Triboelectrostatic Beneficiation atılan ve havuzuna sineği kül

Amerikan kömür kül Derneği (ACAA) üretimin yıllık araştırma ve kömür uçan kül kullanımı arasında raporlar 1966 ve 2011, üzerinde 2.3 fly ash milyar kısa ton yardımcı programı kömür yakıtlı kazanlar tarafından üretildi. Bu miktarı, yaklaşık 625 milyon ton beneficially kullanılmıştır, çoğunlukla çimento ve beton üretimi için. Ancak, kalan 1.7+ milyar ton öncelikle depolama alanları bulunmaktadır veya havuzuna impoundments dolu.

Triboelectrostatic Beneficiation atılan ve havuzuna sineği kül

Özellik-Beneficiation & Islah

LANDFILLED VE PONDED FLYASH TRIBOELECTROSTATIK BENEFICIATION

Lewis Baker tarafından,Abhishek Gupta, Stephen Gasiorowski, ve Frank vermeyeceğiz

 

Amerikan kömür kül Derneği (ACAA) üretimin yıllık araştırma ve kömür uçan kül kullanımı arasında raporlar 1966 ve 2011, üzerinde 2.3 fly ash milyar kısa ton kömür yakıtlı yarar boilers.1 bu miktarın tarafından üretildi, yaklaşık 625 milyon ton beneficially kullanılmıştır, çoğunlukla çimento ve beton üretimi için. Ancak, kalan 1.7+ milyar ton öncelikle depolama alanları bulunmaktadır veya havuzuna impoundments dolu. Kullanım taze kahvaltısız oluşturulan uçan kül artarken önemli ölçüde son yıllarda, geçerli oranları ile 45%, yaklaşık 40 fly ash milyon ton her yıl bertaraf edilecek devam. Ise kullanım oranları Avrupa'nın Amerika Birleşik Devletleri'nde çok daha yüksek olabilirdi, fly ash hatırı sayılır miktarda da atık depolama ve bazı Avrupa ülkelerinde impoundments saklanan

Son zamanlarda, Bu bertaraf malzeme kurtarma ilgi arttı, kısmen için yüksek kaliteli uçan kül azaltılmış üretim kömürle güç olarak bir dönemde beton ve çimento üretimi için talep nedeniyle üretimi Avrupa ve Kuzey Amerika'da azalmıştır. Böyle depolama alanları uzun vadeli çevresel etkileri hakkında endişeler de faydalı kullanım uygulamaları için bu saklı kül bulmak için yardımcı programları isteyen.

ATILAN KÜL KALİTE VE GEREKLİ BENEFICIATION

Bunların bir kısmını fly ash depolanan iken yararlı kullanım için uygun olarak başlangıçta kazılan, büyük çoğunluğu çimento ve beton üretim için kalite standartlarını karşılamak için bazı işleme gerektirir. Malzeme işleme ve havadaki toz üretimi kaçınırken sıkıştırmayı etkinleştirmek için genellikle ıslak çünkü, kurutma ve deagglomeration olan beton kullanmak için gerekli bir gereklilik beton üreticileri fly ash bir kuru olarak toplu işleme uygulaması devam etmek istiyorum çünkü, ince toz. Ancak, kül kimyasal bileşimi temin teknik özellikleri karşılayan — özellikle karbon içeriği, Kızdırılma kaybı olarak ölçülen (LOI)— daha büyük bir meydan okuma. Uçan kül son kullanım artmıştır 20+ yıl, çoğu "içinde-spec" kül beneficially kullanılmıştır, ve kaliteli kapalı kül bertaraf. Böylece, LOI azaltma fly ash yardımcı programını impoundments kurtarılabilir büyük çoğunluğu kullanmak için bir gereksinim olacak.

TRIBOELECTRIC AYIRMA TARAFINDAN LOI AZALTMA

Diğer araştırmacılar yanma teknikleri ve flotasyon süreçleri kurtarılan atılan ve havuzuna fly ash LOI azaltılması için kullanılan iken, ST ekipman & Teknolojileri (STET) Bu eşsiz buldu triboelektrostatik bant ayırma sistemi, taze beneficiation için kullanılan uzun fly ash oluşturulan, Ayrıca uygun kurutma ve deagglomeration sonra kurtarılan kül etkilidir.

