Triboelectrostatic ο εμπλουτισμός του αποτιθέμενα ιπτάμενης τέφρας WOCA 2015

Ο τριβοηλεκτροστατικός διαχωρισμός έχει χρησιμοποιηθεί για την εμπορική αξιοποίηση της ιπτάμενης τέφρας καύσης άνθρακα για την παραγωγή ενός προϊόντος χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα για χρήση ως αντικατάσταση τσιμέντου σε σκυρόδεμα για σχεδόν είκοσι χρόνια.... Ο πατενταρισμένος ηλεκτροστατικός διαχωριστής της STET έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πάνω από 15 Εκατομμύρια τόνοι προϊόντων χαμηλών εκπομπών άνθρακα... Πρόσφατη περιβαλλοντική νομοθεσία... σε συνδυασμό με μια απαίτηση ... για την εκκένωση ιστορικών χώρων υγειονομικής ταφής, έχει δημιουργήσει την ανάγκη να αναπτυχθεί μια διαδικασία για την ευεργεσία της ιστορικά χωματερής τέφρας...

Κατεβάστε το PDF
Triboelectrostatic-beneficiation-of-landfilled-fly-ash-WOCA-2015

Τριβοηλεκτροστατική Αξιοποίηση

Γη γεμάτη ιπτάμενη τέφρα

L. Φούρναρης, Α. Gupta, και S. Gasiorowski

ST εξοπλισμός & Τεχνολογίες LLC, 101 Λεωφόρος Hampton, Needham MA 02494 ΗΠΑ

ΣΥΝΔΙΆΣΚΕΨΗ: 2015 Κόσμο της τέφρας του άνθρακα – (www.worldofcoalash.org)

ΛΈΞΕΙΣ-ΚΛΕΙΔΙΆ: Triboelectrostatic, Ο εμπλουτισμός, Ιπτάμενη τέφρα, Υγειονομική ταφή, Αποξηραμένα, Διαχωρισμός, Άνθρακα

Αφηρημένη

Ο τριβοηλεκτροστατικός διαχωρισμός έχει χρησιμοποιηθεί για την εμπορική αξιοποίηση της ιπτάμενης τέφρας καύσης άνθρακα για την παραγωγή ενός προϊόντος χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα για χρήση ως αντικατάσταση τσιμέντου σε σκυρόδεμα για σχεδόν είκοσι χρόνια. Με 18 διαχωριστές σε 12 σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα σε όλο τον κόσμο, ST εξοπλισμός & Της τεχνολογίας LLC (STET) πατενταρισμένος ηλεκτροστατικός διαχωριστής έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πάνω από 15 Εκατομμύρια τόνοι προϊόντος χαμηλών ανθρακούχων εκπομπών.

Μέχρι σήμερα, η εμπορική αξιοποίηση της ιπτάμενης τέφρας έχει πραγματοποιηθεί αποκλειστικά σε ξηρή «λειτουργία του σταθμού» τέφρας. Η πρόσφατη περιβαλλοντική νομοθεσία δημιούργησε, σε ορισμένες αγορές, ανάγκη προμήθειας ωφέλιμης τέφρας σε περιόδους χαμηλής παραγωγής τέφρας. Αυτό, σε συνδυασμό με την απαίτηση σε ορισμένες τοποθεσίες να αδειάζουν ιστορικοί χώροι υγειονομικής ταφής τέφρας, έχει δημιουργήσει την ανάγκη ανάπτυξης μιας διαδικασίας για την αξιοποίηση της ιστορικά χωματερής τέφρας.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η έκθεση της ιπτάμενης τέφρας στην υγρασία, και η επακόλουθη ξήρανση επηρεάζει τον τριβοηλεκτροστατικό μηχανισμό φόρτισης, με σωματίδια άνθρακα και ορυκτών να φορτίζονται στην αντίθετη πολικότητα από αυτή που βιώνεται με τη λειτουργία τέφρας σταθμού. Έχουν διεξαχθεί μελέτες από τους συγγραφείς για τον προσδιορισμό της επίδρασης της έκθεσης στην υγρασία στην αποτελεσματικότητα διαχωρισμού αρκετών στάχτων που έχουν ανακτηθεί από χώρους υγειονομικής ταφής και έχουν στεγνώσει. Παρατηρήθηκε αντιστροφή φόρτισης μετά το στέγνωμα, αλλά η συνολική απόδοση διαχωρισμού επιτεύχθηκε ισοδύναμη με εκείνη που παρατηρήθηκε με τη νέα λειτουργία τέφρας σταθμού.

