CZ20059A3 - Zpusob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílku - Google Patents

Zpusob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílku Download PDF

Info

Publication number
CZ20059A3
CZ20059A3 CZ20050009A CZ20059A CZ20059A3 CZ 20059 A3 CZ20059 A3 CZ 20059A3 CZ 20050009 A CZ20050009 A CZ 20050009A CZ 20059 A CZ20059 A CZ 20059A CZ 20059 A3 CZ20059 A3 CZ 20059A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fly ash
weight
additive
suspensions
citric acid
Prior art date
Application number
CZ20050009A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ298294B6 (cs
Inventor
Andertová@Jana
Rieger@Frantisek
Original Assignee
Vysoká skola chemicko - technologická
Ceské Vysoké Ucení V Praze, Fakulta Strojní
Hydrosystem Project A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká skola chemicko - technologická, Ceské Vysoké Ucení V Praze, Fakulta Strojní, Hydrosystem Project A.S. filed Critical Vysoká skola chemicko - technologická
Priority to CZ20050009A priority Critical patent/CZ298294B6/cs
Publication of CZ20059A3 publication Critical patent/CZ20059A3/cs
Publication of CZ298294B6 publication Critical patent/CZ298294B6/cs

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílku spocívá v tom, ze se k vodní suspenzi elektrárenských popílku obsahující 20 az 35 % obj. popílku pridá aditivum na bázi polykarboxylových kyselin v mnozství 0,2 az 2 % hmotn., vztazeno na hmotnost popílku, s výhodou kyselina citronová v mnozství 0,2 az 0,7 % hmotn., vztazeno na hmotnost popílku.

