Чигжсэн газар Triboelectrostatic баяжуулах болон хуримтлагдсан Үнс

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

-ын Triboelectrostatic баяжуулах

Газар дүүрэн хуримтлагдсан Үнс

Льюис Бейкер гэхэд, Abhishek Гупта, Стивен Gasiorowski, , Фрэнк Hrach

АНУ-ын нүүрсний Үнс холбоо (ACAA) үйлдвэрлэл, нүүрсний дэгдэмхий үнс хэрэглэх жилийн судалгаа хооронд гэж мэдээлжээ 1966 болон 2011, дээр 2.3 дэгдэмхий үнс тэрбум богино тонн нүүрсээр хэрэгсэл бойлер үйлдвэрлэсэн байна.1 Энэ хэмжээ нь ойролцоогоор 625 сая тонн үр ашигтай ашиглаж байна, голдуу цемент, бетон үйлдвэрлэл. Гэсэн хэдий ч, үлдсэн 1.7+ тэрбум тонн нь үндсэндээ булах олж, эсвэл хуримтлагдсан байгууламж дүүрэн байдаг. шинээр бий болгосон үнс нь ашиглалтын түвшин сүүлийн жилүүдэд ихээхэн нэмэгдэж байгаа хэдий ч, ойролцоо одоогийн түвшин нь 45%, ойролцоогоор 40 дэгдэмхий үнс сая тонн жил бүр хаях хэрэгтэй байна. Европ дахь ашиглалтын түвшин АНУ-д хамаагүй өндөр байсан хэдий ч, дэгдэмхий үнс их хэмжээ нь мөн Европын зарим оронд булах ба цөөрөмд хадгалж байна.

Саяхан, Энэ устгах материалыг нөхөн сэргээх сонирхол нэмэгдэж байна, нүүрсээр галладаг эрчим хүч үйлдвэрлэх зэрэг бууруулж үйлдвэрлэлийн хугацаанд бетон, цементийн үйлдвэрлэл өндөр чанартай үнс эрэлт хэсэгчлэн улмаас Европ, Хойд Америк дахь буурсан байна. Ийм булах урт хугацааны байгаль орчны нөлөөллийн тухай асуудал нь энэ хадгалагдсан үнс ашигтай ашиглах програмуудыг олж хэрэгслүүдэд өдөөлт байна.

LAND дүүрэн ҮНС ЧАНАР БА ШААРДАГДАХ баяжуулах

Энэ хадгалагдсан дэгдэмхий үнс зарим ашигтай хэрэглэх нь тохиромжтой байж болох ч анх ухсан гэх мэт, дийлэнх нь цемент болон бетоны үйлдвэрлэлд чанарын стандартыг хангахын тулд зарим боловсруулах шаардлагатай болно. материал нь ихэвчлэн харьцах ба нягтруулах идэвхжүүлэхийн тулд чийглэсэн байна оноос хойш агаарт тоос үеийн зайлсхийж, харин, Бетон үйлдвэрлэгчид хуурай болгон зуурмагийн дэгдэмхий үнс практикийг үргэлжлүүлэн хүсэж болох юм оноос хойш хатаах, deagglomeration бетонд хэрэглэх шаардлагатай шаардлага байна, нарийн ширхэгтэй нунтаг. Гэсэн хэдий ч, үнс химийн бүрэлдэхүүнийг хангах үзүүлэлтүүдийг үгийн утганд яг тохирч, хамгийн тод жишээ нь нүүрстөрөгчийн агуулга алдагдах, дээр нь гал хэмжинэ (ХУУЛЬ), илүү их асуудал болоод байна. дэгдэмхий үнс ашиглалт сүүлийн нэмэгдсэн байна байдлаар 20+ жилийн, хамгийн их "дахь Spec" үнс үр ашигтай ашиглаж байна, , унтраах чанартай үнс хаях. Иймээс, Урилгын бууруулах хэрэгсэл цөөрөмд нь дэгдэмхий үнс дийлэнх нөхөгдөх ашиглах нь шаардлага байх болно.

