Silicio karbido FGD antgalis desulfuracijai elektrinėje

Išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) sugėrimo antgaliai
Sieros oksidų, paprastai vadinamų SOx, pašalinimas iš išmetamųjų dujų naudojant šarminį reagentą, pvz., šlapią kalkakmenio suspensiją.

Kai degimo procesuose naudojamas iškastinis kuras katilams, krosnims ar kitai įrangai, jis gali išskirti SO2 arba SO3 kaip išmetamųjų dujų dalį. Šie sieros oksidai lengvai reaguoja su kitais elementais, sudarydami kenksmingus junginius, tokius kaip sieros rūgštis, ir gali neigiamai paveikti žmonių sveikatą ir aplinką. Dėl šio galimo poveikio šio junginio kontrolė išmetamosiose dujose yra esminė anglimi kūrenamų elektrinių ir kitų pramoninių pritaikymų dalis.

Dėl erozijos, užsikimšimo ir kaupimosi problemų viena iš patikimiausių šių emisijų kontrolės sistemų yra atviro bokšto šlapio dūmų desulfuravimo (FGD) procesas, naudojant kalkakmenį, hidratuotas kalkes, jūros vandenį ar kitą šarminį tirpalą. Purškimo antgaliai gali efektyviai ir patikimai paskirstyti šias suspensijas į absorbcinius bokštus. Sukurdami vienodus tinkamo dydžio lašelių raštus, šie purkštukai gali efektyviai sukurti paviršiaus plotą, reikalingą tinkamam absorbavimui, tuo pačiu sumažinant šveitimo tirpalo patekimą į išmetamąsias dujas.

FGD sugėriklio antgalio pasirinkimas:
Svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti:

Šveitimo terpės tankis ir klampumas
Reikalingas lašelio dydis
Tinkamas lašelių dydis yra būtinas norint užtikrinti tinkamą absorbcijos greitį
Purkštuko medžiaga
Kadangi išmetamosios dujos dažnai yra ėsdinančios, o šveitimo skystis dažnai yra suspensija, turinti daug kietųjų medžiagų ir abrazyvinių savybių, svarbu pasirinkti tinkamą korozijai ir dilimui atsparią medžiagą.
Atsparumas purkštukų užsikimšimui
Kadangi šveitimo skystis dažnai yra suspensija su dideliu kietųjų dalelių kiekiu, svarbu pasirinkti antgalį, atsižvelgiant į atsparumą užsikimšimui.
Purkštuko purškimo raštas ir išdėstymas
Siekiant užtikrinti tinkamą absorbciją, svarbu visiškai padengti dujų srautą be aplinkkelio ir pakankamai buvimo laiko
Purkštukų jungties dydis ir tipas
Reikalingi šveitimo skysčio srautai
Galimas slėgio kritimas (∆P) antgalyje
∆P = tiekimo slėgis purkštuko įleidimo angoje – proceso slėgis purkštuko išorėje
Mūsų patyrę inžinieriai gali padėti nustatyti, kuris antgalis veiks taip, kaip reikia, pateikdami jūsų dizaino detales
Įprasti FGD sugėriklio purkštukų naudojimo būdai ir pramonės šakos:
Anglies ir kitų iškastinio kuro jėgainės
Naftos perdirbimo gamyklos
Komunalinių atliekų deginimo įrenginiai
Cemento krosnys
Metalo lydyklos

SiC medžiagos duomenų lapas

Kalkių / kalkakmenio trūkumai

Kaip parodyta 1 paveiksle, FGD sistemos, kuriose naudojama priverstinė kalkių / kalkakmenio oksidacija (LSFO), apima tris pagrindinius posistemius:

• Reagentų paruošimas, tvarkymas ir saugojimas
• Sugeriantis indas
• Atliekų ir šalutinių produktų tvarkymas

Reagento paruošimas susideda iš susmulkinto kalkakmenio (CaCO3) transportavimo iš saugyklos siloso į maišyto padavimo baką. Tada susidariusios kalkakmenio srutos kartu su katilo išmetamosiomis dujomis ir oksiduojančiu oru pumpuojamos į absorberinį indą. Purškimo antgaliai tiekia smulkius reagento lašelius, kurie teka priešinga srove įeinančioms dūmų dujoms. Dūmų dujose esantis SO2 reaguoja su daug kalcio turinčiu reagentu, sudarydamas kalcio sulfitą (CaSO3) ir CO2. Į absorberį patekęs oras skatina CaSO3 oksidaciją į CaSO4 (dihidrato forma).

Pagrindinės LSFO reakcijos yra:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Oksiduota suspensija kaupiasi absorberio apačioje ir vėliau kartu su šviežiu reagentu grąžinama atgal į purškimo antgalių antgalius. Dalis perdirbimo srauto pašalinama į atliekų / šalutinių produktų tvarkymo sistemą, kurią paprastai sudaro hidrociklonai, būgniniai arba juostiniai filtrai ir maišoma nuotekų/skysčio talpykla. Nuotekos iš laikymo rezervuaro grąžinamos atgal į kalkakmenio reagento padavimo baką arba į hidrocikloną, kur perpildymas pašalinamas kaip nuotekos.

