זרבובית סיליקון קרביד FGD להסרת גופרית בתחנת כוח

חרירי סופג גז פליטה (FGD).
הסרה של תחמוצות גופרית, המכונה בדרך כלל SOx, מגזי פליטה באמצעות מגיב אלקלי, כגון תרחיץ אבן גיר רטוב.

כאשר משתמשים בדלקים מאובנים בתהליכי בעירה להפעלת דוודים, תנורים או ציוד אחר, יש להם פוטנציאל לשחרר SO2 או SO3 כחלק מגז הפליטה. תחמוצות גופרית אלו מגיבות בקלות עם יסודות אחרים ליצירת תרכובת מזיקה כגון חומצה גופרתית ויש להן פוטנציאל להשפיע לרעה על בריאות האדם והסביבה. בשל השפעות פוטנציאליות אלו, השליטה בתרכובת זו בגזי פליטה היא חלק חיוני מתחנות כוח פחמיות ויישומים תעשייתיים אחרים.

בשל חששות שחיקה, סתימה והצטברות, אחת המערכות האמינות ביותר לשלוט בפליטות אלו היא תהליך של דה-סולפוריזציה רטובה במגדל פתוח (FGD) תוך שימוש באבן גיר, סיד לח, מי ים או תמיסת אלקלית אחרת. חרירי ריסוס מסוגלים להפיץ ביעילות ובאמינות את התמיסות הללו לתוך מגדלי ספיגה. על ידי יצירת דפוסים אחידים של טיפות בגודל מתאים, חרירים אלו מסוגלים ליצור ביעילות את שטח הפנים הדרוש לספיגה נכונה תוך מזעור הסחף של תמיסת הקרצוף לתוך גז הפליטה.

בחירת פיית בולם FGD:
גורמים חשובים שיש לקחת בחשבון:

צפיפות וצמיגות חומרי קרצוף
גודל טיפה נדרש
גודל הטיפות הנכון חיוני להבטחת שיעורי ספיגה נאותים
חומר זרבובית
מכיוון שגז הפליטה הוא לעתים קרובות מאכל ונוזל הקרצוף הוא לעתים קרובות תמיסה בעלת תכולת מוצקים גבוהה ותכונות שוחקות, חשוב לבחור את החומר העמיד בפני קורוזיה ובלאי.
התנגדות לסתימת זרבובית
מכיוון שנוזל הקרצוף הוא לעתים קרובות תמיסה עם תכולת מוצקים גבוהה, בחירת הזרבובית בהתייחס לעמידות לסתימה היא חשובה
דפוס ריסוס זרבובית ומיקום
על מנת להבטיח ספיגה תקינה חשוב כיסוי מלא של זרם הגז ללא מעקף וזמן שהייה מספיק
גודל וסוג חיבור הזרבובית
קצב זרימת נוזל קרצוף נדרש
ירידת לחץ זמינה (∆P) על פני הזרבובית
∆P = לחץ אספקה ​​בכניסת הזרבובית - לחץ תהליך מחוץ לזרבובית
המהנדסים המנוסים שלנו יכולים לעזור לקבוע איזו זרבובית תפעל כנדרש עם פרטי העיצוב שלך
שימושים ותעשיות נפוצות של חרירי בולם FGD:
תחנות כוח פחם ודלק מאובנים אחרים
בתי זיקוק לנפט
משרפות פסולת עירוניות
כבשני מלט
מתכת מתכת

גיליון נתונים של חומרי SiC

חסרונות עם ליים/גיר

כפי שמוצג באיור 1, מערכות FGD המשתמשות בחמצון מאולץ של סיד/אבן גיר (LSFO) כוללות שלוש תת-מערכות עיקריות:

• הכנה, טיפול ואחסון של ריאגנטים
• כלי סופג
• טיפול בפסולת ובתוצרי לוואי

הכנת ריאגנטים מורכבת מהעברת אבן גיר כתושה (CaCO3) ממגורת אחסון למיכל הזנה נסער. לאחר מכן נשאבת תמיסת הגיר המתקבלת לכלי הסופג יחד עם גז הפליטה של ​​הדוד והאוויר המחמצן. חרירי ריסוס מספקים טיפות עדינות של מגיב אשר זורמות בזרם נגדי לגז הפליטה הנכנס. ה-SO2 בגז הפליטה מגיב עם המגיב העשיר בסידן ויוצר סידן סולפיט (CaSO3) ו-CO2. האוויר המוכנס לבולם מקדם חמצון של CaSO3 ל- CaSO4 (צורת דיהידראט).

התגובות הבסיסיות של LSFO הן:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

הסילוף המחומצן נאסף בתחתית הסופג וממוחזר לאחר מכן יחד עם מגיב טרי בחזרה לכותרות פיות הריסוס. חלק מזרם המיחזור נמשך למערכת הטיפול בפסולת/תוצרי לוואי, המורכבת בדרך כלל מהידרוסיקלונים, מסנני תוף או רצועה, ומיכל אחזקת שפכים/משקאות חריפים. שפכים ממיכל האחזקה ממוחזרים בחזרה למיכל הזנת מגיב הגיר או להידרוציקלון שבו השטף מוסר כשפכים.

