تريبوليكتروستاتيك الاستفادة من الرماد المتطاير مقالب فوكا 2015

تريبوليكتروستاتيك الاستفادة من

شغل الأراضي الرماد المتطاير

L. بيكر, A. غوبتا, وق. جاسيورووسكي

معدات ش & التكنولوجيات المحدودة, 101 شارع هامبتون, ماجستير نيدام 02494 الولايات المتحدة الأمريكية

المؤتمر: 2015 عالم رماد الفحم – (www.worldofcoalash.org)

الكلمات الرئيسية: تريبوليكتروستاتيك, الاستفادة, الرماد المتطاير, طمر النفايات, المجففة, الفصل, الكربون

خلاصة

وقد استخدمت الانفصال تريبوليكتروستاتيك للاستفادة التجارية من الرماد المتطاير احتراق الفحم لإنتاج منتج منخفض الكربون لاستخدامها كبديل أسمنت في الخرسانة لما يقرب من عشرين عاماً. مع 18 الفواصل في 12 محطات توليد الطاقة بالفحم عبر العالم, معدات ش & التكنولوجيا ذ م م (أبجد) وقد استخدمت فاصل الالكتروستاتيكي براءة اختراع لإنتاج أكثر 15 مليون طن من المنتجات المنخفضة الكربون.

وحتى الآن, وقد أجريت الاستفادة التجارية من الرماد المتطاير حصرا على الجاف "تشغيل من الرماد station‿. وأنشأت مؤخرا تشريعات بيئية, في بعض الأسواق, حاجة إلى إمداد الرماد بينيفيسياتيد في أوقات جيل منخفض الرماد. وهذا, مقترنة بشرط في بعض المواقع إلى مواقع دفن النفايات رماد التاريخية فارغة, وقد خلق الحاجة إلى وضع عملية ليحصل تاريخيا طمرها الرماد.

وقد أظهرت الدراسات السابقة أن التعرض للرماد المتطاير للرطوبة, وتجفيف اللاحقة التأثيرات تريبوليكتروستاتيك الشحن إليه, مع جزيئات الكربون والمعادن الشحن في الاستقطاب المعاكس لأنه شهد مع تشغيل محطة الرماد. وقد أجريت دراسات صاحبا لتحديد أثر التعرض للرطوبة على كفاءة الفصل من رماد العديد التي تم استخلاصها من مدافن القمامة والمجففة. عكس التهمة قد شهدت بعد التجفيف, ولكن إجمالاً كان كفاءة فصل يعادل المحققة التي شهدت مع تشغيل جديدة من الرماد محطة.

تم بحث تأثير الرطوبة النسبية الأعلاف المجففة الرماد على كفاءة الفصل تريبوليكتروستاتيك, و الحساسية انخفضت بشكل كبير مقارنة بتلك التي شهدتها مع تشغيل الرماد محطة, خفض التكاليف الإجمالية للعملية.

مقدمة

رابطة رماد الفحم الأمريكية (عكة) تقارير المسح السنوي لإنتاج واستخدام الرماد المتطاير الفحم بين 1966 و 2011, على مدى 2.3 وقد تم إنتاج مليار طن قصيرة من الرماد المتطاير من قبل المراجل المرافق التي تعمل بالفحم.1 من هذا المبلغ تقريبا 625 وقد استخدمت ذلة مليون طن, معظمها لإنتاج الأسمنت والخرسانة. ومع ذلك, المتبقية 1.7+ توجد في المقام الأول مليار طن في مدافن النفايات أو برك مملوءة

عمليات الحجز. بينما معدلات الاستخدام لإنشاء طازجة الرماد المتطاير زادت زيادة كبيرة في السنوات الأخيرة, مع المعدلات الحالية قرب 45%, تقريبا 40 مليون طن من الرماد المتطاير مواصلة التخلص منها سنوياً. وفي حين كانت أعلى بكثير من معدلات الاستخدام في أوروبا في الولايات المتحدة, كما تم تخزينها كميات كبيرة من الرماد المتطاير في مدافن القمامة ومحتجزات في بعض البلدان الأوروبية.

مؤخرا, ازداد الاهتمام باسترداد هذه المواد التي تم التخلص منها, ويرجع ذلك جزئيا إلى الطلب على الرماد المتطاير عالي الجودة لإنتاج الخرسانة والأسمنت خلال فترة من انخفاض الإنتاج مع انخفاض توليد الطاقة التي تعمل بالفحم في أوروبا وأمريكا الشمالية. كما أن المخاوف بشأن الأثر البيئي الطويل الأجل لمدافن القمامة هذه تدفع المرافق إلى إيجاد تطبيقات مفيدة للاستخدام لهذا الرماد المخزن.

