فوهة سيليكون كربيد FGD لإزالة الكبريت في محطة توليد الكهرباء

فوهات الغاز المداخن (FGD) فوهات الامتصاص
إزالة أكاسيد الكبريت ، يشار إليها عادة باسم SOX ، من غازات العادم باستخدام كاشف قلوي ، مثل ملاط ​​الحجر الجيري الرطب.

عندما يتم استخدام الوقود الأحفوري في عمليات الاحتراق لتشغيل الغلايات أو الأفران أو غيرها من المعدات التي لديهم القدرة على إطلاق SO2 أو SO3 كجزء من غاز العادم. تتفاعل أكاسيد الكبريت هذه بسهولة مع عناصر أخرى لتشكيل مركب ضار مثل حمض الكبريتيك ولديها القدرة على التأثير سلبًا على صحة الإنسان والبيئة. نظرًا لهذه الآثار المحتملة ، يعد التحكم في هذا المركب في غازات المداخن جزءًا أساسيًا من محطات توليد الطاقة التي تطلق الفحم والتطبيقات الصناعية الأخرى.

بسبب التآكل ، والتوصيل ، والقلق ، فإن أحد أكثر الأنظمة موثوقية للتحكم في هذه الانبعاثات هو عملية إزالة الكبريتات الغازية الرطبة مفتوحة (FGD) باستخدام الحجر الجيري أو الجير المائي أو مياه البحر أو غيرها من المحلول القلوية. فوهات الرش قادرة على توزيع هذه السلالة بشكل فعال وبشكل موثوق في أبراج الامتصاص. من خلال إنشاء أنماط موحدة من القطرات ذات الحجم الصحيح ، فإن هذه الفتحات قادرة على إنشاء مساحة السطح المطلوبة بشكل فعال للامتصاص المناسب مع تقليل إدخال محلول التنظيف في غاز المداخن.

اختيار فوهة امتصاص FGD:
عوامل مهمة يجب مراعاتها:

تنظيف كثافة وسائل الإعلام ولزوجة
حجم قطرة مطلوب
حجم القطرات الصحيح ضروري لضمان معدلات الامتصاص المناسبة
مادة فوهة
نظرًا لأن غاز المداخن غالبًا ما يكون تآكلًا ، وغالبًا ما يكون سائل التنظيف ملاطًا مع محتوى المواد الصلبة العالية وخصائص كاشطة ، واختيار التآكل المناسب والمواد المقاومة للارتداء أمر مهم
فوهة تقزم المقاومة
نظرًا لأن سائل التنظيف هو ملاط ​​في كثير من الأحيان مع محتوى المواد الصلبة العالية ، فإن اختيار الفوهة فيما يتعلق بمقاومة السداد أمر مهم
نمط رش الفوهة ووضعه
من أجل ضمان التغطية الكاملة للامتصاص الكامل لتيار الغاز بدون ممر ووقت إقامة كافي أمر مهم
حجم اتصال الفوهة ونوعها
مطلوب معدلات تدفق السوائل تنظيف
انخفاض الضغط المتاح (∆P) عبر الفوهة
∆P = ضغط العرض عند مدخل الفوهة - ضغط العملية خارج فوهة
يمكن لمهندسينا ذوي الخبرة المساعدة في تحديد الفوهة التي سيؤديها كما هو مطلوب مع تفاصيل التصميم الخاصة بك
استخدامات فوهة امتصاص FGD الشائعة: الصناعات:
الفحم وغيرها من محطات توزيع الوقود الأحفوري
مصافي البترول
محارق النفايات البلدية
أفران الأسمنت
مصاهر معدنية

ورقة بيانات المواد

عيوب مع الجير/الحجر الجيري

كما هو مبين في الشكل 1 ، تشمل أنظمة FGD التي تستخدم أكسدة الجير/الحجر الجيري (LSFO) ثلاثة أنظمة فرعية رئيسية:

• إعداد الكاشف والتعامل والتخزين
• سفينة الامتصاص
• معالجة النفايات والمنتجات الثانوية

