نازل سیلیکون کاربید FGD برای جداسازی در نیروگاه

دفع سولفوریزاسیون گاز دودکش (FGD) نازل های جاذب
حذف اکسیدهای گوگرد ، که معمولاً به عنوان SOX گفته می شود ، از گازهای اگزوز با استفاده از یک معرف قلیایی ، مانند یک دوغاب سنگ آهک مرطوب.

هنگامی که از سوخت های فسیلی در فرآیندهای احتراق برای اجرای دیگهای بخار ، کوره ها یا سایر تجهیزات استفاده می شود ، آنها می توانند SO2 یا SO3 را به عنوان بخشی از گاز اگزوز آزاد کنند. این اکسیدهای گوگرد به راحتی با عناصر دیگر واکنش نشان می دهند تا ترکیب مضر مانند اسید سولفوریک تشکیل دهند و این امکان را دارند که بر سلامت انسان و محیط زیست تأثیر منفی بگذارد. با توجه به این اثرات بالقوه ، کنترل این ترکیب در گازهای دودکش بخشی اساسی از نیروگاه های شلیک شده زغال سنگ و سایر کاربردهای صنعتی است.

با توجه به فرسایش ، وصل شدن و نگرانی های ایجاد ، یکی از مطمئن ترین سیستم ها برای کنترل این انتشار گازهای گلخانه ای ، یک فرآیند دسولفوریزاسیون گاز دودکش مرطوب (FGD) با استفاده از یک سنگ آهک ، آهک هیدراته ، آب دریا یا سایر محلول قلیایی است. نازل های اسپری قادر به توزیع موثر و قابل اعتماد این دوغاب ها در برج های جذب هستند. این نازل ها با ایجاد الگوهای یکنواخت از قطرات به اندازه مناسب ، قادر به ایجاد موثر سطح مورد نیاز برای جذب مناسب هستند و در عین حال به حداقل رساندن محلول شستشو در گاز دودکش می شوند.

انتخاب نازل جاذب FGD:
عوامل مهمی که باید در نظر بگیرید:

چگالی رسانه و ویسکوزیته
اندازه قطرات مورد نیاز
اندازه صحیح قطرات برای اطمینان از میزان جذب مناسب ضروری است
ماده نازل
از آنجا که گاز دودکش اغلب خورنده است و مایع شستشوی غالباً یک دوغاب با محتوای جامد بالا و خصوصیات ساینده است ، انتخاب مواد خوردگی مناسب و مواد مقاوم در برابر سایش مهم است
مقاومت گرفتگی نازل
از آنجا که مایع شستشو غالباً یک دوغاب با محتوای جامد بالا است ، انتخاب نازل با توجه به مقاومت گرفتگی مهم است
الگوی اسپری نازل و قرار دادن
به منظور اطمینان از جذب مناسب از پوشش کامل جریان گاز بدون بای پس و زمان اقامت کافی مهم است
اندازه و نوع اتصال نازل
میزان جریان مایعات شستشوی مورد نیاز
افت فشار موجود (∆P) در سراسر نازل
∆P = فشار تأمین در ورودی نازل - فشار فرآیند در خارج از نازل
مهندسان باتجربه ما می توانند به تعیین اینکه کدام نازل مطابق با جزئیات طراحی شما انجام می شود کمک کنند
استفاده از نازل و صنایع جاذب مشترک FGD:
زغال سنگ و سایر نیروگاه های سوخت فسیلی
پالایشگاه های نفتی
سوزاندن زباله های شهری
کوره سیمانی
ذوب های فلزی

برگه داده sic

اشکالاتی با آهک/آهک

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، سیستم های FGD با استفاده از اکسیداسیون اجباری آهک/سنگ آهک (LSFO) شامل سه زیر سیستم اصلی است:

