CZ2013155A3 - Způsob zpracování energetických produktů - Google Patents

Způsob zpracování energetických produktů Download PDF

Info

Publication number
CZ2013155A3
CZ2013155A3 CZ2013-155A CZ2013155A CZ2013155A3 CZ 2013155 A3 CZ2013155 A3 CZ 2013155A3 CZ 2013155 A CZ2013155 A CZ 2013155A CZ 2013155 A3 CZ2013155 A3 CZ 2013155A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fly ash
weight
fluid
hours
ash
Prior art date
Application number
CZ2013-155A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ305487B6 (cs
Inventor
František Škvára
Pavel Sokol
Pavel Donát
Roman Snop
Original Assignee
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Čez Energetické Produkty, S.R.O.
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 škola chemicko-technologická v Praze, Čez Energetické Produkty, S.R.O. filed Critical Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Priority to CZ2013-155A priority Critical patent/CZ305487B6/cs
Publication of CZ2013155A3 publication Critical patent/CZ2013155A3/cs
Publication of CZ305487B6 publication Critical patent/CZ305487B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Popisuje se způsob zpracování energetických produktů tvořených fluidním popílkem z procesu fluidního spalování uhlí s mletým vápencem, který obsahuje kromě hlinitokřemičité látky také nejméně 2 % hmotn. volného CaO a nejméně 2 % hmotn. CaSO.sub.4.n., a který se smísí s vodou, obsahující plastifikátor pro zlepšení reologických vlastností v koncentraci 0,2 až 3 % hmotn., vztaženo na hmotnost fluidního popílku, a k této směsi přidá 2 až 30 % hmotn. vápenného hydrátu, vztaženo na hmotnost fluidního popílku, přičemž poměr voda/fluidní popílek je 0,5 až 1,5, a připravená směs se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 4 hod. při teplotě 15 až 25 .degree.C a poté se propaří v horké vodní páře při atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95 .degree.C po dobu 2 až 36 hodin. Obdobným způsobem lze zpracovat směs fluidního popílku s elektrárenským křemičitým popílkem.

Description

Způsob zpracování energetických produktů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpracování energetických produktů, zejména elektrárenských křemičitých popílků a fluidních popílků ze spalování uhlí s mletým vápencem.
Dosavadní stav techniky
Energetický produkt -elektrárenské popílky (ve smyslu ČSN EN 450, ČSN 72 2071... nazývané křemičitými popílky) vznikají pň spalování uhlí v tepelných elektrárnách. Jsou to nespalitelné zbytky z uhlí a jejich chemické, mineralogické složení a morfologie je závislé na složení uhlí a podmínkách spalování. Chemické složení je různé a pohybuje se v poměrně širokém rozsahu (přepočtené na oxidy) SiO210 až 50%, AI2O3 19 až 30%, Fe2O3 5 až 16%, CaO 2 až 20%, MgO 0,3 až 3%, SO3 0,1 až 0,9%. Mohou obsahovat v závislosti na lokalitě uhlí i řadu dalších prvků. Popílky obsahují skelnou či silně slinutou fázi na bázi křemičitanů, která obsahuje řadu prvků, především AI, Ca, Mg, Fe a další. Dále pak obsahují krystalické minerály jako je mullit, křemen, hematit a řadu dalších v závislosti na složení uhlí a podmínkách spalování. Rovněž morfologie částic popílku je pestrá , nejčastěji se vyskytuje kulovitý tvar částic.
Elektrárenské popílky jsou látky, které mají latentně hydraulické vlastnosti. Při hydrataci ve směsi s Ca(OH)2 resp. portlandským cementem vznikají hydráty podobné hydrátům vznikajícím při reakci portlandského cementu s vodou. Jsou to fáze C-S-H , gehlenithydrát, hydrogranáty a další. Tohoto faktu se využívá od 3O.let 20.století, kdy se do betonu resp. do směsných cementů s úspěchem přidává elektrárenský popílek.
