Triboelectrostatic beneficiation de Líonta cuil Ash WOCA 2015

Triboelectrostatic beneficiation de

Talamh Líonta cuil Ash

L. Baker, A. Gupta, agus S. Gasiorowski

ST Trealamh & teicneolaíochtaí LLC, 101 Hampton Ascaill, Needham MA 02494 USA

COMHDHÁIL: 2015 Domhanda na Coal Ash - (www.worldofcoalash.org)

EOCHAIR: Triboelectrostatic, beneficiation, Cuil Ash, i líonadh talún, triomaithe, Scaradh, Carbon

ABSTRACT

Tá deighilt Triboelectrostatic úsáideadh chun beneficiation tráchtála dócháin guail fuinseog eitilt a thabhairt ar aird a táirge ísealcharbóin lena n-úsáid mar athsholáthair stroighne i coincréite le beagnach fiche bliain. Le 18 deighilteoirí i 12 Stáisiúin chumhachta guail-fired ar fud an domhain, ST Trealamh & Technology LLC s (STET) Tá deighilteoir leictreastatach paitinnithe úsáideadh a thabhairt ar aird níos mó ná 15 Milliún tonna de tháirge ísealcharbóin.

Go dtí seo, Tá beneficiation tráchtála de fuinseog eitilt curtha i gcrích go heisiach ar tirim "reáchtáil fuinseog station‿. Tá an reachtaíocht chomhshaoil ​​le déanaí a cruthaíodh, i margaí áirithe, gá a sholáthar fuinseog beneficiated in am an ghiniúint íseal luatha. seo, mar aon le ceanglais i roinnt áiteanna folamh láithreáin líonta talún fuinseog stairiúla, chruthaigh an gá atá le próiseas a beneficiate fuinseog stairiúil i líonadh talún a fhorbairt.

Staidéir roimhe seo Tá sé léirithe nach bhfuil neamhchosaint fuinseog eitilt taise, agus tionchar a thriomú ina dhiaidh sin an mheicníocht triboelectrostatic mhuirearú, le carbóin agus mianraí cáithníní mhuirearú sa polaraíocht os coinne leis go bhfuil taithí le reáchtáil an stáisiún fuinseog. Staidéar a fheidhmiú ag na húdair a chinneadh an éifeacht a nochtadh taise ar éifeachtúlacht scaradh roinnt luaithreach a bheith reclaimed ó líonadh talún agus triomaithe. Tharla Muirear cúlú thriomú a leanas, ach baineadh amach éifeachtacht scaradh fhoriomlán atá coibhéiseach leis sin taithí acu le reáchtáil úr stáisiún fuinseog.

Scrúdaíodh Éifeacht an luaith tirim beatha taiseachas coibhneasta ar éifeachtúlacht scaradh triboelectrostatic, agus cuireadh íogaireacht laghdaithe go mór i gcomparáid leis sin taithí acu le reáchtáil an stáisiún fuinseog, ísliú costais próiseas foriomlán.

RÉAMHRÁ

An American Coal Ash Association (ACAA) Tuairiscíonn suirbhé bliantúil táirgeadh agus úsáid guail fuinseog eitilt go idir 1966 agus 2011, níos mó 2.3 billiún tonna gearr fuinseog eitilt a bheith arna dtáirgeadh ag coirí fóntais gualbhreoslaithe.1 As an tsuim thart 625 milliún tonna baineadh úsáid thairbheach, den chuid is mó do stroighne agus táirgeadh coincréite. ach, an fágtha 1.7+ billiún tonna fáil go príomha i líonadh talún nó líonta ponded

gaibhnithe. Cé go bhfuil rátaí úsáide as freshly a ghintear fuinseog eitilt méadú suntasach le blianta beaga anuas, le rátaí atá ann faoi láthair in aice le 45%, thart 40 leanúint milliún tonna de fuinseog eitilt atá le diúscairt go bliantúil. Cé go bhfuil rátaí úsáid san Eoraip i bhfad níos airde ná sna Stáit Aontaithe, tugadh mórchuid fuinseog eitilt stóráilte freisin i líonadh talún agus gaibhnithe uisce i roinnt tíortha Eorpacha.

