Pilarbidi -FGD -suuttimet voimalaitoksessa

Savukaasun poisto (FGD) absorboiva suuttimet
Rikkioksidien poistaminen, jota yleisesti kutsutaan Soxiksi, pakokaasuista käyttämällä alkalireagenssia, kuten märkä kalkkikiven lietteitä.

Kun fossiilisia polttoaineita käytetään palamisprosesseissa kattiloiden, uunien tai muiden laitteiden ajamiseen, ne voivat vapauttaa SO2 tai SO3 osana pakokaasua. Nämä rikkioksidit reagoivat helposti muiden elementtien kanssa haitallisen yhdisteen, kuten rikkihapon, muodostamiseksi ja niillä on potentiaalia vaikuttaa negatiivisesti ihmisten terveyteen ja ympäristöön. Näiden mahdollisten vaikutusten vuoksi tämän yhdisteen hallinta savukaasuissa on olennainen osa hiilen potkut voimalaitoksia ja muita teollisia sovelluksia.

Eroosion, pistorasian ja muodostumisen huolenaiheiden vuoksi yksi luotettavimmista järjestelmistä näiden päästöjen hallitsemiseksi on avoimen tornien märän savukaasun desulfurointi (FGD) käyttämällä kalkkikiveä, hydratoitua kalkkia, merivettä tai muuta emäksistä liuosta. Suihkuasut kykenevät jakamaan nämä lietteet tehokkaasti ja luotettavasti imeytymistorneihin. Luomalla yhtenäiset kunnolla kokoisten pisaroiden kuviot, nämä suuttimet kykenevät tehokkaasti luomaan pinta -alan, jota tarvitaan asianmukaiseen absorbointiin ja minimoimaan pesulauon liuoksen kiinnitys savukaasuun.

FGD -absorboijasuuttimen valitseminen:
Tärkeitä harkittavia tekijöitä:

Median tiheys ja viskositeetti
Vaadittu pisaran koko
Oikea pisaran koko on välttämätön asianmukaisten imeytymisasteiden varmistamiseksi
Suutinmateriaali
Koska savukaasu on usein syövyttävä ja hankautuvan neste on usein liette, jolla on korkea kiinteä aine ja hankaavat ominaisuudet, sopivan korroosion ja kulutuskestävän materiaalin valitseminen on tärkeää
Suuttimen tukkeutumiskestävyys
Koska hankausneste on usein liette, jolla on korkea kiinteä ainepitoisuus, suuttimen valinta tukkeutumiskestävyydestä on tärkeää
Suuttimen suihkekuvio ja sijoitus
Kaasuvirran asianmukaisen imeytymisen täydellisen kattavuuden varmistamiseksi on tärkeää
Suuttimen liitäntäkoko ja tyyppi
Vaadittavat pesunesteen virtausnopeudet
Käytettävissä oleva paineen pudotus (∆p) suuttimen poikki
∆P = Syöttöpaine suuttimen sisääntulossa - Prosessipaine suuttimen ulkopuolella
Kokeneet insinöörimme voivat auttaa määrittämään, mikä suutin toimii tarvittaessa suunnittelutietojesi kanssa
Yleinen FGD -absorboijasuuttimen käyttö ja toimialat:
Hiili ja muut fossiiliset polttoaineiden voimalaitokset
Öljynjalostamo
Kuntajätteen polttolaitokset
Sementtiuunit
Metallisulattimet

Sic -materiaali

Haittoja kalkki-/kalkkikivellä

Kuten kuviossa 1 esitetään, FGD-järjestelmät, joissa käytetään kalkki-/kalkkikiven pakotettua hapettumista (LSFO), sisältävät kolme suurta alajärjestelmää:

• Reagenssin valmistelu, käsittely ja varastointi
• Absorboijalauta
• Jätteet ja sivutuotteiden käsittely

