DE112013003605T5

DE112013003605T5 - Optimierte Einsammlung von Flugasche

Info

Publication number: DE112013003605T5
Application number: DE112013003605.3T
Authority: DE
Inventors: James R. Butz
Original assignee: Novinda Corp
Current assignee: Novinda Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-04-02
Also published as: CA2879319A1; CN104487170A; GB201502334D0; US20140202329A1; WO2014015122A1; GB2519466A; AU2013292562A1; ZA201500476B; PL410986A1

Abstract

Ein Prozess zum Optimieren der Flugasche-Einsammlung ohne Hinzufügen von SO3 zu einem Rauchgas kann ein Rauchgas erbringen, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas; und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANWENDUNGSBEREICHEN
Mit dieser Offenbarung wird die Priorität einer vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/674,283 eingereicht am 20. Juli, 2012, beansprucht, deren Offenbarung hier in ihrer Vollständigkeit integriert wird.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Diese Offenbarung bezieht sich auf Mittel für und Verbesserungen in der Einsammlung von Flugasche (die z. B. aus der Verbrennung von Kohle erzeugt wird) mit einem Elektroabscheider.
HINTERGRUND
Elektroabscheider werden seit langer Zeit in zahlreichen Industrien verwendet, z. B. in der Zementindustrie, Raffinerien und Petrochemie, Pulpe und Papier und Energieerzeugung. Der physische Betrieb eines Abscheiders ist zwar einfach und im Wesentlichen in jeder Branche derselbe, einschließlich Partikelbeladung, Einsammeln, Verschieben und Entsorgung, die Größenbestimmung eines Abscheiders ist jedoch komplexer.
Üblicherweise wird in der Größenbestimmung von Abscheidern die modifizierte Deutsch-Gleichung verwendet:
Hierbei ist A der Oberflächenbereich der Sammelelektrode, V ist das Gasvolumen und w ist die Niederschlagsmenge. Der Exponent y ist eine Variable auf Basis der Testdaten für jeden spezifischen Anwendungsbereich. Zusätzliche Faktoren, die die Größenbestimmung de Abscheiders beeinflussen, sind: Gasvolumen, Abscheider-Einlaufbelastung, Abscheider-Auslassbelastung, Auslasskapazität, Partikel-Widerstandsfähigkeit und Partikelgröße.
Partikel-Widerstandsfähigkeit wird verwendet, um den Widerstand eines Mediums gegenüber dem Fluss einer elektrischen Spannung zu beschreiben. Widerstandsfähigkeit, die per definitionem Einheiten von ohm-cm hat, ist der elektrische Widerstand einer Staubprobe mit einem Volumen von 1 cm³. Ebenen der Widerstandsfähigkeit werden allgemein in drei Kategorien aufgeschlüsselt: niedrig, unter 1 × 10⁸ ohm-cm, mittel; 1 × 10⁸ bis 2 × 10¹¹ ohm-cm, und hoch; über 2 × 10¹¹ ohm-cm.
Partikel im Bereich mittlerer Widerstandsfähigkeit sind für Elektroabscheider am akzeptabelsten. Partikel im unteren Bereich werden problemlos aufgeladen. Bei Kontakt mit den Sammelelektroden verlieren sie jedoch rasant ihre negative Ladung und werden wieder in den Gasstrom eingekuppelt, um zu entkommen oder am Koronafeld wieder aufgeladen zu werden. Partikel im Bereich hoher Widerstandsfähigkeit können Rücksprühen verursachen, eine lokale Entladung an der Sammelelektrode, da die Oberfläche mit einer Schicht nichtleitenden Materials beschichtet ist.
Widerstandsfähigkeit wird von Rauchgastemperatur und Konditionierungsmitteln wie Rauchgasfeuchte und Aschenchemie beeinflusst. Leitfähige chemische Spezies tendieren dazu, die Ebenen der Widerstandsfähigkeit zu verringern, während isolierende Spezies wie SiO₂, Al₂O₃ und Ca dazu tendieren, die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen. In den Fällen, in denen hohe Widerstandsfähigkeit auftritt, z. B. in der Versorgungswirtschaft beim Verfeuern schwefelarmer Kohle, kann die Rauchgaskonditionierung mit SO₃ die Widerstandsfähigkeit auf einen optimalen Wert senken und damit die Größe des benötigten Abscheiders reduzieren.