TRIBOELECTRIC тусгаарлах замаар Урилгын БУУРУУЛАХ

бусад судлаачид булах сэргэсэн нь Урилгын бууруулах шаталтын техник, хөвүүлэн баяжуулах үйл явцыг ашиглаж, дэгдэмхий үнс хуримтлагдсан байгаа боловч, ST тоног төхөөрөмж & технологи (STET) өөрийн өвөрмөц triboelectrostatic бүс тусгаарлах систем нь тогтоогдсон байна, урт шинээр бий дэгдэмхий үнс баяжуулах ашиглаж, бас тохиромжтой хатаах болон deagglomeration дараа нөхөн үнс дээр үр дүнтэй байдаг.

STET судлаачид Америк, Европын хэд хэдэн дэгдэмхий үнс булах нь хатаасан булах үнс triboelectrostatic тусгаарлах зан туршиж байна. Энэ нь сэргэж үнс нэг гэнэтийн ялгаа нь маш адил шинээр бий болсон нь үнс тусгаарлагдсан: ширхэгийн цэнэглэгч нүүрс нь цэвэр үнс гэж ашигт малтмал холбоотойгоор сөрөг цэнэглэж нь эсрэгээрээ байна.2 дэгдэмхий үнс нүүрстөрөгчийн цахилгаан тусгаарлах бусад судлаачид ч энэ үзэгдлийг ажигласан.3,4,5 STET triboelectrostatic тусгаарлагч туйлшрал амархан хатаасан булах дэгдэмхий үнс эх үүсвэрээс сөрөг цэнэгтэй нүүрстөрөгчийн татгалзсан олгохын тулд тохируулж болно. тусгаарлагч дизайн нь ямар ч тусгай өөрчлөлт эсвэл хянадаг энэ үзэгдлийг хангах шаардлагатай байна.

ТЕХНОЛОГИ ТОЙМ - үнс Карбоны ТУСГААРЛАГЧ

STET нүүрстөрөгчийн тусгаарлагч сард (Зураг 1), материал нь хоёр зэрэгцээ хавтгай электродын хооронд нимгэн ялгаа руу хооллож байна. хэсгүүд triboelectrically interparticle холбоо өөр цэнэгтэй байна. эерэг цэнэгтэй нүүрс болон сөрөг цэнэгтэй эрдэс (шинээр бий үнс нь чийглэсэн болон хатаасан гэж байна й байгаа) эсрэг электродуудын татагддаг. хэсгүүд дараа нь тасралтгүй хөдөлж бүс өссөн арчигдаж ба эсрэг чиглэлд дамжуулж байна. бус тусгаарлагч эсрэг төгсгөл рүү электрод бүрт залгаа хэсгүүд хөдөлгөдөг. өндөр бус хурд нь маш өндөр чадал боломжтой, Шалтгаална, хамаарна 36 Нэг тусгаарлагч дээр цагт тонн. жижиг ялгаа, өндөр хүчдэлийн талбар, Одоогийн урсгалыг эсрэг, электрод дээр бус хүчтэй ширхэгийн ширхэгийн ухуулга, өөрийгөө цэвэрлэх үйл ажиллагааны чухал онцлог байдаг

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

STET тусгаарлагч. янз бүрийн үйл явцыг үзүүлэлтүүдийг хянах замаар, Ийм бүс хурд гэх мэт, тэжээлийн цэг, , тэжээлийн хэмжээ, STET үйл явц аас бага нүүрстөрөгчийн агуулгыг үед бага Урилгын дэгдэмхий үнс гаргадаг 1.5 нь 4.5% -аас Урилгын онд эхлээд тэжээлийн дэгдэмхий үнс нурам нь 4% дээш нь 25%.

