Triboelectrostatic Узбагачэнне пахаванню Fly Ash WoCa 2015

Triboelectrostatic Узбагачэнне

Зямля Запоўнены лятучай попелу

L. пекар, А. Gupta, і S. Gasiorowski

ST абсталяванне & Technologies LLC, 101 Хэмптан-авеню, Needham М.А. 02494 ЗША

КАНФЕРЭНЦЫЯ: 2015 Свет вугальнай попелу - (www.worldofcoalash.org)

КЛЮЧАВЫЯ СЛОВА: Triboelectrostatic, ўзбагачэнне, Лятучая попел, пахаваныя, высушаны, падзел, вуглярод

аўтарэфераты

Triboelectrostatic падзел было выкарыстана для камерцыйнага узбагачэння лятучай попелу пры спальванні вугалю, каб вырабіць нізкі вугляродны прадукт для выкарыстання ў якасці замены цэменту ў бетоне на працягу амаль дваццаці гадоў. з 18 сепаратараў 12 вугальныя электрастанцыі па ўсім свеце, ST абсталяванне & тэхналогія УЛСА (СТЕТ) запатэнтавалі электрастатычны сепаратар быў выкарыстаны для атрымання больш 15 Мільён тон нізкага вугляроднага прадукту.

На сённяшні дзень, камерцыйнае Узбагачэнне попелу-выносіла вырабляецца выключна на сухім «прабегу station‿ зол. Апошняе прыродаахоўнае заканадаўства стварыла, на некаторых рынках, неабходнасць забяспечваць абагачаных попелу ў перыяды нізкай генерацыі попелу. гэта, ў спалучэнні з патрабаваннем у некаторых месцах, каб ачысціць звалкі гістарычных зол, стварыла неабходнасць распрацоўкі працэсу для ўзбагачэння гістарычна пахаваны попел.

Папярэднія даследаванні паказалі, што ўздзеянне попелу вільгаці, і наступная сушка ўплывае на механізм triboelectrostatic зарадкі, з вугляродам і мінеральныя часціцы зарадкі ў процілеглай палярнасці да гэтага дасведчанаму з запускам станцыі попелу. Даследаванні былі выкананы аўтарамі, каб вызначыць эфект уздзеяння вільгаці на эфектыўнасці раздзялення некалькі попелу, якія былі асушаная са звалак і сушаць. реверсирование Зарад быў выпрабаваны пасля сушкі, але ў цэлым эфектыўнасць падзелу было дасягнута эквівалентна, што дасведчаны са свежым прабегам попелу.

даследавалі эфект сухога корму попелу адноснай вільготнасці на triboelectrostatic эфектыўнасці раздзялення, і адчувальнасць была значна зніжана ў параўнанні з вопытам працы з прабегам попелу, зніжэнне агульных выдаткаў на працэс.

УВОДЗІНЫ

Амерыканская асацыяцыя вугальнай попелу (ACAA) штогадовы агляд вытворчасці і выкарыстання вугалю лятучай попелу паведамляе, што паміж 1966 і 2011, па 2.3 млрд кароткіх тон лятучай попелу былі зроблены на вугальных катлаагрэгаце.1 З гэтай сумы прыкладна 625 былі паспяхова выкарыстоўваць мільён тон, галоўным чынам для вытворчасці цэменту і бетону. аднак, астатнія 1.7+ мільярд тон у першую чаргу знаходзяцца на звалках або запоўненыя разлітыя

вадасховішчаў. У той час як каэфіцыент выкарыстання для свежесгенерированных лятучай попелу значна павялічыўся за апошнія гады, з бягучымі стаўкамі побач 45%, прыкладна 40 мільёнаў тон лятучай попелу працягваюць выкідваць штогод. У той час як каэфіцыент выкарыстання ў Еўропе нашмат вышэй, чым у ЗША, значныя аб'ёмы лятучай попелу таксама захоўваюцца на звалках і вадасховішчах у некаторых еўрапейскіх краінах.

у апошні час, цікавасць да вымання гэтага матэрыялу, размешчанага павялічыўся, часткова з-за попыт на высакаякасныя лятучыя попелу для бетону і цэменту на працягу перыяду скарачэння вытворчасці як вытворчасці электраэнергіі на кут у Еўропе і Паўночнай Амерыцы паменшылася. Асцярогі з нагоды доўгатэрміновага ўздзеяння на навакольнае асяроддзе такіх звалак таксама падахвочваючы утыліты для пошуку карысных прыкладанняў для выкарыстання гэтай захоўваемай попелу.

