预处理粉煤灰的方法和设备的制作方法
专利名称：预处理粉煤灰的方法和设备的制作方法
相关申请的交叉文献按照35U.S.C.§119(e)的规定本申请要求对2004年9月8日提出的U.S.临时申请No.60/607796以及标题为“预处理粉尘的方法和工艺过程”的优先权。
背景技术：
发明领域本发明涉及粉煤灰处理的系统和方法，更具体地说，涉及通过在粉煤灰转移操作过程中添加一种化学试剂的预处理粉煤灰的系统和方法。
相关技术的说明燃煤发电站通常在含粉煤灰的烟道气中使用氨或氨基试剂，以(1)提高静电除尘器(ESP)的效率以降低不透明性和(2)使用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术除去氮氧化物(NOX)以满足NOX放出的控制。为了提高ESP效率，把氨注入烟道气中通常能导致氨在粉煤灰上沉积。另外，烟道气中的SO3与NH3的气相反应导致铵盐以硫酸铵(NH4)2SO4和硫酸氢铵NH4HSO4的形式沉积在粉煤灰上。在SCR和SNCR两个方法中，按照下列反应使用氨还原NOX以产生氮气和水蒸汽4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O氨污染粉煤灰的程度和浓度水平在发电站中是有变化的，其取决于氨注入的速率、SCR和SNCR方法效率、烟道气中的SO3量以及锅炉的操作条件和空气污染控制设备。燃煤发电厂产生的粉煤灰通常作为凝硬性混合物用于混凝土中并且部分置换水泥。粉煤灰是高效混凝土中的重要组分，并且对混凝土提供许多有利的特征，包括提高密度和长期强度、降低渗透性以及改进对化学侵蚀的耐久性。还有，粉煤灰可以改进新制混凝土的可加工性。当污染粉煤灰的氨用于基于硅酸盐水泥的砂浆和混凝土时，铵盐在水中溶解形成NH4+。在由水泥碱产生的高pH(pH＞12)的状态下，铵阳离子(NH4+)转化成可溶解的氨气(NH3)。氨气由新制砂浆或混凝土混合物中放出进入混凝土操作人员所接触的空气中。除了人接触因使用充有氨的粉煤灰产生的混凝土所放出的氨气的危险外，在燃煤发电站的所述粉煤灰在填埋和池塘中的处置对人和环境也造成潜在危险。粉煤灰中的铵盐化合物特别容易溶解。当与水接触时，铵盐浸提进入水中并且能带到地下水中和附近的河流和小溪，造成潜在的环境损害诸如地下水污染、鱼死亡以及过营养化。氨气还能在碱性粉煤灰湿润时放出，诸如由燃烧西部次烟煤所产生的。碱性粉煤灰的水处理和湿式处置都将使发电站工作人员接触氨气。已知根据共同转让的U.S.专利No.6790264，标题为控制由充有氨的粉煤灰所放出的氨，该文全文引入作为参考文献，用添加化学氧化试剂处理充有氨的粉煤灰。化学氧化剂不与是干粉煤灰的氨起反应；化学氧化剂在湿式浆料混合工艺过程中释放。一旦充有氨的粉煤灰被引入胶结性浆料中，来自充有氨的粉煤灰的铵盐溶解。胶结性浆料的高碱性(高pH)状态可转化铵阳离子(NH4+)为溶解的氨气(NH3)。没有化学氧化剂时，在混合、输送、浇注以及堆放的过程中从胶结性浆料中放出氨气(NH3)。优选的化学处理剂是强氧化剂，如，通常以Ca(OCl)2、NaOCl、LiOCl、三氯-s-三嗪三酮(三氯)等形式存在的次氯酸盐(OCl-)并将其加入充有氨的粉煤灰中。在粉煤灰掺入胶结性浆料之前，把化学氧化剂加到干燥的充有氨的粉煤灰中。在处理的粉煤灰与胶结性浆料混合时，产生化学转化使氨转化成无害产品。试剂是在水加入时活化并与所述在粉煤灰或混凝土浆料中的溶解氨起反应以首先形成一氯胺(NH2Cl)。由此，限制了氨气(NH3)的暴露危险。过量的次氯酸盐试剂将进一步氧化一氯胺以形成氮气(NH2)和氯化物。使用次氯酸盐的碱性水相氨的氧化反应如下NH4++OCl-→NH2Cl+H2O借助于次氯酸盐的氨的氧化速率取决于pH、温度、时间、起始剂量以及竞争还原剂的存在。在基于硅酸盐水泥的混凝土和砂浆中，这种反应的pH条件由存在的来自缔合的水泥水合物的碱所控制。所要求的胶结性浆料的pH介于12～14。新混合的混凝土的温度由于水合热倾向于稍微高于环境温度。最佳混凝土温度在10～15℃(50～60)的范围内，或者对于大量混凝土浇注低些，以避免热裂解。混凝土的温度不应超过33℃(90)。反应时间也由常规和标准混凝土操作即混合、处理和堆放方针所控制。预备混合的混凝土配料至少混合5～10分钟。ASTM C 94要求要堆放的混凝土混合90分钟内。在充有氨的粉煤灰和混凝土的混合物中的氨，是与次氯酸盐反应的最易获得的还原剂。在水中氨与次氯酸盐的氯胺形成反应在几分钟内完成99％。理论上，需要次氯酸盐与氨(Cl∶N)的摩尔比为1∶1时才能产生一氯胺。进一步提高Cl∶N的摩尔比可导致进一步的氧化并形成氮气和氯化物盐。对于向含氨浓度的粉煤灰加入化学试剂理想的是具有改进的空间效率和成本效果的方法和系统。
发明概述本发明的目的在于用于处理干的氨化的粉煤灰的空间效率和成本效果的方法。一方面，本发明的目的在于借助于在充有氨粉煤灰中可控的添加和混合干燥态化学试剂而处理粉煤灰的方法。添加的试剂是不活化的直到其后将水加入所述粉煤灰或含有所述粉煤灰的混凝土混合物中为止。所述方法包括测量和控制粉煤灰的质量流量、计量合适的试剂剂量、在所述粉煤灰测量装置中混合试剂和粉煤灰并把混合物输送到槽车或其它干粉末贮存的容器中。一方面，本发明的目的在于通过在粉煤灰转移操作过程中添加化学试剂而处理粉煤灰的系统。该系统包括粉煤灰贮料仓和用于计量从料仓排出的粉煤灰的质量流量的质量流量计量装置。计量设备发出相应于粉煤灰的质量流速的信号。该系统进一步包括以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂的化学加料设备。配置一种可编程序逻辑控制器以接受相应于粉煤灰的质量流速的信号并且基于所述信号选择化学试剂添加速率。该系统还包括适合输送处理粉煤灰的排料喷出口。另一方面，本发明的目的在于通过在粉煤灰转移的操作过程中添加化学试剂而处理粉煤灰的方法。该法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰并用质量流量计量装置计量排出的粉煤灰的质量流速。所述方法还包括由质量流量计量装置发出相应于粉煤灰的质量流速的信号并且使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂，其中化学试剂添加速率是基于排出的粉煤灰的质量流速加以选择。该方法还包括化学试剂与粉煤灰混合以处理粉煤灰并转移处理的粉煤灰至工作或处置场所。在下列详细描述的本发明的系统和方法的各种举例性实施方案说明了本发明的这些和其它特性和优点，或由这些描述是显而易见。
