Siliciumcarbid FGD -dyse til desulfurisering i kraftværket

Røggas desulfurization (FGD) absorberende dyser
Fjernelse af svovloxider, ofte benævnt Sox, fra en udstødningsgasser ved hjælp af et alkaliregens, såsom en våd kalkstenopslæmning.

Når fossile brændstoffer bruges i forbrændingsprocesser til at køre kedler, ovne eller andet udstyr, har de potentialet til at frigive SO2 eller SO3 som en del af udstødningsgassen. Disse svovloxider reagerer let med andre elementer for at danne skadelig forbindelse, såsom svovlsyre og har potentialet til negativt at påvirke menneskers sundhed og miljøet negativt. På grund af disse potentielle effekter er kontrol af denne forbindelse i røggasser en væsentlig del af kulfyrede kraftværker og andre industrielle anvendelser.

På grund af erosion, tilslutning og opbygning af bekymringer er et af de mest pålidelige systemer til at kontrollere disse emissioner en åben tårn våd fløggas desulfurization (FGD) -proces ved hjælp af en kalksten, hydreret kalk, havvand eller anden alkalisk opløsning. Sprøjtedyser er i stand til effektivt og pålideligt at fordele disse opslæmninger i absorptionstårne. Ved at skabe ensartede mønstre af korrekt størrelse dråber er disse dyser i stand til effektivt at skabe det overfladeareal, der er nødvendigt for korrekt absorbtion, samtidig med at de minimerer indeslutning af skrubberopløsningen i røggassen.

Valg af en FGD -absorberdyse:
Vigtige faktorer at overveje:

Skrubbe medietæthed og viskositet
Påkrævet dråbestørrelse
Den korrekte dråbestørrelse er vigtig for at sikre, at de rette absorptionshastigheder
Dysmateriale
Da røggas ofte er ætsende, og skrubningsvæsken er ofte en opslæmning med indhold med højt faststof og slibende egenskaber, er det vigtigt at vælge den passende korrosion og slidbestandigt materiale.
Dysen tilstopper modstand
Da skrubningsvæsken ofte er en opslæmning med højt faststofindhold, er valg af dysen med hensyn til tilstopningsmodstand vigtigt
Dysespray mønster og placering
For at sikre korrekt absorptions komplet dækning af gasstrømmen uden bypass og tilstrækkelig opholdstid er vigtig
Dysforbindelsesstørrelse og type
Påkrævet skrubningsvæskestrømningshastigheder
Tilgængeligt trykfald (∆P) på tværs af dysen
∆P = Forsyningstryk ved dysens indløb - Procestryk uden for dysen
Vores erfarne ingeniører kan hjælpe med at bestemme, hvilken dyse der vil fungere som krævet med dine designoplysninger
Almindelig FGD -absorberedyse bruger og industrier:
Kul og andre fossile brændstofkraftværker
Petroleumsraffinaderier
Kommunale affaldsforbrændingsanlæg
Cementovne
Metal smelter

SIC MATERIAL DATASHED

Ulemper med kalk/kalksten

Som vist i figur 1 inkluderer FGD-systemer, der anvender kalk/kalksten-tvungen oxidation (LSFO), tre store undersystemer:

• Reagensforberedelse, håndtering og opbevaring
• Absorberskib
• Håndtering af affald og biprodukt

Reagensforberedelse består af at transportere knust kalksten (CACO3) fra en opbevaringssilo til en ophidset foderbeholder. Den resulterende kalkstenopslæmning pumpes derefter til absorberfartøjet sammen med kedelgasgas og oxiderende luft. Sprøjtedyser leverer fine dråber af reagens, der derefter strømmer modstrøm til den indkommende røggas. SO2 i røggassen reagerer med det calciumrige reagens for at danne calciumsulfit (CASO3) og CO2. Luften, der blev introduceret i absorberen, fremmer oxidation af CasO3 til CASO4 (dihydratform).

De grundlæggende LSFO -reaktioner er:

CACO3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

Den oxiderede gylle opsamles i bunden af ​​absorberen og genanvendes derefter sammen med frisk reagens tilbage til sprøjtedyseoverskrifterne. En del af genbrugsstrømmen trækkes tilbage til affald/biprodukthåndteringssystemet, der typisk består af hydrocykloner, tromme- eller bæltefiltre og et agiteret spildevand/spiritusholdetank. Spildevand fra holdetanken genanvendes tilbage til Limestone Reagent -foderbeholderen eller til en hydrocyklon, hvor overløbet fjernes som spildevand.