Le déanaí, Tá spéis i ais an t-ábhar a dhiúscairt méadaithe, i bpáirt mar gheall ar an éileamh ar ard-chaighdeán fuinseog eitilt do choincréit agus stroighne táirgthe ar lena linn tréimhse táirgthe laghdaithe mar giniúint cumhachta guail-fired tar éis laghdú san Eoraip agus i Meiriceá Thuaidh. Imní mar gheall ar an tionchar fadtéarmach comhshaoil ​​ar líonta talún den sórt sin leideanna freisin fóntais a fháil iarratais ar úsáid thairbheach as an fhuinseog stóráilte.

TALAMH LÍONADH CAIGHDEÁN ASH AGUS RIACHTANACH beneficiation

Cé gur féidir roinnt de seo fuinseog eitilt stóráil oiriúnach le húsáid thairbhiúil mar tochailte ar dtús, Beidh gá an chuid is mó roinnt próiseáil chun freastal ar chaighdeáin cáilíochta do stroighne nó le táirgeadh coincréite. Ós rud é go rinneadh ar an ábhar fliuchta de ghnáth chun cur ar chumas a láimhseáil agus dhlúthú agus giniúint deannaigh san aer a sheachaint, Beidh thriomú is dócha riachtanas íosta lena n-úsáid i gcoincréit toisc go mbeidh táirgeoirí nithiúla ag iarraidh chun leanúint ar aghaidh leis an gcleachtas Baisceáil fuinseog eitilt mar púdar tirim. ach, cinntiú go gcuirtear an comhdhéanamh ceimiceach na fuinseoige Buaileann sonraíochtaí, go háirithe an cion de charbón thomhas mar chaillteanas-on-adhainte (DLÍ), Is dúshlán níos mó. Mar úsáid fuinseog eitilt méadaithe sa deireanach 20+ blianta, an chuid is mó "in-spec‿ Tá fuinseog baineadh úsáid as tairbhiúil, agus an luaith lasmuigh chaighdeán dhiúscairt. dá bhrí sin, Beidh laghdú Loi ina riachtanas le haghaidh úsáid a bhaint as an chuid is mó de na fuinseog eitilt inghnóthaithe ó gaibhnithe fóntais.

LAGHDÚ Loi AG IDIRSCARADH TRIBOELECTRIC

Cé go bhfuil oibrithe éagsúla a úsáidtear teicníochtaí dócháin agus próisis snámhacht le haghaidh laghdú Loi ar aisghabháilte i líonadh talún agus ponded fuinseog eitilt, ST Trealamh & teicneolaíochtaí (STET) d'aimsigh go bhfuil a chuid córas próiseála caighdeánach, fada a úsáidtear le haghaidh beneficiation de freshly a ghintear fuinseog eitilt, Is chomh héifeachtach céanna ar fuinseoige a ghnóthú tar éis a thriomú oiriúnacha agus deagglomeration ar chostais oibríochta foriomlán níos ísle.

Le linn an rampa-suas go dtí cur i bhfeidhm tráchtála ar an gcóras próiseála STET haghaidh fuinseog eitilt, taighdeoirí STET tástáil ar an scaradh fuinseoige líonta talún triomaithe. Seo fuinseog ghnóthú scartha fuinseog an-dul céanna leis ghintear freshly le difríocht iontas amháin: aisiompaíodh gearradh gcáithníní ó sin de fuinseog úr leis an carbón a mhuirearú diúltach maidir leis an mianraí.2 taighdeoirí eile idirscartha leictreastatach eitilt carbóin fuinseog faoi deara chomh maith an fheiniméin.3,4,5