الأرض تملأ جودة الرماد والاeficiation المطلوبة

في حين أن بعض من هذا الرماد المتطاير المخزنة قد تكون مناسبة للاستخدام المفيد كما حفرت في البداية, الغالبية العظمى سوف تتطلب بعض المعالجة لتلبية معايير الجودة لإنتاج الاسمنت أو الخرسانة. منذ أن تم عادة الرطب المواد لتمكين المناولة والتعاقد مع تجنب توليد الغبار المحمولة جوا, التجفيف سيكون على الأرجح الحد الأدنى من المتطلبات للاستخدام في الخرسانة لأن منتجي الخرسانة سيرغبون في مواصلة ممارسة تجميع الرماد المتطاير كمسحوق جاف. ومع ذلك, ضمان التركيب الكيميائي للرماد يفي بالمواصفات, أبرزها محتوى الكربون الذي يقاس على أنه فقدان على الاشتعال (لوي), هو تحد أكبر. كما زاد استخدام الرماد المتطاير في الماضي 20+ السنوات, وقد استخدمت معظم الرماد "في المواصفات‿ مفيد, والرماد غير جودة التخلص منها. هكذا, تخفيض لوي سيكون شرطا للاستفادة من الغالبية العظمى من الرماد المتطاير قابلة للاسترداد من محتجزات الأداة المساعدة.

تخفيض لوي بفصل TRIBOELECTRIC

في حين أن العديد من العمال قد استخدموا تقنيات الاحتراق وعمليات التعويم للحد من LOI من الرماد المتطاير المطمر والم وبركة, معدات ش & التكنولوجيات (أبجد) وقد وجدت أن نظام المعالجة القياسية, منذ فترة طويلة يستخدم للاستفادة من الطازج تولد الرماد المتطاير, فعالة بنفس القدر على الرماد المسترد بعد التجفيف المناسب وإزالة التخثر بتكاليف تشغيل إجمالية أقل.

أثناء زيادة التطبيق التجاري لنظام معالجة STET للرماد المتطاير, اختبر باحثو STET فصل الرماد المجفف المكب. هذا الرماد المستردة فصلت بشكل مشابه جدا للرماد ولدت حديثا مع فارق واحد مفاجئ: تم عكس شحن الجسيمات من الرماد الطازج مع شحن الكربون السلبية فيما يتعلق بالمعادن.2 وقد لاحظ باحثون آخرون من الفصل الكهربائي من كربون الرماد المتطاير أيضا هذه الظواهر.3,4,5

نظرة عامة على التكنولوجيا – فصل الكربون الرماد المتطاير

في الفاصل الكربون ستيت (الرقم 1), ويتم تغذية المواد إلى الفجوة رقيقة بين قطبين مستو مواز. يتوجب الجزيئات تريبوليكتريكالي بالاتصال إينتيربارتيكلي. الكربون المشحونة إيجابيا والمعدنية مشحونة سلبا (في الرماد الذي تم إنشاؤه حديثا أن لا ترطب وتجفف) ينجذب إلى عكس أقطاب. ثم اجتاحت بحزام متحرك مستمر الجسيمات ونقل في اتجاهين متعاكسين. الحزام نقل الجزيئات المتاخمة لكل قطب تجاه طرفي نقيض فاصل. كما يتيح سرعة الحزام عالية الإنتاجية عالية جداً, تصل إلى 36 طن في مدار على فاصل واحد. الفجوة الصغيرة, ميدان الجهد العالي, عداد التدفق الحالي, الانفعالات الجسيمات الجسيمات النشطة وإجراءات التنظيف الذاتي للحزام في أقطاب كهربائية هي السمات الحاسمة الفاصلة ستيت. عن طريق التحكم معلمات العملية المختلفة, مثل سرعة الحزام, تغذية نقطة, ومعدل تغذية, تنتج عملية ستيت منخفض الرماد المتطاير لوي في محتويات الكربون أقل من 1.5 إلى 4.5% من الرماد المتطاير الأعلاف تتراوح في لوي من 4% إلى أكثر 25%.

التين. 1 ستيت الفاصل

يتم تصميم فاصل بسيط وصغير نسبيا. جهاز مصمم لمعالجة 36 طن كل ساعة تقريبا 9 m (30 متر.) طويلة, 1.5 m (5 متر.) على نطاق واسع, و 2.75 m (9 متر.) عالية. حزام والمرتبطة بكرات هي أجزاء متحركة فقط. أقطاب كهربائية ثابتة وتتألف من مادة دائمة على نحو ملائم. الحزام مصنوع من غير- البلاستيك موصل. فاصل استهلاك الطاقة على وشك 1 أيوناته للطن الواحد من المواد المجهزة مع معظم قوة يستهلكها اثنين المحركات الدافعة الحزام.

