RU2013410C1 - Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations - Google Patents
Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013410C1 RU2013410C1 SU5006192A RU2013410C1 RU 2013410 C1 RU2013410 C1 RU 2013410C1 SU 5006192 A SU5006192 A SU 5006192A RU 2013410 C1 RU2013410 C1 RU 2013410C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microspheres
- suspension
- aqueous suspension
- hydroseparation
- heat power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству полых микросфер из летучей золы тепловых электростанций, используемых в качестве наполнителей, например, при производстве пластмасс и в некоторых изделиях, работающих в агрессивных средах. The invention relates to the production of hollow microspheres from fly ash of thermal power plants used as fillers, for example, in the manufacture of plastics and in some products operating in aggressive environments.
Известен способ получения микросфер из летучей золы, включающий получение водной суспензии с добавлением в нее керосина, перемешивание в последовательно установленных смесителях с добавлением в последней стадии смешивания пенообразователя, двукратную флотацию с максимальным удалением несгоревшего углерода, отстаивание и сгущение оставшейся части зольных уносов с концентрацией микросфер в сливе, съем и обезвоживание их [1] . A known method of producing microspheres from fly ash, including obtaining an aqueous suspension with the addition of kerosene, mixing in successively installed mixers with the addition of a blowing agent in the last stage of mixing, double flotation with the maximum removal of unburned carbon, settling and thickening the remainder of the fly ash with a concentration of microspheres in discharge, eat and dehydrate them [1].
Недостатком данного способа являются большие затраты и сложность получения микросфер, так как технология получения микросфер из летучей золы включает большое количество операций смешивания, флотацию для удаления несгоревшего углерода с применением пенообразователя. The disadvantage of this method is the high cost and complexity of obtaining microspheres, since the technology of producing microspheres from fly ash includes a large number of mixing operations, flotation to remove unburned carbon using a foaming agent.
Известен также способ получения микросфер из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций, включающий гидросепарацию, съем всплывших микросфер и их обезвоживание [2] . There is also a method of producing microspheres from an aqueous suspension of fly ash of thermal power plants, including hydroseparation, removal of surfaced microspheres and their dehydration [2].
Водную суспензию летучей золы направляют на гидросепарацию (осаждение), при этом в присутствии флокулянта микросферы всплывают, их снимают и направляют на обезвоживание. Оставшийся зольный осадок направляют на обработку для получения магнитного концентрата. Известный способ получения микросфер по сравнению с аналогом более прост за счет исключения операций флотации и сокращения количества операций смешивания. Однако необходимость использования флокулянта при гидросепарации удорожает способ получения микросфер. An aqueous suspension of fly ash is sent to hydroseparation (precipitation), while in the presence of a flocculant, microspheres float, they are removed and sent for dehydration. The remaining ash residue is sent for processing to obtain a magnetic concentrate. The known method of producing microspheres in comparison with the analogue is simpler by eliminating flotation operations and reducing the number of mixing operations. However, the need to use a flocculant for hydroseparation increases the cost of producing microspheres.
Целью изобретения является снижение затрат. The aim of the invention is to reduce costs.
Цель достигается тем, что в известном способе получения микросфер из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций, включающем гидросепарацию, съем всплывших микросфер и их обезвоживание, гидросепарацию суспензии осуществляют в нисходящем потоке при скорости его 5-7 м/ч, кроме того содержание твердого в суспензии составляет 8-25% . The goal is achieved in that in the known method of producing microspheres from an aqueous suspension of fly ash of thermal power plants, including hydroseparation, removal of the emerging microspheres and their dehydration, the suspension is hydroseparated in a downward flow at a speed of 5-7 m / h, in addition, the solid content in the suspension makes up 8-25%.