附图的简要说明通过参照下面本发明实施方案的说明并结合附图本发明上面提到的和其它特性将变得更加明显并且对本发明本身将能更好的理解。
图1是按本发明的一个实施方案的一种干粉煤灰处理系统的示意图；图2是按本发明的一个实施方案的一种湿粉煤灰处理系统的示意图；图3是在图1和2的处理系统中所使用的可编程序逻辑控制器的示意图。相应的参考符号在全部附图中指明相应部件。
示范性实施方案的详细说明现参照附图以下列详细描述阐述本发明，其中详细描述了优选实施方案，以能实施本发明。尽管本发明是参照这些特定的优选实施方案进行说明，但可以理解的是本发明不限于这些优选的实施方案。相反的是，本发明包括许多替换方案、改进方案和等同方案，根据下列详细说明的考虑将变得更加明显。本发明涉及在粉煤灰输送操作中使用加入的化学试剂以处理粉煤灰的系统和方法。参照图1，适于混合化学试剂与粉煤灰的干粉煤灰处理系统10以示意图说明。系统10包括一种通常在陈旧的燃烧燃料发电厂存在的类型的粉煤灰贮料仓12。通常粉煤灰是贮存在上面料仓12中，以适合重力排料到储罐卡车、铁路车辆等。按照本发明，处理粉煤灰是通过在粉煤灰输送过程中连续添加和混合化学试剂与粉煤灰，输送是从料仓12移出粉煤灰至工作或处置地点。在一实施方案中，用氧化剂处理粉煤灰以减轻粉煤灰中氨的影响，如共同转让的U.S.专利No.6790264中所描述的。合适的氧化剂包括以次氯酸钙(Ca(OCl)2)、次氯酸锂(LiOCl)或三氯-s-三嗪三酮(C3N3O3Cl3)形式的次氯酸盐(OCl-)以用于处理充有氨的粉煤灰以消除或基本降低从粉煤灰和混凝土的高pH浆料中放出氨气。尽管本文所描述的方法和系统涉及加到充有氨的粉煤灰中的氧化剂的添加，但所属技术领域的普通技术人员会理解本发明还可用于以任何其它干燥或液体化学品处理粉煤灰，以改进粉煤灰质量或赋予特定产品以特性而不偏离本发明的范围。理想的是，粉煤灰是通过重力排料从料仓12中排出的。使用流量控制装置13控制从料仓12排出粉煤灰的速率。优选的是，流量控制装置13是一种自动旋转闸阀。然而，可以使用控制粉煤灰由料仓12重力排放的其它装置，如使用调节有槽柱体、旋转空气栓(rotary air lock)或其它流量控制装置。来自料仓12的粉煤灰经流量控制阀13通过材料输送机16输送至质量流量计量装置14，如加料空气导轨。理想的是，质量流量计量装置14是一种惯性流量计，并且理想的是当来自料仓12的粉煤灰加料时，使用旋转轮以测量粉煤灰的质量流量。然而，可以使用其它已知的计量装置如基于科里奥利(Coriolis)效应的测量的装置或其它计量装置。在一种理想的实施方案中，流量控制阀13是应答或相反调节基于来自质量流量计量装置14所获得的质量流量速率信号，以控制阀的位置并提供一种由料仓12的粉煤灰的基本稳定和一致的流量。如举例说明，当粉煤灰进入质量流量计量装置14时，化学加料装置18将化学试剂加入粉煤灰。为了使化学试剂在靠近粉煤灰输送的位置方便获得，提供一种试剂处理和输送系统22，以向化学加料装置18供应试剂。在一种实施方案中，试剂处理和输送系统22包括试剂贮库24以及材料输送用的输送机如螺杆输送机25。使用真空系统(未示出)或其它输送装置向贮库24供应来自贮筒(未示出)的试剂。螺杆输送机25将来自贮库24的化学试剂输送到化学加料装置18中。当粉煤灰进入质量流量计量装置14时，化学加料装置18以选定的添加速度使用输送螺杆30输送化学试剂。理想的是，通过质量流量计量装置14中的旋转轮32，把干的化学试剂和干的粉煤灰一起混合。干粉煤灰和化学试剂的混合物经输送机34直接输到混合产品贮存容器或相反通过排料出口36输送到铁路车辆或储罐卡车。用化学试剂如此处理过的粉煤灰，能在工作场所使用。当处理的粉煤灰在胶结性浆料的高pH环境中与水混合时，化学试剂氧化氨并形成稳定的反应产品，这种产品不会扩散进入大气，因此降低了氨气的放出。合乎要求的是，化学试剂不氧化氨直到处理的粉煤灰混入工作场所的胶结性浆料中为止。现转向图2，它示意地说明用于混合化学试剂与充有氨的粉煤灰的湿式处理系统110。设想处理粉煤灰的设备有时将用于上述的干式处理系统10和湿式处理系统110两者，这取决于粉煤灰的性能和预定的粉煤灰用途。另外，处理系统10、110的许多组件部分具有重复的功能，这对于所属技术领域的一般技术人员来说是清楚的并且能适当地用作任一系统的一个部分。然而，还可设想在某些环境下需要的正是干式处理系统10，或相反，正是湿式处理系统110，并且本发明还对准所述系统中的仅仅一种的这种使用。通常使用湿式处理系统110是在粉煤灰不被销售进入混凝土使用，而是采用填埋处置或用于低值的填充用途，如矿和土地改造。在这些“处置”和土地使用的情况下，处理充有氨的粉煤灰的目的在于防止通过浸提使氨释放至环境中和/或防止人接触从高pH粉煤灰释放的氨气或用少量水泥处理这些粉煤灰，以使它们具有一些粘聚性和强度。例如，用约15％～20％的水份调节粉煤灰，使其易于在敞车内操作并且土地使用而无过量的粉尘飞扬。冲洗时，水用于输送粉煤灰至贮藏或处置槽，并且水含量可高达95％。