Εξετάστηκε η επίδραση της σχετικής υγρασίας της αποξηραμένης τροφής τέφρας στην αποτελεσματικότητα του τριβοηλεκτροστατικού διαχωρισμού, και η ευαισθησία μειώθηκε σημαντικά σε σύγκριση με εκείνη που παρατηρήθηκε με τη λειτουργία τέφρας σταθμού, μείωση του συνολικού κόστους της διαδικασίας.

Εισαγωγή

Ο σύλλογος αμερικανική άνθρακα Ash (ΣΔΣΑ) ετήσιας επισκόπησης της παραγωγής και της χρήσης της τέφρας αναφέρει ότι μεταξύ 1966 και 2011, κατά τη διάρκεια 2.3 δισεκατομμύρια κοντοί τόνοι ιπτάμενης τέφρας έχουν παραχθεί από λέβητες κοινής ωφέλειας με καύση άνθρακα.1 Από το ποσό αυτό περίπου 625 εκατομμύρια τόνοι έχουν χρησιμοποιηθεί ευεργετικά, ως επί το πλείστον για την παραγωγή τσιμέντου και σκυροδέματος. Ωστόσο, τα υπόλοιπα 1.7+ δισεκατομμύρια τόνοι βρίσκονται κυρίως σε χώρους υγειονομικής ταφής ή γεμίζουν λιμνούλες

κατασχέσεις. Ενώ τα ποσοστά χρησιμοποίησης της πρόσφατα παραγόμενης ιπτάμενης τέφρας έχουν αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια, με τους τρέχοντες ρυθμούς κοντά 45%, περίπου 40 εκατομμύρια τόνοι τέφρας μυγών εξακολουθούν να διατίθενται ετησίως. Ενώ τα ποσοστά χρησιμοποίησης στην Ευρώπη ήταν πολύ υψηλότερα από ό,τι στις ΗΠΑ, έχουν επίσης αποθηκευτεί σημαντικοί όγκοι πετάσεως σε χώρους υγειονομικής ταφής και σε ορισμένες ευρωπαϊκές χώρες.

Πρόσφατα, το ενδιαφέρον για την ανάκτηση αυτού του υλικού, εν μέρει λόγω της ζήτησης για υψηλής ποιότητας ιπτάμενης τέφρας για παραγωγή σκυροδέματος και τσιμέντου σε μια περίοδο μειωμένης παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα παραγωγής έχει μειωθεί σε Ευρώπη και Βόρεια Αμερική. Ανησυχίες σχετικά με τις μακροπρόθεσμες περιβαλλοντικές επιπτώσεις των εν λόγω χώρων ταφής ζητά επίσης βοηθητικά προγράμματα για να βρείτε εφαρμογές επωφελής χρήση για αυτό αποθηκευμένη τέφρα.

ΠΟΙΌΤΗΤΑ ΤΈΦΡΑς ΓΕΜΆΤΗ ΓΗ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΎΜΕΝΗ ΕΥΕΡΓΕΣΊΑ

Ενώ κάποια από αυτή την αποθηκευμένη μύγα τέφρα μπορεί να είναι κατάλληλο για ωφέλιμη χρήση, όπως αρχικά ανασκαφεί, η συντριπτική πλειοψηφία θα απαιτήσει κάποια επεξεργασία για να πληρούν τα πρότυπα ποιότητας για την παραγωγή τσιμέντου ή σκυροδέματος. Δεδομένου ότι το υλικό έχει συνήθως διαβραχεί για να επιτρέψει το χειρισμό και τη συμπίεση, αποφεύγοντας παράλληλα την παραγωγή αερομεταφερόμενης σκόνης, η ξήρανση θα είναι πιθανώς μια ελάχιστη απαίτηση για χρήση στο σκυρόδεμα, δεδομένου ότι οι παραγωγοί σκυροδέματος θα θέλουν να συνεχίσουν την πρακτική της παρτίδας ιπτάμενης τέφρας ως ξηρής σκόνης. Ωστόσο, η διασφάλιση της χημικής σύνθεσης της τέφρας πληροί τις προδιαγραφές, κυρίως η περιεκτικότητα σε άνθρακα που μετράται ως απώλεια κατά την ανάφλεξη (LOI), είναι μια μεγαλύτερη πρόκληση. Καθώς η χρήση ιπτάμενης τέφρας έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια 20+ χρόνια, οι περισσότερες "in-spec‿ τέφρα έχουν χρησιμοποιηθεί ευεργετικά, και η τέφρα εκτός ποιότητας που. Έτσι, Η μείωση του LOI θα αποτελέσει προϋπόθεση για την αξιοποίηση της συντριπτικής πλειονότητας της ιπτάμενης τέφρας που μπορεί να ανακτηθεί από κατακρατήσεις κοινής ωφέλειας.