Зураг. 1 STET тусгаарлагч хатаасан боловсруулах, ландфилд булж дэгдэмхий үнс

тусгаарлагч дизайн харьцангуй хялбар, авсаархан юм. боловсруулах зорилготой нь машин 40 Цагт тонн орчим байна 30 фут. (9 м.) урт, 5 фут. (1.5 м.) өргөн, болон 9 фут., м (2.75 м.) өндөр. бүс болон холбогдох булны л хөдөлдөг эд анги нь. электрод суурин болон зохих бат бөх материал бүрдсэн байна. бүс бус дамжуулагч хуванцар хийсэн байна. тусгаарлагч улсын эрчим хүчний хэрэглээ тухай 1 бүс жолооны хоёр мотор хэрэглэсэн эрчим хүчний ихэнх нь боловсруулсан материалын нэг тонн киловатт-цаг.

үйл явц нь бүхэлдээ хуурай байдаг, дэгдэмхий үнс бусад ямар ч нэмэлт материал шаардах бөгөөд ямар ч бохир ус болон агаар хийн ялгарлыг бий. сэргэж материал бетон нь пуццолан нэмэлтийн талаар хэрэглэхэд тохиромжтой түвшинд нүүрстөрөгчийн агуулга буурч дэгдэмхий үнс бүрдэнэ, түлш болгон, өндөр нүүрстөрөгчийн хэсэг нь ашигтай. аль аль нь бүтээгдэхүүний урсгалын ашиглах үзүүлдэг 100% шийдэл нь үнс зайлуулах асуудлыг нисэх.

PROASH® LAND эзлэв сэргэж

үнс дөрвөн эх үүсвэр нь булах авсан байна: цахилгаан станцын Нэгдсэн Вант Улс болон дээж В-д байрладаг нь дээж нь, C, болон АНУ-ын D. Эдгээр бүх дээж том хэрэгсэл нь уурын зуухны хамт битумэн нүүрсний шаталтаас үнс бүрдэж. Улмаас хог хаях нь материалын intermingling нь, ямар ч нэмэлт мэдээлэл байхгүй тодорхой нүүрсний эх үүсвэр буюу шаталтын нөхцлийн талаар юм.

хооронд агуулагдах STET хүлээн авсан гэж дээж 15% болон 27% усны ландфилд булж материалын хэвийн байна. дээж нь бас том янз бүрийн хэмжээгээр агуулсан >1/8 инч (~ 3 мм-ийн) материал. нүүрстөрөгчийн салгах нь дээж бэлтгэхийн тулд, их хэмжээний хог хаягдлыг шигших арилгаж, дээж дараа нь хатааж, нүүрс баяжуулах өмнө deagglomerated байна. хатаах / deagglomeration хэд хэдэн арга үйл явцыг оновчтой болгох зорилгоор туршилтын-түвшинд үнэлж байна. STET нь үйлдвэрлэлийн батлагдсан сонгож байна, тэжээлийн боловсруулах систем үр дүнтэй цахилгаан тусгаарлах шаардлагатай нэгэн зэрэг хатаах, deagglomeration санал болгож байна. Ерөнхий үйл явц нь урсгалын хуудас Зураг танилцуулсан байна 2.

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

Зураг 2: Үйл явц бүдүүвч зураг

Бэлтгэсэн дээжийг шинж чанар нь ердийн хэрэгсэл бойлер шууд авсан дэгдэмхий үнс хүрээнд сайн байсан. тусгаарлагч тэжээлийн болон бүтээгдэхүүний аль алинд нь хамгийн их хамааралтай шинж Хүснэгт -д нэгтгэн харуулав 2 Дахин бүтээгдэхүүн хамт.

Карбоны ТУСГААРЛАГЧ

STET triboelectric бус тусгаарлагч ашиглан нүүрстөрөгчийн бууруулах туршилт бүх дөрвөн хогийн дэгдэмхий үнс эх сурвалжаас бага Урилгын бүтээгдэхүүн маш сайн нөхөн сэргээх үр дүнд. боловсруулах шинэ үнс харьцуулахад дээрх ямар ч тохиолдолд тусгаар доройтуулахгүй биш үү хэлэлцсэн гэж нүүрстөрөгчийн урвуу цэнэглэгч.