湿式处理系统110按照与上述用于在输送操作中处理粉煤灰的干式处理系统10相似的概念，除了化学试剂不以干态加入粉煤灰，而是添加到需要调节或冲洗粉煤灰所需的水体积部分。用于调节粉煤灰的水的部分与试剂同时加入以载带试剂并有助于使粉煤灰分散在湿灰混合物中，正如下文所阐述的。用于输送试剂的水是调节或冲洗粉煤灰所需的总水量的一些份额，如所需水总量的约5％～约20％。然而，可以使用其它百分比的水。然后将用于合适的水含量所需的剩余水量加入粉煤灰中。例如，在冲洗使用时，仅有很少量的水将用于载带试剂进入冲洗水系统中。当试剂浆料与冲洗的粉煤灰接触时，试剂氧化在冲洗水中溶解的氨。如上所述，关于图1的干式系统10，在图2中举例说明的湿式处理系统110包括料仓12和流量控制装置13，其控制来自料仓12的粉煤灰重力排出到质量流量计量装置14的量。另外，同样的化学加料装置18也能用于添加化学试剂。然而，在湿式处理系统110中，化学加料装置18输送干试剂至湿浆料混合锥形漏斗112中。使用化学加料装置18以选定速率计量干试剂和排放装置114以使试剂在混合锥体114的水中悬浮或溶解，化学试剂在水中溶解或形成浆料。然后溶解的试剂或浆料用浆料泵116输送至湿粉煤灰调节系统120中。需要时将化学试剂浆料引入在湿灰调节系统120中的混合器(例如，捏土机、湿式卸料机等)或运输管道122中的粉煤灰中。使用水辅助泵124把用于适当水量所需的剩余水加到混合器122中。然后冲洗处理的湿灰或使用输送设备126运送并排放进处置或使用场所或合适的卡车或按需要的铁路车辆。在举例说明的实施方案中，运送化学溶液或浆料并与灰浆料混合以便在浆料输送管道中和在接受蓄水中处理氨。粉煤灰中的氨理想的是基本被破坏以防来自粉煤灰处理和处置操作中的氨释放到环境中。依据pH、化学剂的剂量及水分含量而定，反应可以在约10～30分钟内完成。现参照图1和2，按照本发明干灰处理系统10和/或湿灰处理系统110监测粉煤灰的质量流量并按需要调节化学试剂的添加速度，以便达到理想的处理水平。在一实施方案中，质量流量计量装置14产生一个相应于从料仓12排出的粉煤灰的质量流速的信号。例如，在一实施方案中，质量流量计量装置14以粉煤灰吨/分计测量质量流速，并且产生一个相应于该质量流速的信号。现参照图3，由质量流量计量装置14产生的质量流速信号132被送入可编程序的逻辑控制器(PLC)130。PLC 130使用质量流速信号132并由操作人员键控所希望的试剂剂量134(例如，1b试剂/灰的吨数)，以确定试剂的添加速率。然后PLC 130将相应于化学添加速率136的信号送至化学加料装置18，该装置使化学加料装置18输送适当量的试剂(例如，1b试剂/分)。理想的是，系统10连续完成这工艺(即，每秒多次)，可精确地对粉煤灰提供所要求的化学试剂的量。PLC 130也可用于控制系统10的所有操作。例如，除了操作人员输入所要求的化学试剂剂量134和来自质量流量计量装置14的灰的质量流速132，理想的是，PLC 130接受下列的输入a)开始/停止系统信号138；b)用于湿式系统110的水流量/压力信号140；和c)各种工艺控制和安全信号142(试剂调拨高/低(hi/lo)、试剂温度、运送系统真空度等)。除了化学试剂添加速率136外PLC 130的输出包括a)开启/关闭阀(即，流量控制阀13，水系统中的阀)，以启动和终止系统144；b)各种操作状况和记录信号146；和c)各种报警148(例如，不足的试剂调拨、高的试剂温度、水流量/压力的损失、粉煤灰加料、试剂加料中的中止等)。现在将讨论系统10、110中的处理粉煤灰的方法。粉煤灰通过重力排放从粉煤灰贮料仓12排出。采用质量流量计量装置14计量粉煤灰的质量流速，以产生质量流速信号132。该质量流速信号132用于控制流量控制装置，以从料仓12的粉煤灰产生基本均匀的流量速率。质量流速信号132还可用于确定所要的化学添加速率136，化学加料装置18使用化学添加速率136从而导致以合适的速率将试剂加入粉煤灰，以产生所要求的试剂剂量134。PLC 130连续监测质量流速信号，以致保持合适的化学添加速率。然后化学试剂与粉煤灰混合或掺合，致使其大体上均匀地分散在粉煤灰中。当采用干式处理系统10时，可以添加干燥态的化学试剂，或者当采用湿式处理系统110时，以浆料或溶于水的形式加入。之后把处理的粉煤灰输送至工作或处置场所。在上述的实施方案中，Cl∶N的摩尔剂量要求介于约0.25∶1和约3∶1，优选介于1∶1和2∶1，最好1.5∶1，以减少氨并防止从含铵化合物的胶结性混合物中放出氨气。例如，使用1∶1的摩尔比，氧化100mg/Kg(以氨N成为一氯胺计)所需的每吨灰的Ca(OCl)2的理论量(以公斤(Kg)计)为0.51Kg。在次氯酸锂(LiOCl)的情况下，使用1∶1的摩尔比，氧化100mg/Kg(按氨N成为一氯胺计)每吨灰所需的LiOCl的理论量(以公斤(KgJ计)为0.42Kg。用于本发明时，词组含氧化剂的次氯酸盐可用于表示包含次氯酸盐部分或加水时形成这种部分的化合物。例如，加水时三氯(trichor)化合物形成次氯酸和氰尿酸。在提高pH时，次氯酸离子化成为次氯酸盐的离子。理想的是，在充有氨的粉煤灰中的氨浓度是作为工艺的一部分而确定的。粉煤灰中的氨浓度可用于确定输入PLC 130中的所要的试剂剂量134。在一实施方案中，氨的浓度可使用快速筛选试验程序而测定。快速筛选试验程序要求获得有代表性的粉煤灰样品。于密闭烧杯内将预定量的粉煤灰与已知体积的水混合，以溶解铵盐。使用氢氧化钠使粉煤灰和水浆料的pH提高至12.0以上，以使铵阳离子(NH4+)转化为氨气(NH3)。可使用一次性的氨气检测管测量密闭烧瓶中的液面上空间中的氨气浓度。液面上空间气体的样品可以使用手持空气样品提取泵通过检测管进行提取。烧杯液面上空间中的氨气浓度可在有刻度的检测管上的颜色变化测定，通常由黄变至蓝色。通过检测管测量氨气的浓度直接与烧杯中所放置的灰中的氨浓度有关。然而，任何测定充有氨的粉煤灰中氨气浓度的方法都可以使用而不偏离本发明的范围。本发明通过使用连续称重/混合装置，该装置配有使用可编程序逻辑控制器监测和操作的组合式试剂加料器，而消除了昂贵和多步组成部分的需要。上面说明了实施本发明以及制造和使用装置的方式与方法的最佳模式。然而，本发明根据上述讨论易于改进和替换结构，这些是完全等同的。因此，它不限制本发明于在此公开的特殊实施方案。相反，本发明是覆盖所有来自以下面权利要求所表示的本发明精神和范围内的改进和可替换的结构方案，权利要求特别指出和明显的要求保护本发明的主题。
