Triboelectrostatic Beneficiation of Landfilled Laleur Ash WOCA 2015

Triboelectrostatic Beneficiation tina

Land kaeusi Laleur Ash

L. nu nyieun roti, A. Gupta, jeung S. Gasiorowski

ST Equipment & Panyiaran LLC, 101 Hampton Avenue, Needham MA 02494 AS

konperensi: 2015 Dunya Batubara Asy - (www.worldofcoalash.org)

Konci: Triboelectrostatic, Beneficiation, laleur Ash, Landfilled, garing, papisahan, karbon

abstrak

separation Triboelectrostatic geus dipaké pikeun beneficiation komérsial lebu durukan batubara laleur ngahasilkeun produk karbon low pikeun pamakéan salaku gaganti semén dina beton pikeun ampir dua puluh taun. jeung 18 separators di 12 pembangkit listrik batubara-dipecat sakuliah dunya, ST Equipment & Téhnologi LLC urang (STET) dipaténkeun SEPARATOR éléktrostatik geus dipaké pikeun ngahasilkeun leuwih 15 Juta ton produk karbon low.

Dugi ka tanggal, beneficiation komérsial lebu laleur geus dipigawé sacara éksklusif dina "ngaji garing lebu station‿. panerapan lingkungan panganyarna geus dijieun, di pasar tangtu, peryogi keur nyadiakeun lebu beneficiated di kali tina generasi lebu low. ieu, gandeng ku sarat di sababaraha lokasi keur suwung situs TPA lebu sajarah, geus dijieun kudu ngamekarkeun prosés pikeun beneficiate lebu sajarahna landfilled.

studi saméméhna geus ditémbongkeun yén paparan lebu laleur kana Uap, sarta drying saterusna pangaruh mékanisme triboelectrostatic ngecas, kalawan karbon jeung mineral partikel ngecas dina polaritasna sabalikna mun nu ngalaman jeung ngaji lebu stasiun. Studi geus dipigawé ku pangarang pikeun nangtukeun efek paparan Uap on efisiensi separation tina sababaraha ashes nu geus reclaimed ti landfills tur garing. Muatan ngabalikeun ieu ngalaman drying handap, tapi kekecapan separation sakabéh ieu kahontal sarua jeung nu ngalaman jeung ngaji seger lebu stasiun.

Pangaruh lebu garing eupan asor relatif dina efisiensi separation triboelectrostatic ieu nalungtik, sarta sensitipitas ieu greatly ngurangan dibanding jeung ngalaman kalawan ngajalankeun lebu stasiun, nurunkeun biaya prosés sakabéh.

BUBUKA

The Amérika Association Ash Batubara (ACAA) survéy taunan produksi sarta pamakéan laleur lebu batubara ngalaporkeun yén antara 1966 jeung 2011, di luhur 2.3 miliar ton pondok lebu laleur geus dihasilkeun ku boilers utiliti batubara-dipecat.1 Tina jumlah ieu kurang 625 juta ton geus beneficially dipaké, lolobana pikeun semén jeung produksi beton. Sanajan, sésana 1.7+ miliar ton anu utamina kapanggih dina landfills atanapi kaeusi ponded

impoundments. Bari ongkos utilization pikeun laleur lebu Freshly dihasilkeun geus ngaronjat considerably leuwih taun panganyarna, kalawan ongkos ayeuna deukeut 45%, kira-kira 40 juta ton lebu laleur terus disposed of taunan. Bari ongkos utilization di Éropa geus loba nu leuwih luhur ti di AS, jilid considerable lebu laleur geus ogé geus disimpen dina landfills na impoundments di sababaraha nagara Éropa.

cikeneh, minat recovering bahan disposed ieu geus ngaronjat, sawaréh alatan paménta pikeun laleur lebu kualitas luhur pikeun beton jeung semen produksi salami periode ti ngurangan produksi salaku generasi kakuatan batubara-dipecat geus turun di Éropa jeung Amérika Kalér. Kasalempang dampak lingkungan jangka panjang landfills sapertos nu ogé nyababkeun Utiliti pikeun manggihan pamakéan aplikasi mangpaatna pikeun lebu disimpen ieu.