Rozsáhlý přehled o dosavadním stavu využití křemičitých popílků byl uveřejněn v M. Ahmaruzzaman „A review on the utilization of flyash“, Progress in Energy and Combustion Science, díl 36, č. 3, červen 2010, str. 327-363
Dalším energetickým produktem je fluidní popílek ze spalování uhlí s mletým vápencem (ve smyslu ČSN 72 2080.... fluidní popílek). Mleté uhlí (lignit) se spaluje s přídavkem vápence jako sorbentu pň relativně nízké teplotě 800 až 850°C, která je optimální pro absorpci SO2 vznikajícím CaO. Fluidní popílky jsou charakteristické vyšším obsahem Ca na rozdíl od křemičitých popílků. Fludní popílek obsahuje hlinitokřemičité fáze z nespalitelných částí uhlí, anhydrit CaSO4, křemen SiO2, hematit Fe2O3, magnetit Fe3O4, CaO, kalcit CaCO3. Může obsahovat 10 až 20% volného CaO, které má vzhledem k teplotě spalování charakter měkce páleného vápna.
Podobným energetickým produktem je ložový popel ze spalování uhlí s mletým vápencem, kdy se jedná o fluidní popílek s kusy slinutých agregátů.
Fluidní popílek na rozdíl od křemičitého popílku reaguje s vodou. Pň hydrataci vzniká především jehlicovitý ettringit Ca„AL(SO.)„(OH)d„.26H„O, sádrovec CaSO..2H„O.
O Z 4 O IZ Z 4 Z
Po zatuhnutí směsi fluidního popílku s vodou se vytvoří materiál s měřitelnými pevnostmi (řádově v MPa). Materiál je však objemově nestálý v důsledku dalšího růstu krystalů ettringitu a dochází ke vzniku trhlin a k destrukci.
Použití fluidního popílku jako přísady do cementů, malt a betonů je spojeno s nebezpečím expanzních reakcí, snižování pevností a následnou destrukcí. Použití fluidního popílku jako přísady pro výrobu betonu je nepřípustné.
Fluidní popílek se proto využívá jen z malé části a to především jako složka solidifikačních nebo zpevňujících vrstev. Většina fluidního popílku je deponována.
Výzkum možností přípravy materiálů z fluidního popílku je předmětem trvajících výzkumných prací, jak o tom svědčí údaje z literatury.
Z CZ 299539 je známa směs pojivá a plniva pro výrobu pevných, ve vodě stálých a nehoňavých stavebních hmot a výrobků, která obsahuje ložový popel z fluidního uhlí s přídavkem přírodního bentonitu, jehož převážnou složkou je montmorillonit, v hmotnostním poměru směsi v oblasti 9:1. Tato směs dále obsahuje plnivo, vybrané ze skupiny, zahrnující křemenný písek z plavení kaolinu, kamennou drť, vysokopecní strusku, ocelářskou strusku, jemný obrus slídy a přírodní lupek, přičemž měrný povrch částic této směsi bez alkalických složek je v rozsahu od 600 do 2000 m2kg'1.
Ze spisu CN101643328 je známo složení směsi 15 až 50% fluidního popílku z odsiřovacích procesů, 44 až 83% slínku portlandského cementu a 2 až 6% sádrovce.
Ze spisu CZ 2008-662 je známo pojivo, zejména cement, vyznačující se tím, že obsahuje vztaženo na hmotnost směsi až 99 % hmot, cementářského slínku, od 0,5 do 99% hmot, fluidních popílků, až 99% hmot, křemičitých popílků a/nebo vápenatých popílků a/nebo ostatních složek vybraných ze skupiny zahrnující strusku, pucolány, tufy, křemelinu apod., přičemž zbytek tvoří nečistoty.
Dále je známa ze spisu číslo CZ 20316 U1 suchá pojivová směs pro výrobu malt, obsahující cement a/nebo vápenný hydrát, vyznačující se tím, že je tvořena až 75% hmot, fluidního popílku, pňčemž zbytek do 100% hmot.tvoří cement nebo vápenný hydrát a nebo jejich vhodná kombinace. Dále tato směs může obsahovat vláknitou výztuž v množství do 0,5% hmot., která má zamezit vzniku trhlin vlivem objemových změn (expanze).
Je známo z CZ 22922 U1 hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků vyznačující se tím, že obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát ve vzájemném hmotnostním poměru v rozmezí od 25% popílku:75% vápenného hydrátu až 65% popílku:35% vápenného hydrátu a má hydraulický modul v rozmezí Mh =3.0 až Mh=1.0. Dále hydraulické pojivo s upřesněným poměrem popílku :vápennému hydrátu a upřesněným Mh. Toto pojivo vykazuje objemové změny (expanzi) v rozmezí +3 až 3,9 procent (uvedeno v příkladech).
