Силициум карбидна FGD млазница за десулфуризација во електрана

Апсорпциски млазници за десулфуризација на димни гасови (FGD)
Отстранување на сулфурни оксиди, најчесто наречени SOx, од издувни гасови со употреба на алкален реагенс, како што е влажна кашеста маса од варовник.

Кога фосилните горива се користат во процесите на согорување за работа на котли, печки или друга опрема, тие имаат потенцијал да ослободат SO2 или SO3 како дел од издувните гасови. Овие сулфурни оксиди лесно реагираат со други елементи и формираат штетно соединение како што е сулфурна киселина и имаат потенцијал негативно да влијаат врз здравјето на луѓето и животната средина. Поради овие потенцијални ефекти, контролата на ова соединение во димните гасови е суштински дел од термоцентралите на јаглен и другите индустриски апликации.

Поради загриженост за ерозија, затнување и таложење, еден од најсигурните системи за контрола на овие емисии е процес на десулфуризација на влажни димни гасови (FGD) со отворена кула со употреба на варовник, хидрирана вар, морска вода или друг алкален раствор. Прскалките се способни ефикасно и сигурно да ги дистрибуираат овие кашести материи во апсорпциони кули. Со создавање униформни шеми на капки со соодветна големина, овие млазници се способни ефикасно да ја создадат потребната површина за соодветна апсорпција, а воедно да го минимизираат внесувањето на растворот за чистење во димните гасови.

Избор на апсорпциска млазница за FGD:
Важни фактори што треба да се земат предвид:

Густина и вискозитет на медиумот за чистење
Потребна големина на капки
Точната големина на капките е од суштинско значење за да се обезбедат соодветни стапки на апсорпција
Материјал на млазницата
Бидејќи димниот гас е често корозивен, а течноста за чистење е често кашеста маса со висока содржина на цврсти материи и абразивни својства, важно е да се избере соодветен материјал отпорен на корозија и абење.
Отпорност на затнување на млазницата
Бидејќи течноста за чистење често е кашеста маса со висока содржина на цврсти материи, изборот на млазницата во однос на отпорноста на затнување е важен.
Модел на прскање и поставување на млазницата
За да се обезбеди соодветна апсорпција, важно е целосно покривање на гасниот тек без заобиколување и доволно време на задржување.
Големина и тип на приклучок на млазницата
Потребни брзини на проток на течност за чистење
Достапен пад на притисок (ΔP) низ млазницата
∆P = притисок на довод на влезот на млазницата – процесен притисок надвор од млазницата
Нашите искусни инженери можат да ви помогнат да одредите која млазница ќе функционира како што е потребно со вашите детали за дизајнот.
Вообичаена употреба и индустрии на апсорпционите млазници на FGD:
Електрани на јаглен и други фосилни горива
Рафинерии за нафта
Инсинератори за комунален отпад
Цементни печки
Топилници за метали

Лист со податоци за SiC материјал

Недостатоци на вар/варовник

Како што е прикажано на Слика 1, FGD системите што користат принудна оксидација на вар/варовник (LSFO) вклучуваат три главни подсистеми:

• Подготовка, ракување и складирање на реагенси
• Апсорбентен сад
• Ракување со отпад и нуспроизводи

Подготовката на реагенсот се состои од пренесување на кршен варовник (CaCO3) од силос за складирање до резервоар за мешање. Добиената кашеста маса од варовник потоа се пумпа до садот за апсорпција заедно со димниот гас од котелот и оксидативниот воздух. Млазниците за прскање испорачуваат фини капки реагенс кои потоа течат спротивно од дојдовниот димен гас. SO2 во димниот гас реагира со реагенсот богат со калциум за да формира калциум сулфит (CaSO3) и CO2. Воздухот внесен во апсорберот ја поттикнува оксидацијата на CaSO3 до CaSO4 (дихидратна форма).

