Nosel FGD Karbida Silikon untuk desulfurisasi di pembangkit listrik

Nozel Penyerap Desulfurisasi Gas Buang (FGD)
Penghapusan oksida sulfur, umumnya disebut SOx, dari gas buang menggunakan reagen alkali, seperti bubur batu kapur basah.

Ketika bahan bakar fosil digunakan dalam proses pembakaran untuk menjalankan boiler, tungku, atau peralatan lainnya, bahan bakar tersebut berpotensi melepaskan SO2 atau SO3 sebagai bagian dari gas buang. Oksida sulfur ini mudah bereaksi dengan unsur lain membentuk senyawa berbahaya seperti asam sulfat dan berpotensi berdampak negatif terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Karena potensi efek ini, pengendalian senyawa ini dalam gas buang merupakan bagian penting dari pembangkit listrik tenaga batu bara dan aplikasi industri lainnya.

Karena kekhawatiran akan erosi, penyumbatan, dan penumpukan, salah satu sistem yang paling andal untuk mengendalikan emisi ini adalah proses desulfurisasi gas buang basah (FGD) menara terbuka yang menggunakan batu kapur, kapur terhidrasi, air laut, atau larutan alkali lainnya. Nosel semprot mampu mendistribusikan bubur ini secara efektif dan andal ke dalam menara penyerapan. Dengan menciptakan pola tetesan berukuran tepat yang seragam, nosel ini mampu secara efektif menciptakan luas permukaan yang dibutuhkan untuk penyerapan yang tepat sekaligus meminimalkan masuknya larutan pembersih ke dalam gas buang.

Memilih Nosel Penyerap FGD:
Faktor penting yang perlu dipertimbangkan:

Kepadatan dan viskositas media penggosok
Ukuran tetesan yang dibutuhkan
Ukuran tetesan yang tepat sangat penting untuk memastikan tingkat penyerapan yang tepat
Bahan nosel
Karena gas buang sering kali bersifat korosif dan cairan pembersih sering kali berupa bubur dengan kandungan padatan tinggi dan sifat abrasif, pemilihan material tahan korosi dan keausan yang tepat sangatlah penting.
Ketahanan terhadap penyumbatan nosel
Karena cairan pembersih seringkali berupa bubur dengan kandungan padatan tinggi, pemilihan nosel dengan mempertimbangkan ketahanan terhadap penyumbatan adalah hal yang penting.
Pola semprotan dan penempatan nosel
Untuk memastikan penyerapan yang tepat, cakupan aliran gas yang lengkap tanpa bypass dan waktu tinggal yang cukup adalah penting
Ukuran dan jenis sambungan nosel
Laju aliran fluida penggosok yang dibutuhkan
Penurunan tekanan yang tersedia (∆P) melintasi nosel
∆P = tekanan suplai di saluran masuk nosel – tekanan proses di luar nosel
Teknisi kami yang berpengalaman dapat membantu menentukan nosel mana yang akan berfungsi sesuai kebutuhan dengan detail desain Anda
Penggunaan Umum Nosel Penyerap FGD dan Industri:
Pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dan fosil lainnya
Kilang minyak bumi
Insinerator sampah kota
Kiln semen
Pabrik peleburan logam

Lembar Data Material SiC

Kekurangan Kapur/Batu Kapur

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, sistem FGD yang menggunakan oksidasi paksa kapur/batu kapur (LSFO) mencakup tiga subsistem utama:

• Persiapan, penanganan dan penyimpanan reagen
• Bejana penyerap
• Penanganan limbah dan produk sampingan

Persiapan reagen terdiri dari pengangkutan batu kapur yang dihancurkan (CaCO3) dari silo penyimpanan ke tangki umpan yang diaduk. Bubur batu kapur yang dihasilkan kemudian dipompa ke bejana penyerap bersama dengan gas buang boiler dan udara pengoksidasi. Nosel semprot menyemprotkan tetesan halus reagen yang kemudian mengalir berlawanan arah dengan gas buang yang masuk. SO2 dalam gas buang bereaksi dengan reagen kaya kalsium untuk membentuk kalsium sulfit (CaSO3) dan CO2. Udara yang dimasukkan ke dalam penyerap mendorong oksidasi CaSO3 menjadi CaSO4 (bentuk dihidrat).

Reaksi dasar LSFO adalah:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Bubur teroksidasi terkumpul di dasar absorber dan selanjutnya didaur ulang bersama reagen baru kembali ke header nosel semprot. Sebagian aliran daur ulang dialirkan ke sistem penanganan limbah/produk sampingan, yang biasanya terdiri dari hidrosiklon, filter drum atau sabuk, dan tangki penampung air limbah/cairan teraduk. Air limbah dari tangki penampung didaur ulang kembali ke tangki umpan reagen batu kapur atau ke hidrosiklon tempat limpasan dibuang sebagai efluen.