GÖRÜNÜYORUM araştırmacılar çeşitli uçan kül depolama alanları üzerinden kurutulmuş atılan kül triboelectrostatic ayrılık davranışını birlikte Amerika ve Avrupa turnesine test ettik. Bu kurtarılan kül çok benzer şekilde taze oluşturulan kül bir şaşırtıcı farkla ayrılmış.: Parçacık şarj taze kül bundan tersine, minerale göre karbon şarj negatif ile.2 Sinek kül karbonunun elektrostatik ayrımı diğer araştırmacılar da bu fenomeni gözlemledik.3-5 STET triboelektrostatik ayırıcının polaritesi, kurutulmuş kara dolu sinek kül kaynaklarından negatif yüklü karbonun reddedilmesine olanak sağlayacak şekilde kolayca ayarlanabilir. Ayırıcı tasarım veya denetimleri için özel hiçbir değişiklik onun olayları karşılamak için gerekli

TEKNOLOJİYE GENEL BAKIŞ — FLY ASH KARBON AYIRMA

STET karbon ayırıcısı olarak (İncir. 1), malzeme iki paralel düzlemsel elektrot arasında ince boşluk içine beslenir. Parçacıklar triboelectrically interparticle temas ile uygulanır. Pozitif yüklü karbon ve olumsuz ücret mineral (o ıslak kuru ve değil taze oluşturulan kül içinde) elektrotlar çekici. Parçacıklar sonra sürekli bir hareket kayış tarafından süpürüldü ve ters yönde iletti. Kemer parçacıklar bitişik elektroda ayırıcı ters ucuna doğru hareket eder.. Yüksek bant hızı da ilâ çok yüksek throughputs sağlayan 36 tek bir ayırıcı üzerinde saatte ton. Küçük boşluk, yüksek voltaj alanı, sayaç — geçerli akış, dinç parçacık-parçacık ajitasyon, ve kendi kendini temizleme eylem üzerinde kemer elektrotlar STET ayırıcı kritik bulunuyor. Çeşitli işlem parametrelerini kontrol ederek, bant hızı gibi, besleme noktası, ve kuru yem, STET işlemi karbon içeriği itibariyle düşük LOI fly ash üretir daha az 1.5 Hedef 4.5% akıştan LOI arasında değişen kül fly 4% için bitti 25%.

Nispeten basit ve kompakt ayırıcı tasarım. İşlemek için tasarlanmış bir makine 40 saatte tondur yaklaşık 30 ft (9 m) uzun, 5 ft (1.5 m) geniş, ve 9 ft (2.75 m) uzun boylu. Kemer ve ilişkili Silindirler tek hareketli parçalar vardır. Sabit ve uygun şekilde dayanıklı bir malzemeden oluşmaktadır elektrotlar. Kemer nonconductive plastik. Ayırıcı'nın güç tüketimi olduğunu 1 Kemer sürüş iki motors tarafından tüketilen güç çoğu ile işlenmiş malzeme ton başına kilowatt-Hour.

Süreci tamamen kurudur, uçan kül dışında hiçbir ek belgeleri de istemektedir, ve hiçbir atık su veya hava emisyonları üreten. Kurtarılan malzemeleri fly ash beton pozzolanic bir katkı olarak kullanıma uygun düzeylere karbon içeriği azaltılmış oluşur, ve yakıt olarak yararlı bir yüksek karbon kesir. Her iki ürün akışları kullanımı sağlayan bir 100% fly ash elden çıkarma sorunlarına çözüm.

PROASH DEPOLAMA ALANLARI KURTARILDI

Dört kaynakları kül depolama alanları elde edilmiştir: Örnek A dan İngiltere ve örnekleri B bulunan bir santral, C, ve D Amerika Birleşik Devletleri. Bu örnekler kül Pennsylvania'daki kömür büyük yarar kazanlar ile yanma dan oluşuyordu. Depolama alanları malzemenin birbirine karışmasının nedeniyle, belirli kömür kaynak veya yanma koşulları ile ilgili daha fazla bilgi mevcuttur.

Örnekleri arasında yer alan STET tarafından alınmış olarak 15 ve 27% su, atılan malzeme için tipik olarak. Örnekler de büyük değişen miktarlarda içeriyordu >1/8 içinde. (3 mm) malzeme. Örnekleri karbon ayrılması için hazırlamak için, büyük enkaz tarama tarafından kaldırıldı ve örnekleri sonra kurutulmuş ve karbon beneficiation önce deagglomerated. Kurutma/deagglomeration için çeşitli yöntemler genel işlemi en iyi duruma getirmek için pilot ölçekte değerlendirilen. STET işleme sağlayan eşzamanlı kurutma sistemi ve deagglomeration etkili elektrostatik ayrılması için gerekli bir endüstriyel kanıtlanmış beslemesi seçti. Genel işlem akış çizelgesi şekil içinde sunulur. 2.