• آماده سازی ، کنترل و ذخیره سازی معرف
• کشتی جاذب
• زباله و حمل و نقل محصول

آماده سازی معرف شامل انتقال سنگ آهک خرد شده (CACO3) از یک سیلوی ذخیره سازی به یک مخزن خوراک آشفته است. دوغاب سنگ آهک حاصل از آن به همراه گاز دودکش دیگهای بخار و هوای اکسید کننده به کشتی جاذب پمپ می شود. نازل های اسپری قطرات ریز از معرف را تحویل می دهند که سپس ضد جریان را به گاز دودکش های ورودی وارد می کنند. SO2 در گاز دودکش با معرف غنی از کلسیم واکنش نشان می دهد تا سولفیت کلسیم (CASO3) و CO2 تشکیل شود. هوای وارد شده به جاذب باعث اکسیداسیون CASO3 به CASO4 (فرم دی هیدرات) می شود.

واکنشهای اساسی LSFO عبارتند از:

CACO3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

دوغاب اکسیده شده در قسمت پایین جاذب جمع می شود و متعاقباً به همراه معرف تازه به عنوان های نازل اسپری بازیافت می شود. بخشی از جریان بازیافت به سیستم حمل و نقل زباله/فرآورده های جانبی منتقل می شود ، که به طور معمول از هیدروسیکلون ها ، فیلترهای طبل یا کمربند و مخزن نگهدارنده فاضلاب/مشروبات الکلی تشکیل شده است. فاضلاب از مخزن نگهدارنده به مخزن خوراک معرف سنگ آهک یا به یک هیدروسیکلون بازیافت می شود که در آن سرریز به عنوان پساب برداشته می شود.

فرآیند شستشوی مرطوب آهک/آهک/سنگ آهک اجباری شماتیک

سیستم های LSFO مرطوب به طور معمول می توانند به کارآیی حذف SO2 95-97 درصد برسند. دستیابی به سطح بالاتر از 97.5 درصد برای برآورده کردن الزامات کنترل انتشار گازهای گلخانه ای ، به ویژه برای گیاهانی که از ذغال سنگ های سولفور بالا استفاده می کنند ، دشوار است. کاتالیزورهای منیزیم را می توان اضافه کرد یا سنگ آهک را می توان به آهک واکنش پذیری بالاتر (CAO) محاسبه کرد ، اما چنین تغییراتی شامل تجهیزات گیاهی اضافی و هزینه های کار و انرژی مرتبط است. به عنوان مثال ، محاسبه به آهک نیاز به نصب یک کوره آهک جداگانه دارد. همچنین ، آهک به راحتی رسوب می شود و این باعث افزایش پتانسیل تشکیل سپرده در مقیاس در اسکراب می شود.

با تزریق مستقیم سنگ آهک به کوره دیگ بخار می توان هزینه کلسیم را با یک کوره آهک کاهش داد. در این روش ، آهک تولید شده در دیگ بخار با گاز دودکش ها به داخل اسکراب منتقل می شود. مشکلات احتمالی شامل رسوب دیگ بخار ، تداخل در انتقال حرارت و غیرفعال سازی آهک به دلیل سوزاندن بیش از حد در دیگ بخار است. علاوه بر این ، آهک باعث کاهش دمای جریان خاکستر مذاب در دیگهای زغال سنگ می شود و در نتیجه رسوبات جامد ایجاد می شود که در غیر این صورت رخ نمی دهد.

زباله های مایع از فرآیند LSFO به طور معمول به حوضچه های تثبیت شده به همراه زباله های مایع از جای دیگر نیروگاه هدایت می شوند. پساب مایع FGD مرطوب را می توان با ترکیبات سولفیت و سولفات اشباع کرد و ملاحظات محیطی به طور معمول انتشار آن را به رودخانه ها ، نهرها یا سایر آب های آب محدود می کند. همچنین ، فاضلاب بازیافت/مشروبات الکلی به اسکراب می تواند منجر به ایجاد سدیم محلول ، پتاسیم ، کلسیم ، منیزیم یا کلرید شود. این گونه ها در نهایت می توانند متبلور شوند ، مگر اینکه خونریزی کافی برای نگه داشتن غلظت نمک محلول در زیر اشباع فراهم شود. یک مشکل اضافی ، میزان تسویه حساب آهسته مواد جامد زباله است که منجر به نیاز به استخرهای بزرگ و با حجم بالا می شود. در شرایط معمولی ، لایه مستقر در یک حوضچه تثبیت می تواند شامل 50 درصد یا بیشتر فاز مایع حتی پس از چند ماه ذخیره باشد.

