Hızlı yanıt: Uçucu kül ve taban külü bulamaçları, katı maddeler mineral, sıkıştırılamaz ve büyük ölçüde organik madde içermediğinden filtre presinde iyi susuzlaşır. İşin püf noktası aşınma ve ince tanelerdir: uçucu kül, besleme pompalarını ve bezi aşındıran, silika bakımından zengin ince bir tozdur ve en ince fraksiyon, bez ve çevrim buna göre seçilmediği sürece bezi kör eder. Islak kül havuzlarından kuru taşımaya geçen tesisler, düzenli depolanabilen veya satılabilen istiflenebilir bir kek üretmek için presleri kullanır.
Santraller neden külü susuzlaştırıyor ki
Onlarca yıldır kömürle çalışan santraller külü göletlere akıtıp çökmesini bekliyordu. Bu artık sona eriyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde Nisan 2015'te yayımlanan kömür yakma kalıntıları kuralı, kül yüzey biriktirme havuzları için gereklilikler belirledi ve ardından gelen değişiklikler, yeraltı suyu veya konum kriterlerini karşılayamayan astarsız havuzların atık almayı durdurmasını ve kapanma sürecine başlamasını zorunlu kıldı; 2020 Part A kuralı kapsamında son tarih 11 Nisan 2021'di. 2024 buhar elektrik kuralı daha da ileri giderek dip külü taşıma suyu ve yanma kalıntısı sızıntı suyu için sıfır deşarj sınırlaması getirdi. Sonuç, kuralların sıkılaştığı her yerde aynı: eskiden bir gölete pompalanan kül, artık susuzlaştırılmış katı olarak işlenmek zorunda.
Uçucu kül, US EPA tarafından çoğunlukla silikadan oluşan, baca gazıyla birlikte yukarı taşınan ve elektrostatik filtrelerde veya torba filtrelerde tutulan çok ince, toz halinde bir malzeme olarak tanımlanır. Taban külü, yukarı taşınamayacak kadar ağır olan, fırın tabanından toplanan iri, köşeli malzemedir. İkisi pres altında farklı davranır ve genellikle ayrı tutulur.
Bulanık suyun nereden geldiği
- Dip külü taşıma suyu — kazan bunkerinden dip külünü taşıyan savak suyu. Kaba, hızlı çöken katı maddeler; kül alındıktan sonra su kapalı bir döngüde geri dönüştürülür.
- Islak toplama veya gölet taramasından çıkan uçucu kül — ya ıslak yıkayıcılardan ve ıslak çöktürücülerden ya da külün yıllardır su altında kaldığı ve ince ve doygun olduğu eski kül havuzlarının iyileştirilmesinden.
- Kül havuzu kapatma — en büyük hacimler. Gölet tortusu bir bulamaç olarak taranır ve kaplamalı bir düzenli depolama sahasına taşınmadan veya faydalı bir şekilde kullanılmadan önce susuzlaştırılması gerekir.
- FGD alçıtaşı — kül değil, ancak aynı tesislerde işlenir: ıslak baca gazı desülfürizasyonundan çıkan kalsiyum sülfat bulamacı, kolayca filtrelenir ve sıklıkla alçıpan üreticilerine satılır.
Külün bir filtre presinde nasıl davrandığı
Kül, bir pres için elverişli bir beslemedir. Parçacıklar sert, sıkıştırılamaz ve inerttir, bu nedenle kek, biyolojik veya hidroksit çamurunda olduğu gibi geçirimsiz bir tabaka halinde sıkışmaz ve filtrasyon hızları yüksektir. Dip külü ve FGD alçısı kısa çevrimlerde kalın, gözenekli kekler oluşturur. Kaba kül ve alçı için tipik kek nemi %15–25'tir ve bir membran sıkma bunu daha da düşürür.
