Ränikarbiidist FGD otsik elektrijaama väävlitustamiseks

Suitsugaaside väävlitustamise (FGD) absorberdüüsid
Vääveloksiidide, mida tavaliselt nimetatakse SOx-ks, eemaldamine heitgaasidest, kasutades leeliselist reaktiivi, näiteks märja lubjakivimassi.

Kui fossiilkütuseid kasutatakse põlemisprotsessides katelde, ahjude või muude seadmete käitamiseks, võivad need eraldada heitgaaside osana SO2 või SO3. Need vääveloksiidid reageerivad kergesti teiste elementidega, moodustades kahjulikke ühendeid, näiteks väävelhapet, ja võivad negatiivselt mõjutada inimeste tervist ja keskkonda. Nende võimalike mõjude tõttu on selle ühendi kontroll suitsugaasides söeküttel töötavate elektrijaamade ja muude tööstuslike rakenduste oluline osa.

Erosiooni, ummistumise ja kogunemisprobleemide tõttu on üks kõige usaldusväärsemaid süsteeme nende heitmete kontrollimiseks avatud torniga märg suitsugaaside väävlitustamise (FGD) protsess, milles kasutatakse lubjakivi, hüdraatunud lubi, merevett või muud leeliselist lahust. Pihustuspihustid suudavad need suspensioonid tõhusalt ja usaldusväärselt absorptsioonitornidesse jaotada. Luues õige suurusega tilkadest ühtlase mustri, suudavad need düüsid tõhusalt luua õigeks neeldumiseks vajaliku pindala, minimeerides samal ajal puhastuslahuse suitsugaasidesse sattumist.

FGD neeldumisdüüsi valimine:
Olulised tegurid, mida tuleb arvestada:

Puhastusvahendi tihedus ja viskoossus
Nõutav tilga suurus
Õige tilkade suurus on õige neeldumiskiiruse tagamiseks hädavajalik
Düüsi materjal
Kuna suitsugaasid on sageli söövitavad ja puhastusvedelik on sageli suure kuivainesisaldusega ja abrasiivsete omadustega suspensioon, on oluline valida sobiv korrosiooni- ja kulumiskindel materjal.
Düüsi ummistuskindlus
Kuna puhastusvedelik on sageli suure kuivainesisaldusega suspensioon, on otsiku valimine ummistuskindlust silmas pidades oluline.
Düüsi pihustusmuster ja paigutus
Nõuetekohase neeldumise tagamiseks on oluline gaasivoo täielik katmine ilma möödaviiguta ja piisava viibimisajaga
Düüsi ühenduse suurus ja tüüp
Nõutavad puhastusvedeliku voolukiirused
Saadaolev rõhulang (∆P) üle düüsi
∆P = toiterõhk düüsi sisselaskeava juures – protsessirõhk väljaspool düüsi
Meie kogenud insenerid aitavad teie disaini üksikasjadega kindlaks teha, milline otsik töötab vastavalt vajadusele
FGD absorberdüüside tavalised kasutusalad ja tööstusharud:
Söe ja muude fossiilkütuste elektrijaamad
Nafta rafineerimistehased
Olmejäätmete põletusseadmed
Tsemendiahjud
Metalli sulatusmasinad

SiC materjali andmeleht

Lubja/lubjakivi puudused

Nagu on näidatud joonisel 1, sisaldavad lubja/lubjakivi sundoksüdatsiooni (LSFO) kasutavad FGD süsteemid kolme peamist alamsüsteemi:

• Reaktiivi ettevalmistamine, käsitsemine ja ladustamine
• Absorber anum
• Jäätmete ja kõrvalsaaduste käitlemine

Reaktiivi ettevalmistamine seisneb purustatud lubjakivi (CaCO3) transportimises hoidlast segamispaaki. Seejärel pumbatakse tekkiv lubjakivipuder koos katla suitsugaaside ja oksüdeeriva õhuga absorbernõusse. Pihustusdüüsid eraldavad peeneid reaktiivipiisku, mis seejärel voolavad vastuvoolu sissetulevatele suitsugaasidele. Suitsugaasis sisalduv SO2 reageerib kaltsiumirikka reagendiga, moodustades kaltsiumsulfiti (CaSO3) ja CO2. Absorberisse juhitav õhk soodustab CaSO3 oksüdeerumist CaSO4-ks (dihüdraadi vorm).

Põhilised LSFO reaktsioonid on:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Oksüdeeritud suspensioon koguneb absorberi põhja ja suunatakse seejärel koos värske reagendiga tagasi pihustusotsiku päistesse. Osa ringlussevõtu voost juhitakse jäätmete/kõrvalsaaduste käitlemissüsteemi, mis tavaliselt koosneb hüdrotsüklonitest, trummel- või lintfiltritest ja segatud reovee/vedeliku mahutist. Mahuti reovesi suunatakse tagasi lubjakivi reaktiivi etteandepaaki või hüdrotsüklonisse, kus ülevool eemaldatakse heitveena.