ЗЯМЛЯ FILLED ASH ЯКАСЦЬ І НЕАБХОДНЫЯ Узбагачэнне

У той час як некаторыя з гэтай захаванай лятучай попелу могуць быць прыдатныя для выкарыстання ў якасці карыснага першапачаткова раскапана, пераважная большасць запатрабуе некаторай апрацоўкі, каб адпавядаць стандартам якасці для цэменту або бетону. Бо матэрыял, як правіла, увлажненный, з тым каб рэгуляваць і ўшчыльненне па паветры, пазбягаючы пры гэтым адукацыю пылу, сушка, верагодна, будзе мінімальным патрабаваннем для выкарыстання ў бетоне, таму што вытворцы бетону захочуць прадоўжыць практыку схеме пакетавання лятучай попелу ў выглядзе сухога парашка. аднак, забяспечваючы хімічны склад попелу адпавядае спецыфікацыям, перш за ўсё ўтрыманне вугляроду вымяраецца як страты пры гартаванні (ЗАКАНАДАЎСТВА), з'яўляецца больш складанай задачай. Паколькі выкарыстанне лятучай попелу павялічылася ў апошнія 20+ гадоў, большасць «в-spec‿ попелу было выгадна выкарыстана, і ад якасці попелу, размешчаны. такім чынам, Зніжэнне LOI будзе патрабаваннем для выкарыстання пераважнай большасці лятучай попелу вымаемага з камунальных вадасховішчаў.

LOI зніжэнне на трибоэлектрическое РАЗДЗЯЛЕННЕ

У той час як розныя рабочыя выкарыстоўвалі метады згарання і флотационные працэсы для зніжэння LOI вынятага пахаванню і разлітыя лятучай попел, ST абсталяванне & тэхналогіі (СТЕТ) выявіў, што яго стандартнай сістэмы апрацоўкі, даўно выкарыстоўваюцца для ўзбагачэння свежесгенерированных лятучай попелу, аднолькава эфектыўны на выдзеленых золах пасля адпаведнай сушкі і деагломерации пры больш нізкіх агульных эксплуатацыйных выдатках.

Падчас разгону да камерцыйнага прымянення сістэмы апрацоўкі STET для лятучай попелу, Stet даследнікі пратэставалі падзел высушаных пахавання зол. Гэта ачуняў попел аддзяляецца вельмі падобна на свежы генераваных злы з адной дзіўнай розніцай: зарадка часціц была зваротнай ад свежай попелу з вугляродам зарадкі адмоўным у адносінах да мінералы.2 Іншыя даследчыкі электрастатычнага падзелу попелу вугляроду таксама назіралі гэты феномен.3,4,5

ТЭХНАЛОГІЯ АГЛЯД - FLY ASH CARBON Падзеленыя

У сепаратары вугляроду СЭТ (фігура 1), матэрыял падаецца ў вузкую шчыліну паміж двума паралельнымі плоскімі электродамі. Часціцы трибоэлектрически спаганяемая межчастичным кантакт. Станоўча зараджаны вуглярод і адмоўна зараджаных мінеральных (у свежесгенерированной попеле, якая не было змочваюць і сушыць) прыцягваюцца да процілеглым электродаў. Часціцы затым заўважылі з дапамогай бясконцай стужкі і транспартуюцца ў процілеглых кірунках. Стужка перамяшчае часціцы, сумежныя з кожным электродам ў напрамку процілеглых канцоў сепаратара. Высокая хуткасць стужкі дазваляе вельмі высокую прапускную здольнасць, да 36 тон у гадзіну на адным сепаратары. невялікі разрыў, поле высокага напружання, лічыльнік току, інтэнсіўнае перамешванне часціц часціц і самаачысткі дзеянне стужкі на электродах з'яўляюцца крытычнымі асаблівасцямі STET сепаратара. Шляхам рэгулявання розных параметраў працэсу, такія, як хуткасць стужкі, кропка харчавання, і хуткасць падачы, СЭТ працэс вырабляе нізкі LOI лятучай попелу пры змесце вугляроду менш 1.5 у 4.5% ад падачы лятучай попелу ў дыяпазоне LOI ад 4% да больш 25%.

інжыр. 1 STET Separator

Канструкцыя сепаратара з'яўляецца адносна просты і кампактнай. Машына прызначана для апрацоўкі 36 тон у гадзіну прыблізна 9 м (30 футаў.) доўга, 1.5 м (5 футаў.) шырокі, і 2.75 м (9 футаў.) высокая. Рэмень і звязаныя з імі ролікі з'яўляюцца толькі рухаюцца часткі. Электроды з'яўляюцца стацыянарнымі, і складаецца з адпаведнага трывалага матэрыялу. Пояс вырабляецца з- электраправоднасць пластык. Спажываная магутнасць Сепаратар складае каля 1 кілават-гадзіна на тону апрацаванага матэрыялу з большай магутнасці, спажыванай двума рухавікамі прываднага рамяня.