Description

Modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílků spočívá v tom, že se k vodní suspenzi elektrárenských popílků obsahující 20 až 35 % obj. popílku přidá aditivum na bázi polykarboxylových kyselin v množství 0,2 až 2 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku, s výhodou kyselina citrónová v množství 0,2 až 0,7 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku.
CZ 2005 - 9 A3 • · · · · · • · · • · · • · · ·· · ·· ··· • · ···· • · · • · ·♦· • · · ♦ · · · ·
Způsob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílků.
Oblast techniky.
Vynález se týká způsobu modifikace tokových vlastností vodných suspenzí úletových elektrárenských popílků (produkt odsiřování ze spalování ve fluidním loži).
Dosavadní stav techniky
Hydraulická doprava suspenzí úletových elektrárenských popílků má ve srovnání s mechanickými druhy dopravy řadu předností: je kontinuální, je minimálně ovlivněna povětrností, má velkou kapacitu, je vhodná pro plně mechanizovaný a automaticky řízený provoz, má nízké nároky na pracovní síly, na energii, na zábor půdy, značně snižuje negativní vliv na životní prostředí (hluk, exhalace, prašnost). Její provozní a často i investiční náklady jsou nižší ve srovnání s dopravou popílku v suchém stavu.
Nevýhodou hydraulické dopravy ve formě vodných suspenzí popílků je značný objem přepravované vody. Tekutost vodných suspenzí popílku je velmi nízká a proto se koncentrace popílku v přepravovaných suspenzích obvykle pohybují pouze v rozmezí cca 20% obj. až 25%obj. popílků.
Podstata vynálezu.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílků, který podle vynálezu spočívá vtom, že se kvodní suspenzi elektrárenských popílků obsahující 20 až 35 % obj. popílku přidá aditivum na bázi polykarboxylových kyselin v množství 0,2 až 2 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku, s výhodou kyselina citrónová v množství 0,2 až 0,7 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku.
Přídavkem těchto aditiv lze snížit viskozitu, resp. zvýšit tekutost uvedených suspenzí. Takto upravené suspenze lze potom hydraulicky dopravovat při snížené tlakové ztrátě, tedy při sníženém příkonu čerpadla.
Bylo zjištěno, že přídavek aditiva na bázi polykarboxylových kyselin má deflokulační účinky na částice elektrárenského popílku vodné suspenze a zvyšuje tekutost těchto suspenzí. Typ a ···· ·
• 999
9 9 9· ·· ·
9 9 · · ·· ·
9 9 9 9 9 · • 99 9 9 9 · ·
9 ·· ··· 99 množství aditiva na bázi polykarboxylových kyselin se mění v závislosti na typu popílku, chemickém složení a fyzikálně-chemických vlastnostech zpracovávaného elektrárenského popílku (chemické a fázové složení, velikost částic a rozdělení velikosti částic, koloidní vlastnosti vodných disperzí atd.). Popílky obecně obsahují sloučeniny na bázi vápna, anhydridu síranu vápenatého, hematitu, vápence, písku atd. s minimálním obsahem částic koloidních rozměrů- méně než 5% hrnotn.. .
Použití kyseliny citrónové ke zlepšení tokových vlastností suspenzí elektrárenského popílku je výhodné z hlediska ekonomické dostupnosti této kyseliny, přidávaného množství, citlivosti dávkování a závislosti přidávaného množství na typu popílku.
Příklady provedení vynálezu
Byla studována změna tokových vlastností vodných suspenzí úletových elektrárenských popílků ovlivněných přídavkem aditiv.
Byla testována aditiva na bázi polykarboxylových kyselin (amonná sůl polyakrylové kyseliny, směsi polykarboxylových kyselin na bázi huminových kyselin, čistá polykarboxylová kyselina - kyselina citrónová)
Základní měření byla provedena pro směs elektrárenského popílku, jehož chemické a fyzikálně chemické vlastnosti jsou uvedeny na obr. 1. Ze stanovení velikosti částic a rozdělení velikosti částic (přístroj Analyssete fy. Fritsch- metoda laserové difrakce) vyplývá, že systém obsahuje méně jak 5% částic koloidních rozměrů. Z termogravimetrické analýzy (termogravimetrická křivka - stanovení hmotnostní změny systému v závislosti na rostoucí teplotě, TG-750 Stanton-Redcrofit) je vidět, že cca do 600° C nedochází v systému k hmotnostním změnám. Na základě fázové analýzy (RTG-difřakce) a chemické analýzy (XRF analýza) lze konstatovat, že systém se skládá z písku, anhydridu, vápna, hematitu, kalcitu a směsné fáze, čemuž odpovídá i prvkové zastoupení s převažujícím obsahem Ca, Si, Al, Fe, S a K.
Studium tokového chování bylo provedeno pro vodnou suspenzi elektrárenského popílku (o koncentraci 25% obj. pevné fáze a 75% obj. vody). Byla měřena změna hodnoty zdánlivé viskozity systému modifikovaného přídavkem aditiva s cílem postižení změny tekutosti systému při různém hmotnostním přídavku aditiva. Měření bylo provedeno na viskozimetru RVI (ThermoHaake, Karlsruhe) v experimentálním uspořádáním dvou souosých válců, senzor Z 41). Hodnota zdánlivé viskozity byla odečítána pro rychlost deformace 50 s'1 a
9999 • 9 · • · · ·
9 99 9999
9 9 9 9 9 ·
9 9 9 9 999
9 · 9 · ·
999 «9 999
