Silicia Karbida FGD-Ajuto por desulfurigo en elektrocentralo

Absorbaj Ajutoj por Desulfurigo de Fumgasoj (FGD)
Forigo de sulfuroksidoj, ofte nomataj SOks, el ellasgasoj uzante alkalan reakciilon, kiel ekzemple malseka kalkŝtona suspensiaĵo.

Kiam fosiliaj brulaĵoj estas uzataj en bruligprocezoj por funkciigi kaldronojn, fornojn aŭ aliajn ekipaĵojn, ili havas la potencialon liberigi SO2 aŭ SO3 kiel parton de la ellasgaso. Ĉi tiuj sulfuroksidoj facile reagas kun aliaj elementoj por formi damaĝan kombinaĵon kiel sulfata acido kaj havas la potencialon negative influi homan sanon kaj la medion. Pro ĉi tiuj eblaj efikoj, kontrolo de ĉi tiu kombinaĵo en fumgasoj estas esenca parto de karbaj elektrocentraloj kaj aliaj industriaj aplikoj.

Pro zorgoj pri erozio, ŝtopiĝo kaj amasiĝo, unu el la plej fidindaj sistemoj por kontroli ĉi tiujn emisiojn estas malferma-tura malseka fumgasa desulfuriga (FGD) procezo uzanta kalkŝtonon, hidratigitan kalkon, marakvon aŭ alian alkalan solvaĵon. Ŝprucbuŝoj kapablas efike kaj fidinde distribui ĉi tiujn suspensiaĵojn en sorbajn turojn. Kreante unuformajn ŝablonojn de ĝuste grandaj gutetoj, ĉi tiuj buŝoj kapablas efike krei la surfacareon bezonatan por ĝusta sorbado, samtempe minimumigante eniron de la frotpuriga solvaĵo en la fumgason.

Elektado de FGD-Absorbilo-Ajuto:
Gravaj faktoroj por konsideri:

Denseco kaj viskozeco de frotpurigilo
Bezonata guteta grandeco
La ĝusta guteta grandeco estas esenca por certigi taŭgajn sorbajn rapidecojn.
Ajutomaterialo
Ĉar la fumgaso ofte estas koroda kaj la frotpuriglikvaĵo ofte estas suspensiaĵo kun alta solida enhavo kaj abraziaj ecoj, la elekto de taŭga korodo- kaj eluziĝrezista materialo estas grava.
Rezisto al ŝtopiĝo de ajuto
Ĉar la frotpuriga fluido ofte estas suspensiaĵo kun alta solida enhavo, la elekto de la ajuto rilate al ŝtoprezisto estas grava.
Ŝprucpadrono kaj lokigo de ajuto
Por certigi taŭgan sorbadon, kompleta kovro de la gasfluo sen pretervojo kaj sufiĉa restadtempo estas grava.
Grandeco kaj tipo de ajutkonekto
Bezonataj flukvantoj de frotpurigfluido
Havebla premofalo (∆P) trans la ajuto
∆P = proviza premo ĉe la enirejo de la ajuto - proceza premo ekster la ajuto
Niaj spertaj inĝenieroj povas helpi determini, kiu ajuto funkcios laŭbezone laŭ viaj dezajnaj detaloj.
Oftaj Uzoj kaj Industrioj de FGD-Absorbaj Ajutoj:
Karbo kaj aliaj fosiliaj fuelaj elektrocentraloj
Naftorafinejoj
Municipaj rubforbruligiloj
Cementfornoj
Metalfandejoj

Datumfolio pri SiC-Materialo

Malavantaĝoj kun Kalko/Kalkŝtono

Kiel montrite en Figuro 1, FGD-sistemoj uzantaj kalkon/kalkŝtonon devigan oksidiĝon (LSFO) inkluzivas tri ĉefajn subsistemojn:

• Preparado, manipulado kaj stokado de reakciaĵoj
• Absorbilo-ŝipo
• Rubo kaj kromprodukta manipulado

La preparado de reakciaĵo konsistas el transportado de dispremita kalkŝtono (CaCO3) el stokadsilo al skuita nutraĵujo. La rezulta kalkŝtona suspensiaĵo estas poste pumpita al la absorbilo kune kun la vaporkaldrona fumgaso kaj oksidiga aero. Ŝprucigiloj liveras fajnajn gutetojn de reakciaĵo, kiuj poste fluas kontraŭflue al la alvenanta fumgaso. La SO2 en la fumgaso reagas kun la kalciriĉa reakciaĵo por formi kalcian sulfiton (CaSO3) kaj CO2. La aero enkondukita en la absorbilon antaŭenigas oksidiĝon de CaSO3 al CaSO4 (dihidrata formo).

La bazaj LSFO-reakcioj estas:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

La oksidigita suspensiaĵo kolektiĝas en la fundo de la absorbilo kaj poste estas reciklita kune kun freŝa reakciaĵo reen al la ŝprucaĵaj kapoj. Parto de la reciklita fluo estas retirita al la rubo/kromprodukta manipuladsistemo, kiu tipe konsistas el hidrociklonoj, tamburaj aŭ zonfiltriloj, kaj agitita kloakaĵo/likvaĵo-tenujo. Kloakaĵo de la tenujo estas reciklita reen al la kalkŝtona reakciaĵa provizujo aŭ al hidrociklono, kie la superfluaĵo estas forigita kiel elfluaĵo.