Tüüpiline lubja/lubjakivi sundoksüdatiini märgpuhastusprotsessi skeem

Märg LSFO süsteemid suudavad tavaliselt saavutada SO2 eemaldamise efektiivsuse 95–97 protsenti. Heitekontrollinõuete täitmiseks üle 97,5 protsendi taseme saavutamine on aga keeruline, eriti kõrge väävlisisaldusega sütt kasutavate tehaste puhul. Võib lisada magneesiumkatalüsaatoreid või lubjakivi kaltsineerida kõrgema reaktsioonivõimega lubjaks (CaO), kuid sellised modifikatsioonid hõlmavad tehase täiendavaid seadmeid ning sellega seotud tööjõu- ja elektrikulusid. Näiteks lubjaks kaltsineerimine eeldab eraldi lubjaahju paigaldamist. Samuti sadestub kergesti lubi ja see suurendab gaasipesuris katlakivi sadestumise võimalust.

Lubjaahjuga kaltsineerimise maksumust saab vähendada, kui süstida lubjakivi otse katla ahju. Selle lähenemisviisi korral kantakse katlas tekkinud lubi koos suitsugaasidega gaasipesurisse. Võimalike probleemide hulka kuuluvad katla saastumine, soojusülekande häired ja lubja inaktiveerimine katla ülepõlemise tõttu. Veelgi enam, lubi vähendab söeküttel töötavates kateldes sulatuha pealevoolu temperatuuri, mille tulemuseks on tahked ladestused, mida muidu ei tekiks.

LSFO protsessi vedelad jäätmed suunatakse tavaliselt stabiliseerimistiikidesse koos mujalt elektrijaamast pärit vedelate jäätmetega. Märg FGD vedel heitvesi võib olla küllastunud sulfit- ja sulfaatühenditega ning keskkonnakaalutlused piiravad tavaliselt selle eraldumist jõgedesse, ojadesse või muudesse vooluveekogudesse. Samuti võib reovee/vedeliku ringlussevõtt tagasi pesurisse viia lahustunud naatriumi-, kaaliumi-, kaltsiumi-, magneesiumi- või kloriidsoolade kogunemiseni. Need liigid võivad lõpuks kristalliseeruda, välja arvatud juhul, kui on tagatud piisav verejooks, et hoida lahustunud soolade kontsentratsiooni allpool küllastumist. Täiendavaks probleemiks on tahkete jäätmete aeglane settimise kiirus, mille tõttu on vaja suuri ja mahukaid stabiliseerimistiike. Tüüpilistes tingimustes võib stabiliseerimistiigi settinud kiht sisaldada 50 protsenti või rohkem vedelat faasi isegi pärast mitmekuulist ladustamist.

Absorberi ringlussevõtu suspensioonist kogutud kaltsiumsulfaat võib sisaldada palju reageerimata lubjakivi ja kaltsiumsulfitituhka. Need saasteained võivad takistada kaltsiumsulfaadi müümist sünteetilise kipsina kasutamiseks seinaplaatide, krohvi ja tsemendi tootmisel. Reageerimata lubjakivi on valdav sünteetilises kipsis leiduv lisand ja see on ka tavaline lisand looduslikus (kaevandatud) kipsis. Kuigi lubjakivi ise ei mõjuta seinaplaadi lõpptoodete omadusi, põhjustavad selle abrasiivsed omadused töötlemisseadmete kulumisprobleeme. Kaltsiumsulfit on igas kipsis soovimatu lisand, kuna selle peenosakeste suurus põhjustab katlakivi ja muid töötlemisprobleeme, nagu koogi pesemine ja veetustamine.

Kui LSFO protsessis tekkivad tahked ained ei ole kaubanduslikult turustatavad sünteetilise kipsina, tekitab see märkimisväärseid probleeme jäätmete kõrvaldamisega. 1000 MW 1-protsendilise väävlisisaldusega kivisütt kütva katla puhul on kipsi kogus ligikaudu 550 tonni (lühike) ööpäevas. Sama tehase puhul, mis põletab 2% väävlisisaldusega kivisütt, suureneb kipsi tootmine ligikaudu 1100 tonnini päevas. Kui lisada lendtuha tootmiseks umbes 1000 tonni päevas, tõuseb tahkete jäätmete kogutonnaažiks umbes 1550 tonni päevas 1-protsendilise väävlisisaldusega kivisöe puhul ja 2100 tonnini päevas 2-protsendilise väävlisisaldusega juhtumi puhul.

EADS-i eelised

Tõestatud tehnoloogia alternatiiv LSFO-puhastamisele asendab lubjakivi SO2 eemaldamise reaktiivina ammoniaagiga. Tahke reaktiivi jahvatamise, ladustamise, käsitsemise ja transpordi komponendid LSFO süsteemis asendatakse lihtsate vesi- või veevaba ammoniaagi mahutitega. Joonisel 2 on kujutatud JET Inc. pakutava EADS-süsteemi vooluskeemi.