يتكون إعداد الكاشف من نقل الحجر الجيري المكسور (CACO3) من صومعة التخزين إلى خزان تغذية مضغوط. ثم يتم ضخ ملاط ​​الحجر الجيري الناتج إلى وعاء الامتصاص جنبا إلى جنب مع غاز مداخن الغلاية والهواء المؤكسد. توفر فوهات الرش قطرات رائعة من الكاشف التي تتدفق بعد ذلك إلى غاز المداخن الوارد. يتفاعل SO2 في غاز المداخن مع الكاشف الغني بالكالسيوم لتشكيل كبريتيت الكالسيوم (CASO3) و CO2. الهواء الذي تم إدخاله في الامتصاص يعزز أكسدة Caso3 إلى Caso4 (شكل ثنائي هيدرات).

تفاعلات LSFO الأساسية هي:

CACO3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

تجمع الملاط المؤكسد في الجزء السفلي من الامتصاص ويتم إعادة تدويره لاحقًا مع الكاشف الطازج إلى رؤوس فوهة الرش. يتم سحب جزء من تيار إعادة التدوير إلى نظام معالجة النفايات/المنتجات الثانوية ، والذي يتكون عادةً من مرشحات Hydrocyclones أو Frum أو الحزام ، وخزان عقد مصرف للمياه/الخمور. تتم إعادة تدوير مياه الصرف الصحي من خزان الحجز إلى خزان تغذية كاشف الحجر الجيري أو إلى الهيدروكلون حيث تتم إزالة الفائض على أنه سائل.

الجير النموذجي/الحجر الجيري القسري عملية تنظيف الرطب التخطيطي التخطيطي

يمكن أن تحقق أنظمة LSFO الرطبة عادة كفاءة إزالة SO2 من 95-97 في المئة. ومع ذلك ، فإن الوصول إلى مستويات تزيد عن 97.5 في المائة لتلبية متطلبات التحكم في الانبعاثات أمر صعب ، خاصة بالنسبة للنباتات التي تستخدم الفحم عالي الكبريت. يمكن إضافة محفزات المغنيسيوم أو يمكن تركيب الحجر الجيري إلى الجير المرتفع للتفاعل (CAO) ، ولكن هذه التعديلات تتضمن معدات مصنع إضافية وتكاليف العمالة والطاقة المرتبطة بها. على سبيل المثال ، يتطلب التكلس إلى الجير تركيب فرن الجير المنفصل. أيضا ، يتم ترسيب الجير بسهولة وهذا يزيد من احتمال تكوين إيداع المقياس في الغسيل.

يمكن تقليل تكلفة التكلس باستخدام فرن الجير عن طريق حقن الحجر الجيري مباشرة في فرن الغلاية. في هذا النهج ، يتم حمل الجير الناتج في المرجل مع غاز المداخن في جهاز الغسيل. تشمل المشكلات المحتملة تلوث الغلايات ، والتدخل في نقل الحرارة ، وتعطيل الجير بسبب الزائد في الغلاية. علاوة على ذلك ، يقلل الجير من درجة حرارة تدفق الرماد المنصهر في الغلايات التي تعمل بالفحم ، مما يؤدي إلى رواسب صلبة لا تحدث.

عادةً ما يتم توجيه النفايات السائلة من عملية LSFO إلى أحواض التثبيت إلى جانب النفايات السائلة من مكان آخر في محطة توليد الكهرباء. يمكن تشبع السائل السائل السائل الرطب بمركبات الكبريتات والكبريتات والاعتبارات البيئية عادة ما تحد من إطلاقها على الأنهار أو الجداول أو المجاري المائية الأخرى. أيضا ، يمكن أن تؤدي إعادة تدوير مياه الصرف الصحي/الخمور إلى جهاز الغسيل إلى تراكم الصوديوم الذائب أو البوتاسيوم أو الكالسيوم أو المغنيسيوم أو كلوريد. يمكن أن تتبلور هذه الأنواع في نهاية المطاف ما لم يتم توفير نزيف كافٍ للحفاظ على تركيزات الملح المذاب تحت التشبع. هناك مشكلة إضافية تتمثل في معدل التسوية البطيء للمواد الصلبة النفايات ، مما يؤدي إلى الحاجة إلى أحواض التثبيت الكبيرة ذات الحجم الكبير. في الظروف النموذجية ، يمكن أن تحتوي الطبقة المستقرة في بركة التثبيت على 50 في المائة أو أكثر من طور سائل حتى بعد عدة أشهر من التخزين.