Elektroabscheider werden auch entsprechend der Temperatur des Rauchgases gefiltert, das in den Elektroabscheider eintritt; Elektroabscheider auf der kalten Seite werden für Rauchgas mit einer Temperatur von ca. 204°C (400°F) oder weniger verwendet; Elektroabscheider auf der heißen Seite werden für Rauchgas mit einer Temperatur über 300°C (572°F) genutzt.
In der Beschreibung von Elektroabscheidern, die auf Industrie- und Utility-Kesseln installiert sind oder kommunalen Müllverbrennungsanlagen, die Wärmerückgewinnungstechnik einsetzen, bezieht sich die kalte Seite und die warme Seite auch auf die Anbringung des Elektroabscheiders in Bezug auf den Vorheizer der Verbrennungsluft. Ein Elektroabscheider auf der kalten Seite befindet sich hinter dem Luftvorheizer, wogegen sich ein Elektroabscheider auf der heißen Seite vor dem Luftvorheizer befindet. Der Luftvorheizer ist ein Röhrenabschnitt, der die Verbrennungsluft vorheizt, die zum Verbrennen von Treibstoff in einem Kessel verwendet wird. Wenn heißes Rauchgas aus einem Industrieprozess einen Luftvorheizer durchläuft, tritt ein Wärmeaustauschprozess ein, wobei Hitze aus dem Rauchgas in den Verbrennungsluftstrom übertragen wird. Das Rauchgas wird daher „gekühlt”, während es den Vorheizer für Verbrennungsluft durchläuft. Die erwärmte Verbrennungsluft wird an Brenner geschickt, wo sie zum Verbrennen von Gas, Öl, Kohle oder anderem Brennstoff, einschließlich Müll, verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine erste Ausführungsform ist ein Prozess, die Flugasche-Einsammlung zu optimieren, ohne dem Rauchgas SO₃ hinzuzufügen. Der Prozess besteht aus der Bereitstellung eines Rauchgases, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas; und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
Eine weitere Ausführungsform ist ein Prozess zum Optimieren der Flugasche-Einsammlung, mit der ein Rauchgas bereitgestellt wird, das Flugasche mit einer Widerstandsfähigkeit in einem Bereich von ca. 10¹¹ bis ca. 10¹⁴ ohm-cm bei einer Temperatur von ca. 150°C bis ca. 250°C und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält; Injizieren einer Hilfe für die Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas; und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
Und eine weitere Ausführungsform ist ein Prozess zum Optimieren der Flugasche-Einsammlung, mit der ein Rauchgas zur Verfügung gestellt wird, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält, in dem Kohle aus dem Powder River Basin verbrannt wird; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit und damit einhergehende Reduzierung einer Widerstandsfähigkeit der Flugasche um eine Größenordnung (ohm-cm); und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
Noch eine weitere Ausführungsform ist eine Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit, die ein Partikelträger enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wurde, die ein Silikat, ein Aluminat, ein Metalloxid, ein Polymerträger und eine Mischung hieraus enthält; und ein Widerstandsfähigkeits-Mittel auf Basis des Partikelträgers.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der Offenbarung müssen die folgende detaillierte Beschreibung und die dazu gehörigen Zeichnungen beachtet werden, in denen Folgendes gilt:
ist ein Diagramm der Widerstandsfähigkeit von Flugasche und Flugasche in Anwesenheit der hier beschriebenen Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit.
