Электр станциясында күкіртсіздендіруге арналған кремний карбиді FGD саптама

Түтін газын күкіртсіздандыру (FGD) абсорбер саптамалары
Әдетте SOx деп аталатын күкірт оксидтерін дымқыл әктас суспензиясы сияқты сілті реагентінің көмегімен пайдаланылған газдардан тазарту.

Қазба отындары қазандықтарды, пештерді немесе басқа жабдықты іске қосу үшін жану процестерінде пайдаланылған кезде олар пайдаланылған газдың бөлігі ретінде SO2 немесе SO3 шығару мүмкіндігіне ие. Бұл күкірт оксидтері күкірт қышқылы сияқты зиянды қосылыс түзу үшін басқа элементтермен оңай әрекеттеседі және адам денсаулығына және қоршаған ортаға теріс әсер ету мүмкіндігіне ие. Осы әлеуетті әсерлерге байланысты түтін газдарындағы осы қосылысты бақылау көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларының және басқа өнеркәсіптік қолданбалардың маңызды бөлігі болып табылады.

Эрозия, бітелу және жиналу мәселелеріне байланысты бұл шығарындыларды бақылаудың ең сенімді жүйелерінің бірі әктас, гидратталған әк, теңіз суы немесе басқа сілтілі ерітіндіні қолданатын ашық мұнарадағы ылғалды түтін газын күкіртсіздандыру (FGD) процесі болып табылады. Бүріккіш саптамалар бұл суспензияларды сіңіру мұнараларына тиімді және сенімді түрде таратуға қабілетті. Тиісті мөлшердегі тамшылардың біркелкі үлгілерін жасай отырып, бұл саптамалар түтін газына тазарту ерітіндісінің түсуін азайта отырып, дұрыс сіңіру үшін қажетті бетті тиімді жасай алады.

FGD абсорбер саптамасын таңдау:
Маңызды факторларды ескеру қажет:

Скраб тасушысының тығыздығы мен тұтқырлығы
Қажетті тамшылардың мөлшері
Тамшылардың дұрыс мөлшері сіңіру жылдамдығын қамтамасыз ету үшін маңызды
Саңылау материалы
Түтін газы жиі коррозияға ұшырайтындықтан және тазартқыш сұйықтық көбінесе құрамында қатты заттар мен абразивті қасиеттері бар суспензия болғандықтан, сәйкес коррозияға және тозуға төзімді материалды таңдау маңызды.
Саңылаулардың бітелуіне төзімділік
Скраб сұйықтығы көбінесе құрамында қатты заттары бар суспензия болғандықтан, бітелуге төзімділікке байланысты саптаманы таңдау маңызды.
Саптама бүріккіш үлгісі және орналасуы
Дұрыс сіңіруді қамтамасыз ету үшін газ ағынын айналып өтусіз және жеткілікті тұру уақытымен толық қамту маңызды.
Саптама қосылымының өлшемі мен түрі
Тазалау сұйықтығының қажетті ағынының жылдамдығы
Саптамадағы қол жетімді қысымның төмендеуі (∆P).
∆P = саптама кірісіндегі беру қысымы – саптаманың сыртындағы технологиялық қысым
Біздің тәжірибелі инженерлер дизайн мәліметтерімен қай саптаманың талапқа сай жұмыс істейтінін анықтауға көмектесе алады
Жалпы FGD абсорбер саптамаларын қолдану және салалар:
Көмір және басқа да қазба отын электр станциялары
Мұнай өңдеу зауыттары
Коммуналдық қалдықтарды жағу қондырғылары
Цемент пештері
Металл балқыту зауыттары

SiC материалының деректер парағы

Әк/әктастың кемшіліктері

1-суретте көрсетілгендей, әк/әктас мәжбүрлі тотығуды (LSFO) пайдаланатын FGD жүйелері үш негізгі ішкі жүйені қамтиды:

• Реагенттерді дайындау, өңдеу және сақтау
• Абсорберлік ыдыс
• Қалдықтар мен жанама өнімдерді өңдеу