Typisk kalk/kalksten tvungen oxidatin våd skrubningsproces skematisk

Våde LSFO-systemer kan typisk opnå SO2-fjernelseseffektivitet på 95-97 procent. At nå niveauer over 97,5 procent for at imødekomme krav til emissionskontrol er imidlertid vanskelig, især for planter, der bruger kul med høj svovl. Magnesiumkatalysatorer kan tilsættes, eller kalksten kan kalcineres til højere reaktivitetskalk (CAO), men sådanne ændringer involverer yderligere planteudstyr og de tilknyttede arbejds- og strømomkostninger. For eksempel kræver calcining til kalk installation af en separat kalkovn. Kalk udfældes også let, og dette øger potentialet for dannelse af skalaaflejring i skrubberen.

Omkostningerne ved kalcinering med en kalkovn kan reduceres ved direkte at injicere kalksten i kedelovnen. I denne fremgangsmåde bæres kalk genereret i kedlen med røggassen ind i skrubberen. Mulige problemer inkluderer kedelforurening, interferens med varmeoverførsel og kalkinaktivering på grund af overbrænding i kedlen. Desuden reducerer kalk strømningstemperaturen for smeltet aske i kulfyrede kedler, hvilket resulterer i faste aflejringer, der ellers ikke ville forekomme.

Flydende affald fra LSFO -processen er typisk rettet til stabiliseringsdamme sammen med flydende affald fra andre steder i kraftværket. Det våde FGD -flydende spildevand kan mættes med sulfit- og sulfatforbindelser og miljøovervejelser begrænser typisk dens frigivelse til floder, vandløb eller andre vandløb. Genbrug af spildevand/spiritus tilbage til skrubberen kan også føre til opbygning af opløst natrium, kalium, calcium, magnesium eller chloridsalte. Disse arter kan til sidst krystallisere, medmindre der tilvejebringes tilstrækkelig blødning til at holde de opløste saltkoncentrationer under mætning. Et yderligere problem er den langsomme afviklingshastighed for affaldsstoffer, hvilket resulterer i behovet for store, højvolumenstabiliseringsdamme. Under typiske forhold kan det bundfældede lag i en stabiliseringsdam indeholde 50 procent eller mere flydende fase, selv efter flere måneders opbevaring.

Calciumsulfatet, der er udvundet fra absorberens genanvendelsesopslæmning, kan være høj i ureageret kalksten og calciumsulfit aske. Disse forurenende stoffer kan forhindre, at calciumsulfatet sælges som syntetisk gips til brug i wallboard, gips og cementproduktion. Ureageret kalksten er den dominerende urenhed, der findes i syntetisk gips, og det er også en almindelig urenhed i naturlige (udvindede) gips. Mens kalksten i sig selv ikke forstyrrer egenskaberne ved wallboard -slutprodukter, er dens slibende egenskaber til stede slidproblemer til behandling af udstyr. Calciumsulfit er en uønsket urenhed i enhver gips, da dens fine partikelstørrelse udgør skaleringsproblemer og andre behandlingsproblemer, såsom kagevask og afvanding.

Hvis de faste stoffer, der genereres i LSFO -processen, ikke kan markedsføres som syntetisk gips, udgør dette et betydeligt bortskaffelse af affald. For en 1000 MW kedel, der fyrer 1 procent svovlkul, er mængden af ​​gips ca. 550 ton (kort)/dag. For den samme plantefyring på 2 procent svovlkul øges gipsproduktionen til ca. 1100 ton/dag. Tilføjelse af ca. 1000 ton/dag til produktion af flyveaske, dette bringer det samlede tonnage til fast affald til ca. 1550 ton/dag for den 1 procent svovlkulkasse og 2100 ton/dag for den 2 procent svovlkasse.

EADS fordele

Et gennemprøvet teknologialternativ til LSFO -skrubning erstatter kalksten med ammoniak som reagens til SO2 -fjernelse. Den faste reagensfræsning, opbevaring, håndtering og transportkomponenter i et LSFO -system erstattes af enkle opbevaringstanke til vandig eller vandfri ammoniak. Figur 2 viser en flow -skematisk for EADS -systemet leveret af Jet Inc.