In den Abbildungen werden zwar spezifische Ausführungsformen unter der Voraussetzung dargestellt, dass die Offenbarung der Veranschaulichung dient, jedoch sollen diese Ausführungsformen keine Einschränkung der hier beschriebenen und veranschaulichten Erfindung darstellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beschrieben wird ein Prozess zum Optimieren der Einsammlung von Flugasche ohne Hinzufügung von SO₃ zum Rauchgas. Der Prozess sollte vorzugsweise im Wesentlichen frei von oder vollständig frei von der Hinzufügung von SO₃ zum Rauchgas; weniger bevorzugt wird es, wenn der Prozess eine reduzierte, aber nicht beseitigte Hinzufügung von SO₃ zum Rauchgas umfasst. Der beschriebene Prozess umfasst die Reduzierung der Widerstandsfähigkeit der Flugasche und damit die optimierte Einsammlung der Flugasche in einem Elektroabscheider. Der Prozess umfasst vor allem die Einsammlung des Mittels (d. h. der jeweiligen Hilfe für die Widerstandsfähigkeit), die die Widerstandsfähigkeit der Flugasche beeinträchtigt.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet Flugasche allgemein Folgendes: Flugasche sind die (Silikat, Aluminat und anderes) nicht entzündlichen festen Partikel, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen, einschließlich Kohle, Erdöl und Lignit. Die im Verbrennungsprozess erzeugte Flugasche hat eine Widerstandsfähigkeit, die in ohm-cm gemessen wird. Hierbei ist die „inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche” die Widerstandsfähigkeit der Flugasche nach dem Austritt aus dem Kessel und vor dem Erhöhen der Widerstandsfähigkeit durch Hinzufügen von Chemikalien zur Flugasche. Das heißt, dass die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche die Widerstandsfähigkeit der hergestellten Flugasche beim Erreichen eines Elektroabscheiders ist, wobei beispielsweise die Inlineverarbeitungs-Einheiten (z. B. selektive katalytische Reduktionseinheiten) berücksichtigt werden, die die Widerstandsfähigkeit der Flugasche zwischen dem Kessel und dem Elektroabscheider beeinträchtigen können. Im hier verwendeten Sinne ist die „Mischungswiderstandsfähigkeit” die Widerstandsfähigkeit der Flugasche und der hier beschriebenen Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit. Insbesondere ändern sich die inhärente Widerstandsfähigkeit der Asche und die Mischungswiderstandsfähigkeit als eine Funktion der Temperatur. Jeder Vergleich zwischen Widerstandsfähigkeiten, sei es die Widerstandsfähigkeit von Flugasche und/oder die Mischungswiderstandsfähigkeit, liegen bei derselben Temperatur oder in einem ausreichend kleinen Temperaturbereich, um die Auswirkung der Temperatur auf die Widerstandsfähigkeit zunichtezumachen.
In einer ersten Ausführungsform umfasst der Prozess zum Optimieren der Flugasche-Einsammlung die Bereitstellung eines Rauchgases, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält; Injizieren oder Hinzufügen einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit (z. B. Bilden einer Mischung, die die Flugasche und die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit enthält); und anschließende Einsammlung der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit (die Mischung) mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite. Der Prozess sollte vorzugsweise die Einsammlung der Flugasche aus dem Rauchgas optimieren, ohne dem Rauchgas SO₃ hinzuzufügen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der Prozess der Optimierung der Flugasche-Einsammlung die Bereitstellung eines Rauchgases bei einer Temperatur von ca. 120°C oder ca. 150°C bis ca. 250°C oder ca. 300°C, wobei das Rauchgas Flugasche mit einer Widerstandsfähigkeit (inhärente Flugasche-Widerstandsfähigkeit) in einem Bereich von ca. 10¹¹ bis ca. 10¹⁴ ohm-cm enthält, vorzugsweise eine Widerstandsfähigkeit über 2 × 10¹¹ und Verbrennungsgase von einem kohlenbefeuerten Kessel; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas; und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite. Die Widerstandsfähigkeit der Flugasche wird vorzugsweise auf ca. 10⁸ bis ca. 10¹¹ ohm-cm oder ca. 2 × 10¹¹ ohm-cm verringert (Mischungs-Widerstandsfähigkeit). Eine Mischungs-Widerstandsfähigkeit unter 2 × 10¹¹ ohm-cm wird stärker bevorzugt.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Prozess zum Optimieren der Flugasche-Einsammlung, mit der ein Rauchgas zur Verfügung gestellt wird, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält, in dem Kohle aus dem Powder River Basin verbrannt wird; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit und damit einhergehende Reduzierung einer Widerstandsfähigkeit der Flugasche um mindestens eine Größenordnung (ohm-cm); und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
In diesen Ausführungsformen reduziert der Prozess Partikelemissionen (z. B. Flugasche-Emissionen) um mindestens ca. 10%, ca. 20%, ca. 30%, ca. 40% oder ca. 50% vorzugsweise aus dem Elektroabscheider. In Mehrfeld-Elektroabscheidern kann die Reduzierung in Partikelemissionen nach jedem Feld gemessen werden. In einem bevorzugten Beispiel wird ein über einen Erstfeld-Elektroabscheider eingesammelter Massenanteil um mindestens 5% erhöht. Das heißt, der Prozentsatz der Partikel, die vom ersten Feld im Elektroabscheider eingesammelt werden, werden um mindestens 5% erhöht (z. B. von ca. 90% auf ca. 95%).
