Emission of pollutants from the combustion of composite fuels by metallurgical processes

This paper presents the results of the study on emission characteristics of pollutants resulting from combustion process of composite alternative fuels for use in the processes of pyrometallurgy of copper as an alternative fuel to currently used coke breeze. These fuels are mainly based on waste carrier of “C” element, and the composition of the fuel is modelled in order to obtain the appropriate energy and emission parameters as well as strength parameters. These studies confirmed the possibility of using composite fuels as an alternative reducing agent as well as an energy carrier in the processes of pyrometallurgy of copper

Research on the reduction of cooper slag using an alternative coal range

Blister copper smelting in a flash furnace results in the generation of slag with a Cu content greater than 15 percent. In the process of reduction in an electric furnace, coke or coke breeze is used as a carbon-bearing material. The presented work shows the results of studies on the reduction of the slag with a carbon flotoconcentrate as a substitute for coke breeze. The microstructure, chemical composition and phase composition of slag samples were analyzed. Based on the results of chemical composition of the Cu-Pb-Fe alloy and the post-reduction slag, it was shown that carbon flotoconcentrate might be considered as an alternative for currently used reducers

Alternative binder for copper concentrate briquetting

In the paper, results of investigations on the use of new, alternative binder, based on technical grade glycerine and higher alcohols, for copper matte briquetting are presented. The use of alternative binder yields briquettes that show better drop and compressive strength properties compared with briquettes produced using traditional, sulphite lye binding material

Research on lime stone wet grinding process and influence of grinding on efficiency of desulfurization process

Rozdrabnianie jest jedną z operacji jednostkowych często stosowanych w wielu gałęziach przemysłu chemicznego, przemysłu energetycznego, spożywczego, kosmetycznego, farmaceutycznego i innych. Ze względów procesowych cząstki są rozdrabniane do tysięcznych części milimetra, przy czym uzyskanie zdefiniowanego rozkładu ziarnowego surowca ma swe odzwierciedlenie w jakości otrzymanego produktu, w jego właściwościach, jak również wpływa na sposób prowadzenia procesu [1÷4].One of the interesting areas of uses wet grinding process are reactions with solid sorbent, e.g. as in case of wet process flue gas desulfurization where grinding level influence on sorbent reactivity. The results of researches of wet grinding process and influence of grinding level of lime stone on its reactivity in wet desulfurization process have been introduced in the article. The researches of wet grinding process in hybrid mixer with two eccentric agitators: disc and hybrid paddle agitator have been carried on. Both of equations of energy transmission coefficient and of elementary work ofwet grinding process of lime stone in mixer with two eccentric agitators which the best describes according to Kick's assumptions with constant CK=6175,87 m2/s2 have been developed (1). Whereas the process of wet grinding has been described by equation which enable qualifying the indispensable time of wet grinding for set grinding level: The energy transmission coefficient can be determinate from criterion equation: Size reductions amount of do32/d32=44,08/1,26=35 bring about 5,5 times growth of lime stone suspension reactivity have been obtained during research. Thanks to growth of sorbent reactivity the decrease of thickness of spraying as well as circulation ratio of suspension in absorber in typical installation of desulfurization with capacity of 2100000 Nm3/h is possibility to get. Such situation gives an opportunity to disconnect one of the circulation pump which allowed to save about 900kW energy and in theyear about 2500 t of standard energetic carbon

Innovative municipal waste disposal

W artykule została opisana koncepcja technologii zgazowania i spalania odpadów komunalnych o wilgotności do 60%, bez konieczności używania paliwa pomocniczego, umożliwiająca uzyskanie dochodów za utylizację odpadów, jednocześnie dostarczając do lokalnych odbiorców energię cieplną na potrzeby grzewcze lub technologiczne, którą w przeciwnym wypadku wytwarzano by spalając gaz lub olej opałowy. Nadwyżka energii może być przetworzona na energię elektryczną za pomocą silnika parowego lub turbiny sprzężonej z generatorem.The article presents a gasification and incineration technology for treatment of municipal waste with a moisture content of up to 60%. The technology does not require auxiliary fuel, making it possible to generate an income from waste disposal while providing local customers with thermal energy for heating and auxiliary requirements which would have been otherwise produced through burning gas or fuel oil. Excess energy can be converted into electric power using a steam engine or a turbine attached to a generator

