Сопла з карбіду крэмнію для дэсульфурызацыі на электрастанцыі

Абсарбцыйныя фарсункі для дэсульфурызацыі дымавых газаў (ДДГ)
Выдаленне аксідаў серы, звычайна званых SOx, з выхлапных газаў з выкарыстаннем шчолачнага рэагента, напрыклад, вільготнай вапняковай суспензіі.

Калі выкапнёвае паліва выкарыстоўваецца ў працэсах спальвання для працы катлоў, печаў або іншага абсталявання, яно можа вылучаць SO2 або SO3 у складзе выхлапных газаў. Гэтыя аксіды серы лёгка рэагуюць з іншымі элементамі, утвараючы шкодныя злучэнні, такія як серная кіслата, і могуць негатыўна ўплываць на здароўе чалавека і навакольнае асяроддзе. З-за гэтых патэнцыйных наступстваў кантроль гэтага злучэння ў дымавых газах з'яўляецца неад'емнай часткай вугальных электрастанцый і іншых прамысловых ужыванняў.

З-за праблем з эрозіяй, закаркоўваннем і назапашваннем адкладаў адной з найбольш надзейных сістэм кантролю гэтых выкідаў з'яўляецца працэс мокрага дэсульфурызацыі дымавых газаў (ДДГ) у адкрытай вежы з выкарыстаннем вапняку, гашанай вапны, марской вады або іншага шчолачнага раствора. Распыляльныя фарсункі здольныя эфектыўна і надзейна размеркаваць гэтыя суспензіі ў паглынальныя вежы. Ствараючы аднастайныя ўзоры кропель патрэбнага памеру, гэтыя фарсункі здольныя эфектыўна ствараць плошчу паверхні, неабходную для належнага паглынання, мінімізуючы пры гэтым траплення ачышчальнага раствора ў дымавыя газы.

Выбар абсарбцыйнай фарсункі для дымавых газаў:
Важныя фактары, якія варта ўлічваць:

Шчыльнасць і глейкасць ачышчальнага асяроддзя
Патрэбны памер кроплі
Правільны памер кропель мае важнае значэнне для забеспячэння належнай хуткасці паглынання
Матэрыял сопла
Паколькі дымавыя газы часта выклікаюць карозію, а ачышчальная вадкасць — гэта суспензія з высокім утрыманнем цвёрдых рэчываў і абразіўнымі ўласцівасцямі, важна выбраць адпаведны матэрыял, устойлівы да карозіі і зносу.
Устойлівасць да закаркоўвання соплаў
Паколькі ачышчальная вадкасць часта ўяўляе сабой суспензію з высокім утрыманнем цвёрдых рэчываў, важны выбар сопла з улікам яго ўстойлівасці да засмечвання.
Схема распылення і размяшчэнне фарсунак
Для забеспячэння належнага паглынання важна поўнае пакрыццё газавага патоку без байпаса і дастатковага часу знаходжання ў ім.
Памер і тып злучэння сопла
Неабходная хуткасць патоку ачышчальнай вадкасці
Даступны перапад ціску (∆P) на сопла
∆P = ціск падачы на ​​ўваходзе ў сопла – ціск працэсу звонку сопла
Нашы вопытныя інжынеры могуць дапамагчы вызначыць, якая фарсунка будзе працаваць у адпаведнасці з патрабаваннямі вашай канструкцыі.
Агульныя сферы прымянення і галіны прамысловасці абсарбцыйных соплаў FGD:
Вугальныя і іншыя электрастанцыі, якія працуюць на выкапнёвым паліве
Нафтаперапрацоўчыя заводы
Спальвальнікі бытавых адходаў
Цэментныя печы
Металаплавільныя заводы

Тэхнічныя характарыстыкі матэрыялу SiC

Недахопы вапны/вапняку

Як паказана на малюнку 1, сістэмы дысперсійнага размеркавання газу (ДДГ), якія выкарыстоўваюць прымусовае акісленне вапнай/вапняком (ПСАК), уключаюць тры асноўныя падсістэмы:

• Падрыхтоўка, апрацоўка і захоўванне рэагентаў
• Паглынальны посуд
• Апрацоўка адходаў і пабочных прадуктаў