权利要求
1.一种通过在粉煤灰输送操作中添加化学试剂而处理粉煤灰的方法，该方法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰；采用质量流量计量装置计量排出的粉煤灰的质量流速；从质量流量计量装置产生相应于粉煤灰的质量流速的信号；使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率将化学试剂添加至粉煤灰中，其中化学试剂添加速率是基于排出粉煤灰的质量流速而选择的；使化学试剂和粉煤灰混合以处理粉煤灰；和将经处理的粉煤灰输送至工作或处置场所。
2.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰是通过可控的重力排放从料仓排出。
3.按权利要求2所述处理粉煤灰的方法，其中使用流量控制装置控制粉煤灰的重力排放。
4.按权利要求3所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰的质量流速是用惯性流量计计量的。
5.按权利要求4所述处理粉煤灰的方法，其中惯性流量计中的旋转轮用于将试剂混合和分散在粉煤灰中。
6.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中以选定的化学试剂添加速率将化学试剂加到粉煤灰中的步骤是使用可编程序的逻辑控制器(PLC)进行控制。
7.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中化学试剂是减轻粉煤灰中的氨效应的氧化剂，其中粉煤灰中的氨被破坏以防止氨向粉煤灰处理和处置操作的环境释放。
8.按权利要求7所述处理粉煤灰的方法，其中来自计量装置的信号用于确定以基于预定剂量的化学试剂添加速率，其中预定的剂量是通过测定粉煤灰中的氨浓度进行选择的。
9.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰用作任何干式或液体试剂的载体以使在使用粉煤灰的最终产品中具有特种性能。
10.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰是使用含有化学试剂的水浆料或含有溶解化学试剂的水溶液通过冲洗所述粉煤灰而输送以处置或基于土地的使用。
11.按权利要求10所述处理粉煤灰的方法，其中使用化学加料装置和排放装置使化学试剂在水中溶解或制成浆料。
12.按权利要求11所述处理粉煤灰的方法，其中化学剂溶液或浆料输送至搅拌机以喷洒到水调节的粉煤灰上。
13.按权利要求12所述处理粉煤灰的方法，其中输送化学剂溶液或浆料并与粉煤灰浆料混合以处理浆料输送管道和接受蓄水池中的氨。
14.一种通过在粉煤灰运输操作过程中添加化学试剂的处理粉煤灰的系统，该系统包括粉煤灰的贮料仓；用于计量从料仓排出的粉煤灰的质量流速的质量流量计量装置，其中计量装置发出相应于粉煤灰的质量流速的信号；用于以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂的化学加料装置；配置一种可编程序的逻辑控制器以接受相应于粉煤灰的质量流速的信号并基于所述信号选择化学试剂添加速率；和用于输送处理的粉煤灰的料排出喷口。
15.按权利要求14所述处理粉煤灰的系统，其中粉煤灰是通过可控的重力排放而从料仓排出。
16.按权利要求15所述处理粉煤灰的系统，其进一步包括用于控制粉煤灰的重力排放率的流量控制装置。
17.按权利要求16所述处理粉煤灰的系统，其中质量流量计量装置是一种配有用于将试剂混合和分散于粉煤灰中的旋转轮的惯性流量计。
18.按权利要求17所述处理粉煤灰的系统，其中化学试剂是减少粉煤灰中的氨效应的氧化剂，其中破坏灰中的氨以防止氨释放至粉煤灰处理和处置操作的环境中并且其中来自计量装置的信号是用于确定基于预定计量的化学试剂添加速率，其中预定计量是通过测定粉煤灰中氨的浓度而进行选择的。
19.按权利要求18所述处理粉煤灰的方法，其进一步包括一种成形的湿式混合锥体以接受来自化学加料装置的化学试剂，其中使用化学加料装置和排放装置使化学试剂在水中溶解或制成浆料。
20.按权利要求19所述处理粉煤灰的系统，其中化学剂溶液或浆料输送至混合机以用于喷洒在水调节的粉煤灰上。
全文摘要
一种在运输操作过程中通过添加化学试剂的处理粉煤灰的方法和系统。所述方法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰以及采用质量流量计量装置计量所排出的粉煤灰的质量流速。所述方法还包括产生一种来自相应于粉煤灰的质量流速的质量流量计量装置的信号和使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率添加化学试剂至粉煤灰中，其中化学试剂添加速率是基于排出的粉煤灰的质量流速而进行选定。所述方法还包括将化学试剂与粉煤灰混合以处理粉煤灰并且转送处理的粉煤灰至工作或处置场所。
文档编号A62D3/00GK101031522SQ200580030129
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月8日