Je známo tepelné hydrotermální zpracování fluidního popílku při teplotách vyšších než 100 °C, optimálně pň 175 až 230 °C v autoklávu z prací „Cementitious Materials Based on Fluidized Bed Coal Combustion“ autorů Havlica J., Odler I., Brandštetr J., Mikulíková R., Walther D. v Advances Cem. Res.16 (2004), No. 2, s. 61-67 a „Durability of autoclaved aerated concrete produced from fluidized fly ash“ autorů Drábik M.,Balkovic S., Peteja M. v Cement-Wapno-Gips str.29-33, no.7, 2011.
Podstata vynálezu
Způsob zpracování energetických produktů tvořených fluidním popílkem z procesu fluidního spalování uhlí s mletým vápencem, který obsahuje kromě hlinitokřemičité látky také nejméně 2 % hmotn. volného CaO a nejméně 2% hmotn. CaSO4 , a který se smísí s vodou, obsahující plastifikátor pro zlepšení Teologických vlastností v koncentraci 0,2 až 3% hmotn., vztaženo na hmotnost fluidního popílku, a ktéto směsi se pňdá 2 až 30% hmotn. vápenného hydrátu, vztaženo na hmotnost fluidního popílku, podle vynálezu spočívá vtom, že poměr voda/fluidní popílek je 0,5 až 1,5, a pňpravená směs se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 4 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře pň atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru pň teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
Způsob zpracování směsi fluidního popílku z procesu fluidního spalování uhlí s mletým vápencem, který obsahuje kromě hlinitokřemičité látky také nejméně 2 % hmotn. volného CaO a nejméně 2% hmotn. CaSO4 s elektrárenským křemičitým popílkem a s vodou, obsahující plastifikátor v koncentraci 0,2 až 3% hmotn., vztaženo na hmotnost obou popílků, která se dále smísí s 2 až 30% hmotn. vápenného hydrátu, vztaženo na hmotnost obou popílků, podle vynálezu spočívá vtom, že poměr voda/popílku je 0,3 až 1,5, a poměr fluidního a křemičitého popílku je 20/80% až 80/20% hmotn., takto pňpravená směs se vloží do formy a uloží se 0,5 až 6 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře pň atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
K fluidnímu popílku nebo ke směsi fluidního popílku a křemičitého popílku lze před přidáním vody obsahující plastifikátor pňdát vápenný hydrát a vzniklá kaše se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 6 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře pň atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
Do pňpravené kaše lze pňdat plnivo, jako jsou strusky, škváry ze spalování uhlí, dále drobné či hrubé kamenivo, vysokopecní granulovaná struska a pak se tato směs vloží do formy a uloží se 0,5 až 6 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře při atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
Při přípravě se s výhodou použije plastifikátor vybraný ze skupiny tvořené sulfonovanými polymery melaminu s formaldehydem, jehož základní jednotka má vzorec I,
w
I _ *
CK-SO Ni £ 3 polymery polykarboxyléterů, které obsahují základní jednotky, obecného vzorce II a
III, f R Λ
I
CH -- C ---I c - o
I o (EO)a
V Me >
III kde M.=.kov, Me=.metylová skupina, EO= oxyetylenová skupina, R=metylová skupina nebo H, například, polyehylen-glykol-monometylether, nebo polymery fosfonátů, kde základní jednotka je ρο,η.
například, aminodifosfonát polyoxyetylenu.
Na základě našich rozsáhlých experimentů byla zjištěna fakta:
1. Hydrotermálním ohřevem (tj. propařením v prostředí horké vodní páry) směsí fluidního a křemičitého popílku s vápenným hydrátem a vody při teplotách 40 až 95 °C se zkrátí počátek tuhnutí, zvýší se pevnosti po zatvrdnutí a lze se omezit výskyt nežádoucí expanze zatvrdlého materiálu. Tímto postupem se vytváří hutná, homogenní a odolná pojivová mikrostruktura.