ΜΕΙΩΣΗ ΑΠΟ ΤΡΙΒΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΧΩΡΙΣΜΑ

Ενώ διάφοροι εργαζόμενοι έχουν χρησιμοποιήσει τεχνικές καύσης και διαδικασίες επίπλευσης για τη μείωση του LOI της ανακτηθείσας ιπτάμενης τέφρας που διατίθεται σε χώρους υγειονομικής ταφής και λιμνάζεται, ST εξοπλισμός & Τεχνολογίες (STET) διαπίστωσε ότι το τυποποιημένο σύστημα επεξεργασίας της, που χρησιμοποιείται για τον επωφελό της προσφάτως παραγόμενου, είναι εξίσου αποτελεσματική στην ανακτηθείσα τέφρα μετά από κατάλληλη ξήρανση και αποσυσσωμάτωση με χαμηλότερο συνολικό λειτουργικό κόστος.

Κατά την κλιμάκωση της εμπορικής εφαρμογής του συστήματος επεξεργασίας ιπτάμενης τέφρας STET, Οι ερευνητές του STET εξέτασαν τον διαχωρισμό της αποξηραμένης τέφρας που απορρίπτεται σε χώρους υγειονομικής ταφής. Αυτή η ανακτηθείσα τέφρα διαχωρίζεται πολύ παρόμοια με την πρόσφατα παραγόμενη τέφρα με μια εκπληκτική διαφορά: η φόρτιση σωματιδίων αντιστράφηκε από εκείνη της φρέσκιας τέφρας με το φορτίο άνθρακα αρνητικό σε σχέση με το ορυκτό.2 Άλλοι ερευνητές του ηλεκτροστατικού διαχωρισμού του άνθρακα ιπτάμενης τέφρας έχουν επίσης παρατηρήσει αυτό το φαινόμενο.3,4,5

ST Equipment & Technology

ΕΠΙΣΚΌΠΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΊΑς - ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΌς ΆΝΘΡΑΚΑ ΙΠΤΆΜΕΝΗς ΤΈΦΡΑς

Στο διαχωριστικό άνθρακα STET (Σχήμα 1), υλικό τροφοδοτείται στο λεπτό χάσμα μεταξύ δύο παράλληλων ηλεκτροδίων. Τα σωματίδια triboelectrically χρεώνονται από Διασωματιδιακές επαφή. Ο θετικά φορτισμένο άνθρακας και το αρνητικά φορτισμένο ορυκτό (στην φρεσκοπαραγόμενη τέφρα που δεν έχει αποξηρανθεί και) έλκονται από αντίθετα ηλεκτρόδια. Τα σωματίδια στη συνέχεια παρασυρθούν από ένα συνεχές κινούμενο ιμάντα και μεταφέρονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ο ιμάντας κινείται δίπλα σε κάθε ηλεκτρόδιο προς αντίθετες άκρες του διαχωριστή σωματιδίων. Η υψηλή ταχύτητα της ζώνης επιτρέπει επίσης πολύ υψηλή, έως 36 τόνους ανά ώρα σε ένα μεμονωμένο διαχωριστικό. Το μικρό χάσμα, πεδίο υψηλής τάσης, ροή ρεύματος μετρητή, η έντονη ανάδευση σωματιδίων-σωματιδίων και η αυτοκαθαριζόμενη δράση του ιμάντα στα ηλεκτρόδια είναι τα κρίσιμα χαρακτηριστικά του διαχωριστή STET. Ελέγχοντας διάφορες παραμέτρους διεργασίας, όπως η ταχύτητα ζώνης, σημείο τροφοδοσίας, και το ποσοστό ζωοτροφών, η διαδικασία STET παράγει χαμηλή τέφρα, σε περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 1.5 για να 4.5% από τις στάχτες των ζωοτροφών που κυμαίνονται 4% σε πάνω από 25%.