булах нь сэргэж зуух болон үнс аль аль нь шинээр цуглуулсан үнс нь STET үйл явцыг ашиглан сэргэсэн бага Урилгын дэгдэмхий үнс шинж хүснэгтэд харуулав 1. үр дүн харуулж байна ProAsh нь бүтээгдэхүүний чанарын® ландфилд булж материалаар үйлдвэрлэсэн шинэхэн дэгдэмхий үнс эх үүсвэрээс үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүний тэнцэж байна.

Хүснэгт 1: тэжээл, эд хөрөнгийг ProAsh нөхөн®.

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

Бетон ГҮЙЦЭТГЭЛИЙН

ProAsh шинж чанар® нөхөн сэргээлт хийсэн хогийн материалаар бий ProAsh тэр харьцуулахад байна® нэг байрлалаас хэрэгсэл бойлер бий шинэ дэгдэмхий үнс үйлдвэрлэсэн. боловсруулсан нөхөн сэргээлт үнс ASTM C618 болон AASHTO M250 стандартын бүх үзүүлэлт үгийн утганд яг тохирч. Доорх хүснэгт нь цэвэр, нөхөн сэргээлт хийсэн материал хоёрын хооронд өчүүхэн ялгаа харагдаж байгаа эх сурвалжаас хоёроос дээжинд хими нэгтгэн.

Хүснэгт 2: бага Урилгын үнс үнс Хими.

а хүч хөгжил 20% агуулсан зуурмаг бага Урилгын дэгдэмхий үнс орлуулах 600 LB цемент / YD3 (Хүснэгт үзнэ үү 3 доорх) ProAsh байна® ландфилд булж үнс гаргаж авсан бүтээгдэхүүн ProAsh ашиглан үйлдвэрлэсэн зуурмагийн харьцуулж хүч зуурмаг нээлтүүдэд® Нэг байрлалд үйлдвэрлэсэн шинэхэн дэгдэмхий үнс нь. өндөр чанартай дэмжлэг үзүүлэх болно beneficiated нөхөн сэргээлт үнс эцсийн бүтээгдэхүүн өндөр үнэтэй байр нийцсэн бетон үйлдвэрлэлд ашигладаг ProAsh® энэ нь одоогоор үйлчилдэг зах зээлийн дуртай.

Хүснэгт 3: зуурмаг цилиндрийн шахалтын бат бэх.

ҮЙЛ АЖИЛЛАГАА ЭДИЙН ЗАСАГ

АНУ-д бага зардал байгалийн хий тушаал хатаах үйл явцыг эдийн засгийн маш их нэмэгдүүлдэг, булах нь чийглэсэн дэгдэмхий үнс хатаах зэрэг. Хүснэгт 4 АНУ-д үйл ажиллагааны түлшний зардлыг нэгтгэн 15% болон 20% чийг агуулга. хатаах Ердийн үр ашиггүй тооцоолсон үнэ цэнэ багтсан байна. Зардал хатаасны дараа материалын масс дээр үндэслэсэн байдаг. STET triboelectrostatic тусгаарлах боловсруулах хатаах үнс нэмэгдэл зардал нь харьцангуй бага байна.

Хүснэгт 4: хуурай массын үндсэн дээр Хатаах зардал.

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

Тэр ч байтугай хүнс хатаах зардлыг нэмж, STET тусгаарлах үйл явц нь бага зардал санал болгож байна, үйлдвэрлэлийн батлагдсан, ландфилд булж дэгдэмхий үнс Урилгын бууруулах үйл явц. нөхөн сэргээлт дэгдэмхий үнс нь STET үйл явц юм гуравны нэг нь шаталтын суурилсан систем харьцуулахад хөрөнгө оруулалтын зардал нэг тал. нөхөн сэргээсэн дэгдэмхий үнс нь STET үйл явц мөн шаталт болон хөвүүлэн баяжуулах суурилсан системүүдэд харьцуулахад байгаль орчинд ихээхэн доогуур хийн ялгарлыг байна. стандарт STET үйл явц нь суулгах нь зөвхөн нэмэлт агаарын ялгаралтын эх үүсвэр оноос хойш байгалийн хийн түлшээр ажилладаг хатаагч байна, зөвшөөрөх нь харьцангуй хялбар байх болно.