Skema Proses Penggosokan Basah Oksidatin Paksa Kapur/Batu Kapur

Sistem LSFO basah biasanya dapat mencapai efisiensi penghilangan SO2 sebesar 95-97 persen. Namun, mencapai tingkat di atas 97,5 persen untuk memenuhi persyaratan pengendalian emisi sulit, terutama bagi pembangkit listrik yang menggunakan batubara berkadar sulfur tinggi. Katalis magnesium dapat ditambahkan atau batu kapur dapat dikalsinasi menjadi kapur dengan reaktivitas tinggi (CaO), tetapi modifikasi tersebut memerlukan peralatan pabrik tambahan serta biaya tenaga kerja dan listrik terkait. Misalnya, kalsinasi menjadi kapur memerlukan pemasangan tanur kapur terpisah. Selain itu, kapur mudah mengendap dan hal ini meningkatkan potensi pembentukan kerak di dalam scrubber.

Biaya kalsinasi dengan tanur kapur dapat dikurangi dengan menyuntikkan batu kapur langsung ke dalam tungku boiler. Dengan pendekatan ini, kapur yang dihasilkan di dalam boiler terbawa bersama gas buang ke dalam scrubber. Masalah yang mungkin terjadi antara lain pengotoran boiler, gangguan perpindahan panas, dan inaktivasi kapur akibat pembakaran berlebih di dalam boiler. Selain itu, kapur menurunkan suhu aliran abu cair dalam boiler berbahan bakar batubara, sehingga menghasilkan endapan padat yang seharusnya tidak terjadi.

Limbah cair dari proses LSFO biasanya dialirkan ke kolam stabilisasi bersama dengan limbah cair dari tempat lain di pembangkit listrik. Limbah cair FGD basah dapat jenuh dengan senyawa sulfit dan sulfat, dan pertimbangan lingkungan biasanya membatasi pembuangannya ke sungai, aliran air, atau aliran air lainnya. Selain itu, daur ulang air limbah/cairan kembali ke scrubber dapat menyebabkan penumpukan garam natrium, kalium, kalsium, magnesium, atau klorida terlarut. Spesies-spesies ini pada akhirnya dapat mengkristal kecuali jika disediakan pembuangan yang cukup untuk menjaga konsentrasi garam terlarut di bawah jenuh. Masalah tambahan adalah laju pengendapan limbah padat yang lambat, yang mengakibatkan kebutuhan akan kolam stabilisasi yang besar dan bervolume tinggi. Dalam kondisi umum, lapisan yang mengendap di kolam stabilisasi dapat mengandung 50 persen atau lebih fase cair bahkan setelah beberapa bulan penyimpanan.

Kalsium sulfat yang diperoleh dari bubur daur ulang penyerap dapat tinggi dalam batu kapur yang belum bereaksi dan abu kalsium sulfit. Kontaminan ini dapat mencegah kalsium sulfat dijual sebagai gipsum sintetis untuk digunakan dalam produksi papan dinding, plester, dan semen. Batu kapur yang belum bereaksi merupakan pengotor utama yang ditemukan dalam gipsum sintetis dan juga merupakan pengotor umum dalam gipsum alami (tambang). Meskipun batu kapur sendiri tidak mengganggu sifat produk akhir papan dinding, sifat abrasifnya menimbulkan masalah keausan pada peralatan pemrosesan. Kalsium sulfit merupakan pengotor yang tidak diinginkan dalam gipsum apa pun karena ukuran partikelnya yang halus menimbulkan masalah kerak dan masalah pemrosesan lainnya seperti pencucian dan pengeringan kue.

Jika padatan yang dihasilkan dalam proses LSFO tidak dapat dipasarkan secara komersial sebagai gipsum sintetis, hal ini menimbulkan masalah pembuangan limbah yang cukup besar. Untuk boiler 1000 MW yang menggunakan batu bara sulfur 1 persen, jumlah gipsum yang dihasilkan sekitar 550 ton (pendek)/hari. Untuk pembangkit yang sama dengan batu bara sulfur 2 persen, produksi gipsum meningkat menjadi sekitar 1100 ton/hari. Dengan penambahan sekitar 1000 ton/hari untuk produksi abu terbang, total tonase limbah padat menjadi sekitar 1550 ton/hari untuk kasus batu bara sulfur 1 persen dan 2100 ton/hari untuk kasus sulfur 2 persen.

Keuntungan EADS

Alternatif teknologi yang terbukti untuk penggosokan LSFO adalah mengganti batu kapur dengan amonia sebagai reagen untuk menghilangkan SO2. Komponen penggilingan, penyimpanan, penanganan, dan pengangkutan reagen padat dalam sistem LSFO digantikan oleh tangki penyimpanan sederhana untuk amonia cair atau anhidrat. Gambar 2 menunjukkan skema aliran untuk sistem EADS yang disediakan oleh JET Inc.