In diesen Ausführungsformen umfasst die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit einen Partikelträger und eine Hilfe für die Widerstandsfähigkeit. Der Partikelträger trägt insbesondere das Widerstandsmittel, wobei Tragen auch die physikalisch-chemische Beziehung zwischen dem Partikelträger und dem Widerstandsmittel umfasst. Das heißt, dass Tragen die Haftung des Widerstandsmittel an einer Oberfläche des Partikelträgers umfassen kann, die ionische oder elektrostatische Bindung an eine Oberfläche des Partikelträgers, die Einschiebung des Widerstandsmittels in den Partikelträger oder in oder zwischen die Schichten des Partikelträgers. Der Tragevorgang schließt vorzugsweise Mischungen des Partikelträgers und ein Widerstandsmittel aus, die bei Mischen mit einem Gas oder Dispersion in ein Gas vollständig dissoziiert wird. Noch deutlicher wird es bevorzugt, wenn die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit im Wesentlichen aus dem Partikelträger besteht, der das Widerstandsmittel trägt.
Der Partikelträger kann aus Silikaten, Aluminaten, Metalloxiden (z. B. Übergangsmetalloxide wie Titanate, Vanadate, Wolframate, Molybdate und Ferrate; und Alkali und/oder Alkali-Erdoxide wie Kalziumoxide), polymerische Träger und Mischungen aus ihnen ausgewählt werden. Beispiele für Partikelträger umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Phyllosilikate (z. B. Vermiculite, Montmorillonit, Bentonit und Kaolinit), Allophan, Grafit, Quarz und Mischungen aus ihnen.
Der Partikelträger beeinträchtigt vorzugsweise nicht die Widerstandsfähigkeit der Flugasche, d. h. sie beeinträchtigt nicht die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche. Deutlich zu bevorzugen ist es, wenn der Partikelträger die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche nicht verringert. Stärker noch ist zu bevorzugen, wenn der Partikelträger die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche nicht um einen Faktor größer als fünf verringert, wenn sie der Flugasche in Mengen von weniger als 50 Gewichtsprozent, 25 Gewichtsprozent, 10 Gewichtsprozent, 5 Gewichtsprozent oder 2.5 Gewichtsprozent hinzugefügt wird. Noch deutlicher ist es zu bevorzugen, wenn der Partikelträger, wenn er frei von Widerstandsmittel ist, eine Partikelträger-Widerstandsfähigkeit hat, der gleich der inhärenten Widerstandsfähigkeit der Flugasche oder größer ist.
Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit umfasst ein Widerstandsmittel, das vom Partikelträger getragen wird. Das Widerstandsmittel beeinflusst vorzugsweise die Widerstandsfähigkeit der Flugasche. In einem Beispiel ist ein nicht unterstütztes Widerstandsmittel unter Umständen in der Lage, die Widerstandsfähigkeit der Flugasche zu beeinflussen, jedoch wurde festgestellt, dass das unterstützte Widerstandsmittel eine gesteigerte Auswirkung auf die Widerstandsfähigkeit der Flugasche hat. Das heißt, dass die Aktivität (wie gemessen in der Reduzierung der inhärenten Widerstandsfähigkeit der Flugasche) des unterstützten Widerstandsmittels größer ist als das nicht unterstützte Widerstandsmittel auf einer Gramm/Gramm-Basis eines Widerstandsmittels. Ein Kilogramm einer unterstützen Widerstandsmittels zum Beispiel (das von einer ausreichenden Menge des Partikelträger getragen wird) hat eine größere Aktivität als ein Kilogramm eines nicht unterstützen Widerstandsmittels. Die unterstützte Aktivität des Widerstandsmittels wird gesteigert (im Vergleich zur Aktivität des nicht unterstützten Widerstandsmittels), trotz der Widerstandsfähigkeit des Partikelträgers (wenn sie frei von Widerstandsmittel ist). Das Widerstandsmittel kann aus Eisen, Kupfer, Zinn, Titan, Kalzium, Natrium und Mischungen dieser Metalle bestehen. In einem bevorzugten Beispiel umfasst das Widerstandsmittel die Sulfide von Eisen, Kupfer, Zinn, Titan, Kalzium, Natrium und Mischungen dieser Metalle. Das Sulfid kann ein Endsulfid, ein Polysulfid oder ein Thiolat sein. Eine besonders bevorzugende Kombination für das Widerstandsmittel umfasst Kupfer und Schwefel (z. B. ein Kupfersulfid). Eine besonders zu bevorzugende Kombination für das Widerstandsmittel umfasst Kupfer und Schwefel (z. B. ein Kupfersulfid).
Eine besonders zu bevorzugende Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit besteht aus dem Partikelträger, der das Widerstandsmittel trägt. Im vorliegenden Fall ist der Partikelträger ein Phyllosilikat, vorzugsweise ein Bentonit. Beim Das Widerstandsmittel kann es sich um ein oder mehr Zusammensetzungen handeln, die vom Phylosilikat getragen werden, aber wasserlösliche Alkalimetallsalze umfassen. Das wasserlösliche Alkalimetallsalz kann aus einem Natriumsalz, einem Kaliumsalz und aus einer Mischung von ihnen ausgewählt werden. Das wasserlösliche Alkalimetallsalz ist vorzugsweise ein Natriumsalz (z. B. Natriumchlorid, Natriumkarbonat, Natriumbikarbonat, Natriumhydroxid oder eine Mischung aus ihnen). Das Widerstandsmittel kann zusätzlich zum wasserlöslichen Alkalimetallsalz ein Übergangsmetall enthalten (z. B ein Übergangsmetall der ersten Reihe) oder eine Übergangsmetallmischung.
Insbesondere gilt für die Hilfe der Partikel-Widerstandsfähigkeit ein Verhältnis zwischen dem Partikelträger und dem Widerstandsmittel. Das Verhältnis liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 1:1 (ca. 50 Gewichtsprozent Widerstandsmittel) bis ca. 99:1 (ca. 1 Gewichtsprozent Widerstandsmittel) nach Gewicht oder in einem Bereich von ca. 4:1 (ca. 20 Gewichtsprozent Widerstandsmittel) bis ca. 19:1 (ca. 5 Gewichtsprozent Widerstandsmittel) nach Gewicht. Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit kann ca. 0,5 Gewichtsprozent, ca. 1 Gewichtsprozent, ca. 2 Gewichtsprozent, ca. 3 Gewichtsprozent, ca. 4 Gewichtsprozent, ca. 5 Gewichtsprozent, ca. 10 Gewichtsprozent, ca. 15 Gewichtsprozent, ca. 20 Gewichtsprozent, ca. 25 Gewichtsprozent, ca. 30 Gewichtsprozent, ca. 35 Gewichtsprozent, ca. 40 Gewichtsprozent, ca. 45 Gewichtsprozent, oder ca. 50 Gewichtsprozent des Widerstandsmittels enthalten.