سولفات کلسیم بازیابی شده از دوغاب بازیافت جاذب می تواند در سنگ آهک بدون واکنش و خاکستر سولفیت کلسیم باشد. این آلاینده ها می توانند از فروش سولفات کلسیم به عنوان گچ مصنوعی برای استفاده در تولید دیواری ، گچ و تولید سیمان جلوگیری کنند. سنگ آهک بدون واکنش ناخالصی غالب موجود در گچ مصنوعی است و همچنین یک ناخالصی شایع در گچ طبیعی (معدن) است. در حالی که خود سنگ آهک با خواص محصولات نهایی Wallboard تداخل ندارد ، خصوصیات ساینده آن مشکلات سایش را برای تجهیزات پردازش ارائه می دهد. سولفیت کلسیم ناخالص ناخواسته در هر گچ است زیرا اندازه ذرات ریز آن مشکلات مقیاس گذاری و سایر مشکلات پردازش مانند شستشوی کیک و آبگیری را ایجاد می کند.

اگر مواد جامد تولید شده در فرآیند LSFO به عنوان گچ مصنوعی از نظر تجاری قابل فروش نباشند ، این یک مشکل دفع زباله قابل توجه است. برای یک دیگ بخار 1000 مگاوات 1 درصد زغال سنگ گوگرد ، مقدار گچ تقریباً 550 تن (کوتاه) در روز است. برای همان کارخانه ذغال سنگ گوگرد 2 درصد ، تولید گچ به تقریباً 1100 تن در روز افزایش می یابد. با اضافه کردن حدود 1000 تن در روز برای تولید خاکستر مگس ، این کل تناژ زباله جامد را به حدود 1550 تن در روز برای مورد 1 درصد ذغال سنگ گوگرد و 2100 تن در روز برای مورد 2 درصد گوگرد می آورد.

مزایای EADS

یک جایگزین فناوری اثبات شده برای شستشوی LSFO جایگزین سنگ آهک با آمونیاک به عنوان معرف برای حذف SO2 می شود. اجزای آسیاب ، ذخیره سازی ، حمل و نقل و حمل و نقل معرف در یک سیستم LSFO با مخازن ذخیره سازی ساده برای آمونیاک آبی یا بی آب جایگزین می شوند. شکل 2 یک شماتیک جریان برای سیستم EADS ارائه شده توسط Jet Inc.

آمونیاک ، گاز دودکش ، اکسیداسیون هوا و آب پردازش وارد یک جاذب حاوی چندین سطح نازل اسپری می شود. نازل ها قطرات ریز از معرفهای حاوی آمونیاک را برای اطمینان از تماس صمیمی معرف با گاز دودکش های دریافتی با توجه به واکنشهای زیر تولید می کنند:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 در جریان گاز دودکش با آمونیاک در نیمه فوقانی رگ واکنش نشان می دهد تا سولفیت آمونیوم تولید کند. کف کشتی جاذب به عنوان یک مخزن اکسیداسیون است که در آن هوا سولفیت آمونیوم را به سولفات آمونیوم اکسیده می کند. محلول سولفات آمونیوم حاصل از آن به هدر نازل اسپری در چندین سطح در جاذب پمپ می شود. قبل از گاز دودکش های خرد شده که از بالای جاذب خارج می شود ، از یک دفع کننده عبور می کند که هرگونه قطره مایع ورودی را با هم جمع می کند و ذرات ریز را ضبط می کند.

واکنش آمونیاک با SO2 و اکسیداسیون سولفیت به سولفات به میزان استفاده از معرف بالا می رسد. چهار پوند سولفات آمونیوم برای هر پوند آمونیاک مصرف شده تولید می شود.