Amonia, gas buang, udara pengoksidasi, dan air proses memasuki penyerap yang berisi beberapa tingkat nosel semprot. Nosel-nosel tersebut menghasilkan tetesan halus reagen yang mengandung amonia untuk memastikan kontak reagen yang rapat dengan gas buang yang masuk sesuai dengan reaksi berikut:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 dalam aliran gas buang bereaksi dengan amonia di bagian atas bejana untuk menghasilkan amonium sulfit. Bagian bawah bejana penyerap berfungsi sebagai tangki oksidasi tempat udara mengoksidasi amonium sulfit menjadi amonium sulfat. Larutan amonium sulfat yang dihasilkan dipompa kembali ke header nosel semprot pada beberapa tingkat di dalam penyerap. Sebelum gas buang yang telah dibersihkan keluar dari bagian atas penyerap, gas tersebut melewati demister yang menyatukan tetesan cairan yang terperangkap dan menangkap partikulat halus.

Reaksi amonia dengan SO2 dan oksidasi sulfit menjadi sulfat menghasilkan tingkat pemanfaatan reagen yang tinggi. Empat pon amonium sulfat dihasilkan untuk setiap pon amonia yang dikonsumsi.

Seperti halnya proses LSFO, sebagian aliran daur ulang reagen/produk dapat ditarik untuk menghasilkan produk sampingan komersial. Dalam sistem EADS, larutan produk lepasan dipompa ke sistem pemulihan padatan yang terdiri dari hidrosiklon dan sentrifus untuk memekatkan produk amonium sulfat sebelum pengeringan dan pengemasan. Semua cairan (limpahan hidrosiklon dan sentrifus konsentrat) diarahkan kembali ke tangki bubur dan kemudian dimasukkan kembali ke dalam aliran daur ulang amonium sulfat penyerap.

• Sistem EADS memberikan efisiensi penghilangan SO2 yang lebih tinggi (>99%), yang memberi pembangkit listrik berbahan bakar batu bara lebih banyak fleksibilitas untuk memadukan batu bara yang lebih murah dan berkadar sulfur lebih tinggi.
• Sementara sistem LSFO menghasilkan 0,7 ton CO2 untuk setiap ton SO2 yang dihilangkan, proses EADS tidak menghasilkan CO2.
• Karena kapur dan batu gamping kurang reaktif dibandingkan amonia dalam menghilangkan SO2, konsumsi air proses dan energi pemompaan yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai laju sirkulasi yang tinggi. Hal ini mengakibatkan biaya operasional sistem LSFO yang lebih tinggi.
• Biaya modal untuk sistem EADS serupa dengan biaya untuk membangun sistem LSFO. Sebagaimana disebutkan sebelumnya, meskipun sistem EADS membutuhkan peralatan pemrosesan dan pengemasan produk sampingan amonium sulfat, fasilitas penyiapan reagen yang terkait dengan LSFO tidak diperlukan untuk penggilingan, penanganan, dan pengangkutan.

Keunggulan utama EADS adalah eliminasi limbah cair dan padat. Teknologi EADS adalah proses tanpa pembuangan cairan, yang berarti tidak memerlukan pengolahan air limbah. Produk sampingan amonium sulfat padat mudah dipasarkan; amonia sulfat merupakan pupuk dan komponen pupuk yang paling banyak digunakan di dunia, dengan pertumbuhan pasar global yang diperkirakan hingga tahun 2030. Selain itu, meskipun produksi amonium sulfat membutuhkan sentrifus, pengering, konveyor, dan peralatan pengemasan, produk-produk ini bersifat non-eksklusif dan tersedia secara komersial. Tergantung pada kondisi ekonomi dan pasar, pupuk amonium sulfat dapat mengimbangi biaya desulfurisasi gas buang berbasis amonia dan berpotensi menghasilkan keuntungan yang substansial.

Skema Proses Desulfurisasi Amonia yang Efisien

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd adalah salah satu produsen solusi material baru keramik silikon karbida terbesar di Tiongkok. Keramik teknis SiC: Kekerasan Moh 9 (kekerasan Moh baru 13), dengan ketahanan erosi dan korosi yang sangat baik, ketahanan abrasi yang sangat baik, dan anti-oksidasi. Masa pakai produk SiC 4 hingga 5 kali lebih lama daripada material alumina 92%. MOR RBSiC 5 hingga 7 kali lipat lebih tinggi daripada SNBSC, sehingga dapat digunakan untuk bentuk yang lebih kompleks. Proses penawaran harga cepat, pengiriman sesuai janji, dan kualitasnya tak tertandingi. Kami selalu gigih dalam mencapai tujuan kami dan mengabdikan diri untuk masyarakat.