هذه العملية جافة تماما, ويتطلب لا مواد إضافية خلاف الرماد المتطاير وتنتج أي انبعاثات النفايات في المياه أو الهواء. تتكون المواد المستردة من الرماد المتطاير المخفض في محتوى الكربون إلى مستويات مناسبة للاستخدام كمزيج بوزولانا في

ملموسه, ونسبة كربون عالية مفيدة كوقود. يوفر استخدام كلا تيارات المنتج 100% حل لمشاكل التخلص من الرماد المتطاير.

قيمة الوقود المسترد من الرماد المتطاير الكربون العالية

بالإضافة إلى المنتجات المنخفضة الكربون للاستخدام في الخرسانة, العلامة التجارية المسماة براش®, عملية فصل ستيت أيضا للشفاء وإلا يضيع الكربون غير المحترقة في شكل الرماد المتطاير الغنية بالكربون, وصفت اكوثيرم™. اكوثيرم™ له قيمة كبيرة من الوقود ويمكن إرجاعها بسهولة لتوليد الطاقة الكهربائية باستخدام اكوثيرم ستيت™ عودة النظام الحد من استخدام الفحم في المصنع. عندما اكوثيرم™ أحرقت في المرجل الأداة المساعدة, يتم تحويل الطاقة من احتراق للضغط العالي / ارتفاع درجة حرارة البخار ومن ثم إلى الكهرباء بنفس الكفاءة كالفحم, عادة 35%. تحويل الطاقة الحرارية المسترجعة للكهرباء في شارع المعدات & اكوثيرم LLC التكنولوجيا™ عودة النظام أعلى مرتين إلى ثلاث مرات من التكنولوجيا قادرة على المنافسة حيث يتم استرداد الطاقة بدرجة منخفضة من الحرارة في شكل الماء الساخن ويتم تعميمها على المرجل تغذية نظام المياه. اكوثيرم™ يستخدم أيضا كمصدر لل ألومينا في قمائن الأسمنت, مما أدى إلى تشريد البوكسيت أغلى التي عادة ما تنقل لمسافات طويلة. استخدام الكربون عالية اكوثيرم™ الرماد أما في محطة لتوليد الكهرباء أو قمائن الأسمنت, تكبير استخلاص الطاقة من الفحم تم تسليمها, تقليل الحاجة إلى الألغام ونقل الوقود الإضافية للمرافق.

STET الغراب السلطة براندون شورز, R.D سميبا. مورو, بيليدوني NBP, ديدكوت روينبووير, شركة كهرباء فرنسا الطاقة الغربية بيرتون, والنباتات الرماد المتطاير أبيرثاو روينبووير, تشمل جميع اكوثيرم™ نظم العودة. المكونات الأساسية للنظام وترد في الشكل 2.

التين. 2 اكوثيرم™ عودة النظام

أبجد مرافق بروسيسينج الرماد

ويتم إنتاج الرماد المتطاير لوي المنخفضة التي تسيطر عليها مع التكنولوجيا ستيت في اثني عشر محطات توليد الطاقة في جميع أنحاء الولايات المتحدة, كندا, المملكة المتحدة, بولندا, وجمهورية كوريا. برواش® تمت الموافقة على الرماد المتطاير للاستخدام من قبل أكثر من عشرين سلطات الطرق السريعة في الولاية, فضلا عن العديد من الوكالات الأخرى في مواصفات. برواش® كما تم التصديق عليها بموجب جمعية المعايير الكندية وEN 450:2005 معايير الجودة في أوروبا. الرماد مرافق المعالجة باستخدام تقنية ستيت مذكورة في الجدول 1.

الجدول 1. أبجد العمليات التجارية

رماد الفحم المسترد من ملء الأراضي

تم الحصول على مصدرين للرماد من مدافن القمامة: عينة A من محطة لتوليد الكهرباء تقع في

المملكة المتحدة والعينة باء: من الولايات المتحدة. وتألفت كل من هذه العينات من الرماد من احتراق الفحم البيتومينوس من قبل المراجل فائدة كبيرة. بسبب اختلاط المواد في مدافن القمامة, لا تتوفر معلومات إضافية بشأن مصدر فحم محدد أو ظروف احتراق محددة.