Реагенттерді дайындау ұсақталған әктастарды (CaCO3) сақтау қоймасынан араластырылған қоректендіру ыдысына тасымалдаудан тұрады. Содан кейін алынған әктас суспензиясы қазандық түтін газымен және тотықтырғыш ауамен бірге сіңіргіш ыдысқа айдалады. Бүріккіш саңылаулар реагенттің жұқа тамшыларын береді, содан кейін келетін түтін газына қарсы ағынмен ағады. Түтін газындағы SO2 кальцийге бай реагентпен әрекеттесіп, кальций сульфитін (CaSO3) және СО2 түзеді. Абсорберге енгізілген ауа CaSO3-тің CaSO4-ке (дигидрат түрі) тотығуына ықпал етеді.

Негізгі LSFO реакциялары:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Тотыққан суспензия абсорбердің түбіне жиналады және кейіннен жаңа реагентпен бірге бүріккіш шүмегінің үстіңгі жағына қайта өңделеді. Қайта өңдеу ағынының бір бөлігі әдетте гидроциклондардан, барабаннан немесе таспалы сүзгілерден және араластырылған ағынды суды/сұйықтықты сақтайтын резервуардан тұратын қалдықтарды/жанама өнімді өңдеу жүйесіне алынады. Сақтау резервуарындағы ағынды су әктас реагенттерін беру резервуарына немесе гидроциклонға қайта өңделеді, онда толып кету ағынды су ретінде жойылады.

Әдеттегі әк/әктас мәжбүрлі оксидатин ылғалды скрабтау процесінің схемасы

Ылғалды LSFO жүйелері әдетте SO2 жою тиімділігіне 95-97 пайызға қол жеткізе алады. Шығарындыларды бақылау талаптарын қанағаттандыру үшін 97,5 пайыздан жоғары деңгейге жету қиын, әсіресе күкірті жоғары көмірді пайдаланатын зауыттар үшін. Магний катализаторларын қосуға немесе әктасты жоғары реактивті әкке (CaO) күйдіруге болады, бірақ мұндай модификациялар қосымша қондырғы жабдықтарын және соған байланысты еңбек пен қуат шығындарын қамтиды. Мысалы, әкті күйдіру үшін бөлек әк пешін орнату қажет. Сондай-ақ, әк оңай тұнбаға түседі және бұл скрубберде қақ шөгінділерінің пайда болу мүмкіндігін арттырады.

Әк пешімен күйдірудің құнын қазандық пешіне әктасты тікелей айдау арқылы азайтуға болады. Бұл тәсілде қазандықта пайда болған әк түтін газымен бірге скрубберге тасымалданады. Ықтимал проблемаларға қазандықтың ластануы, жылу тасымалдағыштың кедергісі және қазандықтағы шамадан тыс жану салдарынан әктің инактивациялануы жатады. Сонымен қатар, әк көмірмен жұмыс істейтін қазандықтардағы балқытылған күлдің ағынының температурасын төмендетеді, нәтижесінде басқа жағдайда пайда болмайтын қатты шөгінділер пайда болады.

LSFO процесінің сұйық қалдықтары әдетте электр станциясының басқа жеріндегі сұйық қалдықтармен бірге тұрақтандыру тоғандарына жіберіледі. Ылғалды FGD сұйық ағынды сульфит пен сульфат қосылыстарымен қаныққан болуы мүмкін және қоршаған ортаны ескеру әдетте оның өзендерге, бұлақтарға немесе басқа су ағындарына шығуын шектейді. Сондай-ақ, ағынды суды/сұйықтықты скрубберге қайта өңдеу еріген натрий, калий, кальций, магний немесе хлорид тұздарының жиналуына әкелуі мүмкін. Егер еріген тұз концентрациясын қаныққаннан төмен ұстау үшін жеткілікті қан кету қамтамасыз етілмесе, бұл түрлер ақырында кристалдануы мүмкін. Қосымша мәселе - қатты қалдықтардың баяу шөгу жылдамдығы, бұл үлкен көлемді тұрақтандыру тоғандарын қажет етеді. Әдеттегі жағдайларда тұрақтандыру тоғанындағы шөгінді қабат бірнеше айлық сақтаудан кейін де 50 пайыз немесе одан да көп сұйық фазаны қамтуы мүмкін.