Технических решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого способа, не обнаружено. Исследованиями установлено, что при скорости нисходящего потока суспензии 5-7 м/ч гидросепарация в нем происходит наиболее эффективно: наблюдается максимальный выход микросфер без применения флокулянта; микросферы, скорость всплытия которых больше скорости нисходящего потока, концентрируются в верхнем слое суспензии, извлечение их составляет более 80% . К примесям, загрязняющим микросферы, относятся частицы несгоревшего угля, частицы золы и микросферы плотностью более 1000 кг/м3, от их содержания зависит качество материалов, в которых используются микросферы. Из практики известно, что допустимое содержание примесей, загрязняющих микросферы, не должно превышать 2% . Наилучшие результаты при гидросепарации в нисходящем потоке суспензии достигаются при содержании твердого 8-25% , так как происходит максимальное выделение примесей. Предельная концентрация твердого в суспензии (25% ) определена экспериментальным путем (фиг. 2). Как видно из графика, при содержании твердого в суспензии выше 25% увеличивается содержание примесей во всплывших микросферах.No technical solutions having features similar to the distinguishing features of the proposed method were found. Studies have established that at a downward flow velocity of a suspension of 5-7 m / h, hydroseparation in it occurs most effectively: there is a maximum yield of microspheres without the use of a flocculant; microspheres, the ascent rate of which is greater than the speed of the downward flow, are concentrated in the upper layer of the suspension, their extraction is more than 80%. Impurities polluting microspheres include unburned coal particles, ash particles and microspheres with a density of more than 1000 kg / m 3 , the quality of materials in which microspheres are used depends on their content. It is known from practice that the permissible content of impurities polluting microspheres should not exceed 2%. The best results in hydroseparation in a downward flow of a suspension are achieved with a solids content of 8-25%, since the maximum release of impurities. The maximum concentration of solids in suspension (25%) was determined experimentally (Fig. 2). As can be seen from the graph, when the solid content in the suspension is above 25%, the content of impurities in the emerging microspheres increases.
Экспериментальным путем установлены и зависимости показателей извлечения микросфер, удельной производительности по жидкому аппарата для гидросепарации и относительной производительности его по выделению микросфер от скорости нисходящего потока суспензии (фиг. 3). Как видно из графика, оптимальные значения этих показателей получены при скорости нисходящего потока суспензии 5-7 м/ч - извлечение микросфер составляет более 80% , относительная производительность аппарата для гидросепарации по выделению микросфер близка к единице, удельная производительность его по жидкому составляет qж= 5-7 м3/ч˙ м2. Удельная производительность аппарата по твердому может колебаться в широких пределах в зависимости от заданного содержания твердого в суспензии (С), при этом наибольшая удельная производительность его достигается при С= 25% , а минимально допустимая при С= 8% , которые соответственно составляют:
qт= = 1.25-1.75 т/ч·м2 и
qт= = 0,4-0,56 т/ч·м 2
При заданных значениях показателей удельной производительности по жидкому и содержания твердого в суспензии удельная производительность аппарата по микросферам определяется по формуле:
qм.сф= т/ч·м2,
где α - содержание микросфер в летучей золе, % ;
ε - извлечение микросфер в готовую продукцию, % .Experimentally established and the dependence of the indicators of extraction of the microspheres, the specific productivity of the liquid apparatus for hydroseparation and its relative productivity in the allocation of microspheres from the speed of the downward flow of the suspension (Fig. 3). As can be seen from the graph, the optimal values of these indicators were obtained at a downward flow velocity of the suspension of 5-7 m / h - the extraction of microspheres is more than 80%, the relative productivity of the apparatus for hydroseparation for the isolation of microspheres is close to unity, its specific liquid productivity is q w = 5-7 m 3 / h˙ m 2 . The specific productivity of the apparatus in terms of solid can vary widely depending on the specified solid content in the suspension (C), while the maximum specific productivity is achieved at C = 25%, and the minimum allowable at C = 8%, which respectively make:
q t = = 1.25-1.75 t / h · m 2 and
q t = = 0.4-0.56 t / h · m 2
For given values of the indicators of specific productivity in liquid and solid content in suspension, the specific productivity of the apparatus in microspheres is determined by the formula:
q m.sf = t / h · m 2 ,
where α is the content of microspheres in fly ash,%;
ε is the extraction of microspheres in the finished product,%.