Εικόνα. 1 Διαχωριστής STET

Ο σχεδιασμός διαχωριστικό είναι σχετικά απλή και συμπαγή. Μια μηχανή σχεδιασμένη να επεξεργάζεται 36 τόνων ανά ώρα είναι περίπου 9 m (30 Ft.) μακρύ, 1.5 m (5 Ft.) ευρεία, και 2.75 m (9 Ft.) υψηλή. Η ζώνη και οι συνδετήρες είναι τα μόνα κινούμενα μέρη. Τα ηλεκτρόδια είναι εν στάσει και αποτελείται από ένα κατάλληλα ανθεκτικό υλικό. Ο ιμάντας είναι κατασκευασμένος από μη- αγώγιμο πλαστικό. Η κατανάλωση ισχύος του διαχωριστή είναι περίπου 1 κιλοβάτ-ώρα ανά τόνο υλικού που επεξεργάζεται με το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος που καταναλώνεται από δύο κινητήρες που οδηγούν τη ζώνη.

Η διαδικασία είναι εντελώς στεγνή, δεν απαιτεί πρόσθετα υλικά εκτός από την ιπτάμενη τέφρα και δεν παράγει λύματα ή ατμοσφαιρικές εκπομπές. Τα ανακτηθέντα υλικά αποτελούνται από ιπτάμενη τέφρα μειωμένη σε άνθρακα σε επίπεδα κατάλληλα για χρήση ως ποζολανικό πρόσμικτο σε

σκυρόδεμα, και ένα υψηλό κλάσμα άνθρακα χρήσιμο ως καύσιμο. Η χρήση και των δύο ροών προϊόντων παρέχει μια 100% λύση για να πετάξετε προβλήματα απόρριψης τέφρας.

ΑΝΑΚΤΗΜΈΝΟς ΑΞΊΑ ΚΑΥΣΊΜΩΝ ΤΗς ΤΈΦΡΑς ΜΥΓΏΝ ΥΨΗΛΉς ΆΝΘΡΑΚΑ

Εκτός από το προϊόν χαμηλών εκπομπών άνθρακα για χρήση σε σκυρόδεμα, εμπορικό σήμα με το όνομα ProAsh®, η διαδικασία διαχωρισμού STET ανακτά επίσης τον κατά τα άλλα σπαταλημένο άκαυστο άνθρακα με τη μορφή ιπτάμενης τέφρας πλούσιας σε άνθρακα, επώνυμα EcoTherm. Οικοθερμίαέχει σημαντική αξία καυσίμου και μπορεί εύκολα να επιστραφεί στη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας το STET EcoTherm™ Σύστημα επιστροφής για τη μείωση της χρήσης άνθρακα στο εργοστάσιο. Όταν η Οικοθερμίακαίγεται στον βοηθητικό λέβητα, η ενέργεια από την καύση μετατρέπεται σε υψηλή πίεση / ατμός υψηλής θερμοκρασίας και στη συνέχεια ηλεκτρική ενέργεια με την ίδια απόδοση με τον άνθρακα, Συνήθως 35%. Η μετατροπή της ανακτηθείσας θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια στον εξοπλισμό ST & Τεχνολογία LLC Οικοθερμία™ Το σύστημα επιστροφής είναι δύο έως τρεις φορές υψηλότερο από αυτό της ανταγωνιστικής τεχνολογίας όπου η ενέργεια ανακτάται ως θερμότητα χαμηλής ποιότητας με τη μορφή ζεστού νερού που κυκλοφορεί στο σύστημα τροφοδοσίας νερού του λέβητα. Οικοθερμίαχρησιμοποιείται επίσης ως πηγή αλουμίνας σε κλιβάνους τσιμέντου, εκτοπίζοντας τον ακριβότερο βωξίτη που συνήθως μεταφέρεται σε μεγάλες αποστάσεις. Αξιοποιώντας το EcoTherm υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακατέφρα είτε σε σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είτε σε κλίβανο τσιμέντου, μεγιστοποιεί την ανάκτηση ενέργειας από τον παρεχόμενο άνθρακα, μείωση της ανάγκης για νάρκη και μεταφορά πρόσθετων καυσίμων στις εγκαταστάσεις.