Основните LSFO реакции се:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Оксидираната кашеста маса се собира на дното на апсорберот и последователно се рециклира заедно со свежиот реагенс назад во главите на млазниците за прскање. Дел од рециклираниот тек се повлекува во системот за ракување со отпад/нуспроизводи, кој обично се состои од хидроциклони, филтри со барабан или лента и резервоар за складирање на мешана отпадна вода/течност. Отпадната вода од резервоарот за складирање се рециклира назад во резервоарот за снабдување со реагенс од варовник или во хидроциклон каде што прелевањето се отстранува како ефлуент.

Типична шема на процесот на влажно чистење со принуден оксидатин од вар/варовник

Влажните LSFO системи обично можат да постигнат ефикасност на отстранување на SO2 од 95-97 проценти. Сепак, достигнувањето нивоа над 97,5 проценти за да се исполнат барањата за контрола на емисиите е тешко, особено за постројки што користат јаглен со висока содржина на сулфур. Може да се додадат магнезиумски катализатори или варовникот може да се калцинира до вар со повисока реактивност (CaO), но ваквите модификации вклучуваат дополнителна опрема на постројката и поврзани трошоци за работна сила и енергија. На пример, калцинирањето до вар бара инсталација на посебна печка за вар. Исто така, варот лесно се таложи и ова го зголемува потенцијалот за формирање на наслаги од бигор во чистачот.

Трошоците за калцинација со варова печка може да се намалат со директно вбризгување на варовник во печката на котелот. Во овој пристап, варот генериран во котелот се носи со издувните гасови во чистачот. Можни проблеми вклучуваат замачкување на котелот, попречување на преносот на топлина и инактивација на вар поради прекумерно согорување во котелот. Покрај тоа, варот ја намалува температурата на проток на стопена пепел во котлите на јаглен, што резултира со цврсти наслаги кои инаку не би се појавиле.

Течниот отпад од процесот LSFO обично се насочува кон базени за стабилизација, заедно со течен отпад од други места во електраната. Течниот отпад од влажната FGD може да биде заситен со сулфитни и сулфатни соединенија, а еколошките фактори обично го ограничуваат неговото испуштање во реки, потоци или други водотеци. Исто така, рециклирањето на отпадните води/течности назад до чистачот може да доведе до натрупување на растворени натриумови, калиумови, калциумови, магнезиумови или хлоридни соли. Овие видови на крајот можат да кристализираат освен ако не се обезбеди доволно испуштање за да се одржат концентрациите на растворени соли под сатурација. Дополнителен проблем е бавната стапка на таложење на отпадните цврсти материи, што резултира со потреба од големи базени за стабилизација со голем волумен. Во типични услови, таложениот слој во базенот за стабилизација може да содржи 50 проценти или повеќе течна фаза дури и по неколку месеци складирање.

Калциум сулфатот добиен од рециклирана кашеста маса за апсорпција може да содржи висока содржина на нереагиран варовник и калциум сулфитна пепел. Овие загадувачи можат да спречат калциум сулфатот да се продава како синтетички гипс за употреба во производство на гипс, малтер и цемент. Нереагираниот варовник е доминантна нечистотија што се наоѓа во синтетичкиот гипс, а исто така е честа нечистотија и во природниот (ископан) гипс. Иако самиот варовник не се меша со својствата на крајните производи од гипс, неговите абразивни својства претставуваат проблеми со абење за опремата за обработка. Калциум сулфит е несакана нечистотија во секој гипс бидејќи неговата фина големина на честичките предизвикува проблеми со лупење и други проблеми со обработката, како што се миење на колачот и одводнување.

Доколку цврстите материи генерирани во процесот на LSFO не се комерцијално пласирани како синтетички гипс, ова претставува значителен проблем со отстранувањето на отпадот. За котел од 1000 MW што користи 1 процент сулфурен јаглен, количината на гипс е приближно 550 тони (краток) дневно. За истата постројка што користи 2 проценти сулфурен јаглен, производството на гипс се зголемува на приближно 1100 тони дневно. Додавајќи околу 1000 тони дневно за производство на летечка пепел, вкупната тонажа на цврст отпад се зголемува на околу 1550 тони дневно за случајот со 1 процент сулфурен јаглен и 2100 тони дневно за случајот со 2 проценти сулфур.