Reagenssinvalmistus koostuu murskatun kalkkikiven (CaCO3) kuljettamisesta säilytystiilosta levottomaan syöttösäiliöön. Tuloksena oleva kalkkikiven liette pumpataan sitten absorboijalaitioon yhdessä kattilan savukaasun ja hapettavan ilman kanssa. Suihkutussuuttimet tuottavat hienoja pisaroita reagenssista, jotka sitten virtaavat vastavirtaa tulevaan savukaasuun. Savukaasun SO2 reagoi kalsiumirikkaan reagenssin kanssa kalsiumsulfiitin (CASO3) ja CO2: n muodostamiseksi. Absorboijaan tuotu ilma edistää CASO3: n hapettumista CASO4: lle (dihydraattimuoto).

LSFO: n perusreaktiot ovat:

Caco3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

Hapetettu liete kerääntyy absorboijan pohjaan ja kierrätetään myöhemmin tuoreen reagenssin kanssa takaisin suihkutehokkaille. Osa kierrätysvirrasta vedetään jätteiden/sivutuotteiden käsittelyjärjestelmään, joka koostuu tyypillisesti hydrosyklooneista, rumpu- tai hihnasuodattimista ja levottomasta jäteveden/viinaallasta. Holding -säiliön jätevedet kierrätetään takaisin kalkkikivireagenssin syöttösäiliöön tai hydrosykloniin, jossa ylivuoto poistetaan jätevesiä.

Tyypillinen kalkki/kalkkikivi pakotettu oksidatiinin märkä hankausprosessi kaavio

Märkä LSFO-järjestelmät voivat tyypillisesti saavuttaa SO2: n poistotehokkuuden 95-97 prosenttia. Yli 97,5 prosentin saavuttaminen päästöjen hallintavaatimusten täyttämiseksi on kuitenkin vaikeaa, etenkin kasveille, jotka käyttävät korkean rikki hiilen. Magnesiumkatalyyttejä voidaan lisätä tai kalkkikivi voidaan kalsinoida suurempaan reaktiivisen kalkkiin (CAO), mutta tällaisiin modifikaatioihin liittyy lisälaitoksia ja niihin liittyviä työ- ja sähkökustannuksia. Esimerkiksi kalkkikalkki vaatii erillisen kalkkiuunin asentamisen. Kalkki on myös helposti saostutettu ja tämä lisää pesurien mittakaavan muodostumisen potentiaalia.

Kalsinoinnin kustannuksia kalkkiuunilla voidaan vähentää injektoimalla kalkkikivi suoraan kattilan uuniin. Tässä lähestymistavassa kattilassa syntynyt kalkki kuljetetaan savukaasulla pesuriin. Mahdollisia ongelmia ovat kattilan likaantuminen, häiriöt lämmönsiirtoon ja kalkin inaktivointi kattilan ylenmääräisestä vierailusta johtuen. Lisäksi kalkki vähentää sulan tuhkan virtauslämpötilaa hiilivoimaloissa, mikä johtaa kiinteisiin kerrostumiin, joita muuten ei tapahdu.

LSFO -prosessin nestemäiset jätteet on tyypillisesti suunnattu stabilointilammikoihin yhdessä muualta voimalaitoksen nestemäisten jätteiden kanssa. Märkä FGD -nestemäinen jätevesi voidaan kyllästää sulfiitti- ja sulfaattiyhdisteillä, ja ympäristönäkökohdat rajoittavat tyypillisesti sen vapautumista jokiin, puroihin tai muihin vesistöihin. Jäteveden/viinan kierrätys takaisin pesuriin voi johtaa liuenneen natriumin, kaliumin, kalsiumin, magnesiumin tai kloridisuolojen kertymiseen. Nämä lajit voivat lopulta kiteyttää, ellei liuenneen suolapitoisuuksien säilyttämiseksi kyllästymisen alapuolella olevien suolapitoisuuksien pitämiseksi riittävästi. Lisäongelma on kiinteiden aineiden hidas laskeutumisnopeus, mikä johtaa suurten, suuren volyymin stabilointilampien tarpeeseen. Tyypillisissä olosuhteissa stabilointilammen laskettu kerros voi sisältää vähintään 50 prosenttia nestemäisempiä faaseja jopa useiden kuukausien varastoinnin jälkeen.

