Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Pomiar ciągły emisji rtęci z instalacji wypalania klinkieru portlandzkiego

100%

Głodek-Bucyk E. , Pacierpnik W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

tom R. 10, nr 29

18--25

PL

Podstawowym celem pracy było określenie poziomu emisji rtęci z układu wypalania klinkieru portlandzkiego metody suchej z długim piecem. Pomiar koncentracji rtęci w emitowanych gazach prowadzono w sposób ciągły przez okres 60 dni przy wykorzystaniu urządzenia pomiarowego Tekran 3300 firmy Tekran Instruments Corporation, który umożliwia ciągłą analizę rtęci połączoną z jej specjacją – równoczesną analizę rtęci elementarnej i jonowej. Podstawowym czynnikiem wpływającym na poziom emisji jest konfiguracja pracy instalacji, a mianowicie praca z suszarnią żużla lub bez suszarni. W wariancie pracy z włączoną suszarnią żużla średnia emisja rtęci kształtuje się na poziomie 19,1 μg/m3 (35,1 μg/m3n 10% O2). Przy wyłączonej suszarni emisja wynosi 6,5 μg/m3 (13,3 μg/m3n 10% O2).

EN

The aim of the study is to determine the level of mercury emissions from the long dry clinker burning plant. Measurement of mercury concentration in emitted gases was carried out continuously for a period of 60 days using the Tekran 3300 Tekran Instruments Corporation measuring instrument, which enables continuous analysis of mercury combined with its speciation – simultaneous analysis of elemental and ionic mercury. The basic factor affecting on emissions level is the work configuration of the installation, namely work with a slag dryer or without a dryer. For the variant with the dryer on the average mercury emission is 19.1 g/m3 (35.1 μg/m3n 10% O2). For dryer off 6.5 μg/m3 (13.3 μg/m3n 10% O2).

2

Paliwa z odpadów wyzwaniem środowiskowym dla technologii wypalania klinkieru

100%

Głodek-Bucyk E. , Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2014

|

tom R. 7, nr 18

188--197

PL

Stopień wykorzystania odpadów jako alternatywnego źródła energii jest bardzo zróżnicowany w poszczególnych regionach i krajach świata. W Unii Europejskiej, a także w Polsce w piecach cementowych substytucja paliw naturalnych przez odpady palne jest znaczna i w indywidualnych przypadkach osiąga wartość powyżej 80%. Wykorzystanie paliw alternatywnych wiąże się z korzyściami nie tylko dla przedsiębiorstw (ograniczenie kosztów zakupu paliwa), ale również dla środowiska (alternatywy dla składowania odpadów). Może jednak wiązać się z występowaniem niekorzystnych zjawisk i utrudnieniami w prowadzeniu procesu wypalania klinkieru. W pracy przedstawiono wpływ stosowania paliw z odpadów na prace układu wypalania, na wzrost jednostkowego zapotrzebowania na ciepło, jak również wpływ na wielkość emisji zanieczyszczeń.

EN

Utilization of waste as an alternative energy sources is very varied in different regions and countries of the world. In the European Union and in Poland substitution of fossil fuels by combustible waste in rotary kilns is significant and in individual cases reaches value above 80%. The use of alternative fuels offers benefits not only for businesses (reduction of fuel costs), but also for the environment (alternative to landfilling of waste). However, it can occur negative phenomena and difficulties during carrying out of the clinker burning process. In the paper was show the influence of the use of waste fuels of the clinker burning process, the increase of heat demand as well as the impact on the emission of pollutants to the air.

3

Badania emisji organicznych związków węgla (TOC) w instalacjach piecowych do produkcji klinkieru

100%

Sładeczek F. , Głodek-Bucyk E.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

tom R. 20/82, nr 6

366--374

PL

Do kontrolowanych szkodliwych substancji emitowanych przez cementownie należą także gazy i pary związków organicznych, które określamy jako „całkowity węgiel organiczny”, przy czym przyjął się zwyczajowo angielski skrót TOC. Jak potwierdziły nasze pomiary ich stężenie w gazach odlotowych z pieców cementowych zależy głównie od zawartości substancji organicznych w zestawie surowcowym, podawanym do pieca. Jednak na emisję tą ma również wpływ niezupełne spalanie paliw piecowych, szczególnie paliw alternatywnych. W celu ustalenia źródeł pochodzenia węgla organicznego w instalacji piecowej przeprowadzono pomiary w trzech piecach z wymiennikami cyklonowymi, z których dwa były opalane węglem i paliwami alternatywnymi, a jeden tylko węglem. Pomiary wykazały, że wskaźnik emisji TOC mieści się w przedziale 17 – 147 mg/m3con. Emisja węgla organicznego z zestawu surowcowego i paliwa w piecach objętych badaniami różniły się znacznie. Emisja ta z paliw była w zakresie 0,001– 0,208 g/kg klinkieru. Stwierdzono, że całkowita emisja węgla organicznego wiązała się nie tylko z zawartością węgla organicznego w zestawie surowcowym lecz także z warunkami spalania paliw w układzie piecowym. Zawartość węgla organicznego w węglu kamiennym jest także jednym ze źródeł emisji TOC.