发明者拉菲克·Y·明卡拉, 小托马斯·B·格雷厄姆, 罗伯特·D·纳尔逊 申请人:黑德沃特斯股份有限公司
相关申请的交叉文献按照35U.S.C.§119(e)的规定本申请要求对2004年9月8日提出的U.S.临时申请No.60/607796以及标题为“预处理粉尘的方法和工艺过程”的优先权。
背景技术：
发明领域本发明涉及粉煤灰处理的系统和方法，更具体地说，涉及通过在粉煤灰转移操作过程中添加一种化学试剂的预处理粉煤灰的系统和方法。
相关技术的说明燃煤发电站通常在含粉煤灰的烟道气中使用氨或氨基试剂，以(1)提高静电除尘器(ESP)的效率以降低不透明性和(2)使用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术除去氮氧化物(NOX)以满足NOX放出的控制。为了提高ESP效率，把氨注入烟道气中通常能导致氨在粉煤灰上沉积。另外，烟道气中的SO3与NH3的气相反应导致铵盐以硫酸铵(NH4)2SO4和硫酸氢铵NH4HSO4的形式沉积在粉煤灰上。在SCR和SNCR两个方法中，按照下列反应使用氨还原NOX以产生氮气和水蒸汽4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O氨污染粉煤灰的程度和浓度水平在发电站中是有变化的，其取决于氨注入的速率、SCR和SNCR方法效率、烟道气中的SO3量以及锅炉的操作条件和空气污染控制设备。燃煤发电厂产生的粉煤灰通常作为凝硬性混合物用于混凝土中并且部分置换水泥。粉煤灰是高效混凝土中的重要组分，并且对混凝土提供许多有利的特征，包括提高密度和长期强度、降低渗透性以及改进对化学侵蚀的耐久性。还有，粉煤灰可以改进新制混凝土的可加工性。当污染粉煤灰的氨用于基于硅酸盐水泥的砂浆和混凝土时，铵盐在水中溶解形成NH4+。在由水泥碱产生的高pH(pH＞12)的状态下，铵阳离子(NH4+)转化成可溶解的氨气(NH3)。氨气由新制砂浆或混凝土混合物中放出进入混凝土操作人员所接触的空气中。除了人接触因使用充有氨的粉煤灰产生的混凝土所放出的氨气的危险外，在燃煤发电站的所述粉煤灰在填埋和池塘中的处置对人和环境也造成潜在危险。粉煤灰中的铵盐化合物特别容易溶解。当与水接触时，铵盐浸提进入水中并且能带到地下水中和附近的河流和小溪，造成潜在的环境损害诸如地下水污染、鱼死亡以及过营养化。氨气还能在碱性粉煤灰湿润时放出，诸如由燃烧西部次烟煤所产生的。碱性粉煤灰的水处理和湿式处置都将使发电站工作人员接触氨气。已知根据共同转让的U.S.专利No.6790264，标题为控制由充有氨的粉煤灰所放出的氨，该文全文引入作为参考文献，用添加化学氧化试剂处理充有氨的粉煤灰。化学氧化剂不与是干粉煤灰的氨起反应；化学氧化剂在湿式浆料混合工艺过程中释放。一旦充有氨的粉煤灰被引入胶结性浆料中，来自充有氨的粉煤灰的铵盐溶解。胶结性浆料的高碱性(高pH)状态可转化铵阳离子(NH4+)为溶解的氨气(NH3)。没有化学氧化剂时，在混合、输送、浇注以及堆放的过程中从胶结性浆料中放出氨气(NH3)。优选的化学处理剂是强氧化剂，如，通常以Ca(OCl)2、NaOCl、LiOCl、三氯-s-三嗪三酮(三氯)等形式存在的次氯酸盐(OCl-)并将其加入充有氨的粉煤灰中。在粉煤灰掺入胶结性浆料之前，把化学氧化剂加到干燥的充有氨的粉煤灰中。在处理的粉煤灰与胶结性浆料混合时，产生化学转化使氨转化成无害产品。试剂是在水加入时活化并与所述在粉煤灰或混凝土浆料中的溶解氨起反应以首先形成一氯胺(NH2Cl)。由此，限制了氨气(NH3)的暴露危险。过量的次氯酸盐试剂将进一步氧化一氯胺以形成氮气(NH2)和氯化物。使用次氯酸盐的碱性水相氨的氧化反应如下NH4++OCl-→NH2Cl+H2O借助于次氯酸盐的氨的氧化速率取决于pH、温度、时间、起始剂量以及竞争还原剂的存在。在基于硅酸盐水泥的混凝土和砂浆中，这种反应的pH条件由存在的来自缔合的水泥水合物的碱所控制。所要求的胶结性浆料的pH介于12～14。新混合的混凝土的温度由于水合热倾向于稍微高于环境温度。最佳混凝土温度在10～15℃(50～60)的范围内，或者对于大量混凝土浇注低些，以避免热裂解。混凝土的温度不应超过33℃(90)。反应时间也由常规和标准混凝土操作即混合、处理和堆放方针所控制。预备混合的混凝土配料至少混合5～10分钟。ASTM C 94要求要堆放的混凝土混合90分钟内。在充有氨的粉煤灰和混凝土的混合物中的氨，是与次氯酸盐反应的最易获得的还原剂。在水中氨与次氯酸盐的氯胺形成反应在几分钟内完成99％。理论上，需要次氯酸盐与氨(Cl∶N)的摩尔比为1∶1时才能产生一氯胺。进一步提高Cl∶N的摩尔比可导致进一步的氧化并形成氮气和氯化物盐。对于向含氨浓度的粉煤灰加入化学试剂理想的是具有改进的空间效率和成本效果的方法和系统。
发明概述本发明的目的在于用于处理干的氨化的粉煤灰的空间效率和成本效果的方法。一方面，本发明的目的在于借助于在充有氨粉煤灰中可控的添加和混合干燥态化学试剂而处理粉煤灰的方法。添加的试剂是不活化的直到其后将水加入所述粉煤灰或含有所述粉煤灰的混凝土混合物中为止。所述方法包括测量和控制粉煤灰的质量流量、计量合适的试剂剂量、在所述粉煤灰测量装置中混合试剂和粉煤灰并把混合物输送到槽车或其它干粉末贮存的容器中。一方面，本发明的目的在于通过在粉煤灰转移操作过程中添加化学试剂而处理粉煤灰的系统。该系统包括粉煤灰贮料仓和用于计量从料仓排出的粉煤灰的质量流量的质量流量计量装置。计量设备发出相应于粉煤灰的质量流速的信号。该系统进一步包括以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂的化学加料设备。配置一种可编程序逻辑控制器以接受相应于粉煤灰的质量流速的信号并且基于所述信号选择化学试剂添加速率。该系统还包括适合输送处理粉煤灰的排料喷出口。另一方面，本发明的目的在于通过在粉煤灰转移的操作过程中添加化学试剂而处理粉煤灰的方法。该法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰并用质量流量计量装置计量排出的粉煤灰的质量流速。所述方法还包括由质量流量计量装置发出相应于粉煤灰的质量流速的信号并且使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂，其中化学试剂添加速率是基于排出的粉煤灰的质量流速加以选择。该方法还包括化学试剂与粉煤灰混合以处理粉煤灰并转移处理的粉煤灰至工作或处置场所。在下列详细描述的本发明的系统和方法的各种举例性实施方案说明了本发明的这些和其它特性和优点，或由这些描述是显而易见。
