Triboelectrostatic Beneficiation на депонираниот летечка пепел WOCA 2015

Triboelectrostatic Beneficiation на

Земјиште Исполнет летечка пепел

L. Бејкер, А. Гупта, и S. Gasiorowski

ST опрема & технологии ДОО, 101 Хемптон авенија, Needham р 02494 САД

КОНФЕРЕНЦИЈА: 2015 Светот на јаглен пепел - (www.worldofcoalash.org)

Клучни зборови: Triboelectrostatic, beneficiation, летечка пепел, депонираниот, сушен, поделба, јаглерод

ИЗВОД

Triboelectrostatic поделба се користи за комерцијални beneficiation од согорување на јаглен летечки пепел за производство на ниска употреба на јаглерод производ за употреба како замена на цемент бетон за речиси дваесет години. со 18 сепаратори во 12 јаглен во термоелектраните во светот, ST опрема & Технологија ДОО (STET) патентиран електростатско сепаратор се користи за да се произведе повеќе 15 Милиони тони јаглерод ниска производ.

до денес, комерцијални beneficiation на летечки пепел се врши исклучиво на суво "работи на station‿ пепел. Последни законодавството за животна средина создаде, во одредени пазари, на потребата за снабдување beneficiated пепел во време на ниска генерација пепел. ова, во комбинација со барање на некои локации во празни места историски пепел депонија, создаде потребата да се развие процесот на beneficiate историски депонира пепел.

Претходните студии покажале дека изложеноста на летечки пепел на влага, и последователните сушење влијае механизам за полнење triboelectrostatic, со јаглерод и минерални честички полнење во спротивниот поларитет на тоа искусни со рок на станица пепел. Истражувањата се спроведени од страна на авторите да се утврди ефектот на изложеност на влага на ефикасноста поделба на неколку пепел кои се рекултивираните од депониите и суво. Полнење пресврт доживеале следново сушење, но целокупната ефикасност поделба беше постигнат еднакви на оние кои доживеале со свежи работи на станицата пепел.

Ефектот на сушен пепел хранат релативна влажност на ефикасноста triboelectrostatic поделба беше испитуван, и чувствителност беше значително намалена во споредба со тоа искусни со рок на станица пепел, намалување на вкупните трошоци на процесот.

ВОВЕД

Американското здружение за јаглен пепел (ACAA) годишно истражување на производството и употребата на јаглен пепел известува дека меѓу 1966 и 2011, повеќе 2.3 милијарди кратки тони летечка пепел се произведени од страна на јаглен Нови котли.1 Од оваа сума околу 625 милиони тони се исплатуваат користи, главно за производство на цемент и бетон производство. Сепак, останатите 1.7+ милијарди тони да се најдат во депонии или исполнет ponded

impoundments. Додека користење стапки за свежо генерирана летечка пепел се зголеми значително во последните неколку години, со сегашните стапки во близина 45%, околу 40 милиони тони летечка пепел продолжи да се отстранува на годишно ниво. Додека користење стапки во Европа се многу повисоки отколку во САД, значителни количини на пепел, исто така, се чуваат во депониите и impoundments во некои европски земји.

неодамна, интерес во наплата на оваа депонираниот материјал е зголемен, делумно се должи на побарувачката за висок квалитет на летечки пепел за бетон и производство на цемент во текот на еден период на намалување на производството, како производство на електрична енергија од јаглен е намален во Европа и Северна Америка. Загриженоста за долгорочно влијание на таквите депонии на животната средина, исто така, се прашува комунални услуги да се најдат апликации од корист употреба за оваа чуваат пепел.

На депонија ASH КВАЛИТЕТ И ТРЕБА beneficiation

Додека некои од оваа чуваат летечка пепел може да биде соодветен за корисна употреба како што првично се ископани, огромното мнозинство ќе бараат некои обработка за да ги исполни стандардите за производство на цемент или бетон производство на квалитет. Бидејќи материјалот е обично наквасена да им овозможи на ракување и тампонирање, додека избегнување на воздухот генерација прашина, сушење, најверојатно, ќе биде минимален услов за употреба во бетон, бидејќи производителите бетон ќе сакате да се продолжи со практиката на дозиране летечки пепел како сув прав. Сепак, обезбедување на хемискиот состав на пепел ги задоволува спецификациите, особено содржина на јаглерод мери како загуба на палење (ЗАКОН), е поголем предизвик. Како користење на летечки пепел е зголемен во последните 20+ години, повеќето "во spec‿ пепел се исплатуваат користи, и да се исфрли пепел на оф-квалитет. Така, намалување на ЛОИ ќе биде услов за користење на огромното мнозинство на летечки пепел се обновуваат од Нови impoundments.