EN

Among the controlled pollutants emitted by cement plants are gases and vapors of organic substances, expressed as total organic carbon TOC. As our measurements have confirmed their concentration in outlet gases from clinker burning kilns depends primarily on the share of organic substances in the kiln feed. However, the pollution may also be associated with incomplete combustion of fuels, especially alternative fuels. In order to determine the TOC sources in kiln installation the measurements were performed on three preheater kilns, of which two were fired with coal co-combusted with alternative fuels and one only with coal. The measurements have shown that the TOC emission factors is in the range 17 - 147 mg/m3con. The TOC emission from raw materials and fuels for tested kilns differed significantly. The emission from fuels was in the range 0.001- 0.208 g/kg of clinker. It was found that the total TOC emission was related not only to the quantity of organic substances in the raw meal but also to the conditions of the fuel combustion process in the kiln system. Organic carbon content in hard coal is also one the source of TOC emission.

4

Badania wykorzystania niskotemperaturowej pirolizy do przetwarzania biomasy odpadowej na biowęgiel w instalacji testowej

100%

Sładeczek F. , Głodek-Bucyk E.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

tom R. 10, nr 28

50--61

PL

W artykule opisano instalację testową do niskotemperaturowej pirolizy biomasy w Oleśnie, bazującą na niemieckiej technologii WSK Anlage GmbH. Wykonano na niej testy wytwarzania biowęgla z biomasy odpadowej, m.in. z obornika kurzego, słomy żytniej oraz komunalnych osadów ściekowych. W wyniku pirolizy uzyskano biowęgiel, olej pirolityczny oraz niewielkie ilości biogazu. Analizy fizykochemiczne uzyskanego biowęgla, wykonane zgodnie z zaleceniami EBC (European Biochar Certificate), wykazały ich przydatność energetyczną w przypadku osadów ściekowych i słomy oraz możliwość zastosowania jako polepszacza gleby lub do rekultywacji terenów leśnych w przypadku obornika kurzego i słomy. Przeprowadzono także ocenę ekonomiczną funkcjonowania instalacji wytwarzania biowęgla z obornika kurzego o wydajności biowęgla 420 ton/rok. Jak wynika z oceny, budowa przemysłowej instalacji niskotemperaturowej pirolizy biomasy odpadowej ma uzasadnienie finansowe tylko w przypadku uzyskania dotacji do danej inwestycji.

EN

The article describes a test installation for the low-temperature pyrolysis of biomass in Olesno, based on German technology WSK Anlage GmbH. ICiMB Division Opole performed the tests of producing biochar from waste biomass, such as chicken manure, straw, rye and municipal sewage sludge. As a result of pyrolysis biochar, pyrolysis oil and small amounts of biogas were obtained. Chemical and physical analysis of obtained biochar in accordance with the recommendations of the ECB (European Biochar Certificate), have shown their energetic usefulness in the case of sewage sludge and straw as well as soil improvers or material for reclamation of forest land in the case of chicken manure and straw. Also an economic assessment of the operation of installations producing biochar from chicken manure with a capacity of 420 tons/year was carried out. This assessment shows that the erection of industrial installations for low temperature pyrolysis of waste biomass makes financial sense only with case of subsidies for the investment.

5

Biowęgiel jako sorbent do redukcji rtęci z gazów odlotowych

80%

Głodek-Bucyk E. , Sładeczek F. , Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

tom R. 10, nr 29

26--35

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad efektywnością redukcji rtęci przy wykorzystaniu biowęgla z biomasy, uzyskanego w wyniku niskotemperaturowej pirolizy. Badania przeprowadzono na gazach odlotowych instalacji wypalania klinkieru pracującej w technologii metody suchej. Zastosowanie metody iniekcji pyłu biowęgla do tych gazów (T = 140°C, CO2 = 12%, SO2 = O%, H2O = 4%) w ilości 8,6–9,6 g/m3n skutkuje zmniejszeniem koncentracji rtęci o ok. 40%.

XX

The paper presents results of mercury reduction studies using biomass derived from low temperature pyrolysis of biomass. The research was carried out on waste gases from clinker burning plant using dry method technology. The application of the method of injection of biochar dust to these gases (T = 140°C, CO2 = 12%, SO2 = O%, H2O = 4%) in the amount of 8,6–9,6 g/m3n results in a reduction of mercury concentration by about 40%.