TEICNEOLAÍOCHT FORBHREATHNÚ - FLY ASH IDIRSCARADH CARBON

Sa deighilteoir STET carbóin (figiúr 1), Tá ábhar isteach i an bhearna tanaí idir dhá leictreoidí comhphlánacha comhthreomhar. Na cáithníní Gearrtar triboelectrically trí theagmháil interparticle. An carbóin luchtaithe go deimhneach agus an mianraí atá luchtaithe go diúltach (i fuinseog freshly ghintear nach bhfuil curtha fliuchta agus triomaithe) á mealladh chun leictreoidí os coinne. Na cáithníní scuabtha ansin ar bun le crios ag gluaiseacht leanúnach agus a chuirtear in i dtreonna os coinne. Gluaiseann an crios na cáithníní in aice le gach leictreoid i dtreo an taobh eile den deighilteoir. Cuireann an luas crios ard freisin tréchur an-ard, suas go 36 tonna in aghaidh na huaire ar deighilteoir amháin. An bearna beag, réimse ardvoltais, cur i gcoinne sreabhadh reatha, Tá agitation gcáithníní-cáithnín agus féin-ghlanadh gníomh bhríomhar an crios ar na leictreoidí na gnéithe criticiúla de na deighilteoir STET. Trí rialú paraiméadair phróiseas éagsúla, cosúil le luas crios, pointe beatha, agus ráta beatha, Táirgeann an próiseas STET íseal fuinseog Loi eitilt ag t-ábhar carbóin de bhun 1.5 chun 4.5% ó luaithreach eitilt beatha ag dul i LOI ó 4% go dtí os cionn 25%.

Fig. 1 STET Deighilteoir

Tá an dearadh deighilteoir réasúnta simplí agus dlúth. A meaisín a ceapadh chun próiseas 36 Is tonna in aghaidh na huaire thart 9 m (30 ft.) fada, 1.5 m (5 ft.) ar fud an, agus 2.75 m (9 ft.) ard. Is iad na crios agus rollóirí a bhaineann na codanna ach amháin ag gluaiseacht. Is iad na Leictreoidí stáiseanóireacht agus comhdhéanta d'ábhar durable go cuí. Is é an crios déanta as neamh- plaisteach seoltaí. Is é an tomhaltas chumhacht deighilteoir ar thart 1 cileavatuaire in aghaidh an tona d'ábhar próiseáilte leis an chuid is mó de na cumhachta arna gcaitheamh dhá mótair tiomáint an crios.

Tá an próiseas go hiomlán tirim, éilíonn aon ábhar breise, nach fuinseog eitilt agus cuireann aon uisce dramhaíola nó astuithe aeir. Na ábhair shaothrófar éard fuinseog eitilt laghdaithe in cion de charbón leibhéil oiriúnach lena úsáid mar bhreismheascadh pozzolanic i

coincréite, agus cuid bheag carbóin ard úsáideacha mar bhreosla. Soláthraíonn Úsáid sruthanna táirge araon 100% réiteach a eitilt fadhbanna diúscartha fuinseog.