Tanah kaeusi kualitas lebu AND diperlukeun BENEFICIATION

Bari ditambahan laleur lebu disimpen ieu meureun cocog pikeun pamakéan mangpaat sakumaha mimitina digali, Lolobana ngabutuhkeun sababaraha processing papanggih standar kualitas pikeun semén atawa produksi beton. Kusabab bahan geus ilaharna wetted ngaktipkeun penanganan sarta compaction bari Ngahindarkeun generasi lebu airborne, drying meureun bakal sarat minimal keur dipake dina beton saprak produser beton bakal rék nuluykeun praktek lebu batching laleur salaku bubuk garing. Sanajan, assuring komposisi kimia lebu nu meets spésifikasi, utamana eusi karbon diukur sakumaha rugi-on-ignition (hukum), mangrupakeun tantangan gede. Salaku utilization laleur lebu geus ngaronjat dina panungtungan 20+ taun, paling "dina-spec‿ lebu geus beneficially dipaké, jeung lebu kaluar-kualitas disposed. kituna, réduksi LOI bakal sarat pikeun ngamangpaatkeun Lolobana lebu laleur recoverable ti impoundments utiliti.

LOI réduksi ku separation TRIBOELECTRIC

Bari rupa pagawé geus dipaké téhnik durukan jeung prosés flotation pikeun ngurangan LOI of pulih landfilled na ponded lebu laleur, ST Equipment & Panyiaran (STET) geus kapanggih yén sistem ngolah baku na, panjang dipaké pikeun beneficiation of laleur lebu Freshly dihasilkeun, nyaeta sarua éféktif dina lebu pulih sanggeus drying merenah jeung deagglomeration dina waragad operasi sakabéh handap.

Salila tanjakan-up ka aplikasi komérsial sahiji sistem ngolah STET pikeun lebu laleur, peneliti STET dites nu separation lebu landfilled garing. lebu pulih Ieu dipisahkeun lebu pisan kitu ka Freshly dihasilkeun ku hiji bédana héran: nu ngecas partikel ieu malikkeun ti éta lebu seger kalayan karbon nu ngecas négatip dina hubungan mineral nu.2 peneliti séjén pisah éléktrostatik of laleur lebu karbon ogé geus katalungtik fenomena ieu.3,4,5

Téhnologi Kapercayaan - laleur lebu karbon separation

Dina SEPARATOR STET karbon (angka 1), bahan anu fed ka celah ipis antara dua éléktroda planar paralel. Partikel nu triboelectrically dieusi ku kontak interparticle. Karbon boga muatan positif sarta mineral nu muatanana négatif (dina lebu Freshly dihasilkeun éta teu acan wetted tur garing) anu katarik éléktroda sabalikna. Partikel nu lajeng disapu nepi ku sabuk pindah kontinyu sarta conveyed dina arah sabalikna. sabuk nu ngalir partikel meungkeut unggal éléktroda nuju tungtung sabalikna ti SEPARATOR nu. Laju sabuk tinggi oge nyandak throughputs pisan tinggi, nepi ka 36 ton per jam dina SEPARATOR tunggal. Celah leutik, médan tegangan tinggi, kontra aliran ayeuna, vigorous agitation partikel-partikel sarta timer beberesih Peta tina sabuk dina éléktroda nu fitur kritis ti SEPARATOR STET. Ku ngadalikeun rupa parameter prosés, kayaning speed sabuk, titik feed, na laju feed, prosés STET ngahasilkeun LOI laleur lebu low di eusi karbon kirang ti 1.5 ka 4.5% ti ashes laleur feed ranging di LOI tina 4% mun leuwih 25%.

buah Ara. 1 STET SEPARATOR

Desain SEPARATOR relatif basajan tur kompak. A mesin dirancang pikeun ngolah 36 ton per jam geus ngadeukeutan 9 m (30 ft.) panjang, 1.5 m (5 ft.) lega, jeung 2.75 m (9 ft.) luhur. Beubeur na rollers dimaksudkeun nyaéta sésa ngan pindah. The éléktroda nu cicing tur diwangun ku hiji bahan appropriately awét. sabuk nu dijieunna tina non- palastik conductive. konsumsi kakuatan nu SEPARATOR urang nyaeta ngeunaan 1 kilowatt-jam per ton bahan olahan jeung lolobana kakuatan dihakan ku dua motor nyetir sabuk nu.

