Одбери јазик:
Американското здружение за јаглен пепел (ACAA) годишно истражување на производството и употребата на јаглен пепел известува дека меѓу 1966 и 2011, повеќе 2.3 милијарди кратки тони летечка пепел се произведени од страна на јаглен Нови котли. Од оваа сума, околу 625 милиони тони се исплатуваат користи, главно за производство на цемент и бетон производство. Сепак, останатите 1.7+ милијарди тони да се најдат во депонии или исполнет ponded impoundments.
Triboelectrostatic Beneficiation на депонија и Ponded летечка пепел
Од Луис Бејкер,Abhishek Гупта, Стивен Gasiorowski, и Френк Hrach
Американското здружение за јаглен пепел (ACAA) годишно истражување на производството и употребата на јаглен пепел известува дека меѓу 1966 и 2011, повеќе 2.3 милијарди кратки тони летечка пепел се произведени од страна на јаглен Нови boilers.1 Од оваа сума, околу 625 милиони тони се исплатуваат користи, главно за производство на цемент и бетон производство. Сепак, останатите 1.7+ милијарди тони да се најдат во депонии или исполнет ponded impoundments. Додека стапките употреба за свежо генерирана летечка пепел се зголеми значително во последните неколку години, со сегашните стапки во близина 45%, околу 40 милиони тони летечка пепел продолжи да се отстранува на годишно ниво. Додека стапките употреба во Европа се многу повисоки отколку во САД, значителни количини на пепел, исто така, се чуваат во депониите и impoundments во некои европски земји
неодамна, интерес во наплата на оваа депонираниот материјал е зголемен, делумно се должи на побарувачката за висок квалитет на летечки пепел за бетон и производство на цемент во текот на еден период на намалување на производството, како производство на електрична енергија од јаглен е намален во Европа и Северна Америка. Загриженоста за долгорочно влијание на таквите депонии на животната средина, исто така, се прашува комунални услуги да се најдат апликации од корист употреба за оваа чуваат пепел.
Додека некои од оваа чуваат летечка пепел може да биде соодветен за корисна употреба како што првично се ископани, огромното мнозинство ќе бараат некои обработка за да ги исполни стандардите за производство на цемент или бетон производство на квалитет. Бидејќи материјалот е обично наквасена да им овозможи на ракување и тампонирање, додека избегнување на воздухот генерација прашина, сушење и deagglomeration е неопходен услов за употреба во бетон, бидејќи производителите бетон ќе сакате да се продолжи со практиката на дозиране летечки пепел како сува, парична казна во прав. Сепак, обезбедување на хемискиот состав на пепел ги задоволува спецификациите-особено содржина на јаглерод, измерено како палењето (ЗАКОН)Дали е поголем предизвик. Како користење на летечки пепел е зголемен во последните 20+ години, повеќето "во-спец" пепел се исплатуваат користи, и да се исфрли пепел на оф-квалитет. Така, намалување на ЛОИ ќе биде услов за користење на огромното мнозинство на летечки пепел се обновуваат од Нови impoundments.
Додека други истражувачи се користат техники за согорување и флотација процеси за намалување LOI на обновени депонира и ponded летечка пепел, ST опрема & технологии (STET) покажа дека својата единствена трибоелектростатски систем за одвојување на појасот, долго време се користи за beneficiation на свежо генерирана летечка пепел, исто така е ефективен за обновени пепел по соодветна сушење и deagglomeration.
