बिजली संयंत्र में डीसल्फराइजेशन के लिए सिलिकॉन कार्बाइड एफजीडी नोजल

फ्लू गैस डिसल्फराइजेशन (एफजीडी) अवशोषक नोजल
गीले चूना पत्थर के घोल जैसे क्षार अभिकर्मक का उपयोग करके निकास गैसों से सल्फर ऑक्साइड, जिसे आमतौर पर SOx कहा जाता है, को हटाना।

जब जीवाश्म ईंधन का उपयोग बॉयलर, भट्टियों या अन्य उपकरणों को चलाने के लिए दहन प्रक्रियाओं में किया जाता है, तो वे निकास गैस के रूप में SO2 या SO3 उत्सर्जित कर सकते हैं। ये सल्फर ऑक्साइड अन्य तत्वों के साथ आसानी से अभिक्रिया करके सल्फ्यूरिक अम्ल जैसे हानिकारक यौगिक बनाते हैं और मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं। इन संभावित प्रभावों के कारण, कोयला आधारित बिजली संयंत्रों और अन्य औद्योगिक अनुप्रयोगों में, धुएँ के गैसों में इस यौगिक का नियंत्रण एक अनिवार्य हिस्सा है।

अपरदन, रुकावट और जमाव की चिंताओं के कारण, इन उत्सर्जनों को नियंत्रित करने के लिए सबसे विश्वसनीय प्रणालियों में से एक चूना पत्थर, हाइड्रेटेड चूना, समुद्री जल या अन्य क्षारीय घोल का उपयोग करके ओपन-टावर वेट फ्लू गैस डिसल्फराइजेशन (FGD) प्रक्रिया है। स्प्रे नोजल इन स्लरीज़ को अवशोषण टावरों में प्रभावी और विश्वसनीय रूप से वितरित करने में सक्षम हैं। उचित आकार की बूंदों के एकसमान पैटर्न बनाकर, ये नोजल उचित अवशोषण के लिए आवश्यक सतह क्षेत्र को प्रभावी ढंग से बनाने में सक्षम हैं, जबकि स्क्रबिंग घोल के फ्लू गैस में प्रवेश को कम करते हैं।

एफजीडी अवशोषक नोजल का चयन:
विचारणीय महत्वपूर्ण कारक:

स्क्रबिंग मीडिया घनत्व और चिपचिपाहट
आवश्यक बूंद का आकार
उचित अवशोषण दर सुनिश्चित करने के लिए सही बूंद का आकार आवश्यक है
नोजल सामग्री
चूंकि फ्लू गैस अक्सर संक्षारक होती है और स्क्रबिंग द्रव अक्सर उच्च ठोस सामग्री और घर्षण गुणों वाला घोल होता है, इसलिए उपयुक्त संक्षारण और घिसाव प्रतिरोधी सामग्री का चयन करना महत्वपूर्ण है।
नोजल क्लॉग प्रतिरोध
चूंकि स्क्रबिंग द्रव अक्सर उच्च ठोस सामग्री वाला घोल होता है, इसलिए अवरोध प्रतिरोध के संबंध में नोजल का चयन महत्वपूर्ण है
नोजल स्प्रे पैटर्न और प्लेसमेंट
उचित अवशोषण सुनिश्चित करने के लिए, बिना बाईपास और पर्याप्त निवास समय के साथ गैस धारा का पूर्ण कवरेज महत्वपूर्ण है।
नोजल कनेक्शन का आकार और प्रकार
आवश्यक स्क्रबिंग द्रव प्रवाह दरें
नोजल पर उपलब्ध दबाव गिरावट (∆P)
∆P = नोजल इनलेट पर आपूर्ति दबाव - नोजल के बाहर प्रक्रिया दबाव
हमारे अनुभवी इंजीनियर यह निर्धारित करने में मदद कर सकते हैं कि कौन सा नोजल आपके डिज़ाइन विवरण के अनुसार काम करेगा
सामान्य FGD अवशोषक नोजल उपयोग और उद्योग:
कोयला और अन्य जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्र
पेट्रोलियम रिफाइनरियों
नगरपालिका अपशिष्ट भस्मक
सीमेंट भट्टे
धातु प्रगालक

