Podczas spalania paliwa powstają produkty odpadowe, zwane popiołami lotnymi. Obok pieców zainstalowane są specjalne urządzenia do wychwytywania tych cząstek. Są materiałem dyspersyjnym o komponentach mniejszych niż 0,3 mm.
Co to jest popiół lotny?
Popiół lotny to drobny materiał o małych rozmiarach cząstek. Powstaje podczas spalania paliw stałych w podwyższonych temperaturach (+800 stopni). Zawiera do 6% niespalonej substancji i żelaza.
Popiół lotny powstaje w wyniku spalania zanieczyszczeń mineralnych znajdujących się w paliwie. W przypadku różnych substancji jego zawartość nie jest taka sama. Np. w drewnie opałowym zawartość popiołu lotnego wynosi tylko 0,5-2%, w torfie opałowym 2-30%, a w węglu brunatnym i kamiennym 1 - 45%.
Odbierz
Popiół lotny powstaje podczas spalania paliwa. Właściwości substancji otrzymanej w kotłach różnią się od tych wytworzonych w laboratorium. Różnice te wpływają na właściwości fizykochemicznei skład. W szczególności podczas spalania w piecu topią się substancje mineralne paliwa, co prowadzi do pojawienia się składników niespalonego kompozytu. Taki proces, zwany podpalaniem mechanicznym, wiąże się ze wzrostem temperatury w piecu do 800 stopni i więcej.
Aby wychwycić popiół lotny, potrzebne są specjalne urządzenia, które mogą być dwojakiego rodzaju: mechaniczne i elektryczne. Podczas pracy GZU zużywa się dużą ilość wody (10-50 m3 wody na 1 tonę popiołu i żużla). To znacząca wada. Aby wyjść z tej sytuacji, stosuje się system odwrotny: woda, po oczyszczeniu z cząstek popiołu, ponownie wchodzi do głównego mechanizmu.
Kluczowe funkcje
- Pracowalność. Im drobniejsze cząstki, tym większy efekt popiołu lotnego. Dodatek popiołu zwiększa jednorodność mieszanki betonowej i jej gęstość, poprawia układanie, a także zmniejsza ilość wody zarobowej przy tej samej urabialności.
- Zmniejszenie ciepła nawodnienia, co jest szczególnie ważne w gorących porach roku. Zawartość popiołu w roztworze jest proporcjonalna do spadku ciepła hydratacji.
- Wchłanianie kapilarne. Dodanie 10% popiołu lotnego do cementu zwiększa nasiąkliwość kapilarną wody o 10-20%. To z kolei zmniejsza mrozoodporność. Aby wyeliminować tę wadę, konieczne jest nieznaczne zwiększenie napowietrzania dzięki specjalnym dodatkom.
- Stabilność w agresywnej wodzie. Cementy, które zawierają 20% popiołu są bardziej odporne na zanurzenie w agresywnychwoda.
Wady i zalety używania popiołu lotnego
Dodanie popiołu lotnego do mieszanki ma wiele zalet:
- Zmniejszenie zużycia klinkieru.
- Poprawia się szlifowanie.
- Zwiększa trwałość.
- Poprawia obrabialność, ułatwiając rozbiórkę.
- Skurcz jest zmniejszony.
- Ogranicza wytwarzanie ciepła podczas nawadniania.
- Wydłuża czas pękania.
- Poprawia odporność na wodę (zarówno czystą, jak i agresywną).
- Masa roztworu maleje.
- Zwiększa odporność na ogień.
Oprócz zalet są też pewne wady:
- Dodanie popiołu o dużej zawartości podpalenia zmienia kolor zaprawy cementowej.
- Zmniejsza początkową wytrzymałość w niskich temperaturach.
- Zmniejsza mrozoodporność.
- Zwiększa liczbę składników w mieszance, które muszą być kontrolowane.
Rodzaje popiołu lotnego
Istnieje kilka klasyfikacji, według których można sklasyfikować popiół lotny.
W zależności od rodzaju spalanego paliwa popiół może być:
- Antracyt.
- Węgiel.
- Węgiel brunatny.
Zgodnie z ich składem, popiół to:
- Kwaśny (do 10% tlenku wapnia).
- Podstawowy (tlenek wapnia powyżej 10%).
W zależności od jakości i dalszego wykorzystania rozróżnia się 4 rodzaje popiołu - od I do IV. I ostatni rodzaj popiołuużywany do konstrukcji betonowych, które są używane w trudnych warunkach.