STET истражувачи ја испитуваа однесувањето на triboelectrostatic поделба на суво депонира пепел од неколку депонии летечки пепел во Америка и Европа. Овој зачуван пепел одделени многу слично на свежо генерирана пепел со еден изненадувачки разлика: полнење на честички е обратна од онаа на свежо пепел, заедно со јаглеродниот атом за полнење негативни во однос на mineral.2 Други истражувачи на електростатско поделба на летечки пепел јаглен, исто така забележани овој phenomenon.3-5 Поларитетот на STET triboelectrostatic сепаратор лесно може да се прилагоди за да се овозможи отфрлање на негативно наелектризирани јаглерод од сушени депонира мува извори пепел. Нема посебни модификации на дизајнот на сепараторот или контроли се неопходни за да се приспособат својата феномени
Во одвојувачот на STET јаглерод (Слика. 1), материјал се внесува во тенки јаз помеѓу две паралелни рамнински електроди. На честички се triboelectrically обвинет од страна на interparticle контакт. Позитивно наелектризираните јаглерод и негативно наелектризирани минерални (во свежо генерирана пепел која не е навлажнета и суво) се привлечени од спротивната електрода. На честички потоа се вплеткал со континуиран движат лента и ги пренесе во спротивни насоки. На ремените се движи на честички во непосредна близина на секоја електрода кон спротивните краеви на сепаратор. висока брзина на лента, исто така, им овозможува на многу висок throughputs до 36 тони на час на еден сепаратор. На мал јаз, поле висок напон, контра-тековната проток, енергични нервоза честички-честички, и само-акција за чистење на ременот на електродите се критичните функции на сепаратор на STET. Со контролирање на различни процесот параметри, како што се брзината појас, точка feed, и хранат стапка, на STET процес произведува ниско LOI летечка пепел во содржината на јаглерод помал од 1.5 до 4.5% од храна летаат пепел се движат во LOI од 4% до над 25%.
дизајн на сепараторот е релативно едноставен и компактен. А машината наменета за обработка на 40 тони на час е околу 30 ФТ (9 m) долг, 5 ФТ (1.5 m) широк, и 9 ФТ (2.75 m) висок. Појас и придружни ролки се единствените подвижни делови. Електродите се во мирување и е составен од соодветно издржлив материјал. Појасот е направен од пластика nonconductive. потрошувачка на енергија на сепараторот е околу 1 киловат-час по тон материјал обработени со повеќето од консумира од страна на две мотори моќ возење појас.
Процесот е целосно сува, не бара дополнителни материјали, освен летечка пепел, и не произведува емисии во воздухот отпадни води или. Обнови материјали се состојат од пепел се намали во содржина на јаглерод на нивоата погодни за употреба како адитив pozzolanic во бетон, и високо-јаглерод дел корисна како гориво. Употреба на двете струи производ обезбедува 100% решение да лета проблеми располагање пепел.
Четири извори на пепел се добиени од депониите: Примерок од централа се наоѓа во Велика Британија и Примероци Б, C, и Д од САД. Сите овие примероци се состои од пепел од согорувањето на јаглен битуменозни од страна на големите Нови котли. Поради мешањето на материјал во депониите, нема дополнителни информации се достапни во врска со одреден извор на јаглен или согорување услови.
Примероците како што ја добиле од STET содржани помеѓу 15 и 27% вода, како што е типично за депониран материјал. Примероците, исто така, содржат различни количини на големи >1/8 во. (3 mm) материјал. Да се подготви примероци за поделба на јаглерод, на големи остатоци беше отстранет од страна на скрининг и примероците потоа се суши и деагломерираниот пред јаглен beneficiation. Неколку методи за сушење / deagglomeration се проценети на пилот за да се оптимизира на севкупниот процес. STET избра еден индустриски докажан систем за обработка на храна која нуди истовремено сушење и deagglomeration неопходни за ефективна електростатско поделба. Општ процес дијаграм е претставен во Сл. 2.
Својствата на подготвените примероци беа добро во опсегот на летечка пепел добиени директно од нормални комунални котли. На повеќето релевантни својства и за одделување на гасови и производи се сумирани во Табела 2, заедно со обновени производ.
суво обработка STET сепаратор, депониран летечка пепел
дијаграм Процес
обиди за намалување на јаглеродните користење STET triboelectric одвојувачот на појас резултираше со многу добра наплата на ниско-LOI производи од сите четири депонија извори на летечки пепел. Обратна полнење на јаглерод, како што беше дискутирано претходно не се деградира поделба на било кој начин како во однос на обработката на свежо пепел.