Absorboijasta talteen otettu kalsiumsulfaatti voi olla korkea reagoimattomassa kalkkikivessä ja kalsiumsulfiittituhkassa. Nämä epäpuhtaudet voivat estää kalsiumsulfaatin myyvän synteettisenä kipsinä käytettäväksi seinätaulussa, kipsissä ja sementin tuotannossa. Reagoimaton kalkkikivi on vallitseva epäpuhtaus, joka löytyy synteettisessä kipsissä, ja se on myös yleinen epäpuhtaus luonnollisessa (louhitetussa) kipsissä. Vaikka kalkkikivi itsessään ei häiritse seinätaulun lopputuotteiden ominaisuuksia, sen hankaavat ominaisuudet esittävät laitteiden käsittelyongelmia. Kalsiumsulfiitti on ei -toivottu epäpuhtaus missä tahansa kipsissä, koska sen hieno hiukkaskoko aiheuttaa skaalausongelmia ja muita prosessointiongelmia, kuten kakun pesua ja vedenpoistoa.

Jos LSFO -prosessissa syntyneet kiinteät aineet eivät ole kaupallisesti markkinoitavissa synteettisenä kipsinä, tämä aiheuttaa huomattavan jätteiden hävittämisongelman. 1000 MW: n kattilan ampumisessa 1 prosentin rikkihiili kipsin määrä on noin 550 tonnia (lyhyt)/päivä. Saman kasvin ampumisen 2 prosentin rikkihiilen kipsituotanto kasvaa noin 1100 tonniin/päivä. Lisäämällä noin 1000 tonnia/päivä lentotuhkantuotantoon, tämä tuo kiinteiden jätteiden kokonaismäärän noin 1550 tonniin/päivä yhden prosentin rikkiliivilaation ja 2100 tonnin/päivä 2 prosentin rikkitapauksessa.

Eads -edut

Todistettu LSFO -hankaamisen vaihtoehto korvaa kalkkikiven ammoniakkiin SO2: n poistamisen reagenssina. LSFO -järjestelmän kiinteä reagenssin jauhaminen, varastointi-, käsittely- ja kuljetuskomponentit korvataan yksinkertaisilla varastosäiliöillä vesipitoisille tai vedettömille ammoniakkille. Kuvio 2 esittää virtauskaaviota Jet Inc.

Ammoniakki, savukaasu, hapettava ilma ja prosessivesi pääsevät absorboijaan, joka sisältää useita sumutussuuttimia. Suuttimet tuottavat hienoja pisaroita ammoniakkia sisältävät reagenssit reagenssin läheisen kosketuksen varmistamiseksi tulevan savukaasun kanssa seuraavien reaktioiden mukaan:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

Savukaasuvirran SO2 reagoi aluksen yläosassa ammoniakin kanssa ammoniumsulfiitin tuottamiseksi. Absorbointiastian pohja toimii hapetussäiliönä, jossa ilma hapettaa ammoniumsulfiitin ammoniumsulfaatiksi. Tuloksena oleva ammoniumsulfaattiliuos pumpataan takaisin sumutussuuttimen otsikoihin useilla tasoilla absorboijalla. Ennen absorboijan yläosasta poistuvan pesun kaasua se kulkee demberin läpi, joka yhdistää kaikki kiinni jääneet nesteen pisarat ja kaappaa hienot hiukkaset.

Ammoniakkireaktio SO2: n ja sulfiitin hapettumisen kanssa sulfaattiin saavuttaa korkean reagenssin käyttöasteen. Jokaiselle kulutetulle ammoniakkille tuotetaan neljä kiloa ammoniumsulfaattia.