Η Κοράκι Δύναμη του STET Μπράντον Σορς, .. Το προσεχές μέλλον, Ελλάδα, Το κρεβάτι, EDF Energy West Μπέρτον, και φυτά ιπτάμενης τέφρας RWEnpower Aberthaw, όλα περιλαμβάνουν ecotherm™ Συστήματα επιστροφής. Τα βασικά στοιχεία του συστήματος παρουσιάζονται στο Σχήμα 2.

ST Equipment & Technology

Εικόνα. 2 ΟικοθερμίαΣύστημα επιστροφής

ΕΓΚΑΤΑΣΤΆΣΕΙς ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΊΑς ΤΈΦΡΑς STET

Ελεγχόμενη ιπτάμενη τέφρα χαμηλού LOI παράγεται με την τεχνολογία STET σε δώδεκα σταθμούς παραγωγής ενέργειας σε όλες τις ΗΠΑ., Καναδάς, το Ηνωμένο Βασίλειο, Πολωνία, και Δημοκρατία της Κορέας. ProAsh® ιπτάμενη τέφρα έχει εγκριθεί για χρήση από περισσότερες από είκοσι κρατικές αρχές αυτοκινητοδρόμων, καθώς και πολλοί άλλοι οργανισμοί προδιαγραφών. ProAsh® έχει επίσης πιστοποιηθεί σύμφωνα με την Καναδική Ένωση Προτύπων και την EN 450:2005 ποιοτικά πρότυπα στην Ευρώπη. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας τέφρας που χρησιμοποιούν τεχνολογία STET παρατίθενται στον πίνακα 1.

Πίνακας 1. Εμπορικές Δραστηριότητες STET

Το βοηθητικό πρόγραμμα / Ηλεκτροπαραγωγός Σταθμός

Τοποθεσία

Έναρξη εμπορικών δραστηριοτήτων

Λεπτομέρειες εγκαταστάσεων

Ενέργεια Προόδου – Σταθμός Ρόξμπορο

Βόρεια Καρολίνα ΗΠΑ

Σεπτεμβρίου. 1997

2 Διαχωριστικά

Δύναμη κορακιών – Σταθμός Μπράντον Σορς

Maryland ΗΠΑ

Απριλίου 1999

2 Διαχωριστικά 35,000 Θόλος αποθήκευσης τόνου. ΟικοθερμίαΕπιστροφή 2008

ScotAsh (Lafarge / Σκωτσέζικη κοινοπραξία δύναμης) – Longannet σταθμός

Ηνωμένο Βασίλειο Σκωτία

Οκτ. 2002

1 Διαχωριστικό

Τζάκσονβιλ Ηλεκτρική Αρχή – Αγ. Ποταμός πάρκων δύναμης του John,Fl

Φλόριντα ΗΠΑ

Μπορεί να 2003

2 Διαχωριστές Άνθρακας /Petcoke μείγματα Αμμωνία Αφαίρεση

Νότια αρχή ηλεκτρικής δύναμης του Μισισιπή ρ. δ. Σταθμός Μόροου

Μισισιπή ΗΠΑ

Ιανουαρίου. 2005

1 Διαχωριστής ΟικοθερμίαΕπιστροφή

Νέα εταιρεία ηλεκτρισμού Belledune σταθμός

Νέα Υόρκη, Καναδάς

Απριλίου 2005

1 Διαχωριστής άνθρακα / Petcoke Μείγματα EcothermΕπιστροφή

RWE πρωτάθλημα Didcot

Αγγλία UK

Αύγουστος 2005

1 Διαχωριστής ΟικοθερμίαΕπιστροφή

PPL Σταθμός Νήσου Μπρούνερ

Ηνωμένες Πολιτείες Πενσυλβάνια

Δεκέμβριος 2006

2 Διαχωριστικά 40,000 Θόλος αποθήκευσης τόνων

Tampa Electric Co. Μεγάλος σταθμός κάμψεων

Φλόριντα ΗΠΑ

Απριλίου 2008

3 Διαχωριστικά, διπλό πέρασμα 25,000 Αφαίρεση αμμωνίας θόλου αποθήκευσης τόνων

RWE πρωτάθλημα Aberthaw (Τσιμέντο Lafarge UK)