SiC सामग्री डेटाशीट

चूने/चूना पत्थर की कमियाँ

जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, चूना/चूना पत्थर जबरन ऑक्सीकरण (एलएसएफओ) का उपयोग करने वाली एफजीडी प्रणालियों में तीन प्रमुख उप-प्रणालियां शामिल हैं:

• अभिकर्मक तैयारी, हैंडलिंग और भंडारण
• अवशोषक पोत
• अपशिष्ट और उपोत्पाद प्रबंधन

अभिकर्मक तैयार करने में चूर्णित चूना पत्थर (CaCO3) को एक भंडारण साइलो से एक उत्तेजित फीड टैंक में पहुँचाया जाता है। परिणामस्वरूप चूना पत्थर के घोल को बॉयलर की फ़्लू गैस और ऑक्सीकरणकारी वायु के साथ अवशोषक पात्र में पंप किया जाता है। स्प्रे नोजल अभिकर्मक की बारीक बूँदें छोड़ते हैं जो फिर आने वाली फ़्लू गैस के विपरीत दिशा में प्रवाहित होती हैं। फ़्लू गैस में मौजूद SO2, कैल्शियम-समृद्ध अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम सल्फाइट (CaSO3) और CO2 बनाती है। अवशोषक में डाली गई वायु CaSO3 के ऑक्सीकरण को CaSO4 (डाइहाइड्रेट रूप) में बढ़ावा देती है।

मूल LSFO अभिक्रियाएँ हैं:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

ऑक्सीकृत घोल अवशोषक के तल में एकत्रित हो जाता है और फिर ताज़ा अभिकर्मक के साथ स्प्रे नोजल हेडर में पुनर्चक्रित हो जाता है। पुनर्चक्रण प्रवाह का एक भाग अपशिष्ट/उपोत्पाद प्रबंधन प्रणाली में वापस ले लिया जाता है, जिसमें आमतौर पर हाइड्रोसाइक्लोन, ड्रम या बेल्ट फ़िल्टर, और एक उत्तेजित अपशिष्ट जल/तरल पदार्थ धारण टैंक होता है। धारण टैंक से अपशिष्ट जल को चूना पत्थर अभिकर्मक फ़ीड टैंक या एक हाइड्रोसाइक्लोन में पुनर्चक्रित किया जाता है, जहाँ अतिप्रवाह को अपशिष्ट के रूप में हटा दिया जाता है।

विशिष्ट चूना/चूना पत्थर बलपूर्वक ऑक्सीडेटिन गीला स्क्रबिंग प्रक्रिया योजनाबद्ध

गीले LSFO सिस्टम आमतौर पर 95-97 प्रतिशत की SO2 निष्कासन क्षमता प्राप्त कर सकते हैं। हालाँकि, उत्सर्जन नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 97.5 प्रतिशत से ऊपर के स्तर तक पहुँचना मुश्किल है, खासकर उच्च-सल्फर कोयले का उपयोग करने वाले संयंत्रों के लिए। मैग्नीशियम उत्प्रेरक मिलाए जा सकते हैं या चूना पत्थर को उच्च प्रतिक्रियाशील चूने (CaO) में निस्तारित किया जा सकता है, लेकिन ऐसे संशोधनों में अतिरिक्त संयंत्र उपकरण और संबंधित श्रम और बिजली लागत शामिल होती है। उदाहरण के लिए, चूने में निस्तारित करने के लिए एक अलग चूना भट्टी की स्थापना की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, चूना आसानी से अवक्षेपित हो जाता है और इससे स्क्रबर में स्केल जमा होने की संभावना बढ़ जाती है।