Tipiškas kalkių / kalkakmenio priverstinio oksidatino šlapio šveitimo proceso schema

Drėgnos LSFO sistemos paprastai gali pasiekti 95–97 procentų SO2 pašalinimo efektyvumą. Tačiau pasiekti aukštesnį nei 97,5 procento lygį, kad būtų įvykdyti išmetamųjų teršalų kontrolės reikalavimai, yra sunku, ypač gamykloms, naudojančioms daug sieros turinčias anglis. Galima pridėti magnio katalizatorių arba kalkakmenį kalcinuoti iki didesnio reaktyvumo kalkių (CaO), tačiau tokie pakeitimai susiję su papildoma gamyklos įranga ir susijusiomis darbo bei energijos sąnaudomis. Pavyzdžiui, kalcinuojant iki kalkių reikia įrengti atskirą kalkių krosnį. Be to, kalkės lengvai nusodinamos ir tai padidina nuosėdų susidarymo galimybę ploviklyje.

Kalcinavimo kalkių krosnimi kaina gali būti sumažinta tiesiogiai įpurškiant kalkakmenį į katilo krosnį. Taikant šį metodą, katile susidarančios kalkės kartu su išmetamosiomis dujomis patenka į skruberį. Galimos problemos yra katilo užsiteršimas, šilumos perdavimo trikdžiai ir kalkių inaktyvavimas dėl per didelio katilo degimo. Be to, kalkės sumažina išlydytų pelenų srauto temperatūrą anglimi kūrenamuose katiluose, todėl susidaro kietos nuosėdos, kurių kitu atveju neatsirastų.

Skystos atliekos iš LSFO proceso paprastai nukreipiamos į stabilizavimo tvenkinius kartu su skystomis atliekomis iš kitų elektrinės vietų. Drėgnos FGD skystos nuotekos gali būti prisotintos sulfito ir sulfato junginiais, o aplinkosauginiai sumetimai paprastai riboja jų išleidimą į upes, upelius ar kitus vandens telkinius. Be to, nuotekų/skysčių perdirbimas atgal į skruberį gali sukelti ištirpusių natrio, kalio, kalcio, magnio ar chlorido druskų kaupimąsi. Šios rūšys ilgainiui gali kristalizuotis, nebent būtų užtikrintas pakankamas kraujavimas, kad ištirpusių druskų koncentracija būtų žemesnė nei soties. Papildoma problema – lėtas kietųjų atliekų nusėdimo greitis, todėl reikia didelių, didelio tūrio stabilizavimo tvenkinių. Įprastomis sąlygomis stabilizavimo tvenkinyje nusistovėjusiame sluoksnyje gali būti 50 procentų ar daugiau skystos fazės net ir po kelių mėnesių laikymo.

Kalcio sulfate, išgautoje iš absorberio perdirbimo suspensijos, gali būti daug nesureagavusio kalkakmenio ir kalcio sulfito pelenų. Šie teršalai gali neleisti kalcio sulfato parduoti kaip sintetinį gipsą, skirtą naudoti sienų plokštėms, tinkui ir cemento gamybai. Nesureagavęs kalkakmenis yra vyraujanti priemaiša, randama sintetiniame gipse, taip pat ji yra dažna priemaiša natūralaus (kasamo) gipso sudėtyje. Nors pats kalkakmenis netrukdo sienų plokščių galutinių gaminių savybėms, jo abrazyvinės savybės sukelia apdorojimo įrangos nusidėvėjimo problemų. Kalcio sulfitas yra nepageidaujama bet kokio gipso priemaiša, nes dėl smulkių dalelių dydžio kyla nuosėdų susidarymo ir kitų apdorojimo problemų, tokių kaip pyrago plovimas ir vandens pašalinimas.

Jei LSFO proceso metu susidarančios kietosios medžiagos nėra komerciškai parduodamos kaip sintetinis gipsas, tai kelia didelių atliekų šalinimo problemų. 1000 MW katilui, kūrenamam 1 procento sieros anglimi, gipso kiekis yra apie 550 tonų (trumpai) per dieną. Toje pačioje gamykloje, kuri kūrena 2 procentų sieros anglis, gipso gamyba padidėja iki maždaug 1100 tonų per dieną. Pridėjus apie 1000 tonų per dieną lakiųjų pelenų gamybai, bendras kietųjų atliekų tonažas padidėja iki maždaug 1550 tonų per dieną 1 procento sieros anglies atveju ir 2100 tonų per dieną 2 procentų sieros atveju.

EADS privalumai

Patvirtinta technologija alternatyva LSFO šveitimui pakeičia kalkakmenį amoniaku kaip SO2 šalinimo reagentą. Kietojo reagento malimo, saugojimo, tvarkymo ir transportavimo komponentai LSFO sistemoje pakeičiami paprastomis vandeninio arba bevandenio amoniako talpyklomis. 2 paveiksle parodyta JET Inc. pateiktos EADS sistemos srauto schema.