Ουαλία Ηνωμένο Βασίλειο

Σεπτέμβριος 2008

1 Διαχωριστής Αμμωνίας Αφαίρεση EcothermΕπιστροφή

ΕΤΑ ενέργεια West Μπάρτον σταθμός (Τσιμέντο Lafarge UK, Cemex)

Αγγλία UK

Οκτώβριος 2008

1 Διαχωριστής ΟικοθερμίαΕπιστροφή

ZGP (Τσιμέντο Lafarge Πολωνία / CIECH Janikosoda ΚΕ)

Πολωνία

Μάρτιος 2010

1 Διαχωριστικό

Κορέα νοτιο-ανατολικές μονάδες Yeongheung ισχύος 5&6

Νότια Κορέα

Σεπτέμβριος 2014

1 Διαχωριστής ΟικοθερμίαΕπιστροφή

ΤΈΦΡΑ ΆΝΘΡΑΚΑ ΠΟΥ ΑΝΑΚΤΆΤΑΙ ΑΠΌ ΓΕΜΊΣΜΑΤΑ ΓΗς

Δύο πηγές τέφρας ελήφθησαν από χώρους υγειονομικής ταφής: δείγμα Α από σταθμό παραγωγής ενέργειας που βρίσκεται στο

το Ηνωμένο Βασίλειο και το δείγμα Β: από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Και τα δύο αυτά δείγματα αποτελούνταν από τέφρα από την καύση ασφαλτούχου άνθρακα από μεγάλους λέβητες κοινής ωφέλειας. Λόγω της ανάμειξης υλικού στους χώρους υγειονομικής ταφής, Δεν υπάρχουν διαθέσιμες περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με ειδικές πηγές άνθρακα ή συνθήκες καύσης.

ST Equipment & Technology

Τα δείγματα που ελήφθησαν από τη STET που 15% και 20% νερό όπως είναι χαρακτηριστικό για τα υλικά που καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής. Τα δείγματα περιείχαν επίσης ποικίλες ποσότητες μεγάλων >1/8 ίντσα (~3 χιλ.) Υλικό. Για την προετοιμασία των δειγμάτων για διαχωρισμό του άνθρακα, τα μεγάλα θραύσματα αφαιρέθηκαν με έλεγχο και τα δείγματα τότε αποξηραίνονται και αποσυσσωματωμένα πριν από την. Διάφορες μέθοδοι ξήρανσης / αποσυσσωμάτωσης αξιολογούνται προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η συνολική διαδικασία. Ένα γενικό φύλλο ροής διεργασίας παρουσιάζεται στο Σχήμα 3.

Σχήμα 3: Φύλλο ροής διεργασίας

Οι ιδιότητες των παρασκευάσθηκαν δείγματα ήταν καλά εντός του φάσματος της Fly τέφρας που λαμβάνονται απευθείας από τους κανονικούς λέβητες κοινής ωφέλειας. Οι πιο σχετικές ιδιότητες και για τις δύο διαχωριστικές τροφοδοσίες και τα προϊόντα συνοψίζονται στον πίνακα 2 μαζί με το ανακτημένο προϊόν.

ΔΙΑΧΩΡΙΣΗ ΑΝΘΡΑΚΩΝ

Οι δοκιμές μείωσης του άνθρακα χρησιμοποιώντας τον τριβοηλεκτρικό διαχωριστή ιμάντα STET είχαν ως αποτέλεσμα την πολύ καλή ανάκτηση του προϊόντος χαμηλού LOI. Τα ενδιαφέροντα φαινόμενα που παρατηρήθηκαν ήταν η αντιστροφή της φόρτισης του άνθρακα που συζητήθηκε παραπάνω. Ενώ αυτή η συμπεριφορά έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν από το STET και άλλους ερευνητές, Ο μηχανισμός που αλλάζει τις σχετικές λειτουργίες εργασίας και συνεπώς τη συμπεριφορά φόρτισης επαφής του υλικού δεν είναι κατανοητός. Ένας προτεινόμενος μηχανισμός είναι η ανακατανομή των διαλυτών ιόντων στο ορυκτό και