Tipa Kalko/Kalkŝtono Devigita Oksidatino Malseka Frotpurigado Proceza Skemo

Malsekaj LSFO-sistemoj tipe povas atingi SO2-forigajn efikecojn de 95-97 procentoj. Tamen, atingi nivelojn super 97.5 procentoj por plenumi la postulojn pri emisiokontrolo estas malfacile, precipe por plantoj uzantaj sulfurriĉajn karbojn. Magneziaj kataliziloj povas esti aldonitaj aŭ la kalkŝtono povas esti kalcinita al pli reagema kalko (CaO), sed tiaj modifoj implikas plian plant-ekipaĵon kaj la rilatajn labor- kaj energikostojn. Ekzemple, kalcinado al kalko postulas la instaladon de aparta kalkforno. Ankaŭ, kalko facile precipitiĝas kaj tio pliigas la eblecon por formado de skalo-deponaĵo en la frotilo.

La kosto de kalciniĝo per kalkforno povas esti reduktita per rekta injektado de kalkŝtono en la fornegon de la kaldrono. En ĉi tiu metodo, kalko generita en la kaldrono estas portata kun la fumgaso en la frotilon. Eblaj problemoj inkluzivas kaldronan malpuriĝon, interrompon de varmotransigo, kaj kalkan malaktivigon pro trobruliĝo en la kaldrono. Krome, la kalko malaltigas la flutemperaturon de fandita cindro en karbohejtaj kaldronoj, rezultante en solidaj deponaĵoj, kiuj alie ne okazus.

Likva rubo de la LSFO-procezo estas tipe direktita al stabiligaj lagetoj kune kun likva rubo de aliloke en la elektrocentralo. La malseka FGD-likva elfluaĵo povas esti saturita per sulfitaj kaj sulfataj komponaĵoj, kaj mediaj konsideroj tipe limigas ĝian liberigon al riveroj, riveretoj aŭ aliaj akvovojoj. Ankaŭ, reciklado de kloakaĵo/likvaĵo reen al la frotilo povas konduki al la amasiĝo de dissolvitaj natriaj, kaliaj, kalciaj, magneziaj aŭ kloridaj saloj. Ĉi tiuj specioj povas poste kristaliĝi, krom se sufiĉa sangado estas provizita por teni la dissolvitajn salkoncentriĝojn sub saturiĝo. Plia problemo estas la malrapida sedimentiĝa rapideco de rubaj solidoj, kio rezultigas la bezonon de grandaj, altvolumenaj stabiligaj lagetoj. En tipaj kondiĉoj, la sedimentiĝinta tavolo en stabiliga lageto povas enhavi 50 procentojn aŭ pli da likva fazo eĉ post pluraj monatoj da stokado.

La kalcia sulfato reakirita el la absorbila recikla ŝlamo povas enhavi riĉan enhavon de nereagita kalkŝtono kaj kalcia sulfita cindro. Ĉi tiuj poluaĵoj povas malhelpi la vendadon de la kalcia sulfato kiel sinteza gipso por uzo en gipso, gipso kaj cementoproduktado. Nereagita kalkŝtono estas la superrega malpuraĵo trovita en sinteza gipso kaj ĝi ankaŭ estas ofta malpuraĵo en natura (minizita) gipso. Dum kalkŝtono mem ne influas la ecojn de finproduktoj de gipso, ĝiaj abraziaj ecoj prezentas eluziĝajn problemojn por prilabora ekipaĵo. Kalcia sulfito estas nedezirata malpuraĵo en iu ajn gipso, ĉar ĝia fajna partikla grandeco prezentas skvamajn problemojn kaj aliajn prilaborajn problemojn kiel ekzemple lavado de kukoj kaj senakvigado.

Se la solidoj generitaj en la LSFO-procezo ne estas komerce vendeblaj kiel sinteza gipso, tio prezentas grandan problemon pri rubforigo. Por 1000 MW kaldrono, kiu bruligas 1-procentan sulfurkarbon, la kvanto de gipso estas proksimume 550 tunoj (malmultaj)/tage. Por la sama fabriko, kiu bruligas 2-procentan sulfurkarbon, la gipsoproduktado pliiĝas al proksimume 1100 tunoj/tage. Aldonante ĉirkaŭ 1000 tunojn/tage por produktado de flugcindro, tio alportas la totalan tunaron de solidrubo al proksimume 1550 tunoj/tage por la kazo de 1-procenta sulfurkarbo kaj 2100 tunoj/tage por la kazo de 2-procenta sulfuro.

