Silicio karbido FGD purkštukas, skirtas desulfurizavimui elektrinėje

Dūmtakio dujų desulfurizacijos (FGD) absorberio purkštukai
Sieros oksidų, paprastai vadinamų SOX, pašalinimas iš išmetamųjų dujų, naudojant šarminį reagentą, pavyzdžiui, šlapio kalkakmenio srutos.

Kai degimo procesuose naudojamas iškastinis kuras, skirtas katilams, krosnims ar kitai įrangai paleisti, jie gali išlaisvinti SO2 ar SO3 kaip išmetimo dujų dalį. Šie sieros oksidai lengvai reaguoja su kitais elementais, kad sudarytų kenksmingą junginį, pavyzdžiui, sieros rūgštį, ir gali neigiamai paveikti žmonių sveikatą ir aplinką. Dėl šio galimo poveikio šio junginio kontrolė išmetamosiose dujose yra esminė anglies kūrenamų elektrinių ir kitų pramoninių pritaikymų dalis.

Dėl erozijos, prijungimo ir kaupimosi problemų, viena patikimiausių šių išmetamųjų teršalų kontrolės sistemų yra atviro bokšto šlapios išmetamųjų dujų desulfurizacijos (FGD) procesas, naudojant kalkakmenio, hidratuotą kalkių, jūros vandenį ar kitą šarminį tirpalą. Purškimo purkštukai sugeba efektyviai ir patikimai paskirstyti šias slystes į absorbcijos bokštus. Sukūrę vienodus tinkamo dydžio lašelių modelius, šie purkštukai gali efektyviai sukurti paviršiaus plotą, reikalingą tinkamam absorbcijai, tuo pačiu sumažinant šveitimo tirpalo patekimą į išmetamųjų dujų dujas.

Pasirinkus FGD absorberio purkštuką:
Svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti:

Medijos tankio ir klampumo šveitimas
Reikalingas lašelių dydis
Tinkamas lašelių dydis yra būtinas norint užtikrinti tinkamą absorbcijos greitį
Purkštuko medžiaga
Kadangi išmetamųjų dujų dujos dažnai būna korozinės, o šveitimo skystis dažnai būna srutas, turintis aukštą kietųjų medžiagų kiekį ir abrazyvines savybes, svarbu pasirinkti tinkamą koroziją ir atsparus susidėvėjimui medžiagai
Purkštuko užsikimšimo atsparumas
Kadangi šveitimo skystis dažnai yra srutos, turinčios didelę kietųjų dalelių kiekį, svarbu pasirinkti purkštuką, atsižvelgiant į užsikimšimą.
Purkštuko purškalo modelis ir vieta
Norint užtikrinti tinkamą absorbciją visišką dujų srauto aprėptį be aplinkkelio ir pakankamą buvimo laiką, svarbu
Purkštuko prijungimo dydis ir tipas
Reikalingi skysčių srauto šveitimo greitis
Galimas slėgio kritimas (∆P) per purkštuką
∆P = tiekimo slėgio purkštuko įleidimo angoje - proceso slėgis išorinis purkštukas
Mūsų patyrę inžinieriai gali padėti nustatyti, kuris purkštukas veiks taip, kaip reikalaujama, naudojant jūsų dizaino detales
Įprastas FGD absorberio purkštukų naudojimas ir pramonės šakos:
Anglis ir kitos iškastinio kuro elektrinės
Naftos perdirbimo gamyklos
Komunalinių atliekų deginimo krosnys
Cemento krosnys
Metalinės lydyklos

SiC medžiagos duomenų lapas

Trūkumai su kalkėmis/kalkakmeniu

Kaip parodyta 1 paveiksle, FGD sistemose, kuriose naudojamos kalkių/kalkakmenio priverstinis oksidacija (LSFO), yra trys pagrindinės posistemės:

• Reagentų paruošimas, tvarkymas ir laikymas
• Absorberio indas
• Atliekų ir šalutinių produktų tvarkymas

Reagento paruošimas susideda iš susmulkinto kalkakmenio (CACO3) pervedimo iš laikymo siloso į susijaudinusį pašaro baką. Gauta kalkakmenio sruoga pumpuojama į absorberio indą kartu su katilo išmetamosiomis dujomis ir oksiduojančiu oru. Purškimo purkštukai suteikia smulkių reagento lašelių, kurie tada teka priešpriešinę srovę į gaunamas išmetamųjų dujų dujas. SO2 dūmtakio dujose reaguoja su kalcio turtingu reagentu, kad susidarytų kalcio sulfitas (Caso3) ir CO2. Į absorberį įvestas oras skatina Caso3 oksidaciją Caso4 (dihidrato forma).

Pagrindinės LSFO reakcijos yra:

CACO3 + SO2 → Caso3 + CO2 · 2H2O

Oksiduotos srutos kaupiasi absorberio apačioje ir vėliau perdirbama kartu su šviežiu reagentu atgal į purškimo purkštuko galvutes. Dalis perdirbimo srauto yra ištraukta į atliekų/šalutinių produktų tvarkymo sistemą, kurią paprastai sudaro hidrociklonai, būgno ar diržų filtrai ir sujaudinta nuotekų/alkoholinių gėrimų laikymo bakas. Nuotekos iš laikymo rezervuaro perdirbamos atgal į kalkakmenio reagentų tiekimo baką arba į hidrocikloną, kur perpildymas pašalinamas kaip nuotekos.