Својствата на летечки пепел ниско-LOI обнови користење на процесот на STET за двете свежо собрани пепел од котел и пепел закрепна од депонијата се сумирани во Табела 1. Резултатите покажуваат дека квалитетот на производот за ProAsh® произведени од депониран материјал е еквивалентно на производ произведен од свежи лета извори пепел.
Својствата на ProAsh генерирани од рекултивираните депонија материјал се спореди со онаа на ProAsh произведени од свежо летечка пепел генерирани од котли на комунални услуги од иста локација. Обработените рекултивираните пепел ги исполнува сите спецификации на ASTM C618 и AASHTO M 250 стандарди. Табела 2 сумира хемија за примероците од двата извори покажува незначителна разлика меѓу свежи и рекултивираните материјали.
Јачина на развојот на 20% замена на летечки пепел ниско-LOI во малтер содржи 600 lb / yd3 цементни материјали (види Табела 3) покажа производот ProAsh добиени од депониран пепел дадоа минофрлачи со сила да се спореди со минофрлачи произведени со користење ProAsh од свежо летечка пепел произведени на истата локација. Крајниот производ на beneficiated рекултивираните пепел ќе ја поддржува high-end користи во бетонската индустрија во согласност со високо вредни позиција ProAsh ужива во пазарите во моментов работи.
Достапноста на ниска цена на природен гас во САД, во голема мера ја подобрува економијата на сушење процеси, вклучувајќи го и сушење на wetted летечка пепел од депониите. Табела 4 ги сумира трошоците за гориво за операции во САД за 15% и 20% содржина на влага. Типични недостатокот на ефикасност на сушење се вклучени во пресметаните вредности. Трошоци се базира врз масата на материјалот по сушењето. На зголемени трошоци за сушење на летечки пепел за STET обработка triboelectrostatic поделба се релативно ниски.
Дури и со додавање на трошоците за храна сушење, процесот на поделба STET нуди ниски цени, индустриски докажан процес за намалување на ЛОИ на депониран летечка пепел. Процесот на STET за рекултивираните летечка пепел е една третина до една половина од цената на капиталот во однос на системите за согорување со седиште. Процесот на STET за рекултивираните летечка пепел, исто така, има значително пониски емисии во животната средина во однос на согорување или флотација-базирани системи. Бидејќи само дополнителен извор на емисии во воздухот на стандард процесот на инсталација STET е гас Фен за природен, дозволува тоа ќе биде релативно едноставно.
| Feed примерок за да се сепаратор | ЗАКОН, % | ProAsh ЗАКОНОТ, % | ProAsh финост, % +325 решетката |
ProAsh маса принос, % |
|---|---|---|---|---|
| свежи А | 10.2 | 3.6 | 23 | 84 |
| депониран А | 11.1 | 3.6 | 20 | 80 |
| свежи Б | 5.3 | 2.0 | 13 | 86 |
| депониран B | 7.1 | 2.0 | 15 | 65 |
| свежи C | 4.7 | 2.6 | 16 | 82 |
| депониран C | 5.7 | 2.5 | 23 | 72 |
| депониран D | 10.8 | 3.0 | 25 | 80 |
| материјал извор | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O | SO3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| свежи Б | 51.60 | 24.70 | 9.9 | 2.22 | 0.85 | 2.19 | 0.28 | 0.09 |
| депониран B | 50.40 | 25.00 | 9.3 | 3.04 | 0.85 | 2.41 | 0.21 | 0.11 |
| свежи C | 47.7 | 23.4 | 10.8 | 5.6 | 1.0 | 1.9 | 1.1 | 0.03 |
| депониран C | 48.5 | 26.5 | 11.5 | 1.8 | 0.86 | 2.39 | 1.18 | 0.02 |
| 7-ден цврстина на притисок, % на свежо контрола пепел | 28-ден цврстина на притисок, % на свежо контрола пепел | |
|---|---|---|
| свежи Б | 100 | 100 |
| депониран B | 107 | 113 |
| свежи C | 100 | 100 |
| депониран C | 97 | 99 |
| Содржината на влага, % | Топлина барање KWhr / T влажна основа | Сушење цена / T сува основа (природен гас чини $ 3.45 / mmBtu) |
| 15 | 165 | $ 2.28 |
| 20 | 217 | $ 3.19 |