2. Před hydrotermálním ohřevem je vhodné ponechat směs při teplotě 20 -30 °C určitou dobu, aby proběhla reakce CaO (přítomném ve fluidním popílku jako měkce pálené vápno) s vodou na Ca(OH)2.
3. Při přípravě směsí fluidního a křemičitého popílku s vápenným hydrátem a vody je nutné použití plastifikátoru pro zlepšení Teologických vlastností a snížení vodního součinitele. Jako vhodné jsou plastifikátory známé pro zlepšení zpracovatelnosti cementových betonových směsí, jako jsou: sulfonované polymery melaminu s formaldehydem, polymery polykarboxyléterů, nebo polymery fosfonátů, například, aminodifosfonát polyoxyetylenu.
Při hydrataci fluidního popílku dochází ke vzniku ettringitu CaRAL(SO.),(OH).,.26H9O a sádrovce CaSO4.2H2O, kdy ettringit je nositelem pevností po zatvrdnutí. Nedochází prakticky ke vzniku C-S-H fáze, a dalších hydroaluminátů. Riskantnost použití samotného fluidního popílku jako pojivá je vtom, že při hydrataci fluidního popílku je dominantní hydratační reakce - vznik expanzního ettringitu.
Při postupu podle vynálezu ve směsi fluidního popílku s Ca(OH)2 , křemičitým popílkem a vody (za přítomnosti plastifikátoru), při hydrotermálních podmínkách, naopak dochází ke vzniku dalších hydrátů především C-S-H fáze a hydrátů aluminátů. C-S-H fáze se stává dominantním nositelem pevností, kdy ostatní hydratační produkty jsou rozptýleny ve hmotě C-S-H fáze.
Jemné krystalky ettringitu jsou rozptýleny ve hmotě C-S-H fáze, jak ukazuje studium morfologie hydratačních produktů elektronovou mikroskopií. Nejsou lokalizovány ve formě velkých krystalků ve hmotě, kde se pak vytváří krystalizační tlak. Tím je také omezena možnost objemových změn (expanze), jak je zřejmé z obr. 1 až 5.
Přehled obrázků
Obr. 1 a 2 znázorňují morfologii hydratačních produktů fluidního popílku připravených podle příkladu 2. Na snímcích jsou patrné jehlice ettringitu, částice Ca(OH)2, částice aluminosilikátové fáze ( nespalitelný zbytek uhlí). Identifikace produktů pomocí bodové analýzy SEM (prvkové složení) a rtg.difrakcí.
Obr. 3, 4 a 5 znázorňují morfologii produktu připraveného podle vynálezu. Produkt byl pňpraven podle příkladu 9 ( použit plastifikátor G). Na snímcích je patrná amorfní fáze C-S-H a v ní rozptýlené hydratační produkty: jemné krystalky ettringitu, hydráty aluminátů, sádrovce (zejména obr.3). Identifikace produktů pomocí bodové analýzy SEM (prvkové složení) a rtg.difrakcí.
Postupem podle vynálezu lze zpracovat produkty z energetických výrob jako je fluidní či křemičitý popílek na materiály s vyššími pevnostmi a nižší pravděpodobností expanzních změn než podle dosud známých postupů. Do navržených směsí podle vynálezu lze pňdat i plniva. Plnivy mohou být další energetické produkty, jako jsou strusky, škváry a další. Lze také přidat drobné a hrubé kamenivo, vlákna apod.
Podstata vynálezu je objasněna v následujících příkladech.
Příklady provedení
Objemové změny (uvedené v příkladech) byly měřeny na tělesech o rozměru 4x4x16 cm. Při přípravě těles byla užita forma s koncovými měrkami. Po přípravě těles (odformování) jsou koncové měrky pevně zabudovány ve hmotě připravených těles. Objemové změny byly měřeny jako změna délky na délkovém komparátoru s referenční měrkou (pro eliminaci vlivu kolísání okolní teploty). První měření délky tělesa (mezi koncovými měrkami) bylo provedeno 24 hodin od přípravy těles. V daných časových intervalech byla pak měřena délka tělesa. Změny délky jsou vztaženy na délku tělesa pň prvním měření a jsou vyjádřeny v promile původní délky. Změna délky označená - (mínus) je smrštění, změna délky označená + (plus) je expanze.