100 s'1. Závislost hodnoty zdánlivé viskozity na hmotnostním přídavku aditiva pro jednotlivá studovaná aditiva je uvedena na obr.2. Jako aditivum č.l. je označena amonná sůl polyakrylové kyseliny, aditivum č.2. směs na bázi huminových kyselin a aditivum č.3. kyselina citrónová. Na základě charakteru naměřených závislostí se jako nejvýhodnější jeví aditivum č. 3 na bázi kyseliny citrónové a č. 2 na bázi směsi huminových kyselin, neboť jeho přidáním se zdánlivá viskozita suspenze snižuje nejvíce, tj. dochází k nej výraznějšímu zlepšení tekutosti daného systému. Pro studovanou suspenzi (fyzikálně-chemické a chemické vlastnosti popílku - viz obr.1) bylo jako optimální aditivum vyhodnocena kyselina citrónová, v přídavku 0,3% hmotn.,neboť nejnižší hodnoty viskozity dosahuje při nižším hmotnostním přídavku v porovnání s aditivem na bázi huminových kyselin ( -0,5% hmotn.) a sníženou hodnotu viskozity vykazuje v širším intervalu hmotnostních přídavků aditiva. U aditiva na bázi huminátových kyselin se snížení viskozity omezuje jen na velmi úzký interval hmotnostních přídavků, což je nevýhodné v praxi (při technologické nekázni dochází naopak ke zhoršení tekutosti systému). Optimální přídavek kyseliny citrónové se pohybuje okolo 0,3% hmotn. (došlo k nej výraznějšímu snížení hodnoty zdánlivé viskozity). Pro systémy s odlišnými chemickými a fyzikálně-chemickými vlastnostmi, tj. jiný typ popílku ( např. popílek o chemickém složení: 24% hm. Al, 34% hm. Si, 4%hm. S, 4% hm. K, 20% hm. Ca, s méně než 2% částic menších než 1 pm) byla stanovena optimální hodnota přídavku kyseliny citrónové 0,2% až 0,7% hmotn.
Zároveň byla měřena stabilita modifikovaných suspenzí, tj. časová změna zdánlivé viskozity aditivem modifikovaného systému (tj. s obsahem stanoveného optimálního hmotnostního přídavku). Závislost časové změny viskozity suspenze (25% obj. popílku, 75% obj. vody) obsahující 0,3% hm. kyseliny citrónové je uvedena na obr.3. Bylo zjištěno, že studovaná suspenze zůstává stabilní po dobu minimálně 48 hodin.
Efekt snížení viskozity, resp. zvýšení tekutosti systému byl ověřen dále měřením tokového chování na rotačním viskozimentu (RHEOTEST 2) se šroubovým senzorem a usměrňovacím válcem. Byla měřena suspenze bez přídavku aditiva a suspenze se stanoveným optimálním přídavkem kyseliny citrónové, tj. s 0,3% hmotn. kyseliny citrónové. Na obr.4. je uvedeno srovnání tokového chování (závislost hodnoty efektivní viskozity na smykové rychlosti) aditivem nemodifikovaného systému (horní linie) a modifikovaného systému (spodní linie) pro suspenzi o koncentraci 30% obj. popílku, 70% obj. vody. Měření pro vyšší objemové zastoupení pevné fáze v suspenzi bylo provedeno záměrně ve snaze o postižení pozitivního efektu modifikace systému z hlediska možného zvyšování koncentrace, resp. snižování obsahu vody v přepravovaném systému. Modifikovaný systém vykázal snížení efektivní • «I ···« ·» · ·· ····
··· · · · · · · · ·* »·· ·· ··» viskozity cca o 50 % (v porovnání se systémem stejného objemového zastoupení pevné fáze, bez přídavku modifikujícího aditiva), což se projevilo výrazným zlepšením tekutosti daného systému.
Modelové měření otáček a příkonu třílopatkového míchadla potřebných pro suspendaci pro vodnou suspenzi elektrárenského popílku (30% obj. popílku, 50% obj. vody) bylo provedeno na nádobě průměru 200 mm. Kritické otáčky potřebné pro suspendaci byly určeny vizuálně sledováním pohybu částic na dně nádoby z organického skla (částice se udržují ve vznosu, na dně nádoby nezůstává sediment) a otáčky byly měřeny fotoelektrickým snímačem. Příkon byl určován z kroutícího momentu na nádobě pomocí otočného stolku a měření sily působící na daném rádiusu. Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce I, příkon se snížil cca o 45% a kritické otáčky cca o 16%- reprodukovatelnost všech měření byla ověřena na základě postupných opakovaných měřeních na studovaných systémech (cca 10 měření). Uvedené výsledky jsou statistickým průměrem. Stanovením snížení příkonu a otáček třílopatkového míchadla potřebných pro suspendaci nemodifikované a modifikované suspenze byla opět potvrzena zlepšená tekutost systému.
Tabulka I. Naměřené parametry procesu suspendace vodné disperze elektrárenských popílků s obsahem 30 % obj. pevné fáze stanovené pro proces zpracování systému bez aditiv a aditivy modifikovaného systému.
Míchadlo Před ztekucením (D = 200 mm) Po ztekucení (D = 200 mm) Změna
nk [min'1] m[g] Mk [Nm] P[W] nk [min1] m[g] Mk [Nm] P [W] n[%] P [%]
3SL (2 nar.) 2030 530 0,25 52 1700 350 0,16 29 16,26 44,70
Legenda tabulky: 1¾ - kritické otáčky, m = hmotnost závaží, Mk = kroutící moment, P = příkon • ·
9 9
9 • 9
9 ·
99
Průmyslová využitelnost
Produktivita a ekonomika procesu hydraulické dopravy modifikovaných systémů vodných disperzí elektrárenských popílků způsobem podle vynálezu se zvyšuje. V praxi tento fakt znamená, že lze při stávajícím příkonu dopravního zařízení dopravovat systémy s vyšším hmotnostním zastoupením pevné fáze v disperzním systému (zvýšení přepravovaného objemu pevné fáze, snížení spotřeby vody, zvýšení produktivity), popřípadě lze dopravovat systémy se stávajícím zastoupením pevné fáze, avšak při nižším příkonu (snížení ekonomické náročnosti procesu). Homogenizaci suspenzí vmíchané nádrži lze provádět při nižších otáčkách míchadla, resp. při nižším příkonu míchacího zařízení.
44 ··»· 44 9 · 4444
• · *4 • 4 4
• 4 • · 4 4«
4
44 • 4 • ·· * 999 • · 9 9 4 444
6-%
Τνυχ>ϊ-9
Patentové nároky.