prosés téh sagemblengna garing, henteu merlukeun bahan tambahan lian ti lebu laleur jeung ngahasilkeun euweuh cai limbah atawa émisi hawa. bahan nu pulih diwangun ku lebu laleur ngurangan di eusi karbon kana kadar cocog pikeun pamakéan salaku admixture pozzolanic di

beton, sarta fraksi karbon tinggi mangpaat sakumaha suluh. Utilization duanana aliran produk nyadiakeun 100% solusi ngapung masalah pembuangan lebu.

Pulih suluh nilai tinggi-karbon laleur lebu

Sajaba produk karbon low keur dipake dina beton, brand ngaranna ProAsh®, prosés separation STET ogé recovers disebutkeun wasted karbon unburned dina bentuk laleur lebu-euyeub karbon, branded EcoTherm™. EcoTherm™ boga nilai suluh signifikan jeung harese balik ka tutuwuhan kakuatan listrik ngagunakeun EcoTherm STET™ Balik sistem pikeun ngurangan pamakéan batubara di pabrik. nalika EcoTherm™ geus dibeuleum dina alat keur ngagolakkeun utiliti, énergi ti durukan geus dirobah jadi tekanan tinggi / hawa uap tinggi lajeng ka listrik di efisiensi sarua salaku batubara, ilaharna 35%. Konversi energi termal nu pulih ka listrik di ST Equipment & Téhnologi LLC EcoTherm™ Sistim balik téh dua tilu kali leuwih luhur ti éta tina téhnologi kalapa mana énergi anu pulih sakumaha panas low-grade dina bentuk cai panas nu geus medar ka alat keur ngagolakkeun feed Sistim cai. EcoTherm™ ogé dipaké salaku sumber alumina di kilns semén, displacing nu bauxite beuki mahal anu biasana diangkut jarak panjang. Ngamangpaatkeun EcoTherm karbon tinggi™ lebu boh dina tutuwuhan kakuatan atawa kiln semén, maximizes nu recovery énérgi tina batubara dikirimkeun, ngurangan kudu milik sarta ngangkut suluh tambahan kana fasilitas.

STET urang Gagak Power Brandon Shores, SMEPA R.D. Morrow, NBP Belledune, RWEnpower Didcot, EDF Energy West Burton, sarta RWEnpower Aberthaw ngapung tatangkalan lebu, kabéh kaasup EcoTherm™ sistem balik. Komponén penting tina sistem dibere dina Gambar 2.

buah Ara. 2 EcoTherm™ sistim balik

Fasilitas procesing STET lebu

Dikawasa LOI low laleur lebu dihasilkeun ku téhnologi STET urang di belas stasiun kakuatan sakuliah AS, Kanada, nu U.K., Polandia, jeung Républik Koréa. ProAsh® ngapung lebu geus disatujuan keur dipake ku leuwih dua puluh otoritas raya kaayaan, kitu ogé loba instansi spésifikasi séjén. ProAsh® ogé geus Certified handapeun Association Standards Kanada tur en 450:2005 standar kualitas di Éropa. fasilitas pengolahan lebu maké téhnologi STET dibéréndélkeun di Table 1.

meja 1. STET Operasi komérsial

Batubara lebu pulih FROM ngeusi taneuh

Dua sumber lebu anu dicandak ti landfills: sampel A tina tutuwuhan kakuatan lokasina di

Britania Raya jeung sampel B: ti Amérika Serikat. Duanana sampel ieu diwangun ti lebu tina durukan batubara bituminous ku boilers utiliti badag. Alatan éta intermingling tina bahan dina landfills, henteu informasi salajengna nyaeta sadia ngeunaan sumber batubara atanapi durukan kaayaan spésifik.