العينات كما وردت من قبل STET الواردة بين 15% و 20% المياه كما هو معتاد للمواد المكبة. كما احتوت العينات على كميات متفاوتة من الكميات الكبيرة >1/8 بوصة (~ 3 مم) مادي. إعداد العينات لفصل الكربون, تمت إزالة الحطام الكبير عن طريق الفحص ثم جفت العينات وإزالة تخثرها قبل إحسان الكربون. ويجري تقييم أساليب مختلفة لتجفيف / deagglomeration من أجل تحسين العملية الشاملة. يتم تقديم ورقة تدفق عملية عامة في الشكل 3.

الرقم 3: ورقة تدفق العملية

وكانت خصائص العينات المعدة جيدا ضمن نطاق الرماد المتطاير التي تم الحصول عليها مباشرة من المراجل المرافق العادية. يتم تلخيص الخصائص الأكثر ملاءمة لكل من موجزات الفواصل والمنتجات في الجدول 2 جنبا إلى جنب مع المنتج المسترد.

فصل الكربون

أدت تجارب الحد من الكربون باستخدام فاصل الحزام الثلاثي STET إلى انتعاش جيد جدا لمنتج LOI المنخفض. وكانت الظواهر المثيرة للاهتمام التي لوحظت عكس شحن الكربون التي نوقشت أعلاه. في حين لوحظ هذا السلوك سابقا من قبل STET والباحثين الآخرين, لا يفهم الآلية التي تغير وظائف العمل النسبية وبالتالي الاتصال سلوك الشحن للمادة. إحدى الآليات المقترحة هي إعادة توزيع الأيونات القابلة للذوبان على المعدن و

يلخص الجدول التالي الكيمياء لعينات من المصدر B. لم يتم إكمال الاختبار على المصدر A المواد.

الجدول 4: كيمياء الرماد من الرماد LOI منخفضة.

تطوير القوة من 20% استبدال الرماد المتطاير منخفض LOI في هاون يحتوي على 600 رطل / yd3 أظهرت المواد المستمدة من الرماد المكبرة أداء أفضل إلى حد ما من المواد من الإنتاج الطازج. انظر الجدول 5 ادناه.

الجدول 5: قوة ضغط من مكعبات هاون.

الاستنتاجات

بعد سلخ فروة الرأس مناسبة من المواد الكبيرة, تجفيف, وإزالة التكتل, يمكن تقليل الرماد المتطاير المسترد من مدافن النفايات في محطات المرافق في محتوى الكربون باستخدام فاصل الحزام الثلاثي الكهروضوئي STET التجاري. كفاءة نظام STET هي أساسا ما يعادل الرماد التي تم الحصول عليها حديثا من عمليات المرجل والمواد المجففة المكبة. المنتج الفاصل مناسب للاستخدام في إنتاج الخرسانة دون مزيد من الإحسان مع خصائص أداء متطابقة تقريبا. وسيوفر استعادة الرماد المطمر وeficiation إمدادات مستمرة من الرماد عالي الجودة لمنتجي الخرسانة على الرغم من انخفاض إنتاج الرماد "الطازج‿ مع تقليل المرافق التي تعمل بالفحم لتوليد الرماد. الاضافه الي ذلك, محطات توليد الطاقة التي تحتاج إلى إزالة الرماد من مدافن القمامة لتلبية اللوائح البيئية المتغيرة سوف تكون قادرة على الاستفادة من هذه العملية لتغيير المسؤولية عن النفايات المنتج إلى مادة خام قيمة لمنتجي الخرسانة.

مراجع

[1]المنتجات "الأمريكية احتراق الفحم رماد الفحم" و "استخدام الإحصاءات": https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]تقرير داخلي ST, آب/أغسطس 1995.

[3]لي,تي إكس,. شايفر, جي إل, الحظر, ح., نيثيري, جي كي, وستينسيل, ط.. معالجة الإحسان الجاف لرماد ذبابة الاحتراق, وقائع مؤتمر وزارة الطاقة بشأن الكربون غير المحترق على الرماد المتطاير المرافق, أيار/مايو 19 20, بيتسبيرج, ابي, 1998.

[4]بالتروس, جي بي, ديهل, جي آر, سونغ, Y., الرمال, W. فصل تريبوليكتروستاتيك من الرماد المتطاير ورسوم الإلغاء, الوقود 81, (2002) pp.757-762.

[5]كانجيالوسي, F., نوتارنيكولا, (م)., ليبرتي, L, ستينسيل, ي. دور التجوية في توزيع رسوم الرماد المتطاير أثناء الاستفادة تريبوليكتروستاتيك, دفتر يومية للمواد الخطرة, 164 (2009) pp.683-688.

كلمة لتحويل قوات الدفاع الشعبي تحويل بواسطة بكلتيتشنولوجيس