2007:11 Metalliskt aluminium. VÃ¤tgasbildning och ... - Avfall Sverige

More documents

Recommendations

Info

Innehållsförteckning1 Inledning................................................................................................................................................... 51.1 Bakgrund .............................................................................................................................................. 51.2 Beskrivning av forskningsområdet ..................................................................................................... 51.3 Forskningsuppgiften och dess roll inom forskningsområdet ............................................................ 81.4 Mål och målgrupp ................................................................................................................................ 82 Erfarenheter från Idbäcken av förbränning av plastrejekt............................................................. 92.1 Bränslen ................................................................................................................................................ 92.2 Beläggningsanalyser ............................................................................................................................ 93 Metod förbränningsförsök................................................................................................................... 123.1 Nyttjade aluminiuminnehållande bränslefraktioner......................................................................... 123.2 Svävhastighetsmätning ...................................................................................................................... 133.3 Förbränning av enstaka tunna aluminiumpartikelfraktioner ........................................................... 143.4 TGA/DTA analys............................................................................................................................... 153.5 Kemisk analys .................................................................................................................................... 153.6 Val av anläggningar för askprovtagning .......................................................................................... 164 Resultat ................................................................................................................................................... 174.1 Svävhastighetsmätning ...................................................................................................................... 174.2 Förbränning av enstaka tunna aluminiumpartikelfraktioner ........................................................... 174.3 TGA/DTA analys............................................................................................................................... 194.4 Jämviktsberäkningar .......................................................................................................................... 224.5 Kemisk analys av aska från anläggningar ........................................................................................ 234.6 Anläggningsintervjuer ....................................................................................................................... 255 Diskussion............................................................................................................................................... 286 Slutsatser ................................................................................................................................................ 297 Litteraturreferenser.............................................................................................................................. 30BilagorA Analyser.................................................................................................................................................. 31B Information från intervjuer ................................................................................................................ 324
1 Inledning1.1 BakgrundMetalliskt aluminium kan passera förbränningsrummet utan att varken oxidera eller smälta. Detta trots att aluminiumär en metall som oxideras mycket lätt (redoxpotential -1,68 V) och har en smältpunkt på 660°C, vilket ärbetydligt lägre än normal ugnstemperatur. Detta har konstaterats i ett tidigare Värmeforskprojekt ”Gasbildning iaska”. [1]En konsekvens av att aluminiumet inte oxideras är att det kan bidra till en ökad beläggningsbildning i pannan.Undersökningar har visat att upp till 20 % av beläggningarna kan bestå av aluminium. Detta försämrar värmeöverföringenoch kan också ge erosionsskador som följd av ökade rökgashastigheter.En annan konsekvens av metalliskt aluminium i askan har varit att det vid kontakt med vatten i vissa fall har gettproblem med vätgasbildning. Vid felaktig askhantering kan vätgasen uppstå i höga koncentrationer, vilket undervissa förhållanden kan leda till explosion.[1]Tidigare forskningsarbete har visat att det är mycket svårt att avskilja aluminium från bränslet. Resultaten fråntidigare studier finns i Värmeforskrapporten ”Funktion av allmetallseparatorer för avfallsbränslen” [2]. Somslutsats ur detta projekt kan konstateras att aluminiumproblematiken i stället måste beaktas vid förbränningenoch vid askhanteringen.Med anledning av att metalliskt aluminium kan passera förbränningen utan att oxideras väcktes frågan vilkaförbränningsförhållanden som krävs för att detta ska kunna ske. Det var också oklart hur mycket av beläggningsproblematikensom beror på metalliskt aluminium.1.2 Beskrivning av forskningsområdetAluminium i aska och bränsleI projektet ”Gasbildning i aska” hittades aluminiumpartiklar i flygaskan som endast hade ett tunt oxidskikt påytan men i övrigt helt bestod av metalliskt aluminium. Dessa partiklar var mycket små (ca 50-200 μm), se Figur1. Att dessa partiklar hittades var överraskande eftersom de rent termodynamiskt borde ha oxiderats i eldstaden.Det gick inte att hitta någon självklar förklaring till att dessa partiklar inte hade oxiderats. En teori är att dettunna oxidskikt som redan finns på partikelytan skyddar från vidare oxidation och i kombination med höga rökgashastigheterpasserar partiklarna mycket hastigt genom eldstaden, d.v.s. de ”hinner” inte oxideras. Med ledningenav storleken på partiklarna drogs slutsatsen att de troligtvis härstammade från tunn aluminiumfolie somt.ex. finns i vätskekartong. [1]5
Page 1: Metalliskt aluminium. Vätgasbildni
Page 4 and 5: SammanfattningI ett tidigare Värme
Page 8 and 9: Figur 1. SEM-foto av typisk alumini
Page 10 and 11: Aluminium i beläggningarDet finns
Page 12 and 13: förbränning av biomix (1:a stapel
Page 14 and 15: 3 Metod förbränningsförsökFörb
Page 16 and 17: freebordet hos cirkulerande respekt
Page 18 and 19: 3.6 Val av anläggningar för askpr
Page 20 and 21: Utifrån SEM/EDS-analyserna utförd
Page 22 and 23: umet inte oxiderats vid förbränni
Page 24 and 25: Figur 13. Resultat av TGA/DTA-analy
Page 26 and 27: Tabell 5. Resultat av kemisk analys
Page 28 and 29: säkerhet veta hur mycket aluminium
Page 30 and 31: 5 DiskussionUtgångspunkten när pr
Page 32 and 33: 7 Litteraturreferenser[1] Arm M; Li
Page 34 and 35: A AnalyserTabell 6. Beläggningsana
Page 36 and 37: B Information från intervjuerB.1
Page 38 and 39: fördelar sig jämnt och ligger mel
Page 40 and 41: halterna. En ombyggnation av rökga
Page 42 and 43: Efter händelserna har ventilatione
Page 44: Avfall Sverige Utveckling 2007:11IS

2007:11 Metalliskt aluminium. VÃ¤tgasbildning och ... - Avfall Sverige

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?