Tipiška kalkių/kalkakmenio priverstinio oksidatino šlapio šveitimo proceso schema

Šlapios LSFO sistemos paprastai gali pasiekti 95–97 procentų SO2 pašalinimo efektyvumą. Vis dėlto sunku pasiekti aukštesnį nei 97,5 proc., Kad atitiktų išmetamųjų teršalų kontrolės reikalavimus, tačiau ypač augalams, naudojantiems aukštos sieros anglius. Magnio katalizatoriai gali būti pridedami arba kalkakmenis gali būti kaltinamas iki didesnio reaktyvumo kalkių (CAO), tačiau tokios modifikacijos apima papildomą augalų įrangą ir susijusias darbo jėgos ir energijos sąnaudas. Pavyzdžiui, kalkinant kalkėms reikalingas atskiras kalkių krosnis. Taip pat kalkės yra lengvai nusodinamos ir tai padidina skalės telkinio susidarymo potencialą šveitiklyje.

Kalkavimo kainą su kalkių krosnimi galima sumažinti tiesiogiai įpurškiant kalkakmenį į katilo krosnį. Taikant šį metodą, katile susidarytų kalkės nešamos su išmetamosiomis dujomis į šveitiklį. Galimos problemos apima katilo užsiteršimą, trukdymą šilumos perdavimui ir kalkių inaktyvavimui dėl katilo per didelio deginimo. Be to, kalkės sumažina išlydytų pelenų srauto temperatūrą anglimi kūrenamuose katiluose, todėl kietų nuosėdų atsiranda kietos nuosėdos, kurios kitu atveju neįvyktų.

Skystos LSFO proceso atliekos paprastai nukreiptos į stabilizavimo tvenkinius kartu su skystomis atliekomis iš kitų jėgainės. Šlapias FGD skystas nuotekas gali būti prisotintos sulfito ir sulfato junginiais bei aplinkos aspektais paprastai riboja jo išsiskyrimą su upėmis, upeliais ar kitais vandens telkiniais. Be to, perdirbant nuotekas/alkoholinius gėrimus į šveitiklį, jis gali sukelti ištirpinto natrio, kalio, kalcio, magnio ar chlorido druskų kaupimąsi. Šios rūšys ilgainiui gali išsikristalizuoti, nebent būtų pakankamai kraujavimo, kad ištirpintos druskos koncentracijos būtų mažesnės nei prisotinimo. Papildoma problema yra lėtas kietų medžiagų atliekų nustatymo greitis, todėl reikia didelių, didelio tūrio stabilizavimo tvenkinių. Tipiškomis sąlygomis nusistovėjęs stabilizavimo tvenkinio sluoksnis gali būti 50 procentų ar daugiau skystos fazės net ir po kelių mėnesių laikymo.

Kalcio sulfatas, atsigavęs po absorberio perdirbimo srutos, gali būti daug nesureaguojamo kalkakmenio ir kalcio sulfito pelenų. Šie teršalai gali užkirsti kelią kalcio sulfatui parduoti kaip sintetinį gipsą, skirtą naudoti sienos lentos, gipso ir cemento gamyboje. Nesutvarkytas kalkakmenis yra vyraujanti priemaiša, randama sintetiniame gipsume, ir tai taip pat yra dažnas natūralaus (iškasto) gipso priemaiša. Nors pats kalkakmenis netrukdo „Wallboard End“ gaminių savybėms, jo abrazyvinės savybės pateikia apdorojimo įrangos susidėvėjimo problemas. Kalcio sulfitas yra nepageidaujama bet kurio gipso priemaiša, nes jo smulkus dalelių dydis kelia mastelio keitimo problemas ir kitas perdirbimo problemas, tokias kaip pyrago plovimas ir vandens nutekėjimas.

Jei LSFO procese sukurtos kietosios medžiagos nėra komerciškai parduodamos kaip sintetinis gipsas, tai kelia didelę atliekų šalinimo problemą. 1000 mW katilo, šaudančio 1 procentą sieros anglių, gipso kiekis yra maždaug 550 tonų (trumpų) per dieną. Tuo pačiu augalų šaudymu 2 procentais sieros anglis gipso gamyba padidėja iki maždaug 1100 tonų per dieną. Pridedant maždaug 1000 tonų per dieną lakiųjų pelenų gamybai, tai padidina maždaug 1550 tonų per dieną kietųjų atliekų tonažą 1 procentiniam sieros anglių dėklui ir 2100 tonų per dieną 2 procentams sieros.

