Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského 65 617 00.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského 65 617 00."— Transkript prezentace:

1 NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského Brno Česká Republika BusinessCem 2011Praha 12. – RNDr. Theodor Staněk, Ph.D., RNDr. Petr Sulovský, Ph.D.

2 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha ÚVOD Charakter procesu výroby cementu umožňuje zužitkovat různé druhotné suroviny a odpady z jiných výrob. Jedním z odpadů, které je možno likvidovat v cementářské rotační peci je masokostní moučka, odpadové tuky a jiné zpracované veterinární odpady živočišného původu (MKM) Charakter procesu výroby cementu umožňuje zužitkovat různé druhotné suroviny a odpady z jiných výrob. Jedním z odpadů, které je možno likvidovat v cementářské rotační peci je masokostní moučka, odpadové tuky a jiné zpracované veterinární odpady živočišného původu (MKM) Výhoda likvidace MKM při výpalu slínku - méněhodnotné alternativní palivo (16-20GJ/t), účinná biologická degradaci a likvidaci škodlivých látek, popel se váže do vzniklého slínku Výhoda likvidace MKM při výpalu slínku - méněhodnotné alternativní palivo (16-20GJ/t), účinná biologická degradaci a likvidaci škodlivých látek, popel se váže do vzniklého slínku Hlavní problém - vysoký obsah P 2 O 5, zejména ve formě minerálu hydroxylapatitu - Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) Hlavní problém - vysoký obsah P 2 O 5, zejména ve formě minerálu hydroxylapatitu - Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) P 2 O 5 má vliv na vlastnosti slínkové taveniny, vstupuje do slínkových minerálů a ovlivňuje fázové složení slínku a tím i kvalitu cementu P 2 O 5 má vliv na vlastnosti slínkové taveniny, vstupuje do slínkových minerálů a ovlivňuje fázové složení slínku a tím i kvalitu cementu V cementářské praxi se doposud až na výjimky spaluje pouze takové množství, aby nedocházelo k negativnímu ovlivnění vlastností slínku, tedy do bezpečného množství kolem 0,5 max. 1 hm % P 2 O 5 ve slínku, (sporný patent až 2 hm. %) V cementářské praxi se doposud až na výjimky spaluje pouze takové množství, aby nedocházelo k negativnímu ovlivnění vlastností slínku, tedy do bezpečného množství kolem 0,5 max. 1 hm % P 2 O 5 ve slínku, (sporný patent až 2 hm. %)

3 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Fázové složení slínku Alit - C 3 S (Ca 3 SiO 5 ) ( %) °C °C T 1  T 2  T 3  M 1  M 2  M 3  R T 1  T 2  T 3  M 1  M 2  M 3  R Belit - C 2 S (Ca 2 SiO 4 ) ( %) <500 °C <500 °C α  α’ H  α’ L  β  γ α  α’ H  α’ L  β  γ Mezerní hmota- C 3 A (Ca 3 Al 2 O 6 ) (orto., kub.) ( %) - C 6 A x F y (C 4 AF - brownmillerit) Volné C (CaO) (0 - 2 %), Periklas – M (MgO)

4 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Mikrostruktura portlandského slínku

5 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Vliv P 2 O 5 na fázové složení slínku Grafická závislost fázového složení rovnovážně vypálených slínků na obsahu P 2 O 5

6 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Vliv P 2 O 5 na fázové složení slínku Slínek 0,25P (0,28 hm.%) Slínek 5P (4,5 hm.%) Slínek 0,25P (0,28 hm.%) Slínek 5P (4,5 hm.%)

7 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Vstup P 2 O 5 do slínkových minerálů Běžná substituce PO 4  SiO 4 Berlinitová substituce: Al 3+ + P 5+  2Si 4+ AlPO 4 (berlinitová komponenta) - substituuje tetraedry SiO 4

8 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha ALIT VOLNÉ CaO ALIT VOLNÉ CaO Vliv P 2 O 5 na fázové složení slínku bez Al 2 O 3 nebo bez Fe 2 O 3

9 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Kombinovaný vliv vedlejších oxidů na fázové složení Kombinace P 2 O 5 s SO 3, MgO, K 2 O a Na 2 O 1. fáze - 1 a 5 hm. % P 2 O a 3 hm. % další vedlejší oxid 2. fáze - 2 a 3 hm. % P 2 O a 3 hm. % SO 3 a MgO 3. fáze - 2 hm. % P 2 O 5 + kombinace všech oxidů - rovnovážné výpaly slínků - stanovení fázového složení