Максимальная удельная производительность по микросферам достигается при скорости нисходящего потока 5-7 м/ч и содержании твердого в суспензии 25% , при этом извлечение микросфер из золы составляет 83% . The maximum specific productivity in microspheres is achieved at a downward flow rate of 5-7 m / h and a solids content of 25% in suspension, while the extraction of microspheres from ash is 83%.
При уменьшении скорости нисходящего потока суспензии менее 5 м/ч резко снижается относительная производительность по микросферам при некотором увеличении показателя извлечения. При увеличении скорости нисходящего потока более 7 м/ч происходит снижение извлечения и относительной производительности гидросепаратора по микросферам, а следовательно, повышаются затраты. With a decrease in the downward flow velocity of the suspension of less than 5 m / h, the relative productivity in microspheres sharply decreases with a slight increase in the extraction rate. With an increase in the downward flow velocity of more than 7 m / h, there is a decrease in the extraction and relative performance of the hydroseparator in the microspheres, and consequently, costs increase.
На фиг. 1 показана установка, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2, 3 - графики, поясняющие предлагаемый способ. In FIG. 1 shows an installation that implements the proposed method; in FIG. 2, 3 are graphs explaining the proposed method.
Способ реализуют с помощью установки, включающей ряд пирамидальных емкостей 1, установленных последовательно, ленточный вакуум-фильтр 2 и сушилку 3. Пирамидальные емкости 1 установлены на одном уровне, что позволяет суспензии свободно перемещаться в горизонтальном направлении без завихрений. В нижней части они имеют выходные отверстия 4 с вентилями 5 для регулируемого вывода отработанной суспензии. Последняя пирамидальная емкость 1 имеет порог 6 для ограничения уровня суспензии в системе емкостей и снабжена скребком 7 для съема всплывших микросфер. The method is implemented using an installation comprising a number of pyramidal containers 1 installed in series, a
Способ включает следующие операции:
- подачу водной суспензии летучей золы в пирамидальные емкости;
- гидросепарацию суспензии в нисходящем потоке при скорости его 5-7 м/ч и содержании твердого 8-25% с извлечением в верхний слой микросфер и выводом отработанной суспензии через регулируемое выходное отверстие пирамидальных емкостей;
- съем всплывших микросфер;
- обезвоживание микросфер путем фильтрования и сушки;
- упаковку микросфер, готовых к использованию.The method includes the following operations:
- feeding an aqueous suspension of fly ash into pyramidal containers;
- hydroseparation of the suspension in a downward flow at a speed of 5-7 m / h and a solid content of 8-25% with extraction into the upper layer of microspheres and the withdrawal of the spent suspension through an adjustable outlet of the pyramidal containers;
- eat pop-up microspheres;
- dehydration of microspheres by filtration and drying;
- packaging of microspheres ready for use.
П р и м е р осуществления способа при средних значениях режимных параметров. Example of the method with average values of operating parameters.
Водная суспензия летучей золы поступает на гидросепарацию в количестве Qж= 650 м3/ч при содержании твердого 15,0% и содержании микросфер в твердом 0,3% . Гидросепарацию осуществляют в трех последовательно установленных пирамидальных емкостях сечением 6х6 м2каждая с общей площадью S= 108 м2.An aqueous suspension of fly ash is fed to the hydroseparation in the amount of Q W = 650 m 3 / h with a solid content of 15.0% and a microsphere content of solid 0.3%. Hydroseparation is carried out in three sequentially installed pyramidal containers with a cross section of 6x6 m 2 each with a total area of S = 108 m 2 .