1. Příklad
Postup podle známého řešení
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem byla pňpravena kaše s w=1,0 s akceptabilní zpracovatelností a vložena do formy. Počátek tuhnutí byl po 24 až 36 hodinách. Po zatuhnutí byla kaše uložena na 14 dnů do vlhka a pak do vody. Po 10 denním uložení ve vodě je vizuálně pozorovatelná expanze a trhliny.
2. Příklad
Postup podle známých řešení podle spisů CZ 20316 U1, CZ 22922 U1
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem za přísady vápenného hydrátu v poměru popílek: vápenný hydrát 66:34% byla pňpravena kaše s w=0,61 a vložena do formy. Pevnost v tlaku po 28 dnech byla 6 MPa, objemové změny po 28 dnech uložení ve vodě +27 promile (expanze)
3. Příklad
Zpracovatelnost směsí fluidního popílku s různými plastifikátory
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem byly připraveny kaše s w=0,85, zpracovatelnost kaši byla posuzována podle vizuální stupnice (5 - velmi tekuté až 0- nezpracovatelné). Do záměsové vody bylo pňdáno vždy 1 % hmotn. plastifikátoru na hmotnost popílku.
Označení plastifikátoru Typ plastifikátoru Vizuální zpracovatelnost
A Plastifikátor na bázi ligninsulfonanu 1
B Plastifikátor na bázi sulfonovaného kondenzátu naftalenu s formaldehydem 2
C Plastifikátor na bázi sulfonovaného kondenzátu melaminu s formaldehydem 3
D Plastifikátor na bázi polykarboxyléteru s nízkou molekulární hmotností postranních řetězců 4
E Plastifikátor na bázi polykarboxyléteru a kyseliny metakrylové 4
F Plastifikátor na bázi polykarboxyléteru ve směsi s derivátem polyfosfonátů 5
G Plastifikátor na bázi polymerního polykarboxyléteru s vysokou molekulární hmotností postranních řetězců 5
Směsi uvedené v příkladech provedení vynálezu byly připravovány následujícím způsobem. Směs byla rozmíchána (podle dané receptury) a po rozmíchání byla uložena do forem. Použité formy byly běžné formy pro přípravu maltových nebo betonářských směsí. Směs ve formě byla lehce zavibrována, aby byl odstraněn vzduch zavlečený pn míchání. Směs ve formě byla uložena po určitou dobu ve vlhkém prostředí s relativní vlhkostí 90 až 95%. Poté byla směs ve formě umístěna do uzavřeného prostoru (pn atmosférickém tlaku), kde byla vystavena působení horké vodní páry (propařena) při daných teplotách a po daný čas. Po propaření byly formy vyjmuty z uzavřeného prostoru a tělesa byla odformována. Odformovaná tělesa byla poté uložena na vzduchu při relativní vlhkosti 45 až 50%, ve vodě a ve vlhku pň relativní vlhkosti 90 až 95%. Uložení odformovaných těles bylo pn teplotě 20 až 25 °C. V dané době byla tělesa podrobena destruktivním zkouškám pevností. Tělesa měla ve většině případů rozměr 4x4x16 cm, nebo 10x10x10 cm.
4. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 70:30 byla připravena kaše s w=0,61. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% hmotn. plastifikátoru G (viz příklad 3), vztaženo na hmotnost popílku. Kaše byla ponechána 2,5 hod pň 25 °C v prostředí s 90% relativní vlhkostí, pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře při teplotě 80 °C po dobu 16 hodin. Pevnost v tlaku po 28 dnech byla 25 MPa.
5. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla připravena kaše s w=0,51. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% hmotn. plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. . Po rozmíchání byla kaše ponechána tuhnutí při 22 až 25 °C vprostředí s 90% relativní vlhkostí. Směs zatvrdla za 36 až 40 hodin. Pevnost v tlaku po 28 dnech byla 28 MPa.
Objemové změny jsou uvedeny v tab.