附图的简要说明通过参照下面本发明实施方案的说明并结合附图本发明上面提到的和其它特性将变得更加明显并且对本发明本身将能更好的理解。
图1是按本发明的一个实施方案的一种干粉煤灰处理系统的示意图；图2是按本发明的一个实施方案的一种湿粉煤灰处理系统的示意图；图3是在图1和2的处理系统中所使用的可编程序逻辑控制器的示意图。相应的参考符号在全部附图中指明相应部件。
示范性实施方案的详细说明现参照附图以下列详细描述阐述本发明，其中详细描述了优选实施方案，以能实施本发明。尽管本发明是参照这些特定的优选实施方案进行说明，但可以理解的是本发明不限于这些优选的实施方案。相反的是，本发明包括许多替换方案、改进方案和等同方案，根据下列详细说明的考虑将变得更加明显。本发明涉及在粉煤灰输送操作中使用加入的化学试剂以处理粉煤灰的系统和方法。参照图1，适于混合化学试剂与粉煤灰的干粉煤灰处理系统10以示意图说明。系统10包括一种通常在陈旧的燃烧燃料发电厂存在的类型的粉煤灰贮料仓12。通常粉煤灰是贮存在上面料仓12中，以适合重力排料到储罐卡车、铁路车辆等。按照本发明，处理粉煤灰是通过在粉煤灰输送过程中连续添加和混合化学试剂与粉煤灰，输送是从料仓12移出粉煤灰至工作或处置地点。在一实施方案中，用氧化剂处理粉煤灰以减轻粉煤灰中氨的影响，如共同转让的U.S.专利No.6790264中所描述的。合适的氧化剂包括以次氯酸钙(Ca(OCl)2)、次氯酸锂(LiOCl)或三氯-s-三嗪三酮(C3N3O3Cl3)形式的次氯酸盐(OCl-)以用于处理充有氨的粉煤灰以消除或基本降低从粉煤灰和混凝土的高pH浆料中放出氨气。尽管本文所描述的方法和系统涉及加到充有氨的粉煤灰中的氧化剂的添加，但所属技术领域的普通技术人员会理解本发明还可用于以任何其它干燥或液体化学品处理粉煤灰，以改进粉煤灰质量或赋予特定产品以特性而不偏离本发明的范围。理想的是，粉煤灰是通过重力排料从料仓12中排出的。使用流量控制装置13控制从料仓12排出粉煤灰的速率。优选的是，流量控制装置13是一种自动旋转闸阀。然而，可以使用控制粉煤灰由料仓12重力排放的其它装置，如使用调节有槽柱体、旋转空气栓(rotary air lock)或其它流量控制装置。来自料仓12的粉煤灰经流量控制阀13通过材料输送机16输送至质量流量计量装置14，如加料空气导轨。理想的是，质量流量计量装置14是一种惯性流量计，并且理想的是当来自料仓12的粉煤灰加料时，使用旋转轮以测量粉煤灰的质量流量。然而，可以使用其它已知的计量装置如基于科里奥利(Coriolis)效应的测量的装置或其它计量装置。在一种理想的实施方案中，流量控制阀13是应答或相反调节基于来自质量流量计量装置14所获得的质量流量速率信号，以控制阀的位置并提供一种由料仓12的粉煤灰的基本稳定和一致的流量。如举例说明，当粉煤灰进入质量流量计量装置14时，化学加料装置18将化学试剂加入粉煤灰。为了使化学试剂在靠近粉煤灰输送的位置方便获得，提供一种试剂处理和输送系统22，以向化学加料装置18供应试剂。在一种实施方案中，试剂处理和输送系统22包括试剂贮库24以及材料输送用的输送机如螺杆输送机25。使用真空系统(未示出)或其它输送装置向贮库24供应来自贮筒(未示出)的试剂。螺杆输送机25将来自贮库24的化学试剂输送到化学加料装置18中。当粉煤灰进入质量流量计量装置14时，化学加料装置18以选定的添加速度使用输送螺杆30输送化学试剂。理想的是，通过质量流量计量装置14中的旋转轮32，把干的化学试剂和干的粉煤灰一起混合。干粉煤灰和化学试剂的混合物经输送机34直接输到混合产品贮存容器或相反通过排料出口36输送到铁路车辆或储罐卡车。用化学试剂如此处理过的粉煤灰，能在工作场所使用。当处理的粉煤灰在胶结性浆料的高pH环境中与水混合时，化学试剂氧化氨并形成稳定的反应产品，这种产品不会扩散进入大气，因此降低了氨气的放出。合乎要求的是，化学试剂不氧化氨直到处理的粉煤灰混入工作场所的胶结性浆料中为止。现转向图2，它示意地说明用于混合化学试剂与充有氨的粉煤灰的湿式处理系统110。设想处理粉煤灰的设备有时将用于上述的干式处理系统10和湿式处理系统110两者，这取决于粉煤灰的性能和预定的粉煤灰用途。另外，处理系统10、110的许多组件部分具有重复的功能，这对于所属技术领域的一般技术人员来说是清楚的并且能适当地用作任一系统的一个部分。然而，还可设想在某些环境下需要的正是干式处理系统10，或相反，正是湿式处理系统110，并且本发明还对准所述系统中的仅仅一种的这种使用。通常使用湿式处理系统110是在粉煤灰不被销售进入混凝土使用，而是采用填埋处置或用于低值的填充用途，如矿和土地改造。在这些“处置”和土地使用的情况下，处理充有氨的粉煤灰的目的在于防止通过浸提使氨释放至环境中和/或防止人接触从高pH粉煤灰释放的氨气或用少量水泥处理这些粉煤灰，以使它们具有一些粘聚性和强度。例如，用约15％～20％的水份调节粉煤灰，使其易于在敞车内操作并且土地使用而无过量的粉尘飞扬。冲洗时，水用于输送粉煤灰至贮藏或处置槽，并且水含量可高达95％。