Amoniakas, išmetamosios dujos, oksiduojantis oras ir technologinis vanduo patenka į absorberį, kuriame yra kelių lygių purškimo antgaliai. Purkštukai generuoja smulkius amoniako turinčio reagento lašelius, kad būtų užtikrintas glaudus reagento kontaktas su įeinančiomis išmetamosiomis dujomis pagal šias reakcijas:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

Dūmų dujų sraute esantis SO2 reaguoja su amoniaku viršutinėje indo pusėje ir susidaro amonio sulfitas. Absorberio indo dugnas yra oksidacijos bakas, kuriame oras oksiduoja amonio sulfitą į amonio sulfatą. Gautas amonio sulfato tirpalas yra pumpuojamas atgal į purškimo antgalių galvutes keliais lygiais absorberyje. Prieš tai, kai išvalytos dūmų dujos išeina iš absorberio viršaus, jos praeina per aprasojimą, kuris sujungia bet kokius įneštus skysčio lašelius ir sulaiko smulkias daleles.

Amoniako reakcija su SO2 ir sulfito oksidacija iki sulfato pasiekia aukštą reagento panaudojimo greitį. Už kiekvieną sunaudotą amoniako svarą susidaro keturi svarai amonio sulfato.

Kaip ir naudojant LSFO procesą, dalis reagento / produkto perdirbimo srauto gali būti pašalinta, kad būtų gautas komercinis šalutinis produktas. EADS sistemoje kilimo produkto tirpalas pumpuojamas į kietųjų dalelių regeneravimo sistemą, susidedančią iš hidrociklono ir centrifugos, kad koncentruotų amonio sulfato produktą prieš džiovinimą ir pakavimą. Visi skysčiai (hidrociklono perpildymas ir centrifugos koncentratas) nukreipiami atgal į srutų rezervuarą ir vėl patenka į absorberio amonio sulfato perdirbimo srovę.

• EADS sistemos užtikrina didesnį SO2 šalinimo efektyvumą (>99 %), o tai suteikia anglimi kūrenamoms elektrinėms daugiau lankstumo maišant pigesnes ir sieros turinčias anglis.
• Nors LSFO sistemos sukuria 0,7 tonos CO2 už kiekvieną pašalintą SO2 toną, EADS procesas nesukuria jokio CO2.
• Kadangi kalkės ir kalkakmenis yra mažiau reaktyvūs, palyginti su amoniaku SO2 šalinimui, norint pasiekti aukštą cirkuliacijos greitį reikia didesnio technologinio vandens suvartojimo ir siurbimo energijos. Dėl to padidėja LSFO sistemų eksploatacinės išlaidos.
• EADS sistemų kapitalo sąnaudos yra panašios į LSFO sistemos kūrimo išlaidas. Kaip minėta pirmiau, nors EADS sistemai reikalinga šalutinių produktų apdorojimo ir pakavimo įranga, reagentų paruošimo įranga, susijusi su LSFO, nėra reikalinga malimui, tvarkymui ir transportavimui.

Ryškiausias EADS pranašumas yra skystų ir kietų atliekų pašalinimas. EADS technologija yra nulinio skysčio išleidimo procesas, o tai reiškia, kad nereikia valyti nuotekų. Kietas amonio sulfato šalutinis produktas yra lengvai parduodamas; amoniako sulfatas yra labiausiai naudojama trąša ir trąšų komponentas pasaulyje, o pasaulinė rinka turėtų augti iki 2030 m. Be to, nors amonio sulfato gamybai reikia centrifugos, džiovintuvo, konvejerio ir pakavimo įrangos, šios prekės yra nepatentuotos ir yra komerciškai naudojamos. prieinama. Priklausomai nuo ekonominių ir rinkos sąlygų, amonio sulfato trąšos gali kompensuoti amoniako dūmų desulfuravimo išlaidas ir potencialiai duoti didelį pelną.

Efektyvaus amoniako desulfuravimo proceso schema

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co, Ltd yra vienas didžiausių silicio karbido keramikos naujų medžiagų sprendimų Kinijoje. SiC techninė keramika: Moho kietumas yra 9 (New Moh kietumas yra 13), puikiai atsparus erozijai ir korozijai, puikus trinčiai – atsparumas ir antioksidacija. SiC gaminio tarnavimo laikas yra 4–5 kartus ilgesnis nei 92% aliuminio oksido medžiagos. RBSiC MOR yra 5–7 kartus didesnis nei SNBSC, todėl jį galima naudoti sudėtingesnėms formoms. Pasiūlymo procesas greitas, pristatymas toks, koks buvo žadėtas, o kokybė neprilygstama. Mes visada atkakliai metame iššūkį savo tikslams ir atiduodame savo širdis visuomenei.