Research on combustion process of polydisperse coal mixtures of new generation with dominant share of quasicoking coal

Interwałowy proces spalania paliw stałych charakteryzuje specyficzna sekwencja okresów spalania paliwa; spalania aktywnego - przy optymalnym nadmiarze powietrza pozwalającym na osiągnięcie maksymalnej mocy cieplnej, a następnie spalania zachowawczego - przy niedomiarze powietrza, pozwalającym na utrzymanie lokalnych inkubatorów żaru, stanowiących w następczym cyklu źródło rozprzestrzeniania procesu palenia na całą masę paliwa. Interwałowy sposób spalania paliw stałych stanowi podstawową technikę spalania w piecach, szczególnie centralnego ogrzewania, z automatycznym podawaniem paliwa do paleniska typu retortowego bądź rusztowego. W okresie aktywnego spalania osiąga się optymalne parametry termodynamiczne czego efektem jest emisja spalin spełniających standardy ekologiczne. Natomiast w okresie spalania zachowawczego następuje znaczne obniżenie ilości spalin, jednak gorszej jakości, szczególnie ze względu na zwiększony udział tlenku węgla, substancji smolistych i sadzy. Newralgicznym momentem interwałowego sposobu spalania niektórych paliw stałych jest jednak przejście od okresu zachowawczego do okresu aktywnego spalania. Otóż w momencie tym następuje skokowy wzrost natężenia przepływu powietrza, co oznacza odbiór ciepła z powierzchni paliwa i obniżenie jej temperatury poniżej charakterystycznej temperatury zapłonu, czego konsekwencją jest gaśnięcie całej masy paliwowej. Problem ten nie był dostrzegany póki w procesie interwałowego spalania stosowano węgle kamienne energetyczne o indykatorze refleksyjności R zawiera (0,6…0,8)%. Jednak, w wyniku eksploatacji coraz głębszych pokładów węgla rośnie podaż węgli quasikoksowych o indykatorze refleksyjności R zawiera (0,8…1,2)%, posiadających właściwości spiekające. W trakcie procesu spalania następuje ich fragmentaryczne powierzchniowe spiekanie, co utrudnia dostęp tlenu do jądra kawałków paliwa. Węgle te cechuje nadto stosunkowo wysoka temperatura zapłonu rzędu 340°C, zaś skoksowanej warstwy powierzchniowej rzędu 450 do 500°C. Przejście od fazy zachowawczej do fazy aktywnego spalania oznacza zwykle obniżenie temperatury powierzchni karbonizatu poniżej temperatury zapłonu i zgaśnięcie całego złoża. Piece z sterowanym podawaniem paliwa stałego pozwalają na efektywne i ekologiczne prowadzenie procesu spalania węgli energetycznych o indykatorze refleksyjności R zawiera (0,6…0,8)% i o granulacji groszek, są jednak zawodne ze względu na gaśnięcie złoża przy spalaniu węgli quasikoksowych o indykatorze refleksyjności R zawiera (0,8…1,2)% i typów o wyższym indykatorze refleksyjności, stanowiących przyszłościowo dominujący rodzaj węgla. Sytuacja taka może oznaczać wycofanie tego typu pieców - nowoczesnych, o dobrej efektywności cieplnej i dobrych wskaźnikach ekologicznych, z rynku komunalnego, a w konsekwencji reorientację na droższe, importowane paliwo gazowe bądź ciekłe, a co gorsze rozpowszechnienie prostych pieców typu szybowego spalających wszystkiego rodzaju karbonizatów jednak z fatalnym skutkiem ekologicznym.Interval combustion process of solid fuels it's typical for automatic boilers use in central heating installations. Crucial moment of some solid fuels intervals combustion is change from conservative to active one when increase the air flow rate causes heat exchange from fuel surface and decrease fuel temperature under characteristic ignition temperature and takes effect at put out fuel bed. It's concern of quasicoke fuels with reflection indicator R (0.8…1.2)% characteristic for caking coal. Research has confirmed undisturbed boiler combustion for few days. It has been possible thanks to special properties of developed fuel which readjusted one to interval combustion. Ecological positive aspect of developed polydis-persion fuel mixtures in comparison to alternative homogeneous fuel with reflection indicator R (0.8…1.2)% has been confirmed. Studies on the process of interval combustion of solid fuels with a clear trend for coking occurring, have shown that the stabilization process can be achieved by using special polydispersion coal mixtures with different reflectivity, flash point and the granularity of individual components. As a result, polydispersion coal mixtures were developed of with such quantity and quality selected ingredients that it is characterized by stable interval combustion. Polydispersion mixture of solid fuel contains up to 80% of coking and quasicoking coals, up to 20% of brown coal and up to 10% of mixture of calcium, magnesium and silicates similar compound introduced in the form of halloysite

