Silikonkarbied FGD-spuitstuk vir ontswaeling in kragsentrales
Rookgas-ontswaeling (RGD) Absorbeerder-spuitstukke
Verwydering van swaeloksiede, algemeen bekend as SOx, uit uitlaatgasse met behulp van 'n alkaliese reagens, soos 'n nat kalksteenslurry.
Wanneer fossielbrandstowwe in verbrandingsprosesse gebruik word om ketels, oonde of ander toerusting aan te dryf, het hulle die potensiaal om SO2 of SO3 as deel van die uitlaatgas vry te stel. Hierdie swaeloksiede reageer maklik met ander elemente om skadelike verbindings soos swaelsuur te vorm en het die potensiaal om menslike gesondheid en die omgewing negatief te beïnvloed. As gevolg van hierdie potensiële effekte, is die beheer van hierdie verbinding in rookgasse 'n noodsaaklike deel van steenkoolkragstasies en ander industriële toepassings.
As gevolg van erosie, verstopping en opbouingsprobleme, is een van die betroubaarste stelsels om hierdie uitlatings te beheer 'n ooptoring-nat rookgas-ontswaelingproses (FGD) wat 'n kalksteen-, gehidreerde kalk-, seewater- of ander alkaliese oplossing gebruik. Spuitpunte kan hierdie slurries effektief en betroubaar in absorpsietorings versprei. Deur eenvormige patrone van druppels van die regte grootte te skep, kan hierdie spuitpunte effektief die oppervlakarea skep wat nodig is vir behoorlike absorpsie, terwyl die meesleuring van die skropoplossing in die rookgas geminimaliseer word.
Die keuse van 'n FGD-absorbeerder-spuitstuk:
Belangrike faktore om te oorweeg:
Skropmediadigtheid en viskositeit
Vereiste druppelgrootte
Die korrekte druppelgrootte is noodsaaklik om behoorlike absorpsietempo's te verseker
Spuitstukmateriaal
Aangesien die rookgas dikwels korrosief is en die skropvloeistof gereeld 'n slurry met 'n hoë vastestofinhoud en skuureienskappe is, is die keuse van die toepaslike korrosie- en slytasiebestande materiaal belangrik.
Weerstand teen spuitstukverstopping
Aangesien die skropvloeistof dikwels 'n slurry met 'n hoë vastestofinhoud is, is die keuse van die spuitstuk met inagneming van verstoppingsweerstand belangrik.
Spuitpatroon en plasing van spuitstukke
Om behoorlike absorpsie te verseker, is volledige bedekking van die gasstroom sonder omleiding en voldoende verblyftyd belangrik.
Spuitstukverbindingsgrootte en -tipe
Vereiste skropvloeistofvloeitempo's
Beskikbare drukval (∆P) oor die spuitstuk
∆P = toevoerdruk by spuitstukinlaat – prosesdruk buite spuitstuk
Ons ervare ingenieurs kan help bepaal watter spuitstuk volgens u ontwerpbesonderhede sal presteer
Algemene FGD-absorbeerderspuitstukgebruike en -bedrywe:
Steenkool- en ander fossielbrandstofkragsentrales
Petroleumraffinaderye
Munisipale afvalverbrandingsoonde
Sementoonde
Metaalsmelters
SiC Materiaal Datablad
Nadele met kalk/kalksteen
Soos getoon in Figuur 1, sluit FGD-stelsels wat kalk/kalksteen geforseerde oksidasie (LSFO) gebruik, drie hoof substelsels in:
- Reagensvoorbereiding, hantering en berging
- Absorbeerdervat
- Afval- en neweproduktehantering
Reagensvoorbereiding bestaan uit die vervoer van gebreekte kalksteen (CaCO3) vanaf 'n stoorsilo na 'n geroerde voertenk. Die gevolglike kalksteenslurry word dan saam met die ketelrookgas en oksiderende lug na die absorbeerdervat gepomp. Spuitpunte lewer fyn druppels reagens wat dan teenstroom met die inkomende rookgas vloei. Die SO2 in die rookgas reageer met die kalsiumryke reagens om kalsiumsulfiet (CaSO3) en CO2 te vorm. Die lug wat in die absorbeerder ingebring word, bevorder die oksidasie van CaSO3 na CaSO4 (dihidraatvorm).
