Eine neue Vorschrift der Umweltschutzbehörde (EPA) zur Entsorgung und Sanierung von Kohleasche könnte im Mai 2024 in Kraft treten. Der aktuelle Vorschlag sieht eine Änderung der Vorschrift aus dem Jahr 2015 vor, die sich mit der Entsorgung von Kohleasche aus Elektrizitätswerken befasst und die Bewirtschaftung von Flugasche und anderen Rückständen aus der Kohleverbrennung regelt.
Die Überarbeitung ist eine Reaktion auf eine Klage verschiedener öffentlicher Interessengruppen, die über die Verschmutzung durch Kohleasche, die darin enthaltenen giftigen Chemikalien und die damit verbundenen Gefahren für Umwelt und Gesundheit besorgt sind. Die überarbeitete Regelung erweitert die Bundesvorschriften für Kohleasche um die Überwachung, Schließung und Sanierung älterer Teiche, Deponien und Mülldeponien, die in der ursprünglichen Regelung von 2015 nicht berücksichtigt waren.
Die EPA schätzt, dass es in den USA etwa 500 unausgekleidete Kohleaschebecken und noch mehr Deponien in 40 Bundesstaaten bei Hunderten von Kohlekraftwerken gibt. Es gibt Geräte und Systeme, die den Versorgungsunternehmen bei der Einhaltung dieser Vorschrift helfen – Systeme, mit denen sich ein Teil der für diese Sanierung erforderlichen Investitionen durch die Verwertung der dabei gewonnenen Flugasche ausgleichen lässt. Staubabsaugsysteme haben einen erheblichen Einfluss auf die Umwandlung und Rückgewinnung dieser wertvollen Flugasche.
Flugaschearten und -sammlung
Flugasche besteht aus zwei Haupttypen. Der erste ist die Klasse F, eine feine Substanz, die häufig durch Elektrofilter oder Schlauchfilter aufgefangen wird. Der zweite Typ ist Bodenasche oder Klasse C, die größer ist und sich am Boden des Kessels absetzt. Kohlekraftwerke erzeugen erhebliche Mengen an Flugasche.
Die Flugasche wird durch eine Kugelmühle und anschließend in einen Drehkalzinator geleitet, der mit hoher Hitze die Flugasche trocknet und Verunreinigungen entfernt. Der Kalzinator erzeugt eine Hitze von etwa 2000 °F, um die Verbrennung oder Verflüchtigung von organischen Verbindungen und Schwermetallen wie Quecksilber, Arsen oder Mangan zu unterstützen. Der Drehkalzinator trocknet die aus Teichen oder Deponien ausgebaggerte Flugasche. Dieser Prozess trägt dazu bei, die Qualität und Eigenschaften der Flugasche zu verbessern, sodass sie sich besser für die Zementherstellung oder als Bestandteil von Baumaterialien eignet.
Staubabsaugsysteme helfen dabei, Flugasche in diesem Trocknungsprozess einzufangen und zurückzuhalten.
Einzigartige Partikelgrößenverteilung und Fluidisierungsverhalten
Flugasche weist eine einzigartige Partikelgrößenverteilung auf, wobei die Partikel der Klasse F zwischen 2 und 10 Mikrometer groß sind und die Partikel der Bodenasche in einen Mikrometerbereich von 70 bis 100 fallen. Die mikroskopische Größe der Partikel des Typs F, gemischt mit Luft, bewirkt, dass diese Partikel ähnliche Fließeigenschaften wie Wasser aufweisen. Darüber hinaus ist Flugasche aufgrund des darin enthaltenen Siliziumdioxids und Aluminiumdioxids außergewöhnlich abrasiv. Diese Fließeigenschaften stellen eine Herausforderung für die Staubabsaugung dar.
Besondere Überlegungen zur Staubabscheidung von Flugasche
Staubabscheider für Flugasche erfordern besondere Eigenschaften, um ihrer abrasiven Beschaffenheit und ihrer Tendenz zur Fluidisierung gerecht zu werden. Alle ersten Kontaktpunkte, wie Luftschleusen oder Förderschnecken, müssen aus abriebfestem Stahl gefertigt sein, um den rauen Bedingungen standzuhalten.