Čas 7 dní 28 dní 65 dní 90 dní 120 dní
Uložení ve vodě 0 -0,1 -0,1 -0,05 -0,05
Uložení na vzduchu 45 až 50% rel. vlhkosti 0 -1,1 -1,4 - 1,4 - 1,2
Uložení ve vlhku 90 až 95 % rel. vlhkosti 0 -0,2 -0,8 -0,8 -0,8
6. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla připravena kaše s w=0,60. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 2 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře pň teplotě 78 °C po dobu 24 hodin. Pevnost po 28 dnech 30 MPa, po 90 dnech 35 MPa. Objemové změny po 90 dnech při uložení na vzduchu byly: 0,2 promile , při uložení ve vodě byly -0,1 promile.
7. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla pňpravena kaše s w=0,60. Do záměsové vody bylo pňdáno 0,7% plastifikátoru F, vztaženo na hmotnost obou popílků. Pňpravená směs byla ponechána 3 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % vlhkosti . Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře při teplotě 78 °C po dobu 24 hodin, pevnost po 28 dnech byla 25 MPa.
8. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla pňpravena kaše s w=0,60. Do záměsové vody bylo pňdáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 3,5 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře pň teplotě 36 °C po dobu 24 hodin. Po 28 dnech bylo dosaženo pevností v tlaku 19 MPa.
9. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla připravena kaše s w=0,60. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 3,5 hod při 25 °C ve vlhkostní skříni pn 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře při teplotě 50 °C po dobu 24 hodin. Po 28 dnech bylo dosaženo pevností v tlaku 34 MPa. Objemové změny při uložení pn teplotě 20 až 25 °C jsou v tab.
Objemové změny jsou uvedeny v tab.
Čas 7 dní 28 dní 65 dní 90 dní 120 dní
Uložení ve vodě 0 + 1,1 +1,0 +0,9 +0,8
Uložení na vzduchu 45-50% rel. vlhkosti 0 -1,2 -1,4 - 1,4 - 1,4
Uložení ve vlhku 90-95 % rel. vlhkosti 0 - 1,4 - 1,4 --1,5 - 1,5
10. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 46:45:9 byla pňpravena kaše s w=0,42. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Do připravené kaše byl přidán křemičitý písek (3 frakce v poměru 1:1:1) v hmotnostním poměru popílek : písek 1:1. Připravená směs byla ponechána 3,5 hod pn 25 °C ve vlhkostní skříni při 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře při teplotě 50 °C po dobu 24 hodin. Po 35 dnech bylo dosaženo pevností v tlaku 30 MPa.
Další část popravené malty byla ponechána volném tuhnutí při teplotě 20 až 22 0 C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Po 35 dnech bylo dosaženo pevnosti v tlaku 29 MPa.
11. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 48:48:4 byla popravena kaše s w=0,42. Do záměsové vody bylo přidáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 3,5 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře pň teplotě 80 °C po dobu 24 hodin. Pevnost v tlaku byla po 28 dnech 9 MPa.
12. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 60:30:10 byla pňpravena kaše s w=0,42. Do záměsové vody bylo pňdáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 3,5 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké bodní páře pň teplotě 80 °C po dobu 24 hodin. Pevnost v tlaku byla po 14 dnech 15 MPa.
13. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 30:60:10 byla pňpravena kaše s w=0,42. Do záměsové vody bylo pňdáno 1,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 3.5 hod pň 25 °C ve vlhkostní skříni pň 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře pň teplotě 80 °C po dobu 24 hodin, pevnost po 28 dnech 17 MPa.
14. Příklad
Z fluidního popílku ze spalování uhlí s mletým vápencem a křemičitého popílku za přísady vápenného hydrátu v hmotnostním poměru 60:30:18 byla připravena kaše s w=0,50 a do směsi přidáno 20% hmotn. jemně mleté škváry ze spalování uhlí. Do záměsové vody bylo pňdáno 2,5% plastifikátoru G, vztaženo na hmotnost obou popílků. Připravená směs byla ponechána 1 hod pn 25 °C ve vlhkostní skříni při 90 až 95 % relativní vlhkosti. Pak byla uložena (propařena) v horké vodní páře pň teplotě 80 °C po dobu 24 hodin. Dosažená pevnost po 28 dnech byla 12 MPa.
Všechny směsi připravené podle příkladu 4 až 14 měly plastickou až tekutou konzistenci.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný ve stavebnictví a ke zpracování energetických produktů jako jsou fluidní popílek a křemičitý popílek.