Die Herstellung der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit kann jede Methode sein, die das vom Partikelträger getragene Widerstandsmittel bereitstellt. Ein Beispiel ist ein anfangender Nässeprozess, in dem das Widerstandsmittel und der Partikelträger mit ausreichender Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) geschnitten werden, um eine Interaktion oder Reaktion zwischen dem Widerstandsmittel und dem Partikelträger und anschließend das Entfernen der gesamten oder der meisten Flüssigkeit zu ermöglichen. Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit wird vorzugsweise nicht durch die Trockenvermischung des Partikelträgers und des Widerstandsmittels hergestellt, da Trockenvermischungsverfahren üblicherweise eine Mischung der Materialien bewerkstelligen und nicht der hier offenbarten Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit, Unter eingeschränkten Bedingungen ist Trockenvermischung möglich, wenn die vermischten Materialien ausreichend verdünnt (z. B. hydriert) werden, um ein frei erhältliches Lösungsmittel (Wasser) während des Trockenvermischungsprozesses zu generieren.
Der Prozess der Optimierung der Flugasche-Einsammlung umfasst darüber hinaus die Injektion der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas. Die Position für die Injektion der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit kann zwischen dem Luftvorheizer und dem Elektroabscheider oder stromaufwärts/vor dem Luftvorheizer liegen. Wenn die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit vor dem Luftvorheizer injiziert wird, fließt die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit durch den Luftvorheizer, bevor sie vom Elektroabscheider eingesammelt wird.
In einem zu bevorzugenden Beispiel wird die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in die Flugasche injiziert, um eine Beimischung der Flugasche und der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit zu erzeugen, die ca. 0,1 Gewichtsprozent bis ca. 5 Gewichtsprozent oder ca. 0,1 Gewichtsprozent bis ca. 1 Gewichtsprozent der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit enthalten; z. B. eine Beimischung, die 0.1 Gewichtsprozent, ca. 0.2 Gewichtsprozent, ca. 0,3 Gewichtsprozent, ca. 0,4 Gewichtsprozent, ca. 0,5 Gewichtsprozent, ca. 0,6 Gewichtsprozent, ca. 0,7 Gewichtsprozent, ca. 0,8 Gewichtsprozent, ca. 0,9 Gewichtsprozent, ca. 1 Gewichtsprozent, ca. 1,25 Gewichtsprozent, ca. 1,5 Gewichtsprozent, ca. 1,75 Gewichtsprozent, ca. 2 Gewichtsprozent, ca. 2,5 Gewichtsprozent, ca. 3 Gewichtsprozent, ca. 3,5 Gewichtsprozent, ca. 4 Gewichtsprozent, ca. 4,5 Gewichtsprozent, oder ca. 5 Gewichtsprozent der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit enthalten. Während die Flugasche den Abgaskanal mit einem Durchschnittsgewicht pro Stunde durchläuft, kann die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in den Abgaskanal und damit in das Rauchgas injiziert und mit dem Rauchgas zu einem Durchschnittsgewicht pro Stunde vermischt werden, um die Hilfe für die Flugasche-Partikelwiderstandsfähigkeit zu erzeugen, die ca. 1 Gewichtsprozent bis ca. 5 Gewichtsprozent der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit umfasst. Wenn beispielsweise 80 kg Flugasche pro Stunde mit einem kohlenbeheizten Kessel erzeugt werden, kann die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in den Abgaskanal, den die Flugasche durchläuft, mit einer Rate von ca. 0.8 kg (ca. 1 Gewichtsprozent) bis ca. 4 kg (ca. 5 Gewichtsprozent) pro Stunde injiziert werden.

Claims

Ein Prozess zur Optimierung der Flugasche-Einsammlung, der besteht aus: Bereitstellung eines Rauchgases, das Flugasche enthält, die eine inhärente Flugasche-Widerstandsfähigkeit besitzt, und Verbrennungsgase aus einem kohlenbeheizten Kessel; in das Rauchgas wird eine Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit hinzugefügt, die im Wesentlichen aus einem Partikelträger besteht, der ein Widerstandsmittel trägt; Reduzieren der inhärenten Widerstandsfähigkeit der Flugasche auf die Widerstandsfähigkeit der Beimischung; und anschließend Einsammeln einer Beimischung der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite; wobei ein eingesammelter Masseanteil von Flugasche ohne die Hinzufügung von SO₃ gesteigert wird.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei ein über den Erstfeld-Elektroabscheider eingesammelter Massenanteil um mindestens 5% erhöht wird.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei die Flugasche-Emissionen aus dem Elektroabscheider um mindestens 10% reduziert werden.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit zwischen einem Luftvorheizer und dem Elektroabscheider in das Rauchgas injiziert werden.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit von einem Luftvorheizer injiziert wird und wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit den Luftvorheizer durchläuft, bevor sie vom Elektroabscheider eingesammelt wird.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei das Injizieren der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in die Flugasche eine Beimischung der Flugasche und eine Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit erzeugt, die ca. 0,1 Gewichtsprozent bis ca. 5 Gewichtsprozent der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit umfasst.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei der Partikelträger die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche nicht verringert.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei der Partikelträger eine Träger-Widerstandsfähigkeit besitzt, die größer als die inhärente Widerstandsfähigkeit der Flugasche ist.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei das Widerstandsmittel ein wasserlösliches, Alkalimetallsalz enthält.