Працэс цалкам сухі, не патрабуе, акрамя лятучай попелу дадатковых матэрыялаў і не вырабляе сцёкавыя вод або выкідаў у атмасферы. Адноўленыя матэрыялы складаюцца з лятучай попелу паніжанага ўтрымання вугляроду да узроўняў, прыдатных для выкарыстання ў якасці прымешкі ў пуццолановый

бетон, і высокая доля вугляроду карысныя ў якасці паліва. Выкарыстанне абодвух патокаў прадуктаў забяспечвае 100% рашэнне паляцець праблемы ўтылізацыі попелу.

Рэгенераваць паліва КОШТ высокавугляродзістага Попел-выносіла

У дадатку да нізкага вугляроднага прадукту для выкарыстання ў бетоне, брэнд імя ProAsh®, працэс падзелу СТЕТ таксама аднаўляе у адваротным выпадку марна несгоревшего вугляроду ў выглядзе багатага вугляродам лятучай попелу, затаўравалі Ecotherm™. Ecotherm™ мае істотнае значэнне паліва і можа быць лёгка вернуты да электрастанцыі з выкарыстаннем STET Ecotherm™ Вяртанне сістэмы з мэтай скарачэння выкарыстання вугалю на заводзе. калі Ecotherm™ спальваецца ў энергетычным катле, энергія ад згарання пераўтворыцца ў высокі ціск / высокатэмпературны пар, а затым у электрычнасць пры той жа эфектыўнасці, як вугаль, тыпова 35%. Пераўтварэнне вынятай цеплавой энергіі ў электрычную ў ST абсталявання & Тэхналогія ТАА Ecotherm™ Вяртанне сістэмы ў два-тры разы вышэй, чым у канкурэнтнай тэхналогіі, дзе энергія здабываецца ў выглядзе нізкапатэнцыяльных цяпла ў выглядзе гарачай вады, якая цыркулюе ў сістэме водазабеспячэння падачы катла. Ecotherm™ таксама выкарыстоўваюцца ў якасці крыніцы аксіду алюмінія ў цэментных печах, выцясняючы больш дарагі баксітаў, якія, як правіла, перавозяцца на вялікія адлегласці. Выкарыстоўваючы высокі вугляродны Ecotherm™ попел альбо на электрастанцыі або цэментнай печы, максімізуе аднаўленне энергіі ад паставак вугалю, зніжаючы неабходнасць здабываць і транспартаваць дадатковае паліва да аб'ектаў.

Stet ў Raven Магутнасць Brandon Shores, SMEPA R.D. заўтра, NBP Belledune, RWEnpower Дидкот, EDF Energy West Burton, і RWEnpower Aberthaw лятучай попелу раслін, усе ўключаюць Ecotherm™ вяртанне сістэмы. Асноўныя кампаненты сістэмы прадстаўлены на малюнку 2.

інжыр. 2 Ecotherm™ сістэма вяртання

STET ASH АПРАЦОЎКА АБ'ЕКТАЎ

Кантралюемая нізкай LOI лятучай попелу вырабляецца з выкарыстаннем тэхналогіі Stet ў дванаццаць на электрастанцыях па ўсім ЗША, Канада, Велікабрытанія, Польшча, і Рэспубліка Карэя. ProAsh® Лятучая попел была адобрана для выкарыстання больш чым на дваццаць дзяржаўных органаў шашы, а таксама многія іншыя спецыфікацыі агенцтваў. ProAsh® таксама была сертыфікавана ў адпаведнасці з Канадскай асацыяцыі стандартаў і EN 450:2005 Стандарты якасці ў Еўропе. апрацоўкі злы аб'екты з выкарыстаннем Stet тэхналогіі прыведзены ў табліцы 1.

табліца 1. Stet Камерцыйныя аперацыі

Вугальная попел, вынятая з звалак

Дзве крыніцы попелу былі атрыманы ад звалак: ўзор А ад электрастанцыі, размешчанай у

Вялікабрытанія і ўзор B: са Злучаных Штатаў. Абодва гэтыя ўзоры складаліся з попелу ад спальвання каменнага вугалю буйных котлаагрэгатаў. Дзякуючы змешванню матэрыялу ў звалках, ніякай дадатковай інфармацыі не маецца ў дачыненні да канкрэтнага крыніцы вугаль або ўмовы згарання.