Во прилог на производот на ниско ниво на јаглерод за употреба во ProAsh процесот поделба STET concrete- бренд-име, исто така, го обновува потроши поинаку неизгорен јаглерод во форма на јаглерод богата летечка пепел, брендирани EcoTherm™. EcoTherm има значителна вредност на гориво и може лесно да се врати во фабриката електрична енергија со помош на системот STET EcoTherm Врати се намали употребата на јаглен во фабриката. Кога EcoTherm е изгорена во котелот на комунални услуги, енергија од согорување се конвертира во висок притисок / висока температура пареа, а потоа на електрична енергија во истата ефикасност како јаглен, обично 35%. Замената на обновени топлинска енергија на електрична енергија во системот на STET EcoTherm Враќање е два до три пати повисока од онаа на конкурентна технологија, каде што енергијата се обнови како долна топлинска енергија во облик на топла вода, која е доставена до систем котловска вода. EcoTherm исто така се користи како извор на Алумина во цементни печки, разместување поскапи боксит, кои обично се транспортира на долги растојанија. Користење на високо ниво на јаглерод EcoTherm пепел или на производство на електрична енергија или цемент печка максимизира обновување на енергијата од доставената јаглен, намалување на потребата за рудникот и транспорт на дополнително гориво на објекти.
Talen енергија Брендон Shores STET е, SMEPA R.D. утре, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, ЕДФ енергија Вест Бартон, RWEnpower Aberthaw, Кореја и Југоисточна Моќ летечка пепел растенија сите вклучуваат системи EcoTherm Враќање.
процесот на поделба STET е се користи комерцијално од 1995 за летечка пепел beneficiation и е генерирана над 20 милиони тони на високо-квалитетни Летечки пепел за бетон производство. Контролирани ниски LOI ProAsh во моментов е произведена со технологија STET е во 12 централи низ Соединетите Американски Држави, Канада, Велика Британија, Полска, и Република Кореја. ProAshfly пепел е одобрен за употреба од страна на повеќе од 20 државните органи автопат, како и многу други спецификација агенции. ProAsh исто така, се сертифицирани според Асоцијацијата на канадски стандарди и EN 450:2005 стандарди за квалитет во Европа. обработка пепел објекти што користат STET технологија се наведени во Табела 5.
После соодветна scalping на големи материјал, сушење, и deagglomeration, летечка пепел закрепна од комуналните депонии растенијата може да се намали со содржина на јаглерод користење сепаратор triboelectric појас комерцијализирана STET. Квалитетот на производот пепел мува, ProAsh, користење на системот за STET на рекултивираните депонија материјал, е еквивалентно на ProAsh произведени од свежо храна летечка пепел. Производот ProAsh е многу добро прилагодени и докажани во производство на бетон. За обновување и beneficiation на депониран пепел ќе се обезбеди континуирана набавка на висок квалитет на пепел за бетон производители и покрај намаленото производство на "свежи" пепел како јаглен претпријатија се намали генерација. дополнително, електрани кои треба да се отстрани пепел од депониите за да се исполнат менување на прописите на животната средина ќе биде во можност да се користи во процесот да се смени одговорност губење производ во важна суровина за бетон производители. Процесот на STET раздвојување со храна препроцесирачка опрема за сушење и deagglomerating депонира летечка пепел е атрактивна опција за пепел, beneficiation со значително пониски трошоци и пониски емисии во споредба со другите согорување- и флотација-базирани системи. ❖
1. Американската јаглен пепел јаглен согорување Производи и Користете статистики, http://www.acaausa.org/Publications/Production-Use-Reports.