Ammoniak, røggas, oxidation af luft og procesvand kommer ind i en absorber, der indeholder flere niveauer af sprøjtedyser. Dyserne genererer fine dråber af ammoniakholdige reagens for at sikre intim kontakt med reagens med indgående røggas i henhold til følgende reaktioner:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 i røggasstrømmen reagerer med ammoniak i den øverste halvdel af karret for at producere ammoniumsulfit. Bunden af ​​absorberfartøjet fungerer som en oxidationstank, hvor luft oxiderer ammoniumsulfit til ammoniumsulfat. Den resulterende ammoniumsulfatopløsning pumpes tilbage til sprøjtedyseoverskrifterne på flere niveauer i absorberen. Før den skrubbede røggas, der forlader toppen af ​​absorberen, passerer den gennem en demister, der samler sammen eventuelle indfangede væskedråber og fanger fine partikler.

Ammoniakreaktionen med SO2 og sulfitoxidation til sulfat opnår en høj reagensudnyttelseshastighed. Fire pund ammoniumsulfat produceres for hvert pund ammoniak, der forbruges.

Som med LSFO -processen kan en del af reagens/produktgenbrugsstrømmen trækkes tilbage for at producere et kommercielt biprodukt. I EADS -systemet pumpes startproduktopløsningen til et faststofindvindingssystem bestående af en hydrocyklon og centrifuge for at koncentrere ammoniumsulfatproduktet inden tørring og emballering. Alle væsker (hydrocyklonoverløb og centrifuge centrat) ledes tilbage til en opslæmningstank og genindføres derefter igen i absorberens ammoniumsulfatgenbrugsstrøm.

• EADS-systemer giver højere SO2-fjernelseseffektivitet (> 99%), hvilket giver kulfyrede kraftværker mere fleksibilitet til at blande billigere, højere svovl kul.
• Mens LSFO -systemer skaber 0,7 ton CO2 for hvert ton SO2 fjernet, producerer EADS -processen ingen CO2.
• Fordi kalk og kalksten er mindre reaktive sammenlignet med ammoniak til SO2 -fjernelse, kræves højere procesforbrug og pumpenergi for at opnå høje cirkulationshastigheder. Dette resulterer i højere driftsomkostninger for LSFO -systemer.
• Kapitalomkostninger for EADS -systemer ligner omkostningerne til konstruktion af et LSFO -system. Som nævnt ovenfor, mens EADS -systemet kræver ammoniumsulfat biproduktbehandling og emballageudstyr, er reagensforberedelsesfaciliteterne, der er forbundet med LSFO, ikke påkrævet til fræsning, håndtering og transport.

Den mest karakteristiske fordel ved EADS er eliminering af både flydende og fast affald. EADS-teknologien er en nul-væske-decharge-proces, hvilket betyder, at der ikke kræves nogen spildevandsbehandling. Det faste ammoniumsulfatbiprodukt kan let omsættes; Ammoniaksulfat er den mest anvendte gødnings- og gødningskomponent i verden, hvor verdensomspændende markedsvækst forventes gennem 2030. Derudover kræver disse genstande, mens fremstillingen af ​​ammoniumsulfat kræver en centrifuge, tørretumbler, transportør og emballageudstyr. Afhængig af økonomiske og markedsforhold kan ammoniumsulfatgødning udligne omkostningerne til ammoniakbaseret røggas desulfurisering og potentielt give en betydelig fortjeneste.

Effektiv ammoniak desulfuriseringsproces skematisk

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd er en af ​​de største siliciumcarbidkeramiske nye materialeløsninger i Kina. SIC Technical Ceramic: Mohs hårdhed er 9 (ny MOHs hårdhed er 13) med fremragende modstand mod erosion og korrosion, fremragende slid-modstand og antioxidation. SIC -produktets levetid er 4 til 5 gange længere end 92% aluminiumoxidmateriale. MOR af RBSIC er 5 til 7 gange SNBSC's, den kan bruges til mere komplekse former. Tilbudsprocessen er hurtig, leveringen er som lovet, og kvaliteten er uden sidestykke. Vi vedvarer altid med at udfordre vores mål og give vores hjerter tilbage til samfundet.