चूना पत्थर को सीधे बॉयलर भट्टी में डालकर चूना भट्टी में कैल्सीनेशन की लागत कम की जा सकती है। इस विधि में, बॉयलर में उत्पन्न चूना, फ़्लू गैस के साथ स्क्रबर में चला जाता है। संभावित समस्याओं में बॉयलर में गंदगी, ऊष्मा स्थानांतरण में बाधा, और बॉयलर में अत्यधिक जलने के कारण चूने का निष्क्रिय होना शामिल है। इसके अलावा, चूना कोयले से चलने वाले बॉयलरों में पिघली हुई राख के प्रवाह तापमान को कम कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप ठोस जमाव होता है जो अन्यथा नहीं होता।

एलएसएफओ प्रक्रिया से निकलने वाले तरल अपशिष्ट को आमतौर पर बिजली संयंत्र में अन्यत्र से निकलने वाले तरल अपशिष्ट के साथ स्थिरीकरण तालाबों में डाला जाता है। गीला एफजीडी तरल बहिःस्राव सल्फाइट और सल्फेट यौगिकों से संतृप्त हो सकता है और पर्यावरणीय कारणों से आमतौर पर इसे नदियों, नालों या अन्य जलमार्गों तक सीमित रखा जाता है। इसके अलावा, अपशिष्ट जल/तरल पदार्थ को वापस स्क्रबर में पुनर्चक्रित करने से घुले हुए सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम या क्लोराइड लवणों का निर्माण हो सकता है। ये प्रजातियाँ अंततः क्रिस्टलीकृत हो सकती हैं जब तक कि घुले हुए लवणों की सांद्रता को संतृप्ति से नीचे रखने के लिए पर्याप्त रिसाव न किया जाए। एक अतिरिक्त समस्या अपशिष्ट ठोस पदार्थों के धीमी गति से जमने की दर है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े, उच्च-आयतन वाले स्थिरीकरण तालाबों की आवश्यकता होती है। सामान्य परिस्थितियों में, स्थिरीकरण तालाब की जमी हुई परत में कई महीनों के भंडारण के बाद भी 50 प्रतिशत या उससे अधिक तरल अवस्था हो सकती है।

अवशोषक पुनर्चक्रण घोल से प्राप्त कैल्शियम सल्फेट में अप्रक्रियाशील चूना पत्थर और कैल्शियम सल्फाइट राख की मात्रा अधिक हो सकती है। ये संदूषक कैल्शियम सल्फेट को वॉलबोर्ड, प्लास्टर और सीमेंट उत्पादन में उपयोग के लिए सिंथेटिक जिप्सम के रूप में बेचे जाने से रोक सकते हैं। अप्रक्रियाशील चूना पत्थर सिंथेटिक जिप्सम में पाई जाने वाली प्रमुख अशुद्धता है और यह प्राकृतिक (खनन) जिप्सम में भी एक सामान्य अशुद्धता है। हालाँकि चूना पत्थर स्वयं वॉलबोर्ड अंतिम उत्पादों के गुणों में हस्तक्षेप नहीं करता है, लेकिन इसके अपघर्षक गुण प्रसंस्करण उपकरणों के लिए घिसाव संबंधी समस्याएँ उत्पन्न करते हैं। कैल्शियम सल्फाइट किसी भी जिप्सम में एक अवांछित अशुद्धता है क्योंकि इसके सूक्ष्म कण आकार स्केलिंग की समस्याएँ और केक धुलाई और जल-निष्कासन जैसी अन्य प्रसंस्करण समस्याएँ उत्पन्न करते हैं।

