Properties of Waste from Coal Gasification in Entrained Flow Reactors in the Aspect of Their Use in Mining Technology / Właściwości odpadów ze zgazowania węgla w reaktorach dyspersyjnych w aspekcie ich wykorzystania w technologiach górniczych

Abstract

Most of the coal gasification plants based of one of the three main types of reactors: fixed bed, fluidized bed or entrained flow. In recent years, the last ones, which works as "slagging" reactors (due to the form of generated waste), are very popular among commercial installations. The article discusses the characteristics of the waste from coal gasification in entrained flow reactors, obtained from three foreign installations. The studies was conducted in terms of the possibilities of use these wastes in mining technologies, characteristic for Polish underground coal mines. The results were compared with the requirements of Polish Standards for the materials used in hydraulic backfill as well as suspension technology: solidification backfill and mixtures for gob caulking.Keywords: gasification, ash, slag, suspension, backfill Większość przemysłowych instalacji zgazowania węgla pracuje w oparciu o jeden z trzech głównych typów reaktorów: ze złożem stałym, dyspersyjny lub fluidalny. W zależności od rodzaju reaktora oraz szczegółowych rozwiązań instalacji, powstające uboczne produkty zgazowania mogą mieć różną postać. Zależy ona w dużej mierze od stosunku temperatury pracy reaktora do temperatury topnienia części mineralnych zawartych w paliwie, czyli do temperatury mięknienia i topnienia popiołu. W ostatnich latach bardzo dużą popularność wśród instalacji komercyjnych zdobywają reaktory dyspersyjne "żużlujące". W takich instalacjach żużel jest wychwytywany i studzony po wypłynięciu z reaktora. W niektórych przypadkach oprócz żużla powstaje jeszcze popiół lotny, wychwytywany w systemach odprowadzania spalin. Może być on pozyskiwany oddzielnie lub też zawracany do komory reaktora, gdzie ulega stopieniu. Wszystkie z analizowanych odpadów -trzy żużle oraz popiół pochodzą właśnie z tego typu instalacji. Tylko z jednej z nich pozyskano zarówno żużel jak i popiół, z pozostałych dwóch jedynie żużel. Odpady te powstały, jako uboczny produkt zgazowania węgla lub węgla z dodatkami: bitumin (żużel S1), czy biomasy (popiół A2, żużel S2).W polskim górnictwie podziemnym wyróżnić można kilka technologii podsadzkowych, w których do transportu materiału wykorzystywana jest woda. Tradycyjnie oraz ze względów historycznych, terminem "podsadzka hydrauliczna" określa się tę, która spełnia wymagania normy PN-93/G-11010. Do najważniej- szych cech takiej podsadzki hydraulicznej zaliczyć należy wypełnienia uprzednio wydzielonej pustki poeksploatacyjnej, materiałem o jak najmniejszej ściśliwości oraz o jak największej wodoprzepuszczalności. Materiał taki, po odprowadzeniu wody ma stanowić mechaniczna podporę stropu, a proces podsadzania jest ściśle powiązany z procesem eksploatacji, jako sposób likwidacji zrobów. Najczęściej stosowanymi materiałami są piasek podsadzkowy oraz odpady górnicze lub hutnicze (Lisowski, 1997).Od ponad dwudziestu lat, w polskim górnictwie węgla kamiennego obecna jest również inna technologia podsadzkowa, w której do transportu materiałów wykorzystywana jest woda. W tym przypadku części stałe to materiały drobn...

Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management

“…The petrographic analysis of ash from char combustion may be helpful in the determination of possible ways of its utilization. Some of the possible applications of ash, including the use as backfilling material, which were presented by Pomykała (Pomykała 2015). Mazurkiewicz et al (Mazurkiewicz et al 2012) show the following possibilities of ash management: the production of solidified ash slurries used for the hardening (stabilization) of embankments, and dumping grounds; local and other roads; production of cementless binders; production of Portland clinker; as an active cement additive; concrete production; production of light aggregates; road construction; use in agriculture and horticulture; for self-solidifying backfill in mining.…”