2. ST Извештај, август. 1995.
3. во, Т. X.; Шефер, J. Л.; Бан, Х.; Neathery, J. К.; и Stencel, J. М., "Суво Beneficiation обработка на согорување летечка пепел,"Зборникот на конференција DOE на неизгорен Carbon за комунални летечка пепел, Питсбург, Па, мај 19-20, 1998.
4. Baltrus, J. P.; Дил, J. Р.; Сунг, Y.; и Песоци, В., "Triboelectrostatic Поделба на летечка пепел и полнење Свртувањето," Гориво, V. 81, 2002, стр. 757-762.
5. Cangialosi, F.; Notarnicola, М.; Liberti, Л.; и Stencel, J., "Улогата на Атмосферски на летечка пепел Полнење дистрибуција за време Triboelectrostatic Beneficiation,", Весник на опасни материи, V. 164, 2009, стр. 683-688.
Луис Бејкер е менаџер на Европската Техничка поддршка за ST опрема & технологија (STET) со седиште во Обединетото Кралство
Abhishek Гупта е инженер Процес врз основа на STET пилот-фабрика и лабораториски објект во Needham, м-р.
Стивен Gasiorowski е виш истражувач за ST опрема & технологија (STET) со седиште во Њу Хемпшир.
Френк Hrach е потпретседател на процесот на факултет со седиште во STET пилот-фабрика и лабораториски објект во Needham, м-р.
| Нови и централа | локација | Почеток на комерцијално работење | детали за објектот |
|---|---|---|---|
| Roxboro енергија станица Војводата | Северна Каролина | септември. 1997 | 2 сепаратори |
| Shores станица Talen енергија Brandon | Мериленд | април. 1999 | 2 сепаратори 35,000 складирање тон купола Ecotherm Враќање 2008 |
| Shchotash (Лафарж / Шкотски заедничко вложување на енергија)станица -Longannet | Шкотска, Велика Британија | октомври. 2002 | 1 сепаратор |
| St Џексонвил Електрични Authority-. Моќ парк Јован реката, FL | Флорида | мај 2003 | 2 сепаратори за јаглен / petcoke мешавини отстранување на амонијак |
| Јужна Мисисипи Електростопанство орган R.D. станица утре | Мисисипи | Јануари. 2005 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
| Belledune станица Њу Бранзвик претпријатие за електрична енергија | Њу Бранзвик, Канада | април. 2005 | 1 сепаратор јаглен / petcoke мешавини Ecotherm враќање |
| РВЕ npower станица Didcot | Англија, на | август. 2005 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
| Станица Talen енергија Брунер Island | Пенсилванија | декември. 2006 | 2 сепаратори 40,000 купола складирање тон |
| Тампа Electric Co. Big Bend станица | Флорида | април. 2008 | 3 сепаратори, двоен пас 25,000 складирање тон отстранување купола амонијак |
| НА npower станица Aberthaw (Лафарж цемент Велика Британија) | Велс, Велика Британија | септември. 2008 | 1 одделување на амонијак враќање отстранување Ecotherm |
| Станица ЕДФ енергија Вест Бартон (Лафарж цемент Велика Британија, Cemex) | Англија, Велика Британија | октомври. 2008 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
| ZGP (Лафарж цемент Полска / Ciech Janikosoda JV) | Полска | морето. 2010 | 1 одделни |
| Кореја Југоисточна Моќ Yeongheung единици 5&6 | Јужна Кореа | септември. 2014 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
| PGNiG-Siekierki Termika | Полска | закажани 2016 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
| Да бидат објавени | Полска | закажани 2016 | 1 враќање сепаратор Ecotherm |