Ammoniaak, suitsugaasid, oksüdeeriv õhk ja protsessivesi sisenevad absorberisse, mis sisaldab mitmetasandilisi pihustusotsikuid. Düüsid tekitavad peeneid ammoniaaki sisaldava reaktiivi tilka, et tagada reaktiivi intiimne kontakt sissetuleva suitsugaasiga vastavalt järgmistele reaktsioonidele:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

Suitsugaasivoos olev SO2 reageerib anuma ülemises pooles oleva ammoniaagiga, moodustades ammooniumsulfiti. Absorberanuma põhi toimib oksüdatsioonipaagina, kus õhk oksüdeerib ammooniumsulfiti ammooniumsulfaadiks. Saadud ammooniumsulfaadi lahus pumbatakse neelduris mitmel tasandil tagasi pihustusotsiku päistesse. Enne pestud suitsugaaside väljumist neelduri ülaosast läbib see udueemaldi, mis ühendab kõik kaasavõetud vedelikupiisad ja püüab kinni peened osakesed.

Ammoniaagi reaktsioon SO2-ga ja sulfiidi oksüdeerimine sulfaadiks saavutab reaktiivi kõrge kasutusmäära. Iga tarbitud ammoniaagi naela kohta toodetakse neli naela ammooniumsulfaati.

Nagu LSFO protsessi puhul, saab osa reaktiivi/toote ringlussevõtu voost eemaldada, et saada kaubanduslik kõrvalsaadus. EADS-süsteemis pumbatakse eraldusprodukti lahus tahkete ainete regenereerimissüsteemi, mis koosneb hüdrotsüklonist ja tsentrifuugist, et kontsentreerida ammooniumsulfaadi toode enne kuivatamist ja pakkimist. Kõik vedelikud (hüdrotsükloni ülevool ja tsentrifuugi tsentraat) suunatakse tagasi lägapaaki ja suunatakse seejärel uuesti absorbeerija ammooniumsulfaadi ringlusvoogu.

• EADS-süsteemid tagavad kõrgema SO2 eemaldamise efektiivsuse (>99%), mis annab söeküttel töötavatele elektrijaamadele rohkem paindlikkust odavamate väävlisisaldusega kivisöe segamisel.
• Kui LSFO süsteemid tekitavad iga eemaldatud SO2 tonni kohta 0,7 tonni CO2, siis EADS-protsess CO2 ei tekita.
• Kuna lubi ja lubjakivi on SO2 eemaldamisel ammoniaagiga võrreldes vähem reaktiivsed, on kõrge tsirkulatsioonikiiruse saavutamiseks vaja suuremat protsessivee tarbimist ja pumpamisenergiat. Selle tulemuseks on LSFO süsteemide suuremad tegevuskulud.
• EADS-süsteemide kapitalikulud on sarnased LSFO-süsteemi ehitamise omadega. Nagu eespool märgitud, kuigi EADS-süsteem nõuab ammooniumsulfaadi kõrvalsaaduste töötlemise ja pakendamise seadmeid, ei ole LSFO-ga seotud reaktiivi valmistamise rajatisi jahvatamiseks, käsitsemiseks ja transportimiseks vaja.

EADS-i kõige silmatorkavam eelis on nii vedelate kui ka tahkete jäätmete kõrvaldamine. EADS-tehnoloogia on null-vedeliku tühjendusprotsess, mis tähendab, et reovee puhastamine pole vajalik. Tahke ammooniumsulfaadi kõrvalsaadus on kergesti turustatav; ammoniaaksulfaat on maailmas enimkasutatud väetis ja väetisekomponent ning ülemaailmne turg kasvab 2030. aastani. Kuigi ammooniumsulfaadi tootmiseks on vaja tsentrifuugi, kuivatit, konveierit ja pakkimisseadmeid, on need esemed mittekaubanduslikud ja kaubanduslikult kasutatavad. saadaval. Sõltuvalt majandus- ja turutingimustest võib ammooniumsulfaatväetis kompenseerida ammoniaagipõhise suitsugaaside väävlitustamise kulusid ja potentsiaalselt tuua märkimisväärset kasumit.

Tõhusa ammoniaagi väävlitustamise protsessi skeem

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd on Hiinas üks suurimaid ränikarbiidkeraamika uusi materjalilahendusi. SiC tehniline keraamika: Moh'i kõvadus on 9 (New Moh'i kõvadus on 13), suurepärane vastupidavus erosioonile ja korrosioonile, suurepärane kulumiskindlus – vastupidavus ja antioksüdatsioon. SiC toote kasutusiga on 4–5 korda pikem kui 92% alumiiniumoksiidi materjalil. RBSiC MOR on 5–7 korda suurem kui SNBSC oma, seda saab kasutada keerukamate kujundite jaoks. Pakkumise protsess on kiire, tarne on nagu lubatud ja kvaliteet on ületamatu. Püüame alati oma eesmärke vaidlustada ja anname oma südamed ühiskonnale tagasi.