Падрыхтоўка рэагента заключаецца ў транспарціроўцы здробненага вапняку (CaCO3) з сіласа для захоўвання ў рэзервуар з перамешваннем. Атрыманая вапняковая суспензія затым перапампоўваецца ў абсарбер разам з дымавымі газамі катла і акісляльным паветрам. Распыляльныя фарсункі падаюць дробныя кроплі рэагента, якія затым цякуць супраць плыні паступаючым дымавым газам. SO2 у дымавых газах рэагуе з багатым кальцыем рэагентам, утвараючы сульфіт кальцыя (CaSO3) і CO2. Паветра, якое падаецца ў абсарбер, спрыяе акісленню CaSO3 да CaSO4 (дыгідратная форма).

Асноўныя рэакцыі LSFO:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Акісленая пульпа збіраецца ў ніжняй частцы абсарбера і пасля гэтага разам са свежым рэагентам вяртаецца ў распыляльныя калектары. Частка рэцыркуляцыйнага патоку адводзіцца ў сістэму апрацоўкі адходаў/пабочных прадуктаў, якая звычайна складаецца з гідрацыклонаў, барабанных або стужачных фільтраў і рэзервуара для збору сцёкавых вод/шчолаку з перамешваннем. Сцёкавыя воды з рэзервуара вяртаюцца ў рэзервуар для падачы вапняковага рэагента або ў гідрацыклон, дзе лішак выдаляецца ў выглядзе сцёкавых вод.

Тыповая схема працэсу вільготнай ачысткі вапнай/вапняком з прымусовым акісленнем

Сістэмы мокрага LSFO звычайна могуць дасягнуць эфектыўнасці выдалення SO2 на ўзроўні 95-97 працэнтаў. Аднак дасягнуць узроўню вышэй за 97,5 працэнта для задавальнення патрабаванняў па кантролі выкідаў складана, асабліва для заводаў, якія выкарыстоўваюць вугаль з высокім утрыманнем серы. Можна дадаць магніевыя каталізатары або пракаліваць вапняк да вапны з больш высокай рэакцыйнай здольнасцю (CaO), але такія мадыфікацыі прадугледжваюць дадатковае абсталяванне завода і звязаныя з гэтым выдаткі на працу і электраэнергію. Напрыклад, для пракалівання да вапны патрабуецца ўстаноўка асобнай вапнавай печы. Акрамя таго, вапна лёгка выпадае ў асадак, і гэта павялічвае патэнцыял для ўтварэння накіпу ў скруберы.

Кошт кальцынацыі ў вапнавай печы можна знізіць, непасрэдна ўпырскваючы вапняк у топку катла. Пры такім падыходзе вапна, якая ўтвараецца ў катле, пераносіцца разам з дымавымі газамі ў скруббер. Магчымыя праблемы ўключаюць забруджванне катла, перашкоды цеплаперадачы і інактывацыю вапны з-за празмернага спальвання ў катле. Акрамя таго, вапна зніжае тэмпературу патоку расплаўленага попелу ў вугальных катлах, што прыводзіць да ўтварэння цвёрдых адкладаў, якіх інакш не было б.

Вадкія адходы працэсу LSFO звычайна накіроўваюцца ў стабілізацыйныя сажалкі разам з вадкімі адходамі з іншых частак электрастанцыі. Вільготныя сцёкавыя воды пасля дэцыфравання дыфракцыі могуць быць насычаныя сульфітнымі і сульфатнымі злучэннямі, і экалагічныя меркаванні звычайна абмяжоўваюць іх скід у рэкі, ручаі або іншыя вадаёмы. Акрамя таго, рэцыркуляцыя сцёкавых вод/шчолачных вод назад у скруббер можа прывесці да назапашвання раствораных соляў натрыю, калію, кальцыю, магнію або хларыду. Гэтыя рэчывы могуць у рэшце рэшт крышталізавацца, калі не забяспечана дастатковая колькасць адводу, каб падтрымліваць канцэнтрацыю раствораных соляў ніжэй за насычэнне. Дадатковай праблемай з'яўляецца павольная хуткасць асядання цвёрдых рэчываў адходаў, што прыводзіць да неабходнасці вялікіх стабілізацыйных сажалак вялікага аб'ёму. У тыповых умовах асяроддзе ў стабілізацыйным сажалцы можа ўтрымліваць 50 працэнтаў або больш вадкай фазы нават пасля некалькіх месяцаў захоўвання.