תהליך קרצוף רטוב מאולץ של סיד/אבן גיר סכמטי

מערכות LSFO רטובות יכולות בדרך כלל להשיג יעילות הסרת SO2 של 95-97 אחוזים. עם זאת, קשה להגיע לרמות מעל 97.5 אחוזים כדי לעמוד בדרישות בקרת פליטות, במיוחד עבור מפעלים המשתמשים בפחמים עתירי גופרית. ניתן להוסיף זרזי מגנזיום או לסייד את אבן הגיר לסיד בעל תגובתיות גבוהה יותר (CaO), אך שינויים כאלה כרוכים בציוד מפעל נוסף ובעלויות העבודה והחשמל הנלוות. לדוגמה, בידוד לסיד מצריך התקנה של כבשן סיד נפרד. כמו כן, סיד מושקע בקלות וזה מגביר את הפוטנציאל להיווצרות אבנית בסורבר.

ניתן להוזיל את עלות ההסתייד עם כבשן סיד על ידי הזרקה ישירה של אבן גיר לכבשן הדוד. בגישה זו, הסיד הנוצר בדוד מובל עם גז הפליטה לתוך הסורבר. הבעיות האפשריות כוללות התכלות של הדוד, הפרעה להעברת חום ואי הפעלה של סיד עקב שריפת יתר בדוד. יתרה מכך, הסיד מפחית את טמפרטורת הזרימה של אפר מותך בדודי פחם, וכתוצאה מכך משקעים מוצקים שאחרת לא היו מתרחשים.

פסולת נוזלית מתהליך LSFO מופנית בדרך כלל לבריכות ייצוב יחד עם פסולת נוזלית ממקומות אחרים בתחנת הכוח. שפכים נוזלי FGD הרטובים יכולים להיות רווים בתרכובות סולפיט וסולפט ושיקולים סביבתיים מגבילים בדרך כלל את שחרורו לנהרות, נחלים או נתיבי מים אחרים. כמו כן, מיחזור שפכים/משקאות חריפים בחזרה לסורר עלול להוביל להצטברות של מלחי נתרן, אשלגן, סידן, מגנזיום או כלוריד מומסים. מינים אלה יכולים בסופו של דבר להתגבש אלא אם יסופק דימום מספיק כדי לשמור על ריכוזי המלחים המומסים מתחת לרוויה. בעיה נוספת היא קצב השקיעה האיטי של פסולת מוצקים, מה שגורם לצורך בבריכות ייצוב גדולות ועתירות נפח. בתנאים טיפוסיים, השכבה המשוקעת בבריכת ייצוב יכולה להכיל 50 אחוז או יותר פאזה נוזלית גם לאחר מספר חודשי אחסון.

סידן סולפט המוחזר מתמיסת מיחזור הסופג יכול להיות עשיר באבן גיר ובאפר סידן סולפיט שלא הגיבה. מזהמים אלו יכולים למנוע מהסידן הגופרתי להימכר כגבס סינטטי לשימוש בייצור לוחות קיר, טיח ומלט. אבן גיר שאינה מגיבה היא הטומאה השולטת שנמצאת בגבס סינטטי והיא גם טומאה שכיחה בגבס טבעי (מוכר). בעוד שאבן הגיר עצמה אינה מפריעה לתכונות של מוצרי קצה של לוחות קיר, תכונות השוחקים שלה מציגות בעיות בלאי עבור ציוד עיבוד. סידן סולפיט הוא טומאה לא רצויה בכל גבס שכן גודל החלקיקים העדין שלו מציב בעיות אבנית ובעיות עיבוד אחרות כגון שטיפת עוגות והסרת מים.

אם המוצקים הנוצרים בתהליך ה-LSFO אינם ניתנים לשיווק מסחרית כגבס סינטטי, הדבר מהווה בעיה גדולה בסילוק פסולת. עבור דוד 1000 מגה-וואט שיורה פחם של 1 אחוז גופרית, כמות הגבס היא כ-550 טון (קצר) ליום. עבור אותו מפעל שיורה 2 אחוז פחם גופרית, ייצור הגבס עולה לכ-1100 טון ליום. הוספת כ-1,000 טון ליום לייצור אפר טוס, מביאה את כמות הפסולת המוצקה הכוללת לכ-1550 טון ליום עבור פחם 1 אחוז גופרית ו-2100 טון ליום עבור 2 אחוז גופרית.

יתרונות EADS

חלופה טכנולוגית מוכחת לקרצוף LSFO מחליפה את אבן הגיר באמוניה כמגיב להסרת SO2. רכיבי הטחינה, האחסון, הטיפול וההובלה של מגיב מוצק במערכת LSFO מוחלפים במיכלי אחסון פשוטים לאמוניה מימית או מימית. איור 2 מציג סכימת זרימה עבור מערכת EADS שסופקה על ידי JET Inc.