Өндөр нүүрстөрөгчийн үнс УЛСЫН Дахин ТҮЛШ нь VALUE

бетонд хэрэглэх бага нүүрстөрөгчийн бүтээгдэхүүний гадна, брэнд нэртэй ProAsh®, STET тусгаарлах үйл явц нь мөн өөрөөр нүүрс баялаг дэгдэмхий үнс хэлбэрээр шатаагүй нүүрс алдуулж сэргэж, бренд EcoTherm™. EcoTherm™ чухал ач холбогдолтой түлшний үнэ цэнэтэй байдаг, амархан STET EcoTherm ашиглан цахилгаан станцын буцаж болно™ станцын нүүрсний хэрэглээг багасгах систем буцах. Хэзээ EcoTherm™ хэрэгсэл нь зууханд шатааж байна, шаталтаас нь эрчим хүчний өндөр даралт хөрвүүлсэн байна / нүүрсний адил үр ашиг дээр, дараа нь цахилгаан эрчим хүчний өндөр температурт уурын, ихэвчлэн 35%. ST тоног төхөөрөмж нь цахилгаан эрчим хүчний эргэн дулааны эрчим хүч хувиргах & Технологи ХХК EcoTherm™ Буцах систем нь эрчим хүчний зуухны тэжээлийн усны системд тарааж байгаа халуун ус хэлбэрээр бага зэрэг дулаан болгон сэргээн байна өрсөлдөх технологийг бодвол хоёр гурав дахин өндөр байна. EcoTherm™ Мөн цементийн зууханд хөнгөн цагааны эх үүсвэр болгон ашиглаж байна, нь ихэвчлэн хол тээвэрлэж байгаа илүү үнэтэй бокситоос дайжуулж. өндөр нүүрстөрөгчийн EcoTherm хэрэглэх нь™ цахилгаан станц, эсвэл цемент зууханд дээр бас үнс, хүргэх нүүрснээс эрчим хүч сэргээх хамгийн их, олборлох, байгууламжийн нэмэлт түлшийг тээвэрлэх шаардлагыг багасгах.

STET-ын Talen Эрчим хүчний Брэндон эрэг, SMEPA R.D. Морроу, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy Баруун Burton, RWEnpower Aberthaw, болон БНСУ-ын Зүүн-Өмнөд эрчим хүчний үнс ургамал нисч бүх EcoTherm оруулах™ буцах систем.

STET ҮНС боловсруулах хэрэгслүүдтэй

STET-ийн тусгаарлах үйл явц нь хойш арилжааны ашиглаж байна 1995 дэгдэмхий үнс баяжуулах болон гаруй үүсгэсэн байна 20 өндөр чанартай сая тонн цемент үйлдвэрлэх дэгдэмхий үнс. Хяналтанд бага Урилгын ялааны ProAsh®, АНУ даяар арван цахилгаан станцуудад STET-ын технологиор одоогийн байдлаар үйлдвэрлэж байна, Канад, Их Британи., Польш, , БНСУ-ын Бүгд Найрамдах Улс. ProAsh® үнс нисэх хорь гаруй улсын авто замын эрх бүхий байгууллагаас хэрэглэхийг зөвшөөрсөн байна, түүнчлэн бусад олон тодорхойлолт байгууллагууд гэх мэт. ProAsh® Мөн Канадын Стандартын Холбоо болон EN дагуу баталгаажуулсан байна 450:2005 Европ дахь чанарын стандарт. STET технологийг ашиглан Үнс боловсруулах байгууламж хүснэгтэд жагсаасан байна 5.