Der Prozess von Anspruch 9, wobei ein wasserlösliches Alkalimetallsalz aus einem Natriumsalz, einem Kaliumsalz und einer Mischung aus ihnen ausgewählt wird.
Der Prozess von Anspruch 10, wobei das wasserlösliche Alkalimetallsalz ein Natriumsalz ist.
Der Prozess von Anspruch 9, wobei das Widerstandsmittel darüber hinaus ein Übergangsmetall enthält.
Der Prozess von Anspruch 1, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit und der Partikelträger gegenüber dem Widerstandsmittel in einem Verhältnis von ca. 1:1 (50 Gewichtsprozent) bis ca. 99:1 (1 Gewichtsprozent) nach Gewicht steht.
Der Prozess von Anspruch 13, wobei das Verhältnis des Partikelträger gegenüber dem Widerstandsmittel in einem Bereich von ca. 4:1 (20 Gewichtsprozent) bis ca. 19:1 (5 Gewichtsprozent) nach Gewicht steht.
Ein Prozess zur Optimierung der Flugasche-Einsammlung, der besteht aus: Bereitstellen eines Rauchgases, das Flugasche mit einer Widerstandsfähigkeit in einem Bereich von ca. 10¹¹ bis ca. 10¹⁴ ohm-cm bei einer Temperatur von ca. 150°C bis ca. 250°C und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält; Injizieren einer Hilfe für die Widerstandsfähigkeit in das Rauchgas; und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
Der Prozess von Anspruch 15, wobei durch Injizieren der Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit die Beimischungs-Widerstandsfähigkeit auf ca. 10⁸ bis ca. 2 × 10¹¹ ohm-cm reduziert wird.
Ein Prozess zur Optimierung der Flugasche-Einsammlung, der besteht aus: Bereitstellen eines Rauchgases, das Flugasche und Verbrennungsgase aus einem kohlenbefeuerten Kessel enthält, in dem Kohle aus dem Powder River Basin verbrannt wird; Injizieren einer Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit und damit einhergehende Reduzierung einer Widerstandsfähigkeit der Flugasche um mindestens eine Größenordnung (ohm-cm); und anschließendes Einsammeln der Flugasche und Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit mit einem Elektroabscheider auf der kalten Seite.
Eine Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit, die besteht aus: ein Partikelträger, der aus der Gruppe ausgewählt wurde, die ein Silikat, ein Aluminat, ein Metalloxid, eine Polymerstütze und eine Mischung hieraus enthält; und ein Widerstandsfähigkeits-Mittel auf Basis des Partikelträgers.
Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit von Anspruch 18, wobei das Widerstandsmittel ein wasserlösliches, Alkalimetallsalz enthält.
Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit von Anspruch 18, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit im Wesentlichen aus dem Partikelträger und dem Widerstandsmittel besteht, wobei das Widerstandsmittel ein wasserlösliches Alkalimetallsalz enthält.
Die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit von Anspruch 18, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in einem Verhältnis von ca. 1:1 bis ca. 99:1 nach Gewicht zum Widerstandsmittel steht.
Die Partikel-Widerstandsfähigkeit von Anspruch 21, wobei die Hilfe für die Partikel-Widerstandsfähigkeit in einem Verhältnis von ca. 4:1 bis ca. 19:1 nach Gewicht zum Widerstandsmittel steht.