) | Fe2O3 (Netoli 2004 02 | Cao | Mgo | K2O (Netoli | Na2O (Netoli | So3 (so3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Šviežia B | 51.60 | 24.70 | 9.9 | 2.22 | 0.85 | 2.19 | 0.28 | 0.09 |
| Sąvartyne šalinamas B | 50.40 | 25.00 | 9.3 | 3.04 | 0.85 | 2.41 | 0.21 | 0.11 |
| Šviežias C | 47.7 | 23.4 | 10.8 | 5.6 | 1.0 | 1.9 | 1.1 | 0.03 |
| Šalinamas sąvartyne C | 48.5 | 26.5 | 11.5 | 1.8 | 0.86 | 2.39 | 1.18 | 0.02 |
| 7-dienos gniuždymo stiprumas, % šviežių pelenų kontrolė | 28-dienos gniuždymo stiprumas, % šviežių pelenų kontrolė | |
|---|---|---|
| Šviežia B | 100 | 100 |
| Sąvartyne šalinamas B | 107 | 113 |
| Šviežias C | 100 | 100 |
| Šalinamas sąvartyne C | 97 | 99 |
| Drėgnumas, % | Šilumos poreikis KWhr/T šlapias pagrindas | Džiovinimo išlaidos / T sausas pagrindas (gamtinės dujos kainuoja 3,45 USD už mmBtu) |
| 15 | 165 | $ 2.28 |
| 20 | 217 | $ 3.19 |
Be mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančio produkto, skirto naudoti betonui , prekės ženklo pavadinimu "ProAsh", STET atskyrimo procesas taip pat atgauna kitaip iššvaistytą nesudegintą anglį anglies pavidalu anglies turtingų musių pelenų pavidalu., firminiai EcoTherm™. EcoTherm turi didelę kuro vertę ir gali būti lengvai grąžintas į elektrinę naudojant STET EcoTherm Return sistemą, siekiant sumažinti anglies naudojimą gamykloje. Kai "EcoTherm" sudeginamas komunaliniame katile, degimo energija paverčiama aukšto slėgio / aukštos temperatūros garais, o po to į elektros energiją tokiu pačiu efektyvumu kaip anglis, paprastai 35%. "STET EcoTherm Return" sistemoje išgautos šiluminės energijos pavertimas elektros energija yra 2–3 kartus didesnis nei konkurencinės technologijos, kai energija atgaunama kaip žemos kokybės šiluma karšto vandens pavidalu., kuris cirkuliuoja į katilo padavimo vandens sistemą. EcoTherm taip pat naudojamas kaip aliuminio oksido šaltinis cemento krosnyse, brangesnio boksito pašalinimas, Kuris paprastai gabenamas dideliais atstumais. Naudojant didelio anglies dioksido "EcoTherm" pelenus elektrinėje arba cemento krosnyje, maksimaliai padidėja energijos išgaunama iš pristatytų anglių, nereikia dažnai kasyklos ir papildomos kuro prie įrenginių.
PALIKTI 's Talen energijos Brandon krantų, SMEPA R.D. Rytoj, LNB Belledune, RWEnpower Didcot, EPF energijos Vakarų Burton, RWEnpower Aberthaw, ir Korėjos Pietryčių Elektros skristi pelenų augalai visi įtraukti EcoTherm Return sistemas.
STET atskyrimo procesas buvo naudojamas komerciškai nuo tada, kai 1995 už pelenų subsidijavimą ir sukūrė daugiau nei 20 milijonų tonų aukštos kokybės lakieji pelenai Betono gamybai. Kontroliuojamas mažai LOI ProAsh šiuo metu gaminamas naudojant STET technologiją 12 Elektrinės visoje JAV, Kanada, Didžioji Britanija, Lenkija, ir Korejos Respublika. ProAshfly pelenai buvo patvirtinti naudoti daugiau nei 20 kelių institucijų, taip pat daug kitos specifikacijos agentūros. "ProAsh" taip pat buvo sertifikuotas pagal Kanados standartų asociaciją ir EN 450:2005 kokybės standartų Europoje. Pelenų perdirbimo komplekso STET technologija yra pateikti lentelėje 5.
Po tinkamo skalpavimo iš didelės medžiagos, Džiovinimo, ir deagglomeration, iš komunalinių įrenginių sąvartynų gautas lakiųjų pelenų kiekis gali būti sumažintas naudojant komercializuotą STET triboelektrinių diržų separatorių. Skraidymo pelenų produkto kokybė, ProAsh (Netoli, STET sistemos naudojimas regeneruotoms sąvartyno medžiagoms, yra lygiavertis "ProAsh", pagamintam iš šviežių pašarų skraidymo pelenų. "ProAsh" produktas yra labai tinkamas ir įrodytas betono gamyboje. Sąvartynuose šalinamų pelenų utilizavimas ir panaudojimas užtikrins nuolatinį aukštos kokybės pelenų tiekimą betono gamintojams, nepaisant sumažėjusios "šviežių" pelenų gamybos, nes anglimi kūrenamos komunalinės paslaugos mažina gamybą.. Be to, elektrinės, kurioms reikia pašalinti pelenus iš sąvartynų, kad atitiktų besikeičiančius aplinkosaugos reglamentus, galės naudoti šį procesą, kad atsakomybė už atliekų gaminį būtų pakeista vertinga žaliava betono gamintojams. STET atskyrimo procesas su pašarų išankstinio apdorojimo įranga, skirta džiovinti ir deagglomeruoti sąvartynuose šalinamus musių pelenus, yra patraukli galimybė pelenų maitinimui su žymiai mažesnėmis sąnaudomis ir mažesnėmis emisijomis, palyginti su kitomis degančiomis medžiagomis.- ir flotacija pagrįstos sistemos. ❖
1. Amerikos anglies pelenų anglių degimo produktai ir naudojimo statistika, http://www.acaausa.org/Publications/Production-Use-Reports.