אמוניה, גז פליטה, אוויר מחמצן ומי תהליך נכנסים לבולם המכיל רמות מרובות של חרירי התזה. החרירים מייצרים טיפות דקות של מגיב המכיל אמוניה כדי להבטיח מגע אינטימי של מגיב עם גז פליטה נכנס בהתאם לתגובות הבאות:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 בזרם גז הפליטה מגיב עם אמוניה במחצית העליונה של הכלי לייצור אמוניום סולפיט. תחתית כלי הסופג משמשת כמיכל חמצון שבו האוויר מחמצן את האמוניום סולפיט לאמוניום סולפט. תמיסת האמוניום סולפט שהתקבלה נשאבת חזרה לכותרות פיות הריסוס במספר רמות בבולם. לפני יציאת גז הפליטה המרוצף מחלקו העליון של הבולם, הוא עובר דרך פח הפח המאחד את כל טיפות הנוזל הנבלעות ולוכד חלקיקים עדינים.

תגובת האמוניה עם SO2 וחמצון הסולפיט לסולפט משיגה קצב ניצול מגיב גבוה. ארבעה פאונד של אמוניום סולפט מיוצרים עבור כל קילו אמוניה שנצרך.

בדומה לתהליך LSFO, ניתן למשוך חלק מזרם המיחזור של מגיב/מוצר כדי לייצר תוצר לוואי מסחרי. במערכת EADS, תמיסת מוצר ההמראה נשאבת למערכת שחזור מוצקים המורכבת מהידרוקיקלון וצנטריפוגה לריכוז המוצר אמוניום סולפט לפני ייבוש ואריזה. כל הנוזלים (הצפת הידרוציקלון ומרכז צנטריפוגה) מופנים חזרה למיכל תרחיץ ואז מוכנסים מחדש לזרם מיחזור האמוניום סולפט הסופג.

• מערכות EADS מספקות יעילות גבוהה יותר להסרת SO2 (>99%), מה שנותן לתחנות כוח פחמיות גמישות רבה יותר למזג פחמים זולים יותר ובעלי פחמי גופרית גבוהים יותר.
• בעוד שמערכות LSFO יוצרות 0.7 טון CO2 על כל טון SO2 שהוסר, תהליך EADS אינו מייצר CO2.
• מכיוון שגיר ואבן גיר פחות תגובתיים בהשוואה לאמוניה להסרת SO2, נדרשת צריכת מים גבוהה יותר בתהליך ואנרגיית שאיבה כדי להשיג קצבי מחזור גבוהים. זה מביא לעלויות תפעול גבוהות יותר עבור מערכות LSFO.
• עלויות הון עבור מערכות EADS דומות לאלו של בניית מערכת LSFO. כפי שצוין לעיל, בעוד שמערכת EADS דורשת ציוד לעיבוד ואריזה של תוצרי לוואי של אמוניום גופרתי, מתקני הכנת המגיבים הקשורים ל-LSFO אינם נדרשים לטחינה, טיפול והובלה.

היתרון המובהק ביותר של EADS הוא סילוק פסולת נוזלית ומוצקה כאחד. טכנולוגיית EADS היא תהליך של אפס פריקת נוזלים, מה שאומר שאין צורך בטיפול בשפכים. תוצר הלוואי של אמוניום גופרתי מוצק ניתן לשיווק בקלות; אמוניה גופרתי הוא רכיב הדשן והדשן המנוצל ביותר בעולם, עם צמיחת שוק עולמית צפויה עד שנת 2030. בנוסף, בעוד שייצור אמוניום גופרתי דורש צנטריפוגה, מייבש, מסוע ואריזה, פריטים אלה אינם קנייניים ומסחריים זָמִין. בהתאם לתנאים הכלכליים והשוקיים, הדשן אמוניום סולפט יכול לקזז את העלויות של פירוק גזי פליטה על בסיס אמוניה ולספק רווח משמעותי.

תהליך הסרת גופרית אמוניה יעיל סכמטי

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd היא אחת מפתרונות החומרים החדשים של סיליקון קרביד הגדולים בסין. קרמיקה טכנית SiC: הקשיות של Moh היא 9 (הקשיות של New Moh היא 13), עם עמידות מעולה בפני שחיקה וקורוזיה, שחיקה מעולה – עמידות ואנטי חמצון. חיי השירות של מוצר SiC ארוכים פי 4 עד 5 מחומר אלומינה של 92%. ה-MOR של RBSiC הוא פי 5 עד 7 מזה של SNBSC, ניתן להשתמש בו לצורות מורכבות יותר. תהליך הצעת המחיר מהיר, המשלוח כפי שהובטח והאיכות אין שניה לה. אנחנו תמיד מתמידים באתגר את המטרות שלנו ומחזירים את ליבנו לחברה.