10 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Kinetiká vázání popela z MKM do slínku Sendviče slínek – popel z MKM Teplota výpalu 1450°C Doba výpalu 1, 2 a 4 hod 2 hod

11 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Kinetiká vázání popela z MKM do slínku Ozn. S-5P- MKM* S-5P- MKM S X C3SC3SC3SC3S67,155,071,6 C2SC2SC2SC2S13,110,710,8 C3AC3AC3AC3A9,77,912,4 C 4 AF 9,26,84,4 Cvol1,91,60,8 Cvol II -0,4- MgO II 0,2 C 3 PS 2 -17,4- Celkový obsah P 2 O 5 ve slínku – 7,09 hm. % Mikrostruktura rozhraní Tablety ze surové MKM v SM Množství – 32 hm. % MKM Tablety ze surové MKM v SM Množství – 32 hm. % MKM Teplota výpalu – 1450°C, doba – 2 hod Teplota výpalu – 1450°C, doba – 2 hod

12 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Elektronová mikrosonda Rozhraní slínek – popel z MKM Kinetiká vázání popela z MKM do slínku

13 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Způsob kompenzace negativních vlivů P 2 O 5 3 možné směry: 1. Změna základního chemického složení minimální obsah Fe 2 O 3 (bílý slínek) max. obsah P 2 O 5 ve slínku – 3,5 hm. % 2. Přídavek vedlejších oxidů zvýšení obsahu MgO, SO 3, případně i K 2 O max. obsah P 2 O 5 ve slínku – 2,5 hm. % 3. Změna způsobu dávkování MKM dávkování MKM v podobě kompaktních pelet nebo granulí vznik slínku s relikty vypáleného popela po MKM max. obsah P 2 O 5 ve slínku – 10 hm. % max. obsah P 2 O 5 ve slínku – 10 hm. %

14 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Způsob kompaktace MKM Malá peletizační linka MGL 200 Peletizační talíř

15 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Ověření funkce pelet z MKM Výpal v modelové rotační peci Ověření technologických vlastností cementůOvěření technologických vlastností cementů Ověření trvanlivosti – urychlené zkoušky (simulace 30 let), 50 cyklů mrazuvzdornostOvěření trvanlivosti – urychlené zkoušky (simulace 30 let), 50 cyklů mrazuvzdornost Limitující faktory v praxi:Limitující faktory v praxi: -výhřevnost MKM -technické možnosti dávkování -obsah škodlivin Nové vlastnosti těchto cementů – výrazná imobilizace toxických prvkůNové vlastnosti těchto cementů – výrazná imobilizace toxických prvků

16 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Imobilizace toxických prvků CEM I + Pk160/1CEM I A-3P+Pk160/1P/std As % Co % Cr % Cu % Hg % Ni<.2 n.s. Pb % Sb % Se % V % Zn %

17 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Ekonomický aspekt Palivo Palivo MKMMKMMKMMKMUhlí Cena paliva (€/t) 2288 Výhřevnost(GJ/t) 1728 Měrná spotřeba (GJ/t slínku) 3,53,53,53,5 3,53,53,53,5 Cena paliva na 1t slínku (€) 8,6* 11 Rozdíl (€/t) 2,42 2,42 Denní úspora (při 80t slínku za hod)- € 4646 * 1:1 směs MKM : uhlí Snížení nákladů na emisních povolenkách Snížení emisí CO 2 o 7.5% (při dávkování MKM odpovídajícímu 2,5% P 2 O 5 ve slínku) – denní úspora na povolenkách při produkci 80 t slínku za hod -1730€)Snížení emisí CO 2 o 7.5% (při dávkování MKM odpovídajícímu 2,5% P 2 O 5 ve slínku) – denní úspora na povolenkách při produkci 80 t slínku za hod -1730€) Náklady na likvidaci odpadů Vylepšení nebezpečného odpadu na inertní odpad pomocí stabilizace/solidifikace fosfoslínkovým cementem – snížení poplatků za likvidaci 4 - 5x!Vylepšení nebezpečného odpadu na inertní odpad pomocí stabilizace/solidifikace fosfoslínkovým cementem – snížení poplatků za likvidaci 4 - 5x!

18 BusinessCem 2011Praha BusinessCem 2011 Praha Tento příspěvek byl vypracován v rámci řešení projektu MPO – FT-TA3/026 DĚKUJI ZA POZORNOST


Stáhnout ppt "NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského 65 617 00."

Podobné prezentace


Reklamy Google