يمكن أن تكون كبريتات الكالسيوم المستردة من ملاط ​​إعادة تدوير الامتصاص مرتفعًا في الحجر الجيري غير المتفاعل ورماد كبريتيت الكالسيوم. يمكن لهذه الملوثات أن تمنع بيع كبريتات الكالسيوم كغجر اصطناعي لاستخدامها في إنتاج اللوح والجص والإسمنت. الحجر الجيري غير المتفاعل هو الشجاعة السائدة الموجودة في الجبس الاصطناعية وهي أيضًا شوائب شائعة في الجبس الطبيعي (الملغوم). على الرغم من أن الحجر الجيري نفسه لا يتداخل مع خصائص المنتجات النهائية اللوحية ، إلا أن خصائصه الكاشطة تقدم مشكلات في معدات المعالجة. كبريتيت الكالسيوم هو شوائب غير مرغوب فيها في أي ججر لأن حجم الجسيمات الدقيق يطرح مشاكل في التحجيم ومشاكل المعالجة الأخرى مثل غسل الكعك وزيادة المياه.

إذا لم تكن المواد الصلبة التي تم إنشاؤها في عملية LSFO قابلة للتسويق تجاريًا كغجر اصطناعي ، فإن هذا يمثل مشكلة كبيرة في التخلص من النفايات. بالنسبة لفحم الكبريت الذي يبلغ 1000 ميجاوات 1000 ميجاوات ، تبلغ كمية الجبس حوالي 550 طن (قصيرة)/يوم. لنفس المصنع الذي يطلق 2 في المائة من الفحم الكبري ، يزداد إنتاج الجبس إلى حوالي 1100 طن/يوم. إضافة حوالي 1000 طن/يوم لإنتاج الرماد المتطاير ، فإن هذا يجلب إجمالي حمولة النفايات الصلبة إلى حوالي 1550 طن/يوم لحالة الفحم الكبريت 1 في المئة و 2100 طن/يوم لحالة الكبريت 2 في المئة.

مزايا EADS

يحل بديل تقنية مثبتة عن تنظيف LSFO محل الحجر الجيري مع الأمونيا ككاشف لإزالة SO2. يتم استبدال مكونات طحن الكاشف الصلبة والتخزين والمناولة والنقل في نظام LSFO بخزانات تخزين بسيطة للأمونيا المائية أو اللامائية. يوضح الشكل 2 تخطيطي تدفق لنظام EADS الذي توفره Jet Inc.

الأمونيا ، غاز المداخن ، الهواء المؤكسد ومياه العملية يدخلون امتصاصًا يحتوي على مستويات متعددة من فوهات الرش. تولد الفوهات قطرات رائعة من كاشف الأمونيا التي تحتوي على الأمونيا لضمان التلامس الحميم للكاشف مع غاز المداخن الوارد وفقًا للتفاعلات التالية:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

يتفاعل SO2 في تيار غاز المداخن مع الأمونيا في النصف العلوي من الوعاء لإنتاج كبريتيت الأمونيوم. يعمل الجزء السفلي من وعاء الامتصاص كخزان أكسدة حيث يتأكسد الهواء كبريتيت الأمونيوم إلى كبريتات الأمونيوم. يتم ضخ محلول كبريتات الأمونيوم الناتج مرة أخرى إلى رؤوس فوهة الرش على مستويات متعددة في الامتصاص. قبل غاز المداخن الذي يخرج من الجزء العلوي من الامتصاص ، يمر عبر demister يجمع أي قطرات سائلة محفوظة ويلتقط الجسيمات الدقيقة.