Hazırlanan numunelerin özellikleri uçan kül doğrudan normal şebeke kazanlarından elde edilir. Ayırıcı beslemeleri ve ürünler için en uygun özellikleri tabloda özetlenmiştir 2, kurtarılan ürün ile birlikte.

ST Equipment & Technology

GÖRÜNÜYORUM ayırıcı işleme kurutulmuş, atılan uçan kül

ST Equipment & Technology

Süreç akış diyagramı

KARBON AYIRMA

Düşük-LOI ürünler çok iyi kurtarma tüm dört depolama fly ash kaynaklarının karbon azaltma denemeler STET triboelectric kemer ayırıcı kullanarak sonuçlandı. Anlatıldığı gibi karbon karşı tarafın borçlandırılmasını daha önce herhangi bir şekilde taze kül işleme göre ayırma aşağılamak değil.

Düşük-LOI fly ash özelliklerini Kazan dan taze toplanan her iki kül için STET işlemin kullanılarak kurtarıldı ve kül depolama kurtarılan tabloda özetlenmiştir 1. Ürün kalitesi için ProAsh® atılan malzemeden üretilen taze uçan kül kaynaklardan üretilen ürün eşdeğerdir sonuçları göster.

PERFORMANS BETON

Taze fly ash ile aynı konumdan yardımcı programı kazanlar tarafından oluşturulan üretilen ProAsh'e geri düzenli depolama malzemeden üretilen ProAsh özellikleri karşılaştırıldı. İşlenmiş kül karşılar ASTM C618 ve AASHTO M tüm özellikleri geri 250 standartları. Tablo 2 Örnek 2-taze ve geri malzeme arasındaki önemsiz farkı gösteren kaynaklar için kimya özetler.

Gücü geliştirilmesi bir 20% düşük-LOI uçan kül içeren bir harç içinde ikame 600 lb/yd3 sementite malzeme (Tabloya bakın 3) havan gücü aynı konumda üretilen taze uçan kül ProAsh kullanılarak üretilen havan karşılaştırılabilir ile vermiştir atılan kül türetilen ProAsh ürün gösterdi. Yararlanıcı geri kazanılmış kül son ürün proAsh şu anda hizmet verdiği pazarlarda sahiptir son derece değerli konumu ile tutarlı beton sektöründe high-end kullanımları destekleyecek.

SÜREÇ EKONOMİsİ

Amerika Birleşik Devletleri'nde düşük maliyetli doğal gaz durumu büyük ölçüde kurutma süreçlerinin ekonomisini artırır, atık depolama alanlarından ıslak sinek küllerinin kurutulması da dahil olmak üzere. Tablo 4 için AMERIKA Birleşik Devletleri'nde operasyonlar için yakıt maliyetlerini özetler 15% ve 20% nem içeriği. Kurutma tipik yetersizliklere içinde hesaplanan değerleri dahil. Maliyeti kuruduktan sonra malzeme kitle üzerinde temel alan. STET triboelektrostatik ayırma işlemi için sinek külü kurutma için artan maliyetler nispeten düşüktür.

Yem kurutma maliyetleri ilave edilebilse bile, STET ayırma işlemi düşük maliyetli, Endüstriyel işlem atılan fly ash LOI azaltılması için kanıtlanmış. STET için geri fly ash üçte yanma tabanlı sistemlere göre sermaye maliyeti yarısı için bir süreçtir. STET işleminin geri fly ash için Ayrıca yanma veya flotasyon tabanlı sistemler ile karşılaştırıldığında çevre için önemli ölçüde daha düşük emisyon vardır. Doğal gaz yakıtlı kurutma makinesi standart STET işlem yükleme için sadece ek hava emisyon kaynağıdır çünkü, Bu izin nispeten basit olurdu.

TABLO 1: BESLEME VE ÖZELLİKLERİNİ KURTARILAN PROASH
Örnek ayırıcı için besleme LOI, % ProAsh LOI, % ProAsh
Incelik, % +325 kafes
ProAsh kitle verim, %
Taze A 10.2 3.6 23 84
Atılan A 11.1 3.6 20 80
Taze B 5.3 2.0 13 86
Atılan B 7.1 2.0 15 65
Taze C 4.7 2.6 16 82
Atılan C 5.7 2.5 23 72
Atılan D 10.8 3.0 25 80
TABLO 2: KÜL KİMYA DÜŞÜK-LOI KÜL
Malzeme kaynağı SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O LOL
Taze B 51.60 24.70 9.9 2.22 0.85 2.19 0.28 0.09
Atılan B 50.40 25.00 9.3 3.04 0.85 2.41 0.21 0.11
Taze C 47.7 23.4 10.8 5.6 1.0 1.9 1.1 0.03
Atılan C 48.5 26.5 11.5 1.8 0.86 2.39 1.18 0.02
7-gün basınç dayanımı, % taze kül kontrolünü 28-gün basınç dayanımı, % taze kül kontrolünü
Taze B 100 100
Atılan B 107 113
Taze C 100 100
Atılan C 97 99
TABLO 4: KURUTMA MALİYETİ OLARAK KİTLE KURUTULMUŞ
Nem oranı, % Isı gereksinimi KWhr/T ıslak olarak Maliyet/T kuru olarak kurutma (doğal gaz maliyeti 3,45 $/ mmBtu)
15 165 $ 2.28
20 217 $ 3.19
KURTARILAN YAKIT DEĞERİ YÜKSEK KARBON UÇAN KÜL