Сульфат кальцыю, які здабываецца з пульпы рэцыркуляцыі абсарбатара, можа ўтрымліваць шмат нерэагаванага вапняку і попелу сульфіту кальцыю. Гэтыя забруджвальнікі могуць перашкаджаць продажу сульфату кальцыю ў якасці сінтэтычнага гіпсу для выкарыстання ў вытворчасці гіпсавых пліт, тынкоўкі і цэменту. Нерэагаваны вапняк з'яўляецца пераважнай прымешкай, якая змяшчаецца ў сінтэтычным гіпсе, і ён таксама з'яўляецца распаўсюджанай прымешкай у прыродным (здабытым) гіпсе. Хоць сам вапняк не ўплывае на ўласцівасці гатовых гіпсавых пліт, яго абразіўныя ўласцівасці ствараюць праблемы з зносам тэхналагічнага абсталявання. Сульфіт кальцыю з'яўляецца непажаданай прымешкай у любым гіпсе, паколькі яго дробны памер часціц стварае праблемы з акаліннем і іншыя праблемы апрацоўкі, такія як прамыванне акак і абязводжванне.

Калі цвёрдыя рэчывы, якія ўтвараюцца ў працэсе LSFO, не паддаюцца камерцыйнаму рынку ў выглядзе сінтэтычнага гіпсу, гэта стварае значную праблему ўтылізацыі адходаў. Для катла магутнасцю 1000 МВт, які спальвае 1-працэнтны вугаль з утрыманнем серы, колькасць гіпсу складае прыблізна 550 тон (кароткае ўтрыманне) у дзень. Для той жа электрастанцыі, якая спальвае 2-працэнтны вугаль з утрыманнем серы, вытворчасць гіпсу павялічваецца прыблізна да 1100 тон у дзень. Дадаўшы каля 1000 тон у дзень для вытворчасці попелу, можна дасягнуць агульнай колькасці цвёрдых адходаў прыкладна 1550 тон у дзень для выпадку з 1-працэнтным вуглём і 2100 тон у дзень для выпадку з 2-працэнтным утрыманнем серы.

Перавагі EADS

Правераная тэхналагічная альтэрнатыва ачыстцы LSFO замяняе вапняк аміякам у якасці рэагента для выдалення SO2. Кампаненты памолу, захоўвання, апрацоўкі і транспарціроўкі цвёрдых рэагентаў у сістэме LSFO замяняюцца простымі рэзервуарамі для захоўвання воднага або бязводнага аміяку. На малюнку 2 паказана схема патоку сістэмы EADS, прадастаўленай JET Inc.

Аміяк, дымавыя газы, акісляльнае паветра і тэхналагічная вада паступаюць у абсорбер, які змяшчае некалькі ўзроўняў распыляльных соплаў. Сопла генеруюць дробныя кроплі рэагента, які змяшчае аміяк, каб забяспечыць цесны кантакт рэагента з паступаючымі дымавымі газамі ў адпаведнасці з наступнымі рэакцыямі:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 у патоку дымавых газаў рэагуе з аміякам у верхняй палове пасудзіны, утвараючы сульфіт амонію. Дно паглынальніка служыць акісляльным бакам, дзе паветра акісляе сульфіт амонію да сульфату амонію. Атрыманы раствор сульфату амонію перапампоўваецца назад у распыляльныя калектары на некалькіх узроўнях у паглынальніку. Перад тым, як ачышчаныя дымавыя газы выйдуць з верхняй часткі паглынальніка, яны праходзяць праз дэмістар, які збірае любыя захопленыя кроплі вадкасці і ўлоўлівае дробныя часціцы.

Рэакцыя аміяку з SO2 і акісленне сульфіту да сульфату дасягае высокага каэфіцыента выкарыстання рэагента. На кожны фунт спажыванага аміяку ўтвараецца чатыры фунты сульфату амонію.