Ўзоры, атрыманыя ў STET, якія змяшчаюцца паміж 15% і 20% Вада як гэта характэрна для пахавання матэрыялу. Узоры таксама ўтрымлівалі розныя колькасці вялікага >1/8 цалевы (~ 3 мм) матэрыял. Для таго, каб падрыхтаваць ўзоры для падзелу вугляроду, буйны смецце выдаляюць шляхам скрынінга і ўзоры затым высушвалі і деагломерации перад вугляроду узбагачэнні. Вядомыя розныя спосабы сушкі / деагломерации ацэньваюцца для таго, каб аптымізаваць працэс у цэлым. Ліст патоку Агульны працэс прадстаўлены на малюнку 3.

фігура 3: тэхналагічная схема працэсу

Ўласцівасці атрыманых узораў знаходзіліся ў межах дыяпазону лятучай попелу, атрыманы непасрэдна з звычайных энергетычных катлоў. Найбольш важныя ўласцівасці для абодвух каналаў і прадуктаў сепаратара прыведзены ў табліцы 2 нароўні з адноўленым прадуктам.

CARBON Падзеленыя

Выпрабаванні па скарачэнні вугляроду з выкарыстаннем STET трибоэлектрического істужачнага сепаратара ў выніку вельмі добрае аднаўленне нізкага прадукту LOI. Цікава з'ява, якое назіраецца быў паваротам зарадкі вугляроду апісанага вышэй. Хоць гэта паводзіны назіралася раней STET і іншымі даследчыкамі, механізм, які змяняе адносныя працоўныя функцыі і, такім чынам, кантакт зарадкі паводзін матэрыялу не зразумета. Адзін прапанаваны механізм з'яўляецца пераразмеркаванне растваральных іёнаў на мінеральных і

Ніжэй у табліцы прыведзены хімічны склад узораў з крыніцы B. Тэставанне на крыніцу А матэрыял не быў завершаны.

табліца 4: Ash Хімія нізкай LOI попелу.

развіццё трываласці 20% замена нізкай LOI лятучай попелу ў ступцы, якая змяшчае 600 фунт / ярд3 паказаў, што матэрыял, атрыманы з пахаванню попелу праводзіў некалькі лепш, чым матэрыял, з свежай прадукцыі. табліца 5 ніжэй.

табліца 5: Трываласць на сціск растворных кубікаў.

ВЫСНОВЫ

Пасля адпаведнага скальпинга буйнога матэрыялу, сушка, і деагломерация, Лятучая попел, вынятая з раслін ўтыліты звалкі можа быць зменшаны утрыманнем вугляроду ў выкарыстанні камерцыйна STET трибоэлектрических істужачны сепаратара. Эфектыўнасць сістэмы STET, па сутнасці эквівалентная для попелу, атрыманага ад аперацый свежая катла і сушаць пахаванне матэрыялу. Прадукт сепаратара прыдатны для выкарыстання ў вытворчасці бетону без далейшага ўзбагачэння з амаль ідэнтычнымі ўласцівасцямі прадукцыйных. Аднаўленне і ўзбагачэнне пахаванню попелу забяспечаць далейшае прадастаўленне высокай якасці попелу для вытворцаў бетону, нягледзячы на ​​скарачэнне вытворчасці «fresh‿ попелу ў якасці вугальных утыліт памяншаюць пакаленне. дадаткова, электрастанцыі, якія неабходна выдаліць попел з палігонаў для задавальнення змяняецца экалагічных нормаў будуць мець магчымасць выкарыстоўваць гэты працэс для змены адказнасці за якасць прадукцыі адходы ў каштоўнае сыравіну для вытворцаў бетону.

Спіс літаратуры

[1]Прадукты згарання American Coal Ash і выкарыстання вугалю Статыстыка: HTTPS://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]ST ўнутраны справаздачу, Аўгусту 1995.

[3]у,t.x,. Schaefer, JL, забарона, H., Neathery, J.K., і Stencel, J.M. Сухія Узбагачэнне Апрацоўка гарэнне лятучай попелу, Працы канферэнцыі па DOE несгоревшего вугляроду ў лятучай попеле Utility, Мая 19 20, Pittsburgh, Пэнсыльванія, 1998.

[4]Baltrus, сусветнай суддзя, Diehl, J.R., сунг, Y., пяскі, W. Triboelectrostatic аддзяленне лятучай попелу і реверсирования зарада, паліва 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, М., Liberti, L, Stencel, J. Ролю выветрывання на ляту размеркавання попелу зарада ць triboelectrostatic узбагачэнні, Часопіс небяспечных матэрыялаў, 164 (2009) pp.683-688.

Слова PDF Converter Старадаўняя Па BCLTechnologies