Aisghafa FUEL LUACH HIGH-CHARBÓIN FLY ASH

Chomh maith leis an táirge ísealcharbóin lena n-úsáid i gcoincréit, branda ProAsh ainmnithe®, an phróiseas deighilte STET aisghabhann freisin amú ar shlí eile carbóin unburned i bhfoirm ar mhórán carbóin fuinseog eitilt, EcoTherm brandáilte™. EcoTherm™ Tá luach suntasach breosla agus is féidir a chur ar ais go héasca ar an gléasra cumhachta leictreachais ag baint úsáide as an EcoTherm STET™ Córas Fill ar laghdú ar an úsáid guail ag an ngléasra. nuair EcoTherm™ dóitear sa choire fóntais, Tá an fuinneamh ó dhóchán thiontú go brú ard / gal teocht ard agus ansin le leictreachas ag an éifeachtacht céanna le gual, de ghnáth 35%. An tiontú an fuinneamh teirmeach a aisghabháil le leictreachas i ST Trealamh & Technology LLC EcoTherm™ Tá córas Fill ar ais dhá nó trí huaire níos airde ná sin ar an teicneolaíocht iomaíoch ina bhfuil an fuinneamh a ghnóthú mar theas de ghrád íseal, i bhfoirm uisce the a scaiptear ar an gcóras uisce coire beatha. EcoTherm™ Tá úsáid freisin mar fhoinse alúmana i áitheanna stroighne, displacing an Báicsít níos costasaí a iompraítear de ghnáth achair fhada. Úsáid a bhaint as an EcoTherm carbóin ard™ fuinseog bíodh sé ag ghléasra cumhachta nó áith stroighin, Uasmhéadaíonn an aisghabháil fuinnimh ó ghual sheachadadh, ag laghdú an gá atá le mianach agus breosla breise a iompar chuig na háiseanna.

STET ar Raven Power Brandon Shores, SMEPA R.D. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, agus RWEnpower Aberthaw eitilt plandaí fuinseog, go léir san áireamh EcoTherm™ córais Tuairisceán. Na comhpháirteanna bunúsacha an chórais i láthair i bhFíor 2.

Fig. 2 EcoTherm™ córas Tuairisceán

ÁISEANNA procesing STET ASH

atá faoi rialú Loi íseal fuinseog eitilt a tháirgtear le teicneolaíocht STET ag dhá cheann déag stáisiún cumhachta ar fud an U.S., Ceanada, an Ríocht Aontaithe., An Pholainn, agus Poblacht na Cóiré. ProAsh® Tá eitilt fuinseog faofa lena n-úsáid ag breis is fiche údarás mhórbhealaigh stáit, chomh maith le go leor gníomhaireachtaí sonraíocht eile. ProAsh® mbeidh sé deimhnithe freisin faoi Cheanada Cumann Caighdeáin agus EN 450:2005 caighdeáin cháilíochta san Eoraip. áiseanna próiseála Ash baint úsáide as teicneolaíocht STET liostaithe i dTábla 1.

Tábla 1. Oibríochtaí Tráchtála STET

COAL ASH a fuarthas ó líonann TALÚN

Fuarthas dhá foinsí fuinseog ó líonadh talún: sampla A ó ghléasra cumhachta lonnaithe i

an Ríocht Aontaithe agus sampla B: ó na Stáit Aontaithe. An dá samplaí comhdhéanta de fuinseog ó dhóchán ghual biotúmanach ag coirí fóntais mór. Mar gheall ar an intermingling ábhair sna líonadh talún, Tá aon eolas breise ar fáil maidir le foinse guail nó dócháin coinníollacha sonracha.

Na samplaí seo mar a fuair STET atá idir 15% agus 20% Tá uisce mar tipiciúil le haghaidh ábhar líonta talún. Na samplaí atá freisin méideanna éagsúla de móra >1/8 orlach (~ 3 mm) ábhar. A ullmhú ar an sampla le haghaidh scaradh carbóin, baineadh an smionagar mór trí scagadh agus na samplaí sin a thriomú agus a deagglomerated roimh beneficiation carbóin. Tá measúnú á dhéanamh ar mhodhanna éagsúla le haghaidh triomú / deagglomeration chun barr feabhais ar an bpróiseas foriomlán. Tá bileog sreabhadh próiseas ginearálta i láthair i bhFíor 3.

figiúr 3: bileog sreabhadh Próiseas

Ba iad na hairíonna de na samplaí a ullmhaithe go maith laistigh de raon na fuinseog eitilt fháil go díreach ó gnáth coirí fóntais. Tá achoimre ar na hairíonna is ábhartha maidir leis Fothaí deighilteoir agus táirgí araon i dTábla 2 mar aon le táirgí a aisghabháil.