湿式处理系统110按照与上述用于在输送操作中处理粉煤灰的干式处理系统10相似的概念，除了化学试剂不以干态加入粉煤灰，而是添加到需要调节或冲洗粉煤灰所需的水体积部分。用于调节粉煤灰的水的部分与试剂同时加入以载带试剂并有助于使粉煤灰分散在湿灰混合物中，正如下文所阐述的。用于输送试剂的水是调节或冲洗粉煤灰所需的总水量的一些份额，如所需水总量的约5％～约20％。然而，可以使用其它百分比的水。然后将用于合适的水含量所需的剩余水量加入粉煤灰中。例如，在冲洗使用时，仅有很少量的水将用于载带试剂进入冲洗水系统中。当试剂浆料与冲洗的粉煤灰接触时，试剂氧化在冲洗水中溶解的氨。如上所述，关于图1的干式系统10，在图2中举例说明的湿式处理系统110包括料仓12和流量控制装置13，其控制来自料仓12的粉煤灰重力排出到质量流量计量装置14的量。另外，同样的化学加料装置18也能用于添加化学试剂。然而，在湿式处理系统110中，化学加料装置18输送干试剂至湿浆料混合锥形漏斗112中。使用化学加料装置18以选定速率计量干试剂和排放装置114以使试剂在混合锥体114的水中悬浮或溶解，化学试剂在水中溶解或形成浆料。然后溶解的试剂或浆料用浆料泵116输送至湿粉煤灰调节系统120中。需要时将化学试剂浆料引入在湿灰调节系统120中的混合器(例如，捏土机、湿式卸料机等)或运输管道122中的粉煤灰中。使用水辅助泵124把用于适当水量所需的剩余水加到混合器122中。然后冲洗处理的湿灰或使用输送设备126运送并排放进处置或使用场所或合适的卡车或按需要的铁路车辆。在举例说明的实施方案中，运送化学溶液或浆料并与灰浆料混合以便在浆料输送管道中和在接受蓄水中处理氨。粉煤灰中的氨理想的是基本被破坏以防来自粉煤灰处理和处置操作中的氨释放到环境中。依据pH、化学剂的剂量及水分含量而定，反应可以在约10～30分钟内完成。现参照图1和2，按照本发明干灰处理系统10和/或湿灰处理系统110监测粉煤灰的质量流量并按需要调节化学试剂的添加速度，以便达到理想的处理水平。在一实施方案中，质量流量计量装置14产生一个相应于从料仓12排出的粉煤灰的质量流速的信号。例如，在一实施方案中，质量流量计量装置14以粉煤灰吨/分计测量质量流速，并且产生一个相应于该质量流速的信号。现参照图3，由质量流量计量装置14产生的质量流速信号132被送入可编程序的逻辑控制器(PLC)130。PLC 130使用质量流速信号132并由操作人员键控所希望的试剂剂量134(例如，1b试剂/灰的吨数)，以确定试剂的添加速率。然后PLC 130将相应于化学添加速率136的信号送至化学加料装置18，该装置使化学加料装置18输送适当量的试剂(例如，1b试剂/分)。理想的是，系统10连续完成这工艺(即，每秒多次)，可精确地对粉煤灰提供所要求的化学试剂的量。PLC 130也可用于控制系统10的所有操作。例如，除了操作人员输入所要求的化学试剂剂量134和来自质量流量计量装置14的灰的质量流速132，理想的是，PLC 130接受下列的输入a)开始/停止系统信号138；b)用于湿式系统110的水流量/压力信号140；和c)各种工艺控制和安全信号142(试剂调拨高/低(hi/lo)、试剂温度、运送系统真空度等)。除了化学试剂添加速率136外PLC 130的输出包括a)开启/关闭阀(即，流量控制阀13，水系统中的阀)，以启动和终止系统144；b)各种操作状况和记录信号146；和c)各种报警148(例如，不足的试剂调拨、高的试剂温度、水流量/压力的损失、粉煤灰加料、试剂加料中的中止等)。现在将讨论系统10、110中的处理粉煤灰的方法。粉煤灰通过重力排放从粉煤灰贮料仓12排出。采用质量流量计量装置14计量粉煤灰的质量流速，以产生质量流速信号132。该质量流速信号132用于控制流量控制装置，以从料仓12的粉煤灰产生基本均匀的流量速率。质量流速信号132还可用于确定所要的化学添加速率136，化学加料装置18使用化学添加速率136从而导致以合适的速率将试剂加入粉煤灰，以产生所要求的试剂剂量134。PLC 130连续监测质量流速信号，以致保持合适的化学添加速率。然后化学试剂与粉煤灰混合或掺合，致使其大体上均匀地分散在粉煤灰中。当采用干式处理系统10时，可以添加干燥态的化学试剂，或者当采用湿式处理系统110时，以浆料或溶于水的形式加入。之后把处理的粉煤灰输送至工作或处置场所。在上述的实施方案中，Cl∶N的摩尔剂量要求介于约0.25∶1和约3∶1，优选介于1∶1和2∶1，最好1.5∶1，以减少氨并防止从含铵化合物的胶结性混合物中放出氨气。例如，使用1∶1的摩尔比，氧化100mg/Kg(以氨N成为一氯胺计)所需的每吨灰的Ca(OCl)2的理论量(以公斤(Kg)计)为0.51Kg。在次氯酸锂(LiOCl)的情况下，使用1∶1的摩尔比，氧化100mg/Kg(按氨N成为一氯胺计)每吨灰所需的LiOCl的理论量(以公斤(KgJ计)为0.42Kg。用于本发明时，词组含氧化剂的次氯酸盐可用于表示包含次氯酸盐部分或加水时形成这种部分的化合物。例如，加水时三氯(trichor)化合物形成次氯酸和氰尿酸。在提高pH时，次氯酸离子化成为次氯酸盐的离子。理想的是，在充有氨的粉煤灰中的氨浓度是作为工艺的一部分而确定的。粉煤灰中的氨浓度可用于确定输入PLC 130中的所要的试剂剂量134。在一实施方案中，氨的浓度可使用快速筛选试验程序而测定。快速筛选试验程序要求获得有代表性的粉煤灰样品。于密闭烧杯内将预定量的粉煤灰与已知体积的水混合，以溶解铵盐。使用氢氧化钠使粉煤灰和水浆料的pH提高至12.0以上，以使铵阳离子(NH4+)转化为氨气(NH3)。可使用一次性的氨气检测管测量密闭烧瓶中的液面上空间中的氨气浓度。液面上空间气体的样品可以使用手持空气样品提取泵通过检测管进行提取。烧杯液面上空间中的氨气浓度可在有刻度的检测管上的颜色变化测定，通常由黄变至蓝色。通过检测管测量氨气的浓度直接与烧杯中所放置的灰中的氨浓度有关。然而，任何测定充有氨的粉煤灰中氨气浓度的方法都可以使用而不偏离本发明的范围。本发明通过使用连续称重/混合装置，该装置配有使用可编程序逻辑控制器监测和操作的组合式试剂加料器，而消除了昂贵和多步组成部分的需要。上面说明了实施本发明以及制造和使用装置的方式与方法的最佳模式。然而，本发明根据上述讨论易于改进和替换结构，这些是完全等同的。因此，它不限制本发明于在此公开的特殊实施方案。相反，本发明是覆盖所有来自以下面权利要求所表示的本发明精神和范围内的改进和可替换的结构方案，权利要求特别指出和明显的要求保护本发明的主题。