НАМАЛУВАЊЕ LOI СО ПОДЕЛБА TRIBOELECTRIC

Додека различни работници се користат техники за согорување и флотација процеси за намалување LOI на обновени депонира и ponded летечка пепел, ST опрема & технологии (STET) покажа дека нејзиниот стандарден систем за обработка на, долго време се користи за beneficiation на свежо генерирана летечка пепел, е подеднакво ефикасни за обновени пепел по соодветна сушење и deagglomeration на пониски вкупните оперативни трошоци.

Во текот на рампата-up за комерцијална примена на системот за обработка STET за летечка пепел, STET Истражувачите тестирале поделба на суво депониран пепел. Овој зачуван пепел одделени многу слично на свежо генерирана пепел со еден изненадувачки разлика: полнење на честички е обратна од онаа на свежо пепел со јаглерод полнење негативни во однос на минерална.2 Други истражувачи на електростатско поделба на летечки пепел јаглен, исто така, имаат забележано овој феномен.3,4,5

Преглед на технологијата - летечка пепел CARBON ПОДЕЛБА

Во одвојувачот на STET јаглерод (Слика 1), материјал се внесува во тенки јаз помеѓу две паралелни рамнински електроди. На честички се triboelectrically обвинет од страна на interparticle контакт. Позитивно наелектризираните јаглерод и негативно наелектризирани минерални (во свежо генерирана пепел која не е навлажнета и суво) се привлечени од спротивната електрода. На честички потоа се вплеткал со континуиран движат лента и ги пренесе во спротивни насоки. На ремените се движи на честички во непосредна близина на секоја електрода кон спротивните краеви на сепаратор. висока брзина на лента, исто така, им овозможува на многу висок throughputs, до 36 тони на час на еден сепаратор. На мал јаз, поле висок напон, се спротивстави на протокот на струја, енергични агитација честички честички и само-чистење акција на ременот на електродите се критичните функции на сепаратор на STET. Со контролирање на различни процесот параметри, како што се брзината појас, точка feed, и хранат стапка, на STET процес произведува ниско LOI летечка пепел во содржината на јаглерод помал од 1.5 до 4.5% од храна летаат пепел се движат во LOI од 4% до над 25%.

Слика. 1 STET Разделувач

дизајн на сепараторот е релативно едноставен и компактен. А машината наменета за обработка на 36 тони на час е околу 9 m (30 ft.) долг, 1.5 m (5 ft.) широк, и 2.75 m (9 ft.) висок. Појас и придружни ролки се единствените подвижни делови. Електродите се во мирување и е составен од соодветно издржлив материјал. Појасот е направен од не- проводни пластични. потрошувачка на енергија на сепараторот е околу 1 киловат-час по тон на материјалот се обработува со повеќето од консумира од страна на две мотори моќ возење појас.

Процесот е целосно сува, не бара дополнителни материјали, освен летечка пепел и не произведува емисии во воздухот отпадни води или. Обнови материјали се состојат од пепел се намали во содржина на јаглерод на нивоата погодни за употреба како адитив во pozzolanic

бетон, и висок процент на јаглерод дел корисна како гориво. Користење на двете струи производ обезбедува 100% решение да лета проблеми располагање пепел.

ОБНОВЕНИ ГОРИВО ВРЕДНОСТ НА високо јаглероден пепел

Во прилог на ниска производ јаглерод за употреба во бетон, бренд име ProAsh®, процесот на STET поделба, исто така, го обновува потроши поинаку неизгорен јаглерод во форма на јаглерод богата летечка пепел, брендирани EcoTherm™. EcoTherm™ има значајна вредност на гориво и може лесно да се врати во фабриката електрична енергија со користење на STET EcoTherm™ Враќање на системот за намалување на употребата на јаглен во фабриката. кога EcoTherm™ е изгорена во котелот на комунални услуги, на енергија од согорување се конвертира во висок притисок / висока температура пареа, а потоа на електрична енергија во истата ефикасност како јаглен, обично 35%. Замената на обновени топлинска енергија во електрична енергија во ST опрема & Технологија ДОО EcoTherm™ систем за враќање е два до три пати повисока од онаа на конкурентна технологија, каде што енергијата се обнови како долна топлинска енергија во облик на топла вода која циркулира во системот за котловска вода. EcoTherm™ исто така се користи како извор на Алумина во цементни печки, разместување поскапи боксит, кои обично се транспортираат на големи растојанија. Користење на високо јаглерод EcoTherm™ пепел или на производство на електрична енергија или цемент печка, максимизира обновување на енергијата од доставената јаглен, намалување на потребата за рудникот и транспорт на дополнително гориво на објекти.

Равен Моќ Брендон Shores STET е, SMEPA R.D. утре, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, ЕДФ енергија Вест Бартон, и RWEnpower Aberthaw пепел растенија, сите вклучуваат EcoTherm™ системи за враќање. Основните компоненти на системот се прикажани на слика 2.