6

Możliwości wykorzystania układów ORC w przemyśle cementowym

80%

Głodek-Bucyk E. , Sładeczek F. , Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

tom R. 9, nr 27

26--34

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania ciepła odpadowego do produkcji energii elektrycznej z układów wypalania klinkieru zlokalizowanych w Polsce. Ilość dostępnego ciepła odpadowego uzależniona jest od zapotrzebowania ciepła w procesach suszenia surowców i paliw. Poziom wykorzystania entalpii gazów odlotowych w cementowniach waha się w graniach od 63 do 100%, natomiast dla powietrza nadmiarowego wynosi od 0 do 100%. Dla analizowanych instalacji wypalania klinkieru łączna moc turbozespołów wyniesie ok. 27,5 MWel, natomiast roczna produkcja energii elektrycznej wynosi potencjalnie 177 GWh.

EN

The paper presents an analysis of using waste heat for electricity production in clinker burning systems. The quantity of available waste heat depends on the heat demand in the raw materials and fuels drying process. The level of use of the enthalpy of exhaust gases varies from 63 to 100%, whereas the excess air is from 0 to 100%. Total turbine power will be approx. 27,5 MWel for the analyzed system clinker burning. While the annual electricity production is potentially 177 GWh.

7

Ocena zanieczyszczeń metali w pyłach PM10 i PM2,5 emitowanych z procesów przemysłowych sektora materiałów mineralnych

80%

Sładeczek F. , Głodek-Bucyk E. , Stec K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

tom R. 8, nr 20

68--79

PL

W artykule omówiono wymagania prawne dotyczące koncentracji pyłu PM10 i PM2,5 oraz metali ciężkich w powietrzu i w emisjach. Przedstawiono stan badań w zakresie identyfikacji wymienionych zanieczyszczeń z instalacji przemysłowych oraz w otoczeniu. Zaprezentowano metodykę otrzymywania próbek pyłów PM10 i PM2,5 emitowanych z procesów przemysłowych oraz analiz metali zawartych w tych pyłach. Omówiono wstępne rezultaty analiz metali dla pyłów PM10 i PM2,5 emitowanych z instalacji cementowych i wapienniczych. Stwierdzono najwyższe zanieczyszczenia dla Zn, Pb oraz Mn, przy czym generalnie zanieczyszczenia z procesu wypalania klinkieru są wyższe niż z wypalania wapna.

EN

The article discusses the legal requirements for particulate matter PM10 and PM2,5 and metal pollution in the air – in emissions and the environment. In addition, research state of pollution of particulate matter and metals from industrial processes and in the environment – in urban and rural areas was presented. The paper presents a methodology for obtaining samples of PM10 and PM2.5 emitted from industrial processes and the analysis of metals in these dusts. The paper shows the preliminary results of the analysis of metals for PM10 i PM2.5 emitted from cement and lime plants. It has been found the highest pollution for Zn, Pb and Mn, and in general greater contaminations from the clinker burning process than from the lime kiln.

8

Model matematyczny chłodnika rusztowego klinkieru

80%

Głodek-Bucyk E. , Sładeczek F. , Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

tom R. 8, nr 23

19--27

PL

Chłodniki rusztowe są elementem linii technologicznej pieca obrotowego do wypalania klinkieru, służącym do schładzania klinkieru w końcowym etapie procesu jego wytwarzania. Rozkład temperatury klinkieru podczas procesu ochładzania ma ważny wpływ na jakość produkowanego cementu. Dlatego też istotna jest znajomość gradientu temperatury klinkieru i powietrza w poszczególnych strefach tego urządzenia. W artykule przedstawiono symulacje pracy chłodnika klinkieru przy wykorzystaniu modelu infiltracyjnej wymiany ciepła w ośrodkach porowatych, który oparty jest na wymianie ciepła pomiędzy powietrzem chłodzącym a gorącym klinkierem.

EN

The grate cooler is a part of the technological line for clinker burning used for cooling of clinker in the final stage of the process. Temperature distribution of clinker during the cooling process has a significant impact on the cement quality. Therefore it is important to know the clinker and cooling air temperature gradient in the specific zones of the device. The paper presents simulations of clinker cooler performance using a seepage heat transfer model based on the exchange of heat between the cooling air and the hot clinker.

9

Badania sprawności separacji dolnych cyklonów wymiennika w układzie wypalania klinkieru portlandzkiego

80%

Głodek-Bucyk E. , Kalinowski W. , Wasilewski M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2018

|

tom R. 11, nr 32

21--30

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych przepływu mieszaniny pyłowo-gazowej w dolnym cyklonie wymiennika ciepła pieca do wypalania klinkieru portlandzkiego. Badania zostały przeprowadzone z zastosowaniem modelowania CFD (Computational Fluid Dynamice). Przedmiotem badań była ocena wpływu zmiany kształtu zadaszenia cyklonu (dwa warianty rozwiązań) oraz głębokości zanurzenia rury nurnikowej na sprawność odpylania. Zmiana kształtu zadaszenia cyklonu ma minimalny wpływ na sprawność całkowitą odpylania. Wprowadzenie rury nurnikowej istotnie poprawia skuteczność odpylania cyklonu – dla modelu 1 o ok. 9% (z 59,8 na 65,3%), natomiast dla modelu 2 o 13% (z 58,1 na 65,8%).