Przetwarzanie popiołu lotnego
Do celów przemysłowych najczęściej używany jest nieprzetworzony popiół lotny (bez mielenia, przesiewania itp.).
Gdy spalane jest paliwo, powstaje popiół. Lekkie i drobne cząstki są odprowadzane z paleniska w wyniku ruchu spalin i są wychwytywane przez specjalne filtry w kolektorach popiołu. Te cząstki to popiół lotny. Reszta nazywa się suchym popiołem selekcyjnym.
Proporcja wskazanych frakcji zależy od rodzaju paliwa i cech konstrukcyjnych samego pieca:
- przy usuwaniu substancji stałych w żużlu pozostaje 10-20% popiołu;
- z płynnym usuwaniem żużla - 20-40%;
- w piecach cyklonowych - do 90%.
Podczas przetwarzania cząsteczki żużla, sadzy i popiołu mogą dostać się do powietrza.
Popiół lotny z selekcji suchej jest zawsze sortowany na frakcje pod wpływem pól elektrycznych, które powstają w filtrach. Dlatego jest najbardziej odpowiedni do zastosowania.
Aby zmniejszyć straty materii podczas kalcynacji (do 5%), popiół lotny jest koniecznie homogenizowany i sortowany na frakcje. Popiół powstający po spaleniu węgli niskoreaktywnych zawiera do 25% mieszanki palnej. Dlatego jest dodatkowo wzbogacany i wykorzystywany jako paliwo energetyczne.
Gdzie jest używany popiół lotny?
Popioły są szeroko stosowane w różnych dziedzinach życia. Może to być budownictwo, rolnictwo, przemysł, urządzenia sanitarne
Popiół lotny jest używany do produkcji niektórych rodzajów betonu. Zastosowanie zależy od jego rodzaju. Popiół granulowany wykorzystywany jest w budownictwie drogowym do podbudowy parkingów, składowisk odpadów stałych, ścieżek rowerowych, nasypów.
Suchy popiół lotny służy do wzmacniania gleb jako niezależne spoiwo i substancja szybko twardniejąca. Może być również używany do budowy tam, zapór i innych konstrukcji hydrotechnicznych.
Do produkcji betonu hydraulicznego popiół jest używany jako substytut cementu (do 25%). Jako kruszywo (drobno i gruboziarniste) popiół włączany jest do procesu produkcji żużlu oraz bloczków wykorzystywanych do budowy ścian.
Szeroko stosowany w produkcji pianobetonu. Dodatek popiołu do mieszanki pianobetonu zwiększa jej stabilność agregatową.
Popiół w rolnictwie jest używany jako nawóz potasowy. Zawierają potas w postaci potażu, który jest łatwo rozpuszczalny w wodzie i dostępny dla roślin. Ponadto popiół jest bogaty w inne przydatne substancje: fosfor, magnez, siarkę, wapń, mangan, bor, mikro i makroelementy. Obecność węglanu wapnia pozwala na zastosowanie popiołu w celu zmniejszenia kwasowości gleby. Jesion można stosować pod różne uprawy w ogrodzie po orce, można nim nawozić kręgi drzew i krzewów wokół pni, a także zraszać łąki i pastwiska. Nie zaleca się stosowania popiołu jednocześnie z innymi nawozami organicznymi lub mineralnymi (zwłaszcza fosforowymi).
Ash jest używany dourządzenia sanitarne przy braku wody. Podnosi poziom pH i zabija mikroorganizmy. Znajduje zastosowanie w latrynach, a także w miejscach osadów ściekowych.
Z powyższego możemy wywnioskować, że substancja taka jak popiół lotny jest szeroko stosowana. Cena za to waha się od 500 r. za tonę (przy dużej sprzedaży hurtowej) do 850 rubli. Należy zauważyć, że w przypadku korzystania z samodostawy z odległych regionów koszt może się znacznie różnić.
GOSTs
Dokumenty kontrolujące produkcję i przetwarzanie popiołu lotnego zostały opracowane i obowiązują:
- GOST 25818-91 „Popiół lotny z elektrociepłowni do betonu”.
- GOST 25592-91 „Mieszanina popiołu i żużla w TPP do betonu”.
Do kontroli jakości produkowanego popiołu i mieszanek z jego wykorzystaniem stosuje się inne dodatkowe standardy. Jednocześnie pobieranie próbek i wszelkiego rodzaju pomiary są również przeprowadzane zgodnie z wymaganiami GOST.