Абсорберді қайта өңдеу суспензиясынан алынған кальций сульфаты реакцияға түспеген әктас пен кальций сульфиті күлінде жоғары болуы мүмкін. Бұл ластаушы заттар кальций сульфатының қабырға тақтасында, гипсте және цемент өндірісінде қолдануға арналған синтетикалық гипс ретінде сатылуына жол бермейді. Реакцияланбаған әктас – синтетикалық гипсте кездесетін басым қоспа, сонымен қатар ол табиғи (өндірілген) гипсте жиі кездесетін қоспа болып табылады. Әктастың өзі қабырға тақтасының соңғы өнімдерінің қасиеттеріне кедергі жасамаса да, оның абразивті қасиеттері өңдеу жабдықтарының тозу мәселелерін тудырады. Кальций сульфиті кез келген гипсте қажет емес қоспа болып табылады, өйткені оның ұсақ бөлшектерінің мөлшері масштабтау проблемаларын және тортты жуу және сусыздандыру сияқты басқа өңдеу мәселелерін тудырады.

Егер LSFO процесінде пайда болған қатты заттар синтетикалық гипс сияқты коммерциялық сатылымға түспесе, бұл қалдықтарды кәдеге жарату проблемасын тудырады. 1 пайыздық күкіртті көмірді жағатын 1000 МВт қазандық үшін гипс мөлшері шамамен 550 тонна (қысқа)/тәу. 2 пайыздық күкіртті көмірмен жұмыс істейтін сол зауыт үшін гипс өндіру шамамен 1100 тонна/тәулігіне дейін артады. Күл өндіруге шамамен 1000 тонна/тәулік қосу, бұл қатты қалдықтардың жалпы тоннажын 1 пайыздық күкіртті көмір қоймасы үшін шамамен 1550 тонна/тәулігіне және 2 пайыздық күкірт корпусы үшін 2100 тоннаға дейін жеткізеді.

EADS артықшылықтары

LSFO тазалауға дәлелденген технология балама SO2 кетіруге арналған реагент ретінде әктасты аммиакпен алмастырады. LSFO жүйесіндегі қатты реагентті ұнтақтау, сақтау, өңдеу және тасымалдау компоненттері сулы немесе сусыз аммиак үшін қарапайым сақтау цистерналарымен ауыстырылады. 2-суретте JET Inc ұсынған EADS жүйесі үшін ағын схемасы көрсетілген.

Аммиак, түтін газы, тотықтырғыш ауа және технологиялық су бірнеше деңгейлі бүріккіш саптамалары бар сіңіргішке түседі. Саңылаулар келесі реакциялар бойынша реагенттің түсетін түтін газымен тығыз байланысын қамтамасыз ету үшін құрамында аммиак бар реагенттің ұсақ тамшыларын жасайды:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

Түтін газы ағынындағы SO2 ыдыстың жоғарғы жартысындағы аммиакпен әрекеттесіп аммоний сульфитін түзеді. Абсорберлік ыдыстың түбі тотығу цистернасы қызметін атқарады, онда ауа аммоний сульфитін аммоний сульфатына дейін тотықтырады. Алынған аммоний сульфаты ерітіндісі абсорбердегі бірнеше деңгейде бүріккіш шүмегінің үстіңгі жағына қайта айдалады. Тазартылған түтін газы абсорбердің үстіңгі жағынан шықпас бұрын, ол кез келген сұйықтық тамшыларын біріктіретін және ұсақ бөлшектерді ұстайтын тұндырғыштан өтеді.