Ek olarak kullanılmak üzere beton düşük karbon ürün — ProAsh marka adlı — STET ayrılık süreci de kurtarır Aksi takdirde yanmamış karbon karbon zengini uçan kül şeklinde boşa, markalı EcoTherm™. EcoTherm önemli yakıt değeri ve kolayca fabrikasında kömür kullanımını azaltmak için STET EcoTherm dönüş sistemi kullanılarak elektrik santrali için döndürülebilir. EcoTherm yardımcı programı kazan içinde yandığında, yanma enerjisi yüksek pressure/yüksek sıcaklık Buhar ve sonra Elektrik kömür aynı verimlilikle dönüştürülür, genellikle 35%. Kurtarılan termal enerji dönüşüm elektrik STET EcoTherm dönüş sistemi için 2-3 kez rekabet teknoloji daha yüksek nerede enerji düşük dereceli ısı sıcak su şeklinde olarak kurtarılır, Hangi kazan için sirküle olduğunu besleme su sistemi. EcoTherm çimento ocaklar alümina kaynağı olarak da kullanılır, daha pahalı boksit yerinden, genellikle uzun mesafelerde taşınan. Teslim edilen kömür enerji kurtarma yüksek karbonlu EcoTherm kül bir santral ya da bir çimento fırın kullanarak en üst düzeye çıkarır, Benim için gereksinimini azaltır ve ulaşım tesisleri için ek yakıt.

GÖRÜNÜYORUM Talen enerji Brandon kıyıları'nın, SMEPA R.D. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower DIDCOT, EDF enerji Batı Burton, RWEnpower Aberthaw, ve tüm Kore Güney-Doğu güç fly ash bitkiler EcoTherm dönüş sistemleri içerir.

STET KÜL İŞLEME TESİSLERİ

STET'ın ayrılık süreci kullanılan ticari beri 1995 sinek kül ifşeyasyonu için ve üzerinde üretti 20 yüksek kaliteli fly ash beton üretim için milyon ton. Kontrollü düşük LOI ProAsh şu anda STET teknolojisi ile üretilmektedir 12 Türkiye genelinde elektrik santrallar, Kanada, Birleşik Krallık, Polonya, ve Kore Cumhuriyeti. ProAshfly kül daha fazla kullanım için onaylanmıştır 20 devlet karayolu yetkilileri, yanı sıra diğer birçok belirtimi ajansları. ProAsh ayrıca Kanada Standartlar Birliği ve EN altında sertifikaalmıştır 450:2005 Avrupa kalite standartlarına. Kül işleme tesisleri STET teknolojisini kullanarak listelenen tablo 5.

SONUÇLAR

Büyük malzeme uygun scalping sonra, kurutma, ve deagglomeration, atık depolama-ebilmek azal ticari STET triboelectric kemer ayırıcı kullanarak karbon içeriğinde yeni bitki uçan kül kurtarıldı. Sinek külü ürününün kalitesi, ProAsh, geri kazanılmış atık depolama materyalinde STET sistemini kullanma, Taze yem sinek kül üretilen ProAsh eşdeğerdir. ProAsh ürün çok uygun ve beton üretiminde kanıtlanmış. Toprak dolgulu küllerin geri kazanımı ve bükülmesi, kömür yakıtlı kamu hizmetlerinin üretimi azaltması nedeniyle "taze" kül üretiminin azalmasına rağmen beton üreticileri için yüksek kaliteli kül tedarikini sürdürecek.. Ayrıca, Değişen çevre düzenlemelerini karşılamak için çöp sahalarından kül çıkarması gereken enerji santralleri, atık ürün yükümlülüğünü beton üreticileri için değerli bir hammaddeye dönüştürmek için süreci kullanabilecektir.. Çöp konteynerli uçucu külün kurutulması ve amigrasyondan arındırılması için yem ön işleme ekipmanına sahip STET separasyon prosesi, diğer yanmalara kıyasla önemli ölçüde daha düşük maliyet ve daha düşük emisyonlarla kül faydalanımı için cazip bir seçenektir- ve yüzdürme tabanlı sistemler. ❖

REFERANSLAR

1. Amerikan Kömür Külü Kömür Yakma Ürünleri ve Kullanım İstatistikleri, http://www.acaausa.org/Publications/Production-Use-Reports.