Hartverchromung oder Doppelkippventile verhindern häufig einen schnellen Verschleiß bei Anwendungen mit hohem Abrieb, wie beispielsweise bei der Sammlung von Flugasche. Ein Doppelkippventil kann die Lebensdauer der Anlage im Vergleich zu einem herkömmlichen Drehventil, das ständigem Abrieb durch abrasives Material ausgesetzt ist, erheblich verlängern. Zusätzlich kann ein Zyklon als Vorfilter dienen, um die Staubbelastung des Hauptfilterbeutels zu reduzieren.
Hohe Staubbelastung und Temperaturmanagement
Die für die Flugaschereinigung konzipierten Staubabscheider sind aufgrund des hohen Anteils an Partikeln, die aufgefangen werden, einer hohen Staubbelastung ausgesetzt. Etwa 90 bis 95 % des im Drehrohrofen verarbeiteten Produkts gelangen in den Staubabscheider.
Durch sein geringes Gewicht und sein fluidisiertes Verhalten wird der Staub in den Schlauchfilter gesaugt, anstatt aus dem Boden in einen Behälter zu fallen. Diese Abscheider müssen mehrere hundert Körner Material pro Kubikfuß Luft bewältigen. Darüber hinaus setzen Kalzinatoren die Flugasche während des Trocknens extrem hohen Temperaturen aus. Diese Luft muss gekühlt werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb des Schlauchfilters zu gewährleisten.
Während ein Staubabscheider oder Schlauchfilter potenziell eine maximale Temperatur von bis zu 500 °F bewältigen könnte, liegt die optimale Höchsttemperatur für eine Staubabscheidung bei 350 °F, um die Verwendung exotischer Materialien für die Filtermedien und Dichtungen zu vermeiden.
Die für höhere Temperaturen über 450 °F erforderlichen Filtermedien würden Teflon® (PTFE) oder P84 umfassen, während Dichtungen möglicherweise aus Viton® hergestellt werden müssten. Diese exotischen Materialien können zu kostspielig werden, wenn es Möglichkeiten gibt, die Temperatur zu senken, sodass gängigere Materialien für Filtermedien und Dichtungen verwendet werden können.
Die gängigste Methode besteht darin, ein System zu entwickeln, das Umgebungsluft ansaugt, um die Temperatur auf 350 °F zu senken. Die zur Temperatursenkung erforderliche Umgebungsluft bestimmt die Größe des Schlauchfilters, beispielsweise 30.000 CFM oder 45.000 CFM.
Wir verwenden ein einzigartiges Design mit hohem Einlass in den Staubabscheidern, um die hohe Staubbelastung effizient zu bewältigen. Dieses Design sorgt dafür, dass der größte Teil der Partikel direkt in den Trichter fällt, während sich nur die feinsten Partikel an der Außenfläche der Filterbeutel ansammeln. Dieser Ansatz schützt das Filtermedium vor übermäßigem Verschleiß und ermöglicht eine effektive Sammlung und Rückgewinnung von Flugasche.
Wiedergewonnene Flugasche ist eine nachhaltige Alternative zu Neumaterialien, fördert mehr Umweltverantwortung und optimiert die effiziente Nutzung von Ressourcen.
Die Staubabscheidung spielt eine entscheidende Rolle bei der Reinigung von Flugasche, da sie die Entfernung von Verunreinigungen und die Rückgewinnung wertvoller Materialien ermöglicht. Die einzigartigen Eigenschaften von Flugasche, darunter ihre Partikelgrößenverteilung und ihr fluidisiertes Verhalten, erfordern einen maßgeschneiderten Ansatz bei der Konstruktion von Staubabscheideanlagen. Mit effektiven Staubabscheidungsmethoden kann Flugasche in eine wertvolle Ressource umgewandelt werden, die zu nachhaltigeren Praktiken in verschiedenen Branchen beiträgt.
Sly LLC verfügt über das Fachwissen und die Onshore-Anlagen zur Herstellung von Schlauchfiltern, die mit speziellen Funktionen ausgestattet sind, um der abrasiven Beschaffenheit, der hohen Belastung und der fluidisierten Beschaffenheit von Flugaschestaub gerecht zu werden. Rufen Sie Sly noch heute an, um ein Programm zur Rückgewinnung von Flugasche zu entwickeln, bevor die neue EPA-Verordnung in Kraft tritt.