यदि एलएसएफओ प्रक्रिया में उत्पन्न ठोस पदार्थ सिंथेटिक जिप्सम के रूप में व्यावसायिक रूप से विपणन योग्य नहीं हैं, तो इससे अपशिष्ट निपटान की एक बड़ी समस्या उत्पन्न होती है। 1 प्रतिशत सल्फर कोयला जलाने वाले 1000 मेगावाट के बॉयलर के लिए, जिप्सम की मात्रा लगभग 550 टन (शॉर्ट)/दिन होती है। 2 प्रतिशत सल्फर कोयला जलाने वाले उसी संयंत्र के लिए, जिप्सम का उत्पादन लगभग 1100 टन/दिन तक बढ़ जाता है। फ्लाई ऐश उत्पादन के लिए लगभग 1000 टन/दिन को जोड़ने पर, 1 प्रतिशत सल्फर कोयला मामले में कुल ठोस अपशिष्ट का टन भार लगभग 1550 टन/दिन और 2 प्रतिशत सल्फर मामले में 2100 टन/दिन हो जाता है।

ईएडीएस के लाभ

एलएसएफओ स्क्रबिंग के एक सिद्ध विकल्प के रूप में, SO2 को हटाने के लिए अभिकर्मक के रूप में चूना पत्थर की जगह अमोनिया का उपयोग किया जाता है। एलएसएफओ प्रणाली में ठोस अभिकर्मक मिलिंग, भंडारण, हैंडलिंग और परिवहन घटकों को जलीय या निर्जल अमोनिया के लिए सरल भंडारण टैंकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। चित्र 2, जेट इंक द्वारा प्रदान की गई ईएडीएस प्रणाली के लिए एक प्रवाह आरेख दिखाता है।

अमोनिया, फ़्लू गैस, ऑक्सीकारक वायु और प्रक्रिया जल एक अवशोषक में प्रवेश करते हैं जिसमें स्प्रे नोजल के कई स्तर होते हैं। ये नोजल अमोनिया युक्त अभिकर्मक की सूक्ष्म बूँदें उत्पन्न करते हैं ताकि अभिकर्मक का आने वाली फ़्लू गैस के साथ निकट संपर्क सुनिश्चित हो सके, जैसा कि निम्नलिखित अभिक्रियाओं में होता है:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

फ्लू गैस धारा में मौजूद SO2, बर्तन के ऊपरी आधे भाग में अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम सल्फाइट बनाती है। अवशोषक बर्तन का निचला भाग एक ऑक्सीकरण टैंक का काम करता है जहाँ हवा अमोनियम सल्फाइट को अमोनियम सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देती है। परिणामस्वरूप अमोनियम सल्फेट विलयन को अवशोषक में कई स्तरों पर स्प्रे नोजल हेडर में वापस पंप किया जाता है। अवशोषक के ऊपरी भाग से निकलने से पहले, साफ़ की गई फ्लू गैस एक डिमिस्टर से होकर गुज़रती है जो किसी भी फंसी हुई तरल बूंदों को एकत्रित कर देती है और सूक्ष्म कणों को पकड़ लेती है।

SO2 के साथ अमोनिया अभिक्रिया और सल्फाइट के सल्फेट में ऑक्सीकरण से अभिकर्मक उपयोग की उच्च दर प्राप्त होती है। खपत किए गए प्रत्येक पाउंड अमोनिया से चार पाउंड अमोनियम सल्फेट उत्पन्न होता है।

एलएसएफओ प्रक्रिया की तरह, अभिकर्मक/उत्पाद पुनर्चक्रण धारा के एक हिस्से को व्यावसायिक उपोत्पाद बनाने के लिए निकाला जा सकता है। ईएडीएस प्रणाली में, टेकऑफ़ उत्पाद विलयन को एक हाइड्रोसाइक्लोन और सेंट्रीफ्यूज युक्त ठोस पुनर्प्राप्ति प्रणाली में पंप किया जाता है ताकि सुखाने और पैकेजिंग से पहले अमोनियम सल्फेट उत्पाद को सांद्रित किया जा सके। सभी द्रवों (हाइड्रोसाइक्लोन ओवरफ्लो और सेंट्रीफ्यूज सेंट्रेट) को वापस एक स्लरी टैंक में भेजा जाता है और फिर अवशोषक अमोनियम सल्फेट पुनर्चक्रण धारा में पुनः प्रविष्ट कराया जाता है।