Kuten LSFO -prosessissa, osa reagenssin/tuotteen kierrätysvirrasta voidaan poistaa kaupallisen sivutuotteen tuottamiseksi. EADS -järjestelmässä lentoonlähtöratkaisu pumpataan kiinteiden aineiden talteenottojärjestelmään, joka koostuu hydrosyklonista ja sentrifugista ammoniumsulfaattituotteen keskittymiseksi ennen kuivaamista ja pakkaamista. Kaikki nesteet (hydrosykloni ylivuoto ja sentrifugin sentri) ohjataan takaisin lietteen säiliöön ja otetaan sitten käyttöön absorboijan ammoniumsulfaatin kierrätysvirtaan.

• EADS-järjestelmät tarjoavat korkeamman SO2: n poistotehokkuuden (> 99%), mikä antaa hiilivoimalaitoksille enemmän joustavuutta sekoittaa halvempaa, korkeampia rikkihiilejä.
• Kun LSFO -järjestelmät luovat 0,7 tonnia hiilidioksidia jokaiselle SO2 -tonnille, EADS -prosessi ei tuota hiilidioksidia.
• Koska kalkki ja kalkkikivi ovat vähemmän reaktiivisia verrattuna Ammoniakkiin SO2: n poistamiseksi, tarvitaan korkeampi prosessiveden kulutus ja pumppausenergia korkean verenkiertoasteen saavuttamiseksi. Tämä johtaa LSFO -järjestelmien korkeampiin käyttökustannuksiin.
• EADS -järjestelmien pääomakustannukset ovat samanlaisia ​​kuin LSFO -järjestelmän rakentamiseksi. Kuten edellä todettiin, vaikka EADS -järjestelmä vaatii ammoniumsulfaatin sivutuotteiden prosessointia ja pakkauslaitteita, LSFO: hon liittyviä reagenssin valmistuslaitoksia ei tarvita jyrsintä, käsittelyyn ja kuljetukseen.

EADS: n erottuvin etu on sekä nestemäisten että kiinteiden jätteiden eliminointi. EADS-tekniikka on nolla-neste-purkamisprosessi, mikä tarkoittaa, että jäteveden käsittelyä ei vaadita. Kiinteä ammoniumsulfaatti -sivutuote on helposti markkinoitavissa; Ammoniakkisulfaatti on kaikkein käytetty lannoite- ja lannoitteiden komponentti maailmassa. Maailmanlaajuiset markkinoiden kasvua odotetaan vuoteen 2030 mennessä. Lisäksi, kun taas ammoniumsulfaatin valmistus vaatii sentrifugin, kuivaimen, kuljetin ja pakkauslaitteet, nämä esineet eivät ole etuja ja kaupallisesti saatavana. Taloudellisista ja markkinaolosuhteista riippuen ammoniumsulfaattilannoite voi korvata ammoniakkipohjaisen savukaasun poistumisen kustannukset ja mahdollisesti tuottaa huomattavan voiton.

Tehokas ammoniakkien poistumisprosessi kaavio

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd on yksi suurimmista piikarbide -keraamisista uusista materiaaliratkaisuista Kiinassa. SiC Technical Ceraamic: Mohin kovuus on 9 (New Mohin kovuus on 13), jolla on erinomainen vastustuskyky eroosiolle ja korroosiolle, erinomainen hankaus-vastus ja hapettuminen. SiC -tuotteen käyttöikä on 4–5 kertaa pidempi kuin 92% alumiinioksidimateriaalia. RBSIC: n MOR on 5 - 7 kertaa SNBSC: n, sitä voidaan käyttää monimutkaisempiin muotoihin. Lainausprosessi on nopea, toimitus on yhtä luvattu ja laatu on vertaansa vailla. Jatkamme aina haastaa tavoitteemme ja antaa sydämemme takaisin yhteiskuntaan.