EADS pranašumai

Įrodyta technologijos alternatyva LSFO šveitimui pakeičia kalkakmenį amoniaku kaip reagentą SO2 pašalinimui. Kietojo reagento frezavimas, laikymo, tvarkymo ir transportavimo komponentai LSFO sistemoje yra pakeičiami paprastomis vandeninio ar bevandenio amoniako laikymo rezervuarais. 2 paveiksle parodyta „JET Inc.“ pateiktos EADS sistemos srauto schema.

Amoniako, išmetamųjų dujų, oksiduojančio oro ir proceso vanduo patenka į absorberį, kuriame yra keli purškiamų purkštukų lygiai. Purkštukai generuoja smulkius amoniako turinčio reagento lašelius, kad būtų užtikrintas intymus reagento kontaktas su gaunamomis išmetamosiomis dujomis pagal šias reakcijas:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 dūmtakio dujų sraute reaguoja su amoniaku viršutinėje laivo pusėje, kad gautų amonio sulfitą. Absorberio indo dugnas tarnauja kaip oksidacijos bakas, kuriame ore oksiduoja amonio sulfitą iki amonio sulfato. Gautas amonio sulfato tirpalas pumpuojamas atgal į purškimo purkštuko galvutes keliuose absorberio lygiuose. Prieš šveistų dūmtakių dujų, išeinančių iš absorberio viršutinės dalies, praeina pro demisterį, kuris sujungia visus įkištus skysčio lašelius ir fiksuoja smulkias daleles.

Amoniako reakcija su SO2 ir sulfito oksidacija iki sulfato pasiekia aukštą reagento panaudojimo greitį. Kiekvienam suvartoto amoniako svarui gaminami keturi svarai amonio sulfato.

Kaip ir LSFO proceso metu, dalį reagento/gaminio perdirbimo srauto galima išimti, kad būtų pagamintas komercinis šalutinis produktas. EADS sistemoje kilimo produkto tirpalas pumpuojamas į kietųjų medžiagų atkūrimo sistemą, susidedančią iš hidrociklono ir centrifugos, kad būtų galima sutelkti amonio sulfato produktą prieš džiovinant ir pakuotes. Visi skysčiai (hidrociklono perpildymas ir centrifugos centratas) yra nukreipti atgal į srutos baką ir vėl įvesti į absorberio amonio sulfato perdirbimo srautą.

• „Eads“ sistemos suteikia didesnį SO2 pašalinimo efektyvumą (> 99%), o tai suteikia anglies kūrenamas elektrines lanksčiau, kad būtų galima maišyti pigesnes, aukštesnes sieros anglis.
• Nors LSFO sistemos sukuria 0,7 tonos CO2 už kiekvieną pašalintą SO2 toną, EADS procesas negamina CO2.
• Kadangi kalkės ir kalkakmenis yra mažiau reaktyvūs, palyginti su amoniaku, kad būtų pašalintos SO2, norint pasiekti aukštą cirkuliacijos greitį, reikia didesnio proceso vandens suvartojimo ir siurbimo energijos. Tai lemia didesnes LSFO sistemų eksploatavimo išlaidas.
• EADS sistemų kapitalo išlaidos yra panašios į LSFO sistemos konstravimą. Kaip minėta aukščiau, nors EADS sistemai reikalinga amonio sulfato šalutinių produktų perdirbimo ir pakavimo įranga, reagento paruošimo įrenginiai, susiję su LSFO, nereikia frezavimui, tvarkymui ir transportavimui.

Skirtingiausias EADS pranašumas yra tiek skystų, tiek kietųjų atliekų pašalinimas. EADS technologija yra nulinio skysčio išardymo procesas, o tai reiškia, kad nereikia nuotekų valymo. Kietojo amonio sulfato šalutinis produktas yra lengvai parduodamas; Amoniako sulfatas yra labiausiai naudojamas trąšų ir trąšų komponentas pasaulyje, nes tikimasi visame pasaulyje rinkos augimo iki 2030 m. Be to, nors amonio sulfato gamybai reikia centrifugos, džiovintuvo, konvejerio ir pakavimo įrangos, šie daiktai yra nepavykę ir parduodami. Priklausomai nuo ekonominių ir rinkos sąlygų, amonio sulfato trąšos gali kompensuoti amoniako pagrindu pagamintų išmetamųjų dujų desulfurizacijos išlaidas ir gali gauti didelį pelną.

Efektyvus amoniako desulfurizacijos proceso schema

„Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd“ yra vienas didžiausių silicio karbido keramikos naujų medžiagų sprendimų Kinijoje. SIC techninė keramika: Moho kietumas yra 9 (Naujojo Moho kietumas yra 13), puikus atsparumas erozijai ir korozijai, puikiam dilimui-atsparumui ir antioksidacijai. SIC produkto aptarnavimo tarnavimo laikas yra nuo 4 iki 5 kartų ilgesnis nei 92% aliuminio oksido medžiagos. RBSIC MOR yra nuo 5 iki 7 kartų didesnis nei SNBSC, jis gali būti naudojamas sudėtingesnėms formoms. Citatų procesas yra greitas, pristatymas yra toks pat žadamas, o kokybė yra antra. Mes visada ir toliau ginčijame savo tikslus ir grąžiname savo širdis visuomenei.