2. ST İç Raporu, Ağustos. 1995.

3. Li, T. X.; Schaefer, J. L.; Ban, H.; Neathery, J. Kahraman.; ve Stencel, J. M., "Yanma Uçucu Külünün Kuru Faydalanma İşlemesi," DOE Kamu Hizmeti Sinek Külü Üzerine Yanmamış Karbon Konferansı Bildirileri, Pittsburgh, PA, Mayıs 19-20, 1998.

4. Baltrus, J. P.; Diehl, J. R.; Soong, Y.; ve Kumlar, W., "Sinek Külünün Triboelektrostatik Ayrılması ve Şarj Ters," Yakıt, V. 81, 2002, PP. 757-762.

5. Cangialosi, F.; Notarnicola, M.; Liberti, L.; ve Stencel, J., "Triboelektrostatik Beneficiation sırasında Fly Ash Şarj Dağılımı Nda Weathering Rolü," Tehlikeli Maddeler Dergisi, V. 164, 2009, PP. 683-688.


Lewis Baker, ST Ekipmanları için Avrupa Teknik Destek Müdürüdür & Teknoloji (STET) merkezli Birleşik Krallık
Abhishek Gupta, Needham'daki STET pilot tesisi ve laboratuvar tesisinde görevli bir Proses Mühendisidir., MA.
Stephen Gasiorowski ST Ekipman için Kıdemli Araştırma Bilim Adamı & Teknoloji (STET) New Hampshire merkezli.
Frank Hrach, Needham'daki STET pilot tesisi ve laboratuvar tesisinde Bulunan Proses Mühendisliği Başkan Yardımcısıdır, MA.

Elektrik ve elektrik santrali Konumu Ticari faaliyetlerin başlaması Tesis detayları
Duke Enerji-Roxboro İstasyonu North Carolina Eylül. 1997 2 Ayırıcı
Talen Enerji-Brandon Shores İstasyonu Maryland Nisan. 1999 2 Ayırıcı 35,000 ton depolama kubbeSi Ecotherm İade 2008
ScotAsh (Lafarge / İskoç güç ortak girişim)—Longannet İstasyonu İskoçya, İNGİLTERE Ekim. 2002 1 ayırıcı
Jacksonville Elektrik İdaresi- St. John's River güç Park, FL Florida Mayıs 2003 2 ayırıcılar Kömür / petcoke karışımları Amonyon kaldırma
Güney Mississippi elektrik kurumu R.D. Morrow istasyonu Mississippi Jan. 2005 1 ayırıcı Ecotherm dönüş
New Brunswick enerji şirketi Belledune istasyonu New Brunswick, Kanada Nisan. 2005 1 ayırıcı Kömür / petcoke karışımları Ecotherm dönüş
RWE npower Didcot istasyonu İngiltere, U Ağustos. 2005 1 ayırıcı Ecotherm dönüş
Talen Enerji Brunner Adası İstasyonu Pennsylvania Aralık. 2006 2 Ayırıcı 40,000 ton depolama kubbe
Tampa elektrik Co. Big Bend istasyonu Florida Nisan. 2008 3 Ayırıcı, Çift pass 25,000 ton depolama kubbe Amonya kaldırma
RWE npower Aberthaw istasyonu (Lafarge çimento İngiltere'de) Galler, İNGİLTERE Eylül. 2008 1 ayırıcı Amonyya kaldırma Ecotherm dönüş
EDF enerji Batı Burton istasyonu (Lafarge çimento İngiltere'de, Cemex) İngiltere, İNGİLTERE Ekim. 2008 1 ayırıcı Ecotherm dönüş
ZGP (Lafarge çimento Polonya / Ciech Janikosoda JV) Polonya Mar. 2010 1 separato
Kore Güney-Doğu Güç Yeongheung Birimleri 5&6 Güney Kore Eylül. 2014 1 ayırıcı Ecotherm dönüş
PGNiG Termika-Siekierki Polonya Planlanan 2016 1 ayırıcı Ecotherm dönüş
Duyurulacak Polonya Planlanan 2016 1 ayırıcı Ecotherm dönüş