Указанные параметры обеспечивают извлечение микросфер 83% при оптимальной скорости нисходящего потока:
Vнис= = = 6 м/ч
При этом производительность линии пирамидальных емкостей составляет: по твердому Qт= = 97,5 т/ч ; по микросферам Qм.с.= = 0,24 т/ч .These parameters provide the extraction of microspheres of 83% at an optimal downstream speed:
V nis = = = 6 m / h
In this case, the productivity of the line of pyramidal containers is: for solid Q t = = 97.5 t / h; on microspheres Q m.s. = = 0.24 t / h.
Процесс гидросепарации осуществляется в следующем порядке. The process of hydroseparation is carried out in the following order.
Водная суспензия летучей золы поступает в первую пирамидальную емкость 1 и оттуда горизонтальным потоком перемещается вл вторую и третью емкости. В каждой из емкостей отработанная суспензия в количестве примерно 33% от исходной суспензии на линию самотеком разгружается через разгрузочное отверстие 4 и удаляется в золоотвальный водоем. Вредные примеси независимо от их крупности полностью выносятся нисходящим потоком суспензии в отходы, а микросферы, скорость всплытия которых больше скорости нисходящего потока, всплывают и переносятся горизонтальным потоком жидкости в последнюю пирамидальную емкость, где их снимают с помощью скребка 7. Снятые микросферы направляют на обезвоживание в вакуум-фильтр 2, где обезвоживают до содержания влаги не более 40% . После вауум-фильтра 2 микросферы поступают в сушилку 3, сушку осуществляют при температуре до 300оС. После сушки микросферы упаковывают для отправки потребителю.An aqueous suspension of fly ash enters the first pyramidal tank 1 and from there the second and third tanks move in a horizontal stream. In each of the containers, the spent suspension in the amount of approximately 33% of the initial suspension per line is unloaded by gravity through the
Данный способ применительно к условиям Рефтинской ГРЭС может быть реализован следующим образом. Ежегодно Рефтинская ГРЭС при сжигании угля получает около 6 млн т летучей золы, которая после четырехступенчатого осаждения в электрофильтрах смешивается с водой и транспоpтируется в виде суспензии в золоотвальный водоем. This method in relation to the conditions of Reftinskaya TPP can be implemented as follows. Every year, Reftinskaya GRES receives about 6 million tons of fly ash during coal combustion, which, after four-stage deposition in electrostatic precipitators, is mixed with water and transported as a suspension into an ash dump.
Для летучей золы Рефтинской ГРЭС, среднее содержание микросфер в которой составляет 0,25% , максимальная удельная производительность пирамидальной емкости по микросферам достигается при содержании твердого в суспензии 25% , извлечении 83% и составляет:
qм.сф.= = 2,6-3,6 кг/ч·м2
В результате предварительного опробования по определению количества и качества микросфер в летучей золе можно ориентировочно утверждать, что сырьевых ресурсов достаточно для организации производства микросфер из водной суспензии в объеме 5000 т/год. Для выполнения гидросепарации рекомендуется установить на площадке перед запроектированной насосной станцией второго подъема суспензии пирамидальные емкости, которые просты и надежны в эксплуатации и обеспечивают высокую производительность по микросферам. Суспензия по имеющимся трубопроводам будет направляться в пирамидальные емкости и через регулируемые выходные отверстия самотеком поступать в приемные емкости насосной станции, оттуда насосами откачиваться в золоотвальный водоем. Всплывшие микросферы из одной пирамидальной емкости в другую перемещаются горизонтальным потоком и в конце линии собираются механическим скребком. Затем микросферы подвергают фильтрации, сушке и упаковке.For the fly ash of Reftinskaya GRES, the average content of microspheres in which is 0.25%, the maximum specific productivity of the pyramidal capacity for microspheres is achieved when the solids content in the suspension is 25%, recovery is 83% and is:
q m.s. = = 2.6-3.6 kg / h · m 2
As a result of preliminary testing to determine the quantity and quality of microspheres in fly ash, it can be tentatively stated that raw materials are sufficient to organize the production of microspheres from an aqueous suspension in the amount of 5000 tons / year. To perform hydroseparation, it is recommended to install pyramidal tanks on the site in front of the designed pumping station for the second suspension lift, which are simple and reliable in operation and provide high microsphere performance. Suspension through existing pipelines will be routed to the pyramidal tanks and through regulated outlet openings will flow by gravity to the receiving tanks of the pumping station, from there it will be pumped to the ash dump pond. Surfaced microspheres from one pyramidal tank to another are moved in a horizontal stream and are collected by a mechanical scraper at the end of the line. Then the microspheres are subjected to filtration, drying and packaging.