Аммиактың SO2-мен реакциясы және сульфиттің сульфатқа тотығуы реагентті пайдаланудың жоғары жылдамдығына жетеді. Тұтынылатын аммиактың әр фунтына төрт фунт аммоний сульфаты өндіріледі.

LSFO процесіндегі сияқты, коммерциялық жанама өнімді өндіру үшін реагент/өнімді қайта өңдеу ағынының бір бөлігін алып тастауға болады. EADS жүйесінде ұшып шығу өнімінің ерітіндісі кептіру және орау алдында аммоний сульфаты өнімін концентрлеу үшін гидроциклон мен центрифугадан тұратын қатты заттарды қалпына келтіру жүйесіне айдалады. Барлық сұйықтықтар (гидроциклонның толып кетуі және центрифуга центраты) қайтадан суспензия резервуарына жіберіледі, содан кейін сіңіргіш аммоний сульфатын қайта өңдеу ағынына қайта енгізіледі.

• EADS жүйелері SO2 шығарудың жоғары тиімділігін (>99%) қамтамасыз етеді, бұл көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларына арзанырақ, жоғары күкіртті көмірлерді араластыруға икемділік береді.
• LSFO жүйелері жойылған әрбір тонна SO2 үшін 0,7 тонна СО2 түзсе, EADS процесі CO2 шығармайды.
• Әк пен әктас аммиакпен салыстырғанда SO2-ті кетіру үшін реактивтілігі аз болғандықтан, жоғары айналым жылдамдығына қол жеткізу үшін технологиялық суды көп тұтыну және айдау энергиясы қажет. Бұл LSFO жүйелері үшін жоғары операциялық шығындарға әкеледі.
• EADS жүйелеріне арналған күрделі шығындар LSFO жүйесін құруға ұқсас. Жоғарыда атап өтілгендей, EADS жүйесі аммоний сульфатының жанама өнімдерін өңдеу және орау жабдығын қажет етсе, LSFO-мен байланысты реагенттерді дайындау қондырғылары ұнтақтау, өңдеу және тасымалдау үшін қажет емес.

EADS-тің ең ерекше артықшылығы - сұйық және қатты қалдықтарды жою. EADS технологиясы нөлдік сұйықтықты ағызу процесі болып табылады, яғни ағынды суларды тазалау қажет емес. Қатты аммоний сульфатының жанама өнімі оңай сатылатын; аммиак сульфаты 2030 жылға дейін дүниежүзілік нарықтың өсуі күтілетін әлемдегі ең көп пайдаланылатын тыңайтқыштар мен тыңайтқыштар құрамдас бөлігі болып табылады. Сонымен қатар, аммоний сульфатын өндіру центрифуганы, кептіргішті, конвейерді және орау жабдығын қажет етеді, бұл заттар патенттік емес және коммерциялық болып табылады. қолжетімді. Экономикалық және нарықтық жағдайларға байланысты аммоний сульфатты тыңайтқышы аммиак негізіндегі түтін газын күкіртсіздендіруге кететін шығындарды өтей алады және әлеуетті түрде айтарлықтай пайда әкеледі.

Тиімді аммиакты күкіртсіздендіру процесінің схемасы

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd Қытайдағы ең ірі кремний карбиді керамикалық жаңа материал шешімдерінің бірі болып табылады. SiC техникалық керамика: Мох қаттылығы 9 (Нью Мох қаттылығы 13), эрозияға және коррозияға тамаша төзімділікпен, тамаша тозуға төзімділікпен және тотығуға қарсы. SiC өнімінің қызмет ету мерзімі 92% алюминий тотығы бар материалдан 4-5 есе көп. RBSiC-тің MOR көрсеткіші SNBSC-тен 5-7 есе жоғары, оны күрделі пішіндер үшін пайдалануға болады. Баға ұсыну процесі жылдам, жеткізу уәде етілгендей және сапасы ешкімнен кем емес. Біз әрқашан өз мақсаттарымызға таласып, жүрегімізді қоғамға қайтарамыз.