• ईएडीएस प्रणालियां उच्चतर एसओ2 निष्कासन क्षमताएं (>99%) प्रदान करती हैं, जो कोयला-आधारित विद्युत संयंत्रों को सस्ते, उच्च सल्फर वाले कोयले को मिश्रित करने में अधिक लचीलापन प्रदान करती हैं।
• जबकि LSFO प्रणाली हटाए गए प्रत्येक टन SO2 के लिए 0.7 टन CO2 उत्पन्न करती है, EADS प्रक्रिया कोई CO2 उत्पन्न नहीं करती।
• चूँकि SO2 निष्कासन के लिए चूना और चूना पत्थर अमोनिया की तुलना में कम अभिक्रियाशील होते हैं, इसलिए उच्च परिसंचरण दर प्राप्त करने के लिए अधिक प्रक्रिया जल खपत और पम्पिंग ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके परिणामस्वरूप LSFO प्रणालियों की परिचालन लागत अधिक होती है।
• ईएडीएस प्रणालियों की पूँजीगत लागत एलएसएफओ प्रणाली के निर्माण की लागत के समान ही होती है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, ईएडीएस प्रणाली के लिए अमोनियम सल्फेट उपोत्पाद प्रसंस्करण और पैकेजिंग उपकरण की आवश्यकता होती है, जबकि एलएसएफओ से जुड़ी अभिकर्मक तैयारी सुविधाओं की मिलिंग, हैंडलिंग और परिवहन के लिए आवश्यकता नहीं होती है।

ईएडीएस का सबसे विशिष्ट लाभ तरल और ठोस दोनों प्रकार के अपशिष्टों का निष्कासन है। ईएडीएस तकनीक एक शून्य-तरल-निष्कासन प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि अपशिष्ट जल उपचार की आवश्यकता नहीं है। ठोस अमोनियम सल्फेट उपोत्पाद आसानी से विपणन योग्य है; अमोनिया सल्फेट दुनिया में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला उर्वरक और उर्वरक घटक है, और 2030 तक दुनिया भर में इसके बाजार में वृद्धि की उम्मीद है। इसके अलावा, अमोनियम सल्फेट के निर्माण के लिए सेंट्रीफ्यूज, ड्रायर, कन्वेयर और पैकेजिंग उपकरण की आवश्यकता होती है, लेकिन ये वस्तुएं गैर-स्वामित्व वाली और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। आर्थिक और बाजार की स्थितियों के आधार पर, अमोनियम सल्फेट उर्वरक अमोनिया-आधारित फ्लू गैस डिसल्फराइजेशन की लागत की भरपाई कर सकता है और संभावित रूप से अच्छा मुनाफा कमा सकता है।

कुशल अमोनिया डिसल्फरीकरण प्रक्रिया योजनाबद्ध

शेडोंग झोंगपेंग स्पेशल सेरामिक्स कंपनी लिमिटेड, चीन में सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के नए उत्पादों के सबसे बड़े आपूर्तिकर्ताओं में से एक है। SiC तकनीकी सिरेमिक: इसकी Moh कठोरता 9 (नई Moh कठोरता 13) है, जो क्षरण और संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध, उत्कृष्ट घर्षण-प्रतिरोध और ऑक्सीकरण-रोधी है। SiC उत्पादों का सेवा जीवन 92% एल्यूमिना सामग्री की तुलना में 4 से 5 गुना अधिक है। RBSiC का MOR SNBSC से 5 से 7 गुना अधिक है, और इसका उपयोग अधिक जटिल आकृतियों के लिए भी किया जा सकता है। कोटेशन प्रक्रिया त्वरित है, डिलीवरी वादे के अनुसार होती है और गुणवत्ता बेजोड़ है। हम हमेशा अपने लक्ष्यों को चुनौती देने और समाज के प्रति समर्पित रहने के लिए प्रतिबद्ध रहते हैं।