ST Equipment & Technology

σωματίδια άνθρακα, ενδεχομένως να επηρεάζεται περαιτέρω από το pH του υδατικού διαλύματος στην τέφρα4. Όποιος και αν είναι ο θεμελιώδης μηχανισμός, δεν φαίνεται να αποικοδομεί την πρακτική εφαρμογή του τριβοηλεκτρικού διαχωρισμού για τη μείωση της περιεκτικότητας της τέφρας σε άνθρακα.

Οι ιδιότητες της χαμηλής loi ιπτάμενης τέφρας που ανακτάται με τη διαδικασία STET τόσο για την πρόσφατα συλλεγόμενη τέφρα από το λέβητα όσο και για την τέφρα που ανακτάται από τον χώρο υγειονομικής ταφής συνοψίζεται στον πίνακα

2.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αποτελεσματικότητα της διεργασίας STET για την ανακτηθείσα τέφρα υγειονομικής ταφής είναι εντός του αναμενόμενου εύρους για την τέφρα που συλλέγεται πρόσφατα από τον λέβητα κοινής ωφέλειας.

Πίνακας 2: Ιδιότητες των ζωοτροφών και ανακτηθείσα τέφρα χαμηλού LOI.

Δείγμα τροφοδοσίας σε διαχωριστή

LOI

ProAsh®

ProAsh Λεπτότητα, %® +45 µm

ProAsh® Απόδοση μάζας

Οικοθερμία® Προϊόν υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα

Φρέσκο ένα

10.2 %

3.6 %

23 %

84 %

39 %

Χώρος υγειονομικής ταφής Α

9.8 %

3.3 %

20 %

75 %

28 %

Νωπά B

5.3 %

2.8 %

17 %

91 %

28 %

Χώρος υγειονομικής ταφής Β

6.9 %

4.5 %

24 %

86 %

26 %

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΑ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

Επιπλέον του κανονικού κόστους της διαδικασίας STET, το κόστος ξήρανσης των ανακτηθέντων, η τέφρα υψηλής περιεκτικότητας σε υγρασία θα αυξήσει το συνολικό λειτουργικό κόστος της διαδικασίας. Πίνακας 3 συνοψίζει το κόστος καυσίμων τόσο για τις επιχειρήσεις στις ΗΠΑ όσο και στο Ηνωμένο Βασίλειο για 15% και 20% περιεκτικότητα σε υγρασία. Οι τυπικές ανεπάρκειες της ξήρανσης συμπεριλαμβάνονται στις υπολογισμένες τιμές. Το κόστος βασίζεται στη μάζα του υλικού μετά την ξήρανση.

Πίνακας 3: Κόστος ξήρανσης με βάση την ξηρή μάζα.

Υγρασία Απαιτήσεις θερμότητας KWhr/t Κόστος στεγνώματος / Τ ξηράς βάσης UK Κόστος στεγνώματος / Τ ξηρής βάσης US
Κόστος φυσικού αερίου 0.027 £/kWhr Κόστος φυσικού αερίου $4.75 / μμΒτού
15 % 165 £ 5.24 £ 1.94
£ 8.48 £ 3.14
£ 6.73 £ 2.49
20 % 217 £ 7.23 £ 2.71
£ 11.85 £ 4.39
£ 9.40 £ 3.48

ΧΗΜΕΊΑ ΤΈΦΡΑς ΚΑΙ ΑΠΌΔΟΣΗ ΣΤΟ ΣΚΥΡΌΔΕΜΑ

Οι ιδιότητες της τέφρας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που παράγεται από το αποξηραμένο υλικό υγειονομικής ταφής συγκρίθηκαν με εκείνες της πρόσφατα ληφθείσας τέφρας για να ελεγχθεί η καταλληλότητα χρήσης στην παραγωγή σκυροδέματος. Teh

Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τη χημεία για δείγματα από την πηγή Β. Οι δοκιμές στην πηγή Α δεν έχουν ολοκληρωθεί.

Πίνακας 4: Χημεία τέφρας χαμηλής τέφρας LOI.