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

Хүснэгт 5. STET тусгаарлах технологийг ашиглан Үнс боловсруулах байгууламж Fly

PREPRINT- нийтлэл Ажлын байран дахь ACAA Үнс онд хэвлэгдсэн болно, Асуудал II 2015

ДҮГНЭЛТ

том материалын тохиромжтой scalping дараа, хатаах, болон deagglomeration, хэрэгсэл нь ургамлын булах эргэн үнс арилжааны STET triboelectric бус тусгаарлагч ашиглан нүүрстөрөгчийн агуулга багасгаж болно. дэгдэмхий үнс бүтээгдэхүүний чанар, ProAsh® нөхөн сэргээлт хийсэн хогийн материал дээр STET системийг ашиглан ProAsh тэнцэж байна® Шинэ тэжээлийн дэгдэмхий үнс үйлдвэрлэсэн. ProAsh® бүтээгдэхүүн нь маш сайн зохицсон, бетон үйлдвэрлэл нь батлагдсан байна. ландфилд булж үнс сэргээх, баяжуулах "шинэ" нүүрсний хэрэглээ үеийг багасгах зэрэг үнс буурсан үйлдвэрлэлийн хэдий ч тодорхой үйлдвэрлэгчдийн хувьд өндөр чанартай үнс нь тасралтгүй хангамж өгнө. Үүнээс гадна, байгаль орчны журам өөрчлөгдөж уулзах булах нь үнс арилгах хэрэгтэй цахилгаан станц бетон үйлдвэрлэгчдийн хувьд чухал ач холбогдолтой түүхий эд болгон хаягдал бүтээгдэхүүн өр төлбөрийг өөрчлөх үйл явцыг ашиглах боломжтой байх болно. хатаах тэжээлийн урьдчилан боловсруулах тоног төхөөрөмж, булах дэгдэмхий үнс deagglomerating нь STET тусгаарлах үйл явц нь татах бусад шаталт болон хөвүүлэн баяжуулах суурилсан систем харьцуулахад харьцангуй бага зардал, бага ялгаруулалт бүхий үнс баяжуулах нь сонголт юм.

Ашигласан материал

[1]АНУ-ын нүүрсний үнс нүүрсний шаталтын бүтээгдэхүүн, ашиглах статистик: HTTP://www.acaa- usa.org/Publications/Production-Use-Reports.

[2]ST дотоод тайлан, Наймдугаар сар 1995.

[3]онд,T.X,. Шафер, Жоди, Бан, Х., Neathery, J.K., болон Stencel, J.M. Шаталтын дэгдэмхий үнс, хуурай баяжуулах боловсруулах, Ашигтай үнс дээр шатаагүй Нүүрстөрөгчийн дээр ТМБ нь Бага хурлын ажиллагаа, May 19 20, Pittsburgh, ТХГН-ийн, 1998.

[4]Baltrus, J.P., Diehl, J.R., Сунг, Y., Элс, W. дэгдэмхий үнс, хураамж буцаалтын Triboelectrostatic тусгаарлах, Шатахууны 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, М., Liberti, L, Stencel, J. triboelectrostatic баяжуулах явцад үнс төлбөр хуваарилалт өгөршил үүрэг, Аюултай материал сэтгүүл, 164 (2009) pp.683-688.

зохиогчид

Льюис Бейкер ST тоног төхөөрөмж нь Европын техникийн дэмжлэг менежер & Технологийн (STET) Нэгдсэн Вант Улс суурилсан

Abhishek Гупта нь салгах технологи туршилтын үйлдвэр, лабораторийн байгууламж дээр тулгуурласан үйл явц инженер юм, STET Техникийн төв, 101 Hampton өргөн чөлөө, Needham MA 02494 +1-781-972-2300

Доктор. Стивен Gasiorowski, Ph.D. ST тоног төхөөрөмж нь эрдэм шинжилгээний ахлах эрдэмтэн юм & Технологийн (STET) New Hampshire-д суурилсан.

Фрэнк Hrach салгах технологи туршилтын үйлдвэр, лабораторийн байгууламж дээр суурилсан үйл явц инженерийн дэд ерөнхийлөгч юм, STET Техникийн төв, 101 Hampton өргөн чөлөө, Needham MA 02494 +1-781-972-2300