Claims (5)

  1. Patentové nároky
    1. Způsob zpracování energetických produktů tvořených fluidním popílkem z procesu fluidního spalování uhlí s mletým vápencem, který obsahuje kromě hlinitokřemičité látky také nejméně 2 % hmotn. volného CaO a nejméně 2% hmotn. CaSO4 , a který se smísí s vodou, obsahující plastifikátor pro zlepšení Teologických vlastností v koncentraci 0,2 až 3% hmotn., vztaženo na hmotnost fluidního popílku, a k této směsi se přidá 2 až 30% hmotn. vápenného hydrátu, vztaženo na hmotnost fluidního popílku, vyznačující se tím, že poměr voda/fluidní popílek je 0,5 až 1,5, a připravená směs se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 4 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře při atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru pň teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
  2. 2. Způsob zpracování směsi fluidního popílku z procesu fluidního spalování uhlí s mletým vápencem, který obsahuje kromě hlinitokřemičité látky také nejméně 2 % hmotn. volného CaO a nejméně 2% hmotn. CaSO4 s elektrárenským křemičitým popílkem a s vodou, obsahující plastifikátor v koncentraci 0,2 až 3% hmotn., vztaženo na hmotnost obou popílků, která se dále smísí s 2 až 30% hmotn. vápenného hydrátu, vztaženo na hmotnost obou popílků, vyznačující se tím, že poměr voda/popílku je 0,3 až 1,5, a poměr fluidního a křemičitého popílku je 20/80% až 80/20% hmotn., takto připravená směs se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 6 hod. pň teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře pn atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
  3. 3. Způsob zpracování energetických produktů podle nároku 1 a 2 vyznačující se tím, že se kfluidnímu popílku nebo ke směsi fluidního popílku a křemičitého popílku před přidáním vody obsahující plastifikátor přidá vápenný hydrát a vzniklá kaše se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 6 hod. pn teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře pn atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru pň teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
  4. 4. Způsob zpracování energetických produktů podle nároku 1až 3 vyznačující se tím, že do pnpravené kaše podá plnivo, jako jsou strusky, škváry ze spalování uhlí, dále drobné či hrubé kamenivo, vysokopecní granulovaná struska a pak se vloží do formy a uloží se po dobu 0,5 až 6 hod. při teplotě 15 až 25 °C a poté se propaří v horké vodní páře při atmosférickém tlaku v uzavřeném prostoru při teplotě 40 až 95°C po dobu 2 až 36 hodin.
  5. 5. Způsob podle nároku 1 až 4 vyznačující se tím, že se použije plastifikátor vybraný ze skupiny tvořené sulfonovanými polymery melaminu s formaldehydem, jehož základní jednotka má vzorec I,
    polymery polykarboxyléterů, které obsahují základní jednotky, obecného vzorce II a III,
    R Ί
    CH u
    C - o o
    (EO)e a Me >
    kde M.=.kov, Me=.metylová skupina, EO= oxyetylenová skupina, R=metylová skupina nebo H, například, polyehylen-glykol-monometylether, nebo polymery fosfonátů, kde základní jednotka je
    například, aminodifosfonát polyoxyetylenu.