IDIRSCARTHA CARBON

trialacha laghdaithe carbóin ag baint úsáide as an deighilteoir crios STET triboelectric thoradh aisghabháil an-mhaith ar an táirge Loi íseal. Ba é an feiniméin suimiúil faoi deara an cúlú a mhuirearú ar an carbóin a pléadh thuas. Cé go bhfuil an iompar faoi deara roimhe STET agus taighdeoirí eile, an mheicníocht go bhfuil athruithe na feidhmeanna oibre coibhneasta agus dá bhrí sin nach bhfuil iompar an t-ábhar a mhuirearú teagmháil thuiscint. Is é ceann meicníocht molta an athdháileadh na n-ian intuaslagtha ar an mianraí agus

Tá achoimre ar an tábla seo a leanas cheimic chun samplaí ó fhoinse B. Nach bhfuil tástáil ar fhoinse A ábhar curtha i gcrích.

Tábla 4: Ash Ceimic fuinseoige Loi íseal.

Forbairt Neart de 20% a chur in ionad an fuinseoige Loi eitilt íseal i moirtéal ina 600 Punt / YD3 Léirigh an t-ábhar a dhíorthaítear ó fuinseog líonta talún a dhéantar ábhairín níos fearr ná ábhar ó tháirgeadh úr. Féach Tábla 5 thíos.

Tábla 5: neart compressive de ciúbanna moirtéal.

CONCLÚIDÍ

Tar éis scalping oiriúnach d'ábhar mór, thriomú, agus deagglomeration, Is féidir le eitilt fuinseog aisghabháil ó líonadh talún plandaí fóntais a laghdú ar chion carbóin ag baint úsáide as an STET commercialized deighilteoir crios triboelectric. Is é an éifeachtúlacht an chórais STET coibhéiseach do luaithreach a fhaightear freshly ó oibríochtaí coire bunúsach agus ábhar i líonadh talún triomaithe. Is é an táirge deighilteoir oiriúnach le húsáid i dtáirgeadh coincréite gan a thuilleadh beneficiation bhfuil airíonna feidhmíochta beagnach mar an gcéanna. Beidh an téarnamh agus beneficiation de fuinseog líonta talún a chur ar fáil soláthar leanúnach de fuinseog scoth a sholáthar do tháirgeoirí nithiúla in ainneoin an táirgeadh laghdaithe "fuinseog fresh‿ mar fóntais guail giniúna a laghdú. chomh maith, Beidh stáisiúin chumhachta gur gá luaith a bhaint as láithreáin líonta talún chun freastal ar rialacháin chomhshaoil ​​atá ag athrú a bheith in ann a bhaint as an bpróiseas chun a dhliteanais i leith táirgí dramhaíola isteach i ábhar luachmhar amh do tháirgeoirí nithiúla a athrú.

TAGAIRTÍ

[1]Táirgí dócháin American Coal Ash Ghual agus Staitisticí Úsáid: https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]ST tuarascáil inmheánach, Lúnasa 1995.

[3]i,T.X,. Schaefer, JL, Ban, H., Neathery, J.K., agus Stencel, J.M. Dry beneficiation Próiseáil dóchan Fly Ash, Imeachtaí na Comhdhála DOE ar Carbóin unburned ar Utility Fly Ash, Bealtaine 19 20, Pittsburgh, PA, 1998.

[4]Baltrus, J.P., Diehl, J.R., Soong, Y., Sands, W. scaradh Triboelectrostatic ar eitilt fuinseog agus muirear cúlú, Breosla 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, M., Liberti, L, Stencel, J. An ról atá ag síonchaitheamh ar eitilt dháileadh aisce fuinseog linn beneficiation triboelectrostatic, Iris na Ábhar Contúirteach, 164 (2009) pp.683-688.

Word go PDF Tiontaire Thiontú De BCLTechnologies