2. ST vidinė ataskaita, Rugpjūtis. 1995.
3. Li, T. X.; Schaefer, J. L.; Draudimas, H.; Neathery, J. K.; ir Stencel, J. M., "Sausas degimo musės pelenų apdorojimas," Doe konferencijos dėl nesudegintos anglies ant komunalinių paslaugų "Fly Ash" procesas, Pitsburgas, Pa, Gali 19-20, 1998.
4. Baltrusas, J. P.; Diehl, J. R.; Soong (Netoli vadinamųjų), Y.; ir smėlis, W., "Triboelektrostinis musių pelenų atskyrimas ir įkrovimo atšaukimas," Kuras, V. 81, 2002, PP. 757-762.
5. Cangialosi (Netoli |, F.; Notarnicola (Lietuvių), M.; Liberti (Netoli "Netlog", L.; ir Stencel, J., "Orų vaidmuo "Fly Ash Charge Distribution" per "Triboelectrostatic Beneficiation"," Pavojingų medžiagų žurnalas, V. 164, 2009, PP. 683-688.
Lewis Baker yra Europos st įrangos techninės pagalbos vadovas & Technologijos (STET) Įsikūrusi Jungtinėje Karalystėje
Abhishek Gupta yra procesų inžinierius, įsikūręs STET bandomojoje gamykloje ir laboratorijoje Needhame, MA.
Stephen Gasiorowski yra vyresnysis st įrangos mokslinis bendradarbis & Technologijos (STET) Įsikūręs Naujajame Hampšyre.
Frankas Hrachas yra procesų inžinerijos viceprezidentas, įsikūręs STET bandomojoje gamykloje ir laboratorijoje Needhame, MA.
| Komunalinės ir elektrinės | Vieta | Komercinės veiklos pradžia | Išsami įrenginio informacija |
|---|---|---|---|
| Duke Energy – Roxboro stotis | Šiaurės Karolina | Rugsėjis. 1997 | 2 Skyriklius |
| Taleno energija - Brandono krantų stotis | Maryland | Apr. 1999 | 2 Skyriklius 35,000 tonų sandėliavimo kupolas Ecotherm Return 2008 |
| ScotAsh (Lafarge / Scottish Power Joint Venture)—Longannet stotis | Škotija, JUNGTINĖ KARALYSTĖ | UŠT. 2002 | 1 Skyriklį |
| Džeksonvilio elektros tarnyba – Šv.. Jono upė galios Park, FL | Florida | Gali 2003 | 2 separatoriai Anglys / petcoke mišiniai Amoniako pašalinimas |
| Pietų Misisipės elektros energijos tarnyba R.D. Morrow traukinių stotis | Misisipė | Jan. 2005 | 1 skyriklis Ecotherm return |
| Naujasis Bransvikas Power Company Belledune stotis | Naujasis Bransvikas, Kanada | Apr. 2005 | 1 separatorius Anglis / petcoke mišiniai Ecotherm grįžti |
| RWE npower Didcot stotis | Anglijoje, U | Rugpjūtis. 2005 | 1 skyriklis Ecotherm return |
| Talen Energy Brunner salos stotis | Pensilvanijos | Gruodis. 2006 | 2 Skyriklius 40,000 ton saugojimo kupolas |
| Tampa elektros Co. Big Bend stotis | Florida | Apr. 2008 | 3 Skyriklius, dvigubo suvirinimo 25,000 tonų laikymo kupolas Amoniako pašalinimas |
| RWE npower Aberthaw stotis (Lafarge cemento UK) | Velsas, JUNGTINĖ KARALYSTĖ | Rugsėjis. 2008 | 1 separatorius Amoniako pašalinimas Ecotherm grįžti |
| EDF Energy West Burton stotis (Lafarge cemento UK, Cemex) | Anglijoje, JUNGTINĖ KARALYSTĖ | UŠT. 2008 | 1 skyriklis Ecotherm return |
| ZGP (Lafarge cemento Lenkija / Ciech Janikosoda BĮ) | Lenkija | Mar. 2010 | 1 separato |
| Pietų Rytų Maitinimo Yeongheung blokai 5&6 | Pietų Korėja | Rugsėjis. 2014 | 1 skyriklis Ecotherm return |
| PGNiG Termika-Siekierki | Lenkija | Suplanuotas 2016 | 1 skyriklis Ecotherm return |
| Turi būti paskelbta | Lenkija | Suplanuotas 2016 | 1 skyriklis Ecotherm return |