تفاعل الأمونيا مع SO2 وأكسدة الكبريتات إلى الكبريتات تحقق معدل استخدام الكاشف العالي. يتم إنتاج أربعة أرطال من كبريتات الأمونيوم لكل رطل من الأمونيا المستهلكة.

كما هو الحال مع عملية LSFO ، يمكن سحب جزء من دفق إعادة تدوير الكاشف/المنتج لإنتاج منتج ثانوي تجاري. في نظام EADS ، يتم ضخ محلول منتج الإقلاع إلى نظام استرداد المواد الصلبة يتكون من هيدروسيكلون وطرد مركزي لتركيز منتج كبريتات الأمونيوم قبل التجفيف والتعبئة. يتم توجيه جميع السوائل (الفائض من الهيدروكلون وركوب الطرد المركزي) مرة أخرى إلى خزان ملاط ​​ثم إعادة تقديمها في تيار إعادة تدوير كبريتات الأمونيوم الامتصاص.

• توفر أنظمة EADS كفاءة أعلى من SO2 (> 99 ٪) ، والتي تمنح محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم مزيدًا من المرونة لمزج فحم الكبريت أرخص.
• في حين أن أنظمة LSFO تنشئ 0.7 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من SO2 تمت إزالته ، فإن عملية EADS لا تنتج أي ثاني أكسيد الكربون.
• نظرًا لأن الجير والحجر الجيري أقل تفاعلًا مقارنة بالأمونيا لإزالة SO2 ، فإن استهلاك المياه العالي والضخ مطلوب لتحقيق معدلات الدورة الدموية العالية. وهذا يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل لأنظمة LSFO.
• تشبه التكاليف الرأسمالية لأنظمة EADS تلك الخاصة ببناء نظام LSFO. كما هو مذكور أعلاه ، في حين أن نظام EADS يتطلب معدات معالجة وتغليف كبريتات الأمونيوم ، فإن مرافق إعداد الكاشف المرتبطة بـ LSFO ليست مطلوبة للطحن والتعامل والنقل.

الميزة الأكثر تميزا في EADS هي القضاء على كل من النفايات السائلة والصلبة. تقنية EADS عبارة عن عملية تفريغ الصفرية غير السائلة ، مما يعني أنه لا يلزم معالجة مياه الصرف الصحي. نتاج كبريتات الأمونيوم الصلبة قابلة للتسويق بسهولة ؛ كبريتات الأمونيا هي مكون الأسمدة والأسمدة الأكثر استخدامًا في العالم ، حيث يتوقع نمو السوق في جميع أنحاء العالم حتى عام 2030. اعتمادًا على الظروف الاقتصادية والسوق ، يمكن أن يعوض سماد كبريتات الأمونيوم تكاليف إزالة الكبريتات في الغازات القائمة على الأمونيا وربما توفر ربحًا كبيرًا.

عملية إزالة الكبريت الأمونيا الفعالة التخطيطي

تعد شركة Shandong Zhongpeng الخاصة Ceramics Co. ، Ltd واحدة من أكبر حلول المواد السيراميك الجديدة للسيليكون في الصين. السيراميك الفني SIC: صلابة Moh هي 9 (صلابة Moh الجديدة هي 13) ، مع مقاومة ممتازة للتآكل والتآكل ، التآكل الممتاز-المقاومة والأكسدة. تبلغ عمر خدمة SIC Product 4 إلى 5 مرات من مواد الألومينا 92 ٪. MOR من RBSIC هو 5 إلى 7 مرات من SNBSC ، يمكن استخدامه للأشكال الأكثر تعقيدًا. عملية الاقتباس سريعة ، والتسليم كما وعدت والجودة لا يعلى عليها. نحن دائمًا ما نستمر في تحدي أهدافنا ونعيد قلوبنا إلى المجتمع.