EADS-Avantaĝoj

Pruvita teknologia alternativo al LSFO-frotpurigado anstataŭigas kalkŝtonon per amoniako kiel la reakciilo por SO2-forigo. La komponantoj de solida reakciilo, muelado, stokado, manipulado kaj transporto en LSFO-sistemo estas anstataŭigitaj per simplaj stokujoj por akva aŭ senakva amoniako. Figuro 2 montras fluoskemon por la EADS-sistemo provizita de JET Inc.

Amoniako, fumgaso, oksidiga aero kaj procezakvo eniras absorbilon enhavantan plurajn nivelojn de ŝprucbuŝoj. La buŝoj generas fajnajn gutetojn de amoniakenhava reakciilo por certigi intiman kontakton de la reakciilo kun alvenanta fumgaso laŭ la jenaj reakcioj:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

La SO2 en la fumgasfluo reagas kun amoniako en la supra duono de la ujo por produkti amonian sulfiton. La fundo de la absorbilo funkcias kiel oksidiga tanko, kie aero oksidigas la amonian sulfiton al amonia sulfato. La rezulta amonia sulfata solvaĵo estas pumpita reen al la ŝprucaĵaj tuboj je pluraj niveloj en la absorbilo. Antaŭ ol la frotpurigita fumgaso eliras el la supro de la absorbilo, ĝi pasas tra senŝeligilo, kiu kunfandas iujn ajn kuntiritajn likvajn gutojn kaj kaptas fajnajn partiklojn.

La amoniaka reakcio kun SO2 kaj la sulfita oksidiĝo al sulfato atingas altan uzkvoton de reakciiloj. Kvar funtoj da amonia sulfato estas produktitaj por ĉiu funto da konsumita amoniako.

Kiel ĉe la LSFO-procezo, parto de la recikla fluo de reakciaĵo/produkto povas esti retirita por produkti komercan kromprodukton. En la EADS-sistemo, la elprena produkta solvaĵo estas pumpita al solida reakira sistemo konsistanta el hidrociklono kaj centrifugilo por koncentri la amonian sulfatan produkton antaŭ sekigado kaj pakado. Ĉiuj likvaĵoj (hidrociklona superfluo kaj centrifugila concentraĵo) estas direktitaj reen al ŝlamujo kaj poste reenkondukitaj en la absorbilan amonian sulfatan reciklan fluon.

• EADS-sistemoj provizas pli altajn SO2-forigajn efikecojn (>99%), kio donas al karbcentraloj pli da fleksebleco por miksi pli malmultekostajn, pli sulfurajn karbojn.
• Dum LSFO-sistemoj kreas 0.7 tunojn da CO2 por ĉiu tuno da forigita SO2, la EADS-procezo produktas neniun CO2.
• Ĉar kalko kaj kalkŝtono estas malpli reaktivaj kompare kun amoniako por forigo de SO2, pli alta konsumo de proceza akvo kaj pumpadenergio estas necesaj por atingi altajn cirkuladrifojn. Tio rezultigas pli altajn funkciigajn kostojn por LSFO-sistemoj.
• Kapitalkostoj por EADS-sistemoj similas al tiuj por konstrui LSFO-sistemon. Kiel menciite supre, dum la EADS-sistemo postulas ekipaĵon por prilabori kaj enpaki kromproduktojn de amonia sulfato, la instalaĵoj por prepari reakciilojn asociitaj kun LSFO ne estas necesaj por muelado, manipulado kaj transporto.

La plej distinga avantaĝo de EADS estas la elimino de kaj likvaj kaj solidaj rubaĵoj. La EADS-teknologio estas procezo kun nula likva elĵeto, kio signifas, ke neniu traktado de akvopurigo estas necesa. La kromprodukto de solida amonia sulfato estas facile vendebla; amonia sulfato estas la plej uzata sterko kaj sterkaĵkomponanto en la mondo, kun tutmonda merkata kresko atendata ĝis 2030. Krome, kvankam la fabrikado de amonia sulfato postulas centrifugilon, sekigilon, transportilon kaj pakaĵekipaĵon, ĉi tiuj eroj estas neproprietaj kaj komerce haveblaj. Depende de ekonomiaj kaj merkataj kondiĉoj, la amonia sulfata sterko povas kompensi la kostojn por amoniaka desulfurigo de fumgasoj kaj eble provizi grandan profiton.

Skemo de la efika amoniaka desulfuriga procezo

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd estas unu el la plej grandaj solvoj por novaj materialoj el silicia karbido en Ĉinio. Teknika ceramiko SiC: Moh-malmoleco estas 9 (nova Moh-malmoleco estas 13), kun bonega rezisto al erozio kaj korodo, bonega rezisto al abrazio kaj kontraŭoksidado. La funkcidaŭro de SiC-produkto estas 4 ĝis 5 fojojn pli longa ol tiu de 92%-alumina materialo. La funkcidaŭro de RBSiC estas 5 ĝis 7 fojojn pli longa ol tiu de SNBSC, ĝi povas esti uzata por pli kompleksaj formoj. La ofertoprocezo estas rapida, la liverado estas laŭ promeso kaj la kvalito estas senkompara. Ni ĉiam insistas defii niajn celojn kaj redonas niajn korojn al la socio.