Sampel saperti ditampi ku STET ngandung antara 15% jeung 20% cai salaku anu has pikeun bahan landfilled. Sampel ogé ngandung jumlah varying tina badag >1/8 inci (~ 3 mm) material. Nyiapkeun sampel pikeun separation karbon, lebu badag ieu dikaluarkeun ku screening sarta sampel lajeng garing sarta deagglomerated saméméh beneficiation karbon. Rupa-rupa metode pikeun drying / deagglomeration ayeuna keur dievaluasi dina urutan ngaoptimalkeun proses sakabéh. A prosés umum aliran lambar geus dibere dina Gambar 3.

angka 3: lambar aliran prosés

Sipat sampel disusun éta ogé dina rentang lebu laleur diala langsung ti boilers utiliti normal. Sipat paling relevan pikeun boh eupan SEPARATOR jeung produk anu diringkeskeun di Table 2 sapanjang kalayan produk pulih.

karbon separation

percobaan réduksi Karbon ngagunakeun SEPARATOR sabuk triboelectric STET nyababkeun recovery pisan hade produk LOI low. The fenomena metot observasi ieu ngabalikeun of ngecas tina karbon dibahas di luhur. Bari kabiasaan ieu geus katalungtik saacanna ku STET sarta peneliti séjén, mékanisme nu robah pungsi gawé relatif sahingga kontak ngecas paripolah bahan henteu dipikaharti. Hiji mékanisme ngusulkeun teh redistribution ion leyur dina mineral jeung

handap tabél summarizes kimia pikeun sampel tina sumber B. Nguji kana bahan sumber A teu acan réngsé.

meja 4: Ash Chemistry of LOI lebu low.

ngembangkeun kakuatan hiji 20% substitusi tina LOI laleur lebu low di mortir a ngandung 600 pon / yd3 némbongkeun bahan nu diturunkeun tina lebu landfilled dipigawé rada hadé ti bahan tina produksi seger. Tempo Table 5 di handap.

meja 5: kakuatan Compressive tina batu mortir.

conclusions

Saatos scalping cocok tina bahan badag, drying, sarta deagglomeration, ngapung lebu pulih tina landfills tutuwuhan utiliti bisa ngurangan di eusi karbon ngagunakeun commercialized STET SEPARATOR triboelectric sabuk. Kekecapan sistem STET nyaeta dasarna sarua keur ashes diala Freshly tina operasi alat keur ngagolakkeun sarta bahan landfilled garing. Produk SEPARATOR téh cocog pikeun pamakéan dina produksi beton tanpa beneficiation salajengna mibanda sipat kinerja ampir identik. The recovery na beneficiation lebu landfilled baris nyadiakeun suplai neraskeun lebu kualitas luhur pikeun produser beton di spite tina ngurangan produksi "lebu fresh‿ sakumaha Utiliti batubara-dipecat ngurangan generasi. Sajaba, pembangkit listrik anu kudu dipiceun lebu tina landfills papanggih ngarobah aturan lingkungan bakal tiasa ngagunakeun prosés pikeun ngarobah hiji liability produk runtah kana bahan baku berharga pikeun produser beton.

rujukan

[1]produk durukan Amérika Batubara Ash Batubara na Paké Statistik: HTTPS://www.acaa-usa.org/Publications/Production-Use-Reports/

[2]laporan internal ST, Agustus 1995.

[3]di,T.X,. Schaefer, JL, nyaram, H., Neathery, J.K., sarta Stencel, J.M. Garing Beneficiation Processing tina durukan Laleur Ash, Cara ngagawe tina Konferénsi DOE on Karbon Unburned on Utiliti Laleur Ash, Mei 19 20, Pittsburgh, Pa, 1998.

[4]Baltrus, J.P., Diehl, J.R., Noong, Y., Sands, W. separation Triboelectrostatic lebu laleur jeung muatan ngabalikeun, bahan beuleum 81, (2002) pp.757-762.

[5]Cangialosi, F., Notarnicola, M., Liberti, L, Stencel, J. Peran weathering on laleur distribusi muatan lebu nalika beneficiation triboelectrostatic, Journal of Bahan picilakaeun, 164 (2009) pp.683-688.

Kecap kana PDF Parabot Parobah Dirobah Ku BCLTechnologies