CZ2013-155A 2013-02-28 2013-02-28 Způsob zpracování energetických produktů CZ305487B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-155A CZ305487B6 (cs) 2013-02-28 2013-02-28 Způsob zpracování energetických produktů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-155A CZ305487B6 (cs) 2013-02-28 2013-02-28 Způsob zpracování energetických produktů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013155A3 true CZ2013155A3 (cs) 2014-10-08
CZ305487B6 CZ305487B6 (cs) 2015-10-29

Family

ID=51659374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-155A CZ305487B6 (cs) 2013-02-28 2013-02-28 Způsob zpracování energetických produktů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305487B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305356B6 (cs) * 2014-06-24 2015-08-12 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů
CZ308584B6 (cs) * 2018-01-17 2020-12-16 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob výroby hydraulického pojiva na bázi popela, hydraulické pojivo a jejich použití

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2020296A3 (cs) * 2020-05-25 2021-07-07 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Kompozitní hydraulické pojivo, způsob jeho výroby a jeho použití

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ282855B6 (cs) * 1996-02-09 1997-11-12 Lhoist S.R.O. Způsob stabilizace teplárenského a elektrárenského popílku a strusky
CZ293739B6 (cs) * 1998-03-02 2004-07-14 Vúsh, A. S. Výrobní směs pro výrobu malt a kompaktovaných stavebních hmot, produkt na bázi této směsi a způsob zpracování této směsi
CN1878736A (zh) * 2003-10-03 2006-12-13 新南创新有限公司 由飞灰制造制品
CZ20041198A3 (cs) * 2004-12-09 2006-07-12 Faltus@Milos Zpusob výroby stavebních hmot a výrobku z popílkuzískaných spalováním tuhých fosilních paliv
CZ299539B6 (cs) * 2005-04-06 2008-08-27 Ústav struktury a mechaniky hornin AV CR, v.v.i. Smes pojiva a plniva pro výrobu pevných, ve vode stálých a nehorlavých stavebních hmot a výrobku
CN101376580A (zh) * 2008-09-24 2009-03-04 西南石油大学 一种粉煤灰低密度水泥浆的制备方法
CZ2008662A3 (cs) * 2008-10-23 2010-05-05 Elmos Trading, Spol. S R.O. Pojivo, zejména cement, a zpusob výroby pojiva
CN101643328A (zh) * 2009-08-25 2010-02-10 南京信息工程大学 一种利用cfbc脱硫灰生产的粉煤灰硅酸盐水泥
CZ22922U1 (cs) * 2011-02-01 2011-11-14 Vysoké ucení technické v Brne Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305356B6 (cs) * 2014-06-24 2015-08-12 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů
CZ308584B6 (cs) * 2018-01-17 2020-12-16 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob výroby hydraulického pojiva na bázi popela, hydraulické pojivo a jejich použití

Also Published As

Publication number Publication date
CZ305487B6 (cs) 2015-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rashad Phosphogypsum as a construction material
Ibrahim et al. Influence of composition and concentration of alkaline activator on the properties of natural-pozzolan based green concrete
CN111556858B (zh) 用于增强水泥质产品中的机械强度和co2存储的方法
US8236098B2 (en) Settable building material composition including landfill leachate
Garg et al. Some aspects of the durability of a phosphogypsum-lime-fly ash binder
Nijland et al. Self healing phenomena in concretes and masonry mortars: a microscopic study
CN103261115A (zh) 用于原位制备轻量飞灰基骨料的方法
AU2011352932A1 (en) Method for in-situ manufacture of a lightweight fly ash based aggregate
CN102159516A (zh) 具有高压缩强度并且快速固化的基于飞灰的轻质水泥组合物
Saikhede et al. An Experimental Investigation of Partial Replacement of Cement by Various Percentage of Phosphogypsum and Flyash in Cement Concrete
Khaliullin et al. Composite gypsum binder under introducing thermally activated clay as a pozzolanic component and adding ground limestone
CZ2013155A3 (cs) Způsob zpracování energetických produktů
Hwang et al. Effect of CO2 concentration on strength development and carbonation of a MgO-based binder for treating fine sediment
CZ2015882A3 (cs) Způsob přípravy bezslínkového hydraulického pojiva
RU2358931C2 (ru) Композиционный высокопрочный гипсовый материал и способ его получения
Tatarczak et al. Additives in Sorel cement based materials-impact study
Guerra-Cossio et al. Calcium sulfate: an alternative for environmentally friendly construction
López et al. Effect of fly ash and hemihydrate gypsum on the properties of unfired compressed clay bricks
Monisha et al. Characterization study on recycled oceanic waste in hybrid cement amalgams
Seco et al. Assessment of the ability of MGO based binary binders for the substitution of Portland cement for mortars manufacturing
CZ201819A3 (cs) Způsob výroby hydraulického pojiva na bázi popela, hydraulické pojivo a jejich použití
Si-Ahmed et al. Performance of cement mortar with waste ground clay brick
CZ2005211A3 (cs) Pojivová smes obsahující druhotnou surovinu, zpusob její výroby a její pouzití
Lee et al. Setting Time, compressive strength and drying shrinkage of mortar with alpha-calcium sulfate hemihydrate
Mondal et al. A study on sulfuric acid attack on cement mortar with rice husk ash