Uçucu kül daha zor bir durumdur. Parçacık boyutu birkaç mikrondan yaklaşık 100 mikrona kadar değişir; çok ince camsı küreler ve yanmamış karbon kuyruğu içerir. Bunun üç sonucu vardır:
- İnce malzeme ile körleşme. En ince fraksiyon dokumanın içine yerleşir. Kalenderlenmiş monofilament polipropilen kumaş buna en iyi direnci gösterir ve bazı tesisler keki açmak için taban külü veya ön kaplama ekler.
- Aşınma. Silika ve alümina parçacıkları besleme pompasını, besleme borusu dirseklerini ve besleme gözünde bulunan bezi aşındırır. Sert metal veya kauçuk kaplı ıslak uçlu bulamaç pompaları ya da bir hava tahrikli diyafram pompası Daha küçük üniteler için, standart bir santrifüj pompadan çok daha uzun süre dayanır.
- Besleme hattına yerleşiyor. Kül hızla çöker. Besleme hatları hıza göre boyutlandırılmıştır, prese çalkalanan bir tanktan besleme yapılır ve hat her çevrimin sonunda yıkandığı için tıkanmaz.
Yanmamış karbon da anılmayı hak eder. Yüksek karbonlu uçucu kül (eski kazanlardan veya düşük NOx brülörlerinden) daha yavaş filtre eder ve daha fazla su tutar ve keki çimento kullanımı için uygunsuz hale getirebilir. Sorgudaki bir tutuşma kaybı değeri bize hangi durumda olduğunuzu söyler.
Kül için presin boyutlandırılması
Herhangi bir bulamaçta olduğu gibi, günde kuru ton cinsinden başlayın. Kül kekleri yoğun olduğundan — tür ve neme bağlı olarak yığın yoğunluğu 1.200–1.600 kg/m³ aralığında — belirli bir hazne hacmi, çamurdan çok daha fazla kuru katı madde tutar ve çevrim süreleri kısadır. Günde 5 ton kuru biyolojik çamuru işleyecek bir pres, külde bunun birkaç katını işleyecektir. Presi sınırlayan şey genellikle filtrasyon değil, besleme sistemi ve kek taşıma sistemidir.
Şartnameyi şekillendiren noktalar:
- Plaka malzemesi. Polipropilen plakalar standarttır; çoğu kül bulamacının alkalin pH'ına dayanıklıdır. Takviyeli plakalar, besleme basıncının yüksek olduğu ve çevrimleri kısaltmak gereken yerlerde belirtilir.
- Besleme basıncı. Kül bulamacı filtreleri orta basınçta hızlı filtreler; düşük basınçta dolduran ve yüksek basınçta bitiren iki aşamalı bir besleme, en iyi çevrim süresini ve kek kuruluğunu sağlar.
- Otomatik çalışma. Kül, sürekli ve yüksek hacimli bir akıştır. Otomatik plaka kaydırma, bez yıkama ve kekin bir konveyöre boşaltılması olağandır; bkz. odacıklı filtre presi aralık.
- Kek kuruluğu hedefi. Düzenli depolama için, boya filtresi testini geçen ve istiflenebilen bir kek yeterlidir. Çimento veya betonda faydalı kullanım için, alıcılar bir nem üst sınırı belirler ve bir membran filtre presi Onu tutarlı bir şekilde karşılamanın yolu budur.
- Filtre edin. Kül filtratı alkalidir ve bor, selenyum veya diğer eser elementleri taşıyabilir; deşarja değil, taşıma suyu döngüsüne veya arıtmaya geri döner.