Як і ў працэсе LSFO, частка рэцыркуляцыйнага патоку рэагента/прадукту можа быць адведзена для атрымання камерцыйнага пабочнага прадукту. У сістэме EADS раствор адборнага прадукту перапампоўваецца ў сістэму рэкуперацыі цвёрдых рэчываў, якая складаецца з гідрацыклона і цэнтрыфугі, для канцэнтрацыі прадукту сульфату амонію перад сушкай і ўпакоўкай. Усе вадкасці (пераліў гідрацыклона і цэнтруфакат цэнтрыфугі) накіроўваюцца назад у пульпавы рэзервуар, а затым зноў уводзяцца ў рэцыркуляцыйны паток сульфату амонію абсарбера.

• Сістэмы EADS забяспечваюць больш высокую эфектыўнасць выдалення SO2 (>99%), што дае вугальным электрастанцыям большую гнуткасць у змешванні больш таннага вугалю з больш высокім утрыманнем серы.
• У той час як сістэмы LSFO ствараюць 0,7 тоны CO2 на кожную тону выдаленага SO2, працэс EADS CO2 не выпрацоўвае.
• Паколькі вапна і вапняк менш рэакцыйныя ў параўнанні з аміякам для выдалення SO2, для дасягнення высокай хуткасці цыркуляцыі патрабуецца большае спажыванне тэхналагічнай вады і энергіі на перапампоўку. Гэта прыводзіць да больш высокіх эксплуатацыйных выдаткаў для сістэм LSFO.
• Капітальныя выдаткі на сістэмы EADS падобныя да выдаткаў на будаўніцтва сістэмы LSFO. Як адзначалася вышэй, хоць сістэма EADS патрабуе абсталявання для апрацоўкі і ўпакоўкі пабочных прадуктаў сульфату амонію, для памолу, апрацоўкі і транспарціроўкі не патрабуюцца аб'екты падрыхтоўкі рэагентаў, звязаныя з LSFO.

Найбольш адметнай перавагай EADS з'яўляецца ліквідацыя як вадкіх, так і цвёрдых адходаў. Тэхналогія EADS — гэта працэс з нулявым скідам вадкасці, што азначае, што не патрабуецца ачыстка сцёкавых вод. Цвёрды пабочны прадукт — сульфат амонію — лёгка даступны на рынку; сульфат амонію з'яўляецца найбольш выкарыстоўваным угнаеннем і кампанентам угнаенняў у свеце, і чакаецца, што сусветны рынак будзе расці да 2030 года. Акрамя таго, хоць для вытворчасці сульфату амонію патрабуюцца цэнтрыфуга, сушылка, канвеер і упаковачнае абсталяванне, гэтыя прадметы не з'яўляюцца запатэнтаванымі і камерцыйна даступныя. У залежнасці ад эканамічных і рынкавых умоў, угнаенне на аснове сульфату амонію можа кампенсаваць выдаткі на дэсульфурызацыю дымавых газаў на аснове аміяку і патэнцыйна забяспечыць значны прыбытак.

Схема эфектыўнага працэсу дэсульфурацыі аміяку

ТАА «Shandong Zhongpeng Special Ceramics» з'яўляецца адным з найбуйнейшых вытворцаў новых керамічных матэрыялаў на аснове карбіду крэмнію ў Кітаі. Тэхнічная кераміка з карбіду крэмнію: цвёрдасць па Моосу складае 9 (новая цвёрдасць па Моосу — 13), выдатная ўстойлівасць да эрозіі і карозіі, выдатная ўстойлівасць да ізаляцыі і антыакіслення. Тэрмін службы вырабаў з карбіду крэмнію ў 4-5 разоў даўжэйшы, чым у матэрыялаў з 92% аксіду алюмінію. MOR RBSiC у 5-7 разоў вышэйшы, чым у SNBSC, таму яго можна выкарыстоўваць для больш складаных формаў. Працэс разліку коштаў хуткі, пастаўка адпавядае абяцанням, а якасць не мае сабе роўных. Мы заўсёды імкнемся да сваіх мэтаў і аддаем свае сэрцы грамадству.