Слика. 2 EcoTherm™ систем за враќање

STET ASH преработка на ОБЈЕКТИ

Контролирани ниска LOI летечка пепел се произведува со технологија STET е во дванаесет централи во текот на САД, Канада, на Обединетото Кралство, Полска, и Република Кореја. ProAsh® летечка пепел е одобрен за употреба од страна на повеќе од дваесет државни органи автопат, како и многу други спецификација агенции. ProAsh® Исто така, се сертифицирани според Канадската Асоцијација стандарди и EN 450:2005 стандарди за квалитет во Европа. обработка пепел објекти што користат STET технологија се наведени во Табела 1.

Табела 1. STET комерцијални операции

Јаглен пепел закрепна од депонии

Два извори на пепел се добиени од депониите: примерок A од електрана наоѓа во

Велика Британија и примерок Б: од САД. И двете овие примероци се состои од пепел од согорувањето на јаглен битуменозни од страна на големите Нови котли. Поради мешањето на материјал во депониите, нема дополнителни информации се достапни во врска со одреден извор на јаглен или согорување услови.

Примероците како што ја добиле од STET содржани помеѓу 15% и 20% вода, како што е типично за депониран материјал. Примероците, исто така, содржат различни количини на големи >1/8 инчен (~ 3 mm) материјал. Да се ​​подготви примероци за поделба на јаглерод, на големи остатоци беше отстранет од страна на скрининг и примероците потоа се суши и деагломерираниот пред јаглен beneficiation. Различни методи за сушење / deagglomeration се оценува со цел да се оптимизира на севкупниот процес. A лист протокот на општиот процес е прикажана на Слика 3.

Слика 3: лист процесот на проток

Својствата на подготвени примероци се во рамките на опсегот на летечки пепел добиен директно од нормалните Нови котли. На повеќето релевантни својства и за одделување на гасови и производи се сумирани во Табела 2 заедно со обновени производ.

CARBON ПОДЕЛБА

обиди за намалување на јаглеродните користење STET triboelectric одвојувачот на појас резултираше со многу добра наплата на ниско LOI производ. Интересни феномени беше пресврт на полнење на дискутирано погоре јаглерод. Иако ова однесување е забележано претходно од страна STET и други истражувачи, механизмот со кој се менува во однос дело функции и на тој начин контакт однесувањето на материјалот за полнење не е разбрана. Еден предложи механизам е прераспределба на јони растворливи во минерални и

Следната табела ги сумира хемија за примероци од изворот Б. Тестирање на извор материјал не е завршена.

Табела 4: Пепел хемија на ниско LOI пепел.

Јачина на развојот на 20% замена на низок LOI летечки пепел во малтер содржи 600 lb / YD3 покажа материјал изведен од депониран пепел врши нешто подобро од материјал од свежо производство. види Табела 5 подолу.

Табела 5: Цврстина на притисок кај малтерот коцки.

ЗАКЛУЧОЦИ

После соодветна scalping на големи материјал, сушење, и deagglomeration, летечка пепел закрепна од комуналните депонии растенијата може да се намали со содржина на јаглерод користење сепаратор triboelectric појас комерцијализирана STET. Ефикасноста на системот за STET во суштина е еквивалентно пепел добиен свежо од работењето котел и суво депонираниот материјал. производ на сепараторот е погоден за употреба во производство на бетон без понатамошно beneficiation со речиси идентични перформанси својства. За обновување и beneficiation на депониран пепел ќе се обезбеди континуирана набавка на висок квалитет на пепел за бетон производители и покрај намаленото производство на "fresh‿ пепел како јаглен претпријатија се намали генерација. дополнително, електрани кои треба да се отстрани пепел од депониите за да се исполнат менување на прописите за животната средина ќе бидат во можност да го користат процесот да се смени одговорност губење производ во важна суровина за бетон производители.

РЕФЕРЕНЦИ

[1]производи американски јаглен пепел јаглен согорување и употреба статистика: https://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]внатрешен извештај ST, август 1995.

[3]во,T.X,. Шефер, JL, Бан, Х., Neathery, J.K., и Stencel, J.M. Сува Beneficiation обработка на согорување летечка пепел, Зборник на трудови на конференцијата DOE на неизгорен Carbon за комунални летечка пепел, мај 19 20, Питсбург, Па, 1998.

[4]Baltrus, J.P., Дил, J.R., Сунг, Y., Песоци, W. Triboelectrostatic поделба на летечки пепел и наплатува пресврт, Гориво 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, М., Liberti, L, Stencel, J. Улогата на атмосферски влијанија на мува задолжен дистрибуција пепел во текот triboelectrostatic beneficiation, Весник на опасни материи, 164 (2009) pp.683-688.

Збор во PDF конвертор Конвертира Со BCLTechnologies