Таким образом, использование данного способа позволяет снизить затраты за счет исключения применения флокулянта, что в конкретных условиях Рефтинской ГРЭС снижает затраты не только за счет самого флокулянта, но и на монтаж и эксплуатацию установки для его подачи в процесс. Thus, the use of this method allows to reduce costs by eliminating the use of a flocculant, which under the specific conditions of the Reftinskaya TPP reduces costs not only due to the flocculant, but also on the installation and operation of the installation for its supply to the process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5006192 RU2013410C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5006192 RU2013410C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013410C1 true RU2013410C1 (en) | 1994-05-30 |
Family
ID=21587289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5006192 RU2013410C1 (en) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013410C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509738C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-03-20 | Михаил Рудольфович Предтеченский | Method of producing glazed aluminosilicate microspheres |
RU2583794C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-10 | Акционерное общество "ЭКО ЭКСПОРТ" | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants |
-
1991
- 1991-08-09 RU SU5006192 patent/RU2013410C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509738C2 (en) * | 2012-06-25 | 2014-03-20 | Михаил Рудольфович Предтеченский | Method of producing glazed aluminosilicate microspheres |
RU2583794C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-10 | Акционерное общество "ЭКО ЭКСПОРТ" | Device for producing microspheres from ash-slag wastes of thermal power plants |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2055213C (en) | Process for increasing the bitumen content of oil sands froth | |
CN101428247B (en) | Pollution-free oil-containing mud cleaning treatment method and treatment system thereof | |
US20030010360A1 (en) | Method for recycling pet components and device for carrying out said method | |
US2720280A (en) | Method of treating gases | |
JPS60222125A (en) | Method and apparatus for treating wet dust and ore sludge from dust removing apparatus | |
US4036664A (en) | Process for concentrating dilute aqueous starch mixtures | |
RU2013410C1 (en) | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations | |
RU2059574C1 (en) | Hollow glass micro spheres production method | |
US4854946A (en) | Method for treating blast furnace gas and apparatus for carrying out that method | |
CN102974188B (en) | Method for processing high temperature selenium-containing flue gas | |
CN117228702A (en) | Novel phosphogypsum treatment system | |
EP4043598A1 (en) | Method for post-washing ash | |
KR870001854A (en) | Method and apparatus for separating solid from liquid | |
DE3626970A1 (en) | Process for complex and partial dressing of quartz sands | |
CN210131807U (en) | Powder mineralized substance sorting unit | |
US2935201A (en) | Removal of grit from sewage | |
US4072539A (en) | Method of cleaning raw ore | |
US1930247A (en) | Method of treating clay | |
CN111519678A (en) | River sludge discharging construction method | |
CN206858493U (en) | A kind of online processing unit of oil field settling tank tank bottom spoil disposal | |
CN205128587U (en) | Lubricating oil filter cake is handled and recovery system | |
KR100391571B1 (en) | Zn-separating apparatus from sludge of blast furnace | |
CN205279660U (en) | Moisture for material dehydration and conveying device of granule class | |
CN217230576U (en) | Innocent treatment system of phosphogypsum preparation gesso | |
CN215102961U (en) | Humic acid grinder |