Die basiese LSFO-reaksies is:
CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O
Die geoksideerde slurry versamel in die bodem van die absorbeerder en word vervolgens saam met vars reagens terug na die spuitkopstukke herwin. 'n Gedeelte van die herwinningsstroom word onttrek na die afval-/byprodukhanteringstelsel, wat tipies bestaan uit hidrosiklone, drom- of bandfilters, en 'n geroerde afvalwater-/drankhouertenk. Afvalwater van die houertenk word terug herwin na die kalksteenreagensvoertenk of na 'n hidrosikloon waar die oorloop as afvalwater verwyder word.
| Tipiese Kalk/Kalksteen Gedwonge Oksidatin Nat Skropproses Skematiese |
 |
Nat LSFO-stelsels kan tipies SO2-verwyderingsdoeltreffendhede van 95-97 persent behaal. Dit is egter moeilik om vlakke bo 97,5 persent te bereik om aan emissiebeheervereistes te voldoen, veral vir aanlegte wat hoëswaelsteenkool gebruik. Magnesiumkatalisators kan bygevoeg word of die kalksteen kan tot hoër reaktiwiteitskalk (CaO) gekalsineer word, maar sulke wysigings behels addisionele aanlegtetoerusting en die gepaardgaande arbeids- en kragkoste. Byvoorbeeld, kalsinering tot kalk vereis die installering van 'n aparte kalkoond. Kalk word ook maklik neergeslaan en dit verhoog die potensiaal vir skaalafsettingsvorming in die skropmasjien.
Die koste van kalsinering met 'n kalkoond kan verminder word deur kalksteen direk in die ketel se oond in te spuit. In hierdie benadering word kalk wat in die ketel gegenereer word, saam met die rookgas na die skropmasjien gedra. Moontlike probleme sluit in ketelvervuiling, inmenging met hitte-oordrag en kalkinaktivering as gevolg van oorbranding in die ketel. Boonop verminder die kalk die vloeitemperatuur van gesmelte as in steenkool-aangedrewe ketels, wat lei tot vaste afsettings wat andersins nie sou voorkom nie.
Vloeibare afval van die LSFO-proses word tipies na stabiliseringsdamme gelei, saam met vloeibare afval van elders in die kragsentrale. Die nat FGD-vloeistofuitvloeisel kan versadig wees met sulfiet- en sulfaatverbindings, en omgewingsoorwegings beperk tipies die vrystelling daarvan in riviere, strome of ander waterlope. Ook kan die herwinning van afvalwater/vloeistof terug na die skropmasjien lei tot die opbou van opgeloste natrium-, kalium-, kalsium-, magnesium- of chloriedsoute. Hierdie spesies kan uiteindelik kristalliseer tensy voldoende bloeding voorsien word om die opgeloste soutkonsentrasies onder versadiging te hou. 'n Bykomende probleem is die stadige afsaktempo van afvalstowwe, wat lei tot die behoefte aan groot, hoë-volume stabiliseringsdamme. Onder tipiese toestande kan die afgesakte laag in 'n stabiliseringsdam 50 persent of meer vloeibare fase bevat, selfs na etlike maande se berging.
Die kalsiumsulfaat wat uit die absorbeerder-herwinningsslurry herwin word, kan hoog wees in ongereageerde kalksteen en kalsiumsulfietas. Hierdie kontaminante kan verhoed dat die kalsiumsulfaat as sintetiese gips verkoop word vir gebruik in muurbord-, pleister- en sementproduksie. Ongereageerde kalksteen is die oorheersende onsuiwerheid wat in sintetiese gips voorkom en dit is ook 'n algemene onsuiwerheid in natuurlike (ontginde) gips. Terwyl kalksteen self nie inmeng met die eienskappe van muurbord-eindprodukte nie, bied die skuureienskappe slytasieprobleme vir verwerkingstoerusting. Kalsiumsulfiet is 'n ongewenste onsuiwerheid in enige gips, aangesien die fyn deeltjiegrootte daarvan skaalprobleme en ander verwerkingsprobleme soos koekwas en ontwatering veroorsaak.
Indien die vaste stowwe wat in die LSFO-proses gegenereer word, nie kommersieel bemarkbaar is as sintetiese gips nie, skep dit 'n aansienlike afvalverwyderingsprobleem. Vir 'n 1000 MW-ketel wat 1 persent swaelsteenkool stook, is die hoeveelheid gips ongeveer 550 ton (kort)/dag. Vir dieselfde aanleg wat 2 persent swaelsteenkool stook, neem die gipsproduksie toe tot ongeveer 1100 ton/dag. As sowat 1000 ton/dag vir vliegasproduksie bygetel word, bring dit die totale vaste afvaltonnage op ongeveer 1550 ton/dag te staan vir die 1 persent swaelsteenkool-geval en 2100 ton/dag vir die 2 persent swael-geval.
EADS-voordele
'n Bewese tegnologiese alternatief vir LSFO-skrop vervang kalksteen met ammoniak as die reagens vir SO2-verwydering. Die vaste reagensmaal-, bergings-, hanterings- en vervoerkomponente in 'n LSFO-stelsel word vervang deur eenvoudige bergingstenks vir waterige of anhidriese ammoniak. Figuur 2 toon 'n vloeiskema vir die EADS-stelsel wat deur JET Inc. verskaf word.