Binder fraction reduction in non-ferrous metals concentrates briquetting process

The research results on a method of reducing the amount of binder applied during formation of metal concentrates are presented. Research was done on a model copper concentrate, which was mixed in assumed mass fraction with binder, as well as binder with addition of waste polyols. Such mixtures were formed and tested using static compressive strength, both immediately after forming and after the assumed seasoning times: 24, 96, 192 and 336 hours. The results confirm the possibility of binder dose lowering using high-efficiency system of binder dispersing with small addition of waste polyols and by homogeneous mixing of the binder with the material. In all examined cases increase in seasoning time influenced mechanical strength of the formed shapes advantageously

Research on receiving composite energetic biofuel based on biomass from sewage sludge fermentation process

Przeprowadzone badania biokonwersji resztkowej biomasy ściekowej pozwoliły na otrzymanie energetycznego biopaliwa oraz wytypowanie racjonalnych warunków prowadzenia złożonego procesu i opracowanie zalecanego składu surogatu paliwowego. W skład surogatu wchodzą pofermentacyjne osady ściekowe (70% mas.), muł węglowy, lignoceluloza, trociny, biofaza glicerolowa i mieszanina bioalkoholi. Temperatura złoża uzyskana podczas biokonwersji (około 40°C) intensyfikuje odparowanie wody, dzięki czemu wilgotność mieszanki po procesie wynosi średnio 38%. Maksymalna temperatura złoża poddawanego biokonwersji (43°C) nie eliminuje organizmów chorobotwórczych, w związku z czym przeprowadzono badania procesu higienizacji surogatów paliwowych z użyciem energii mikrofal. Na podstawie badań mikro-biologicznych dobrano moc mikrofal (300 W) oraz czas trwania ekspozycji wynoszący 3 minuty, co przekłada się na wzrost temperatury wewnątrz kształtek surogatu do 93°C i zapewnia ich higienizację. Dodatkowo uzyskano spadek wilgotności mieszanek do 28% bezpośrednio po zastosowaniu mikrofal i do 26% po 24-godzinnej relaksacji. Otrzymany surogat paliwowy w postaci sferycznych kształtek o średnicy 20 mm posiada dobre własności mechaniczne pozwalające na jego bezpieczne konfekcjonowanie i transport. Ciepło spalania kompozytowego biopaliwa wynoszące około 18,5 MJ/kg (przewyższające ciepło spalania drewna) wskazuje, że może ono być z powodzeniem stosowane w energetyce jako biokomponent.Poland in recent years has been building and modernizing sewage treatment plants. The effect of this is quickly growing sewage sludge production which has to be utilised. Conversion of residual sewage biomass after fermentation process to fuel component which meets requirements of power industry makes possible its utilization and allows to meet requirements statements of European Union of the 20% share of renewable sources in electricity production. The paper discusses the method of composite biofuel production from residual sewage biomass (70%), coal mud, sawdust, lingocellulose, glycerol biophase and bioalcohols mixture. During research of bioconversion process obtained the bed temperature was about 40°C, which intensified water vaporization. The water content in fuel mixtures after bioconversion process was 38% on the average. The temperature of bed about 43°C (maximum) obtained during bioconversion process didn't eliminate pathogenic microorganisms therefore research on microwave hygienization was carried out. On the basis of microbiological research it was estimated that the value of microwave power about 300 W and 3 minutes of exposition time to microwave assures temperature increase to 93°C inside fuel surrogates and it's hygienization. Fuel with spherical shape of 20 mm diameter and good mechanical property sufficient for packing and transport was obtained during research on bioconversion process. Moreover the heat of combustion about 18,5 MJ/kg (higher then heat of combustion of wood) makes possible its application as bio compound in power industry