Filtre presi alternatiflere karşı
| Filtre presi | Bantlı pres | Filtre presi ile santrifüj ile bantlı pres karşılaştırması: yan yana karşılaştırma | Jeotekstil tüpler | |
|---|---|---|---|---|
| Kek nemi, uçucu kül | En düşük | Yüksek | Orta | Yüksek, yavaş |
| Aşındırıcı küle karşı aşınma | Sadece kumaş ve besleme pompası | Kayış ve makaralar | Kaydır ve kase, pahalı | Düşük |
| Para cezası tahsilatı | Yüksek | Düşük | Orta | Orta |
| Enerji kullanımı | Orta | Orta | Küçük | Çok büyük |
| En uygun | Kalıcı kuru işleme sistemleri; faydalı kullanımlı gölet kapatma | Kül için nadiren kullanılır | Sınırlı alanlı güçlendirmeler | Geçici gölet kapatma, arazi mevcut |
Kül susuzlaştırma teklifi için neler gönderilmeli
Kül tipi (uçucu, taban, gölet sedimenti, FGD alçısı), günlük kuru ton, bulamaç katı konsantrasyonu, mevcutsa partikül boyut dağılımı, ateşte kayıp, pH, hedef kek nemi ve nedeni (düzenli depolama veya satış) ve kekin nasıl taşınacağı. Bir litrelik bulamaç numunesi, bir filtrasyon testi yapmamıza ve çevrim süresi ile kek nemini varsayım yerine verilerden hesaplamamıza olanak tanır.
İlgili: Güç ve yeni enerji için filtre presleri, filtre pres kumaş seçim kılavuzumuz, Filtre presi vs santrifüj vs bant presi.
Sıkça sorulan sorular
Uçucu kül, filtre presi ile susuzlaştırılabilir mi?
Evet. Kül mineraldir, sıkıştırılamaz ve hızlı filtre edilir. Tasarım noktaları aşınmaya dayanıklı besleme pompaları, ince tanelerin körlemesine direnen kalenderlenmiş monofilament kumaş ve hızlı çöken katıları süspansiyonda tutan bir besleme sistemidir.
Kül üzerinde bir filtre presi hangi kek nem oranına ulaşabilir?
Tipik olarak taban külü ve FGD alçısı için %15–25, yanmamış karbon içeren ince uçucu kül için biraz daha yüksektir. Membran sıkma bunu daha da azaltır ve çimento veya alçıpan alıcıları için tutarlı nem sağlar.
Uçucu kül neden taban külünden daha zor filtrelenir?
Çok daha incedir; kumaşa yerleşen birkaç mikronluk camsı küreciklerin bir kısmını içerir ve su tutan yanmamış karbon içerebilir. Dip külü iri ve köşelidir ve açık, hızlı drene olan bir kek oluşturur.
Uçucu kül ile taban külü arasındaki fark nedir?
Uçucu kül, baca gazıyla taşınan ve elektrostatik filtrelerde veya torba filtrelerde tutulan ince tozdur; taban külü ise fırının tabanına düşen iri malzemedir. Her ikisi de kömür yakma kalıntısıdır ancak ayrı ayrı işlenir ve susuzlaştırılır.
Kül filtresinden gelen filtrat ne olur?
Kül taşıma su döngüsüne geri döner veya tesisin atık su arıtmasına gider. Alkalidir ve bor ile selenyum gibi eser elementleri taşıyabilir, bu nedenle doğrudan deşarj edilmez.
Filtre pres, kül göleti kapatması için uygun mudur?
Evet, susuzlaştırılmış külün astarlı bir hücrede depolanacağı veya satılacağı ve kapatma süresinin kalıcı bir tesis kurulumunu haklı çıkaracak kadar uzun olduğu durumlarda. Arazi mevcut olan kısa süreli kapatmalarda ise bazen bunun yerine, daha ıslak bir ürün elde edilmesi pahasına jeotekstil tüpler kullanılır.
Kül tipini, tonajı ve hedef nemi gönderin; biz de buna göre presi, besleme pompasını ve bezi boyutlandıralım: kül susuzlaştırma teklifi talep et.
Referanslar: US EPA — Elektrik Hizmet Şirketlerinden Kömür Yakma Kalıntılarının Bertarafı (CCR kuralı), US EPA — Kömür Külü Temelleri, US EPA — Buhar Elektrik Atık Su Kılavuzları, 2024 Nihai Kuralı.
Bu makale, rehberimizin bir parçasıdır: industrial filter press applications.