EN

The paper presents the study of a gas-dust mixture flow in the lower cyclone of suspension preheater kilns. The research carried out with the use of CFD-Computational Fluid Dynamics modeling. The subject of the research was to assess the impact of cyclone roofing changes and the vortex finder length on the dust removal efficiency. The cyclone roof shape (without a vortex finder) has a minimal effect on the overall dust extraction efficiency. The application of the vortex finder significantly improves cyclone removal efficiency – for model 1 by about 9% (from 59.8% to 65.3%) and for model 2 by 13% (from 58.1% to 65.8).

10

Weryfikacja modeli numerycznych CFD na przykładzie cyklonów stosowanych w cyklonowym wymienniku ciepła

80%

Wasilewski M. , Głodek-Bucyk E. , Kalinowski W.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

tom R. 10, nr 29

76--89

PL

Analizując dotychczasowe prace badawcze nad odpylaczami cyklonowymi z zastosowaniem modelowania numerycznego przepływów (Computational Fluid Dynamics – CFD) można stwierdzić, że stosowano głównie cztery modele numeryczne: k-ε, k-ε RNG, Reynolds Stress Model (RSM) oraz Large Eddy Simulations (LES). Celem niniejszej pracy była ocena dokładności i poziomu wiarygodności tych modeli na przykładzie cyklonu stosowanego w konstrukcjach cyklonowego wymiennika ciepła. Weryfikacji dokonano w zakresie wartości spadku ciśnienia i skuteczności odpylania mąki surowcowej. Otrzymane wyniki drogą obliczeniową porównano z wynikami pochodzącymi z rzeczywistej instalacji wypalania klinkieru. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że w przypadku cyklonów stosowanych w cyklonowych wymiennikach ciepła najbardziej dokładne okazały się modele RSM (w przypadku skuteczności odpylania) oraz LES (w zakresie spadku ciśnienia). Przeprowadzona analiza oraz wnioski mogą być pomocne w procesie definiowania strategii badań numerycznych, będących etapem optymalizacji konstrukcji cyklonów stosowanych w cyklonowych wymiennikach ciepła.

EN

A review of studies on the cyclone separators using Computational Fluid Dynamics (CFD) that have been published so far indicates that research has primarily involved four numerical models: k-ε, k-ε RNG, Reynolds Stress Model (RSM) and Large Eddy Simulations (LES). The aim of this paper was to assess the precision and reliability of these models based on a cyclone used as part of cyclone suspension preheater. The assessment concerned the value of pressure drop and separation efficiency of the raw meal. Results obtained through computation were compared to those obtained in a real clinker burning installation. The obtained results showed that in the case of cyclone separators used in cyclone suspension preheater the RSM model (in the case of separation efficiency) and LES model (in the case of pressure drop) were most accurate. The performed analysis and its conclusions may prove useful for defining the strategy of numerical research aimed at optimizing the structure of cyclones used in cyclone suspension preheater.

11

Wpływ wykorzystania osadów ściekowych w technologii produkcji klinkieru portlandzkiego na poziom emisji CO2

80%

Głodek-Bucyk E. , Sładeczek F. , Kalinowski W. , Dudkiewicz M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

tom R. 9, nr 26

40--50

PL

W pracy przedstawiono problematykę wykorzystania komunalnych osadów ściekowych (KOS) w układach wypalania klinkieru. Są one atrakcyjnym substytutem węgla ze względu na neutralność pod kątem emisji CO2. W celu określenia poziomu emisji CO2 ze spalania mieszanki paliw w nowoczesnym układzie linii wypalania klinkieru o wydajności 2000 ton/dobę przeprowadzono obliczenia dla różnych konfiguracji współspalanych paliw. Wykazały one, iż substytucja węgla paliwami alternatywnymi i osadami ściekowymi na poziomie 85% skutkuje zmniejszeniem wskaźnika emisji paliwowej dwutlenku węgla o ok. 35%.

EN

The paper presents an analysis of the application of sewage sludge in systems of the clinker burning. Sewage sludge is an attractive substitute for coal due to neutrality in terms of CO2 emissions. In order to determine the level of CO2 emissions from the mixed fuel combustion in modern clinker burning line with a capacity of 2000 tons/day, calculation for various configurations of co-combustion fuels were carried out. It was showed that the substitution of coal with alternative fuels and sewage sludge at the level 85% results in a reduction of fuel emission of carbon dioxide by about 35%.