همانطور که با فرآیند LSFO ، بخشی از جریان بازیافت معرف/محصول می تواند برای تولید یک محصول جانبی تجاری خارج شود. در سیستم EADS ، محلول محصول برخاسته به یک سیستم بازیابی جامد متشکل از یک هیدروسیکلون و سانتریفیوژ برای تمرکز محصول سولفات آمونیوم قبل از خشک شدن و بسته بندی پمپ می شود. تمام مایعات (سرریز هیدروسیکلون و مرکز سانتریفیوژ) به یک مخزن دوغاب باز می گردند و سپس دوباره وارد جریان بازیافت سولفات آمونیوم جاذب می شوند.

• سیستم های EADS کارآیی حذف SO2 بالاتر (> 99 ٪) را ارائه می دهند ، که به نیروگاه های زغال سنگ انعطاف پذیری بیشتری برای مخلوط کردن ذغال سنگ های گوگرد ارزان تر و بالاتر می دهد.
• در حالی که سیستم های LSFO برای هر تن از SO2 حذف شده 0.7 تن CO2 ایجاد می کنند ، فرآیند EADS هیچ CO2 تولید نمی کند.
• از آنجا که آهک و سنگ آهک در مقایسه با آمونیاک برای حذف SO2 کمتر واکنش نشان می دهند ، برای دستیابی به نرخ گردش خون بالا ، مصرف آب فرآیند بالاتر و انرژی پمپاژ لازم است. این منجر به هزینه های عملیاتی بالاتر برای سیستم های LSFO می شود.
• هزینه های سرمایه برای سیستم های EADS مشابه هزینه های ساخت سیستم LSFO است. همانطور که در بالا ذکر شد ، در حالی که سیستم EADS به تجهیزات فرآوری و بسته بندی فرآوری محصول سولفات آمونیوم نیاز دارد ، امکانات آماده سازی معرف در ارتباط با LSFO برای فرز ، دست زدن و حمل و نقل لازم نیست.

متمایزترین مزیت EADS از بین بردن ضایعات مایع و جامد است. فناوری EADS یک فرآیند تخلیه صفر مایع است ، به این معنی که هیچ تصفیه فاضلاب لازم نیست. محصول جانبی سولفات آمونیوم جامد به راحتی قابل فروش است. آمونیاک سولفات مورد استفاده ترین مؤلفه کود و کود در جهان است و رشد بازار در سراسر جهان از سال 2030 انتظار می رود. علاوه بر این ، در حالی که تولید سولفات آمونیوم به سانتریفیوژ ، خشک کن ، انتقال دهنده و تجهیزات بسته بندی نیاز دارد ، این موارد غیر اختصاصی و تجاری هستند. بسته به شرایط اقتصادی و بازار ، کود سولفات آمونیوم می تواند هزینه های مربوط به دفع گازورهای دودکش مبتنی بر آمونیاک را جبران کند و به طور بالقوه سود قابل توجهی کسب کند.

فرآیند سولفوریزاسیون آمونیاک کارآمد شماتیک

شرکت سرامیک ویژه Shandong Zhongpeng ، Ltd یکی از بزرگترین راه حل های مادی جدید سرامیک کاربید سیلیکون در چین است. سرامیک فنی SIC: سختی Moh 9 (سختی جدید Moh 13 است) ، با مقاومت عالی در برابر فرسایش و خوردگی ، سایش عالی-مقاومت و آنتی اکسیداسیون. عمر خدمات محصول SIC 4 تا 5 برابر بیشتر از مواد آلومینا 92 ٪ است. MOR RBSIC 5 تا 7 برابر SNBSC است ، می توان از آن برای شکل های پیچیده تر استفاده کرد. فرآیند نقل قول سریع است ، تحویل همانطور که وعده داده شده است و کیفیت برای هیچ یک دوم نیست. ما همیشه در به چالش کشیدن اهداف خود ادامه می دهیم و قلب خود را به جامعه باز می گردیم.