Ammoniak, rookgas, oksiderende lug en proseswater beland in 'n absorbeerder met verskeie vlakke van spuitpunte. Die spuitpunte genereer fyn druppels ammoniakbevattende reagens om noue kontak van die reagens met die inkomende rookgas te verseker volgens die volgende reaksies:
(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3
(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4
Die SO2 in die rookgasstroom reageer met ammoniak in die boonste helfte van die houer om ammoniumsulfiet te produseer. Die onderkant van die absorbeerderhouer dien as 'n oksidasietenk waar lug die ammoniumsulfiet tot ammoniumsulfaat oksideer. Die gevolglike ammoniumsulfaatoplossing word op verskeie vlakke in die absorbeerder teruggepomp na die spuitkopstukke. Voordat die geskrapte rookgas die bokant van die absorbeerder verlaat, gaan dit deur 'n demister wat enige meegesleurde vloeistofdruppels saamsmelt en fyn partikels vasvang.
Die ammoniakreaksie met SO2 en die sulfietoksidasie tot sulfaat bereik 'n hoë reagensbenuttingstempo. Vier pond ammoniumsulfaat word geproduseer vir elke pond ammoniak wat verbruik word.
Soos met die LSFO-proses, kan 'n gedeelte van die reagens/produk-herwinningsstroom onttrek word om 'n kommersiële neweproduk te produseer. In die EADS-stelsel word die afneemprodukoplossing na 'n vastestofherwinningstelsel gepomp wat bestaan uit 'n hidrosikloon en sentrifuge om die ammoniumsulfaatproduk te konsentreer voor droging en verpakking. Alle vloeistowwe (hidrosikloon-oorloop en sentrifuge-konsentraat) word teruggevoer na 'n slurrytenk en dan weer in die absorber-ammoniumsulfaat-herwinningsstroom ingebring.
- EADS-stelsels bied hoër SO2-verwyderingsdoeltreffendhede (>99%), wat steenkoolkragstasies meer buigsaamheid gee om goedkoper, hoër swaelsteenkool te meng.
- Terwyl LSFO-stelsels 0,7 ton CO2 skep vir elke ton SO2 wat verwyder word, produseer die EADS-proses geen CO2 nie.
- Omdat kalk en kalksteen minder reaktief is in vergelyking met ammoniak vir SO2-verwydering, is hoër proseswaterverbruik en pompenergie nodig om hoë sirkulasietempo's te bereik. Dit lei tot hoër bedryfskoste vir LSFO-stelsels.
- Kapitaalkoste vir EADS-stelsels is soortgelyk aan dié vir die konstruksie van 'n LSFO-stelsel. Soos hierbo genoem, terwyl die EADS-stelsel ammoniumsulfaat-byprodukverwerkings- en verpakkingstoerusting benodig, word die reagensvoorbereidingsfasiliteite wat met LSFO geassosieer word, nie benodig vir maal, hantering en vervoer nie.
Die mees kenmerkende voordeel van EADS is die uitskakeling van beide vloeibare en vaste afval. Die EADS-tegnologie is 'n proses sonder vloeistofontlading, wat beteken dat geen afvalwaterbehandeling nodig is nie. Die vaste ammoniumsulfaat-neweproduk is geredelik bemarkbaar; ammoniaksulfaat is die mees gebruikte kunsmis en kunsmiskomponent ter wêreld, met wêreldwye markgroei wat teen 2030 verwag word. Boonop, terwyl die vervaardiging van ammoniumsulfaat 'n sentrifuge, droër, vervoerband en verpakkingstoerusting benodig, is hierdie items nie-eie en kommersieel beskikbaar. Afhangende van ekonomiese en marktoestande, kan die ammoniumsulfaatkunsmis die koste vir ammoniak-gebaseerde rookgasontswaeling verreken en moontlik 'n aansienlike wins lewer.
| Doeltreffende Ammoniak-ontswaelingsproses Skematiese Voorstelling |
 |
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd is een van die grootste silikonkarbied-keramiek nuwe materiaaloplossings in China. SiC tegniese keramiek: Moh se hardheid is 9 (Nuwe Moh se hardheid is 13), met uitstekende weerstand teen erosie en korrosie, uitstekende skuurweerstand en anti-oksidasie. Die SiC-produk se lewensduur is 4 tot 5 keer langer as 92% alumina-materiaal. Die MOR van RBSiC is 5 tot 7 keer dié van SNBSC, dit kan vir meer komplekse vorms gebruik word. Die kwotasieproses is vinnig, die aflewering is soos belowe en die gehalte is ongeëwenaard. Ons hou altyd vol om ons doelwitte uit te daag en ons harte terug te gee aan die samelewing.