权利要求
1.一种通过在粉煤灰输送操作中添加化学试剂而处理粉煤灰的方法，该方法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰；采用质量流量计量装置计量排出的粉煤灰的质量流速；从质量流量计量装置产生相应于粉煤灰的质量流速的信号；使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率将化学试剂添加至粉煤灰中，其中化学试剂添加速率是基于排出粉煤灰的质量流速而选择的；使化学试剂和粉煤灰混合以处理粉煤灰；和将经处理的粉煤灰输送至工作或处置场所。
2.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰是通过可控的重力排放从料仓排出。
3.按权利要求2所述处理粉煤灰的方法，其中使用流量控制装置控制粉煤灰的重力排放。
4.按权利要求3所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰的质量流速是用惯性流量计计量的。
5.按权利要求4所述处理粉煤灰的方法，其中惯性流量计中的旋转轮用于将试剂混合和分散在粉煤灰中。
6.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中以选定的化学试剂添加速率将化学试剂加到粉煤灰中的步骤是使用可编程序的逻辑控制器(PLC)进行控制。
7.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中化学试剂是减轻粉煤灰中的氨效应的氧化剂，其中粉煤灰中的氨被破坏以防止氨向粉煤灰处理和处置操作的环境释放。
8.按权利要求7所述处理粉煤灰的方法，其中来自计量装置的信号用于确定以基于预定剂量的化学试剂添加速率，其中预定的剂量是通过测定粉煤灰中的氨浓度进行选择的。
9.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰用作任何干式或液体试剂的载体以使在使用粉煤灰的最终产品中具有特种性能。
10.按权利要求1所述处理粉煤灰的方法，其中粉煤灰是使用含有化学试剂的水浆料或含有溶解化学试剂的水溶液通过冲洗所述粉煤灰而输送以处置或基于土地的使用。
11.按权利要求10所述处理粉煤灰的方法，其中使用化学加料装置和排放装置使化学试剂在水中溶解或制成浆料。
12.按权利要求11所述处理粉煤灰的方法，其中化学剂溶液或浆料输送至搅拌机以喷洒到水调节的粉煤灰上。
13.按权利要求12所述处理粉煤灰的方法，其中输送化学剂溶液或浆料并与粉煤灰浆料混合以处理浆料输送管道和接受蓄水池中的氨。
14.一种通过在粉煤灰运输操作过程中添加化学试剂的处理粉煤灰的系统，该系统包括粉煤灰的贮料仓；用于计量从料仓排出的粉煤灰的质量流速的质量流量计量装置，其中计量装置发出相应于粉煤灰的质量流速的信号；用于以选定的化学试剂添加速率向粉煤灰添加化学试剂的化学加料装置；配置一种可编程序的逻辑控制器以接受相应于粉煤灰的质量流速的信号并基于所述信号选择化学试剂添加速率；和用于输送处理的粉煤灰的料排出喷口。
15.按权利要求14所述处理粉煤灰的系统，其中粉煤灰是通过可控的重力排放而从料仓排出。
16.按权利要求15所述处理粉煤灰的系统，其进一步包括用于控制粉煤灰的重力排放率的流量控制装置。
17.按权利要求16所述处理粉煤灰的系统，其中质量流量计量装置是一种配有用于将试剂混合和分散于粉煤灰中的旋转轮的惯性流量计。
18.按权利要求17所述处理粉煤灰的系统，其中化学试剂是减少粉煤灰中的氨效应的氧化剂，其中破坏灰中的氨以防止氨释放至粉煤灰处理和处置操作的环境中并且其中来自计量装置的信号是用于确定基于预定计量的化学试剂添加速率，其中预定计量是通过测定粉煤灰中氨的浓度而进行选择的。
19.按权利要求18所述处理粉煤灰的方法，其进一步包括一种成形的湿式混合锥体以接受来自化学加料装置的化学试剂，其中使用化学加料装置和排放装置使化学试剂在水中溶解或制成浆料。
20.按权利要求19所述处理粉煤灰的系统，其中化学剂溶液或浆料输送至混合机以用于喷洒在水调节的粉煤灰上。
全文摘要
一种在运输操作过程中通过添加化学试剂的处理粉煤灰的方法和系统。所述方法包括从粉煤灰贮料仓排出粉煤灰以及采用质量流量计量装置计量所排出的粉煤灰的质量流速。所述方法还包括产生一种来自相应于粉煤灰的质量流速的质量流量计量装置的信号和使用化学加料装置以选定的化学试剂添加速率添加化学试剂至粉煤灰中，其中化学试剂添加速率是基于排出的粉煤灰的质量流速而进行选定。所述方法还包括将化学试剂与粉煤灰混合以处理粉煤灰并且转送处理的粉煤灰至工作或处置场所。
文档编号A62D3/00GK101031522SQ200580030129
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月8日
发明者拉菲克·Y·明卡拉, 小托马斯·B·格雷厄姆, 罗伯特·D·纳尔逊 申请人:黑德沃特斯股份有限公司
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