Υλικό πηγής Β

Sio2

Al2O3

Fe2O3

Cao

Mgo

K2o

Na2O

Lol

Φρέσκια Παραγωγή

51.60

24.70

9.9

2.22

0.85

2.19

0.28

0.09

Υγειονομική ταφή

50.40

25.00

9.3

3.04

0.85

2.41

0.21

0.11

Ανάπτυξη δύναμης ενός 20% αντικατάσταση της χαμηλής τέφρας LOI σε κονίαμα που περιέχει 600 Λίβρα / υδ3 έδειξε ότι το υλικό που προέρχεται από τέφρα που διατίθεται σε χώρους υγειονομικής ταφής είχε κάπως καλύτερη απόδοση από το υλικό νωπής παραγωγής. Δείτε τον πίνακα 5 κάτω από.

Πίνακας 5: Αντοχή σε θλίψη κύβων κονιάματος.

7 ημέρα Αντοχή σε θλίψη PSI

28 ημέρα Αντοχή σε θλίψη PSI

Φρέσκος

3948

5185

Υγειονομική ταφή

4254

5855

Συμπεράσματα

Μετά από κατάλληλη σκαλίδα μεγάλου υλικού, Ξήρανση, και αποσυσσωμάτωση, η τέφρα που ανακτάται από χώρους υγειονομικής ταφής εγκαταστάσεων μπορεί να μειωθεί σε περιεκτικότητα σε άνθρακα χρησιμοποιώντας το εμπολοποιημένο. Η αποτελεσματικότητα του συστήματος STET είναι ουσιαστικά ισοδύναμη για την τέφρα που λαμβάνεται πρόσφατα από τη λειτουργία του λέβητα και το αποξηραμένο υλικό υγειονομικής ταφής. Το προϊόν διαχωρισμού είναι κατάλληλο για χρήση στην παραγωγή σκυροδέματος χωρίς περαιτέρω αξιοποίηση με σχεδόν πανομοιότυπες ιδιότητες απόδοσης. Η ανάκτηση και η αξιοποίηση της τέφρας που διατίθεται σε χώρους υγειονομικής ταφής θα παράσχει συνεχή παροχή τέφρας υψηλής ποιότητας για τους παραγωγούς σκυροδέματος, παρά τη μειωμένη παραγωγή «φρέσκιας» τέφρας, καθώς οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που λειτουργούν με άνθρακα μειώνουν την παραγωγή. Επιπλέον, οι μονάδες παραγωγής ενέργειας που πρέπει να απομακρύνουν την τέφρα από τους χώρους υγειονομικής ταφής για να ανταποκριθούν στους μεταβαλλόμενους περιβαλλοντικούς κανονισμούς θα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία για να μετατρέψουν την ευθύνη των αποβλήτων σε πολύτιμη πρώτη ύλη για τους παραγωγούς σκυροδέματος.

Αναφορές

[1]Αμερικανικά προϊόντα καύσης άνθρακα τέφρας άνθρακα και στατιστικές χρήσης: https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]Εσωτερική έκθεση ST, Αύγουστος 1995.

[3]Li,Τ.Χ,. Σέφερ, Ι.Λ., Απαγόρευση, Χ., Neathery, Ι.Κ., και Stencel, Ι.Μ. Επεξεργασία ξηρού εμπλουτισμού ιπτάμενης τέφρας καύσης, Πρακτικά του συνεδρίου DOE για τον άκαυστο άνθρακα στην ιπτάμενη τέφρα χρησιμότητας, Μπορεί να 19 20, Πίτσμπουργκ, Pa, 1998.

[4]Baltrus, Ι.Π., Diehl, Κ.Δ., Σουνγκ, Y., Άμμο, W. Τριβοηλεκτροστατικός διαχωρισμός ιπτάμενης τέφρας και αναστροφή φορτίου, Καύσιμο 81, (2002) σελ.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, Μ., Liberti, L, Stencel, J. Ο ρόλος των καιρικών συνθηκών στην κατανομή φορτίου ιπτάμενης τέφρας κατά τη διάρκεια της τριβοηλεκτροστατικής αξιοποίησης, Εφημερίδα των επικίνδυνων υλικών, 164 (2009) σελ.683-688.

Μετατροπέας λέξης σε PDF Μετατροπή από BCLΤεχνολογίες