Claims (2)

1. Způsob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílků, který podle vynálezu spočívá v tom , že se k vodní suspenzi elektrárenských popílků obsahující 20 až 35 % obj. popílku přidá aditivum na bázi polykarboxylových kyselin v množství 0,2 až 2 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se přidává kyselina citrónová v množství 0,2 až 0,7 % hmotn., vztaženo na hmotnost popílku.
• · • · • to • * · · to · • · · · · · • · • · · · to · • · · ·· ··· '~Ρ(/ίί£>6>5~' f
a) Rozdělení velikosti částic popílku (srovnám výsledků měřeni tři odebraných vzorků)
b) Fázové složení popílku stanovené metodou RTG fázové analýzy
TG - hmotnost [%]
c) TermogravÍmetrická křivka, popílku
d) Hmotnostní zastoupení základních prvků v popílku
Obr. 1. Chemické a fyzikálně chemické vlastnosti studovaného úletového elektrárenského popílku ze spalování ve fluidním loži • · · ·
Ζ/τ,
Obr.2. Závislost hodnoty zdánlivé viskozity na hmotnostním přídavku aditiv.
Legenda: Horní linie: Viskozita odpovídající rychlosti deformace 50 s’1 Dolní linie: Viskozita odpovídající rychlosti deformace 100 s'1
0,3 r——η £ 0,25
CZ20050009A 2005-01-07 2005-01-07 Způsob modifikace tokových vlastností vodnýchsuspenzí elektrárenských popílků CZ298294B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050009A CZ298294B6 (cs) 2005-01-07 2005-01-07 Způsob modifikace tokových vlastností vodnýchsuspenzí elektrárenských popílků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050009A CZ298294B6 (cs) 2005-01-07 2005-01-07 Způsob modifikace tokových vlastností vodnýchsuspenzí elektrárenských popílků

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20059A3 true CZ20059A3 (cs) 2006-11-15
CZ298294B6 CZ298294B6 (cs) 2007-08-15

Family

ID=37435150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050009A CZ298294B6 (cs) 2005-01-07 2005-01-07 Způsob modifikace tokových vlastností vodnýchsuspenzí elektrárenských popílků

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ298294B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5893B (lt) 2011-05-05 2013-01-25 Assa Abloy Rychnov, S. R. O. Spyna ir raktas

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11114535A (ja) * 1997-10-20 1999-04-27 Meidensha Corp 処理灰の溶融処理方法及び装置
US6402500B1 (en) * 1997-11-06 2002-06-11 Matsys Fluidized fillshoe system
KR100417789B1 (ko) * 2000-12-06 2004-02-11 코리아레미칼 주식회사 석탄회 세척장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5893B (lt) 2011-05-05 2013-01-25 Assa Abloy Rychnov, S. R. O. Spyna ir raktas

Also Published As

Publication number Publication date
CZ298294B6 (cs) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2022201059B2 (en) Methods and compositions for treatment of concrete wash water
US7861955B2 (en) Wet-grinding gypsum with polycarboxylates
Senff et al. Formulation of mortars with nano-SiO2 and nano-TiO2 for degradation of pollutants in buildings
EP3080052B1 (en) Accelerating admixture for cementitious compositions
AU2014334837B2 (en) Fast response time in slump monitoring systems
WO2014026048A2 (en) Synthetic gypsum fertilizer product and method of making
US9303128B2 (en) Method for granulating particle-containing material obtained from industrial processes, the granulate thus produced, and use thereof
Pinel et al. Towards poured earth construction mimicking cement solidification: demonstration of feasibility via a biosourced polymer
JP6235602B2 (ja) 鉱物懸濁剤、その製造方法および使用
TWI589545B (zh) 簡便的含鈣鎂懸浮液
JP6158826B2 (ja) 硫酸カルシウム系バインダー用の硬化促進剤
CN106542535A (zh) 一种早强型混凝土外加剂的制备方法
CN108689560A (zh) 一种含油污泥干化剂及其制备和应用方法
BRPI0913960B1 (pt) método para tratar rejeitos de minério
US6786966B1 (en) Pulverulent ash composition as a portland cement substitute for improving concrete products and method
AU2016214592A1 (en) Liquid coloring suspension and colored cementitious composition
CN112094072B (zh) 一种多糖改性水化硅铝酸钙纳米晶核悬浮液及其制备方法
Koseoglu et al. Encapsulating fly ash and acidic process waste water in brick structure
US20080282939A1 (en) Hydraulic Binder and a Chromate Reducer and Use Thereof
CZ20059A3 (cs) Zpusob modifikace tokových vlastností vodných suspenzí elektrárenských popílku
JPS63147849A (ja) 煙霧状シリカのスラリー
CZ294685B6 (cs) Kompozice pro úpravu půd, způsob její přípravy a použití
TR201809266T4 (tr) Eskime niteliği iyileştirilmiş hidrolik bağlayıcı.
JP6305737B2 (ja) 石炭灰を用いた粉末状組成物
JPS58161928A (ja) 粒状硫酸鉄の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20120107