Предности на EADS

Докажана технолошка алтернатива на чистењето со LSFO го заменува варовникот со амонијак како реагенс за отстранување на SO2. Компонентите за мелење, складирање, ракување и транспорт на цврстиот реагенс во системот LSFO се заменуваат со едноставни резервоари за складирање на воден или безводен амонијак. Слика 2 прикажува шематски приказ на протокот за системот EADS обезбеден од JET Inc.

Амонијак, димни гасови, оксидирачки воздух и процесна вода влегуваат во апсорбер што содржи повеќе нивоа на млазници за прскање. Млазниците генерираат фини капки реагенс што содржи амонијак за да обезбедат близок контакт на реагенсот со дојдовниот димни гас според следните реакции:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 во протокот на димни гасови реагира со амонијак во горната половина од садот за да се произведе амониум сулфит. Дното на садот за апсорпција служи како резервоар за оксидација каде што воздухот го оксидира амониум сулфитот до амониум сулфат. Добиениот раствор на амониум сулфат се пумпа назад до цевките на млазниците за прскање на повеќе нивоа во апсорберот. Пред прочистениот димни гас да излезе од горниот дел на апсорберот, тој поминува низ одмрзнувач кој ги спојува сите внесени капки течност и ги заробува фините честички.

Реакцијата на амонијак со SO2 и оксидацијата на сулфит до сулфат постигнува висока стапка на искористување на реагенсот. Четири фунти амониум сулфат се произведуваат за секоја потрошена фунта амонијак.

Како и кај процесот LSFO, дел од рециклирачкиот тек на реагенс/производ може да се повлече за да се произведе комерцијален нуспроизвод. Во системот EADS, растворот на производот за поаѓање се пумпа во систем за обновување на цврсти материи кој се состои од хидроциклон и центрифуга за да се концентрира производот од амониум сулфат пред сушење и пакување. Сите течности (прелив од хидроциклон и центрифугална пумпа) се насочуваат назад во резервоар за кашеста маса, а потоа повторно се внесуваат во рециклирачкиот тек на апсорпциониот амониум сулфат.

• EADS системите обезбедуваат поголема ефикасност на отстранување на SO2 (>99%), што им дава на електраните на јаглен поголема флексибилност за мешање на поевтини јаглени со поголема содржина на сулфур.
• Додека LSFO системите создаваат 0,7 тони CO2 за секој отстранет тон SO2, процесот EADS не произведува CO2.
• Бидејќи варот и варовникот се помалку реактивни во споредба со амонијакот за отстранување на SO2, потребна е поголема потрошувачка на вода од процесот и енергија за пумпање за да се постигнат високи стапки на циркулација. Ова резултира со повисоки оперативни трошоци за LSFO системите.
• Капиталните трошоци за EADS системите се слични на оние за изградба на LSFO систем. Како што е наведено погоре, иако системот EADS бара опрема за обработка и пакување на нуспроизводи од амониум сулфат, капацитетите за подготовка на реагенси поврзани со LSFO не се потребни за мелење, ракување и транспорт.

Најкарактеристичната предност на EADS е елиминирањето и на течниот и на цврстиот отпад. Технологијата EADS е процес со нула испуштање течности, што значи дека не е потребен третман на отпадни води. Цврстиот нуспроизвод на амониум сулфат е лесно продажен; амониум сулфатот е најкористеното ѓубриво и компонента на ѓубривото во светот, со очекуван раст на светскиот пазар до 2030 година. Покрај тоа, иако производството на амониум сулфат бара центрифуга, сушара, транспортер и опрема за пакување, овие производи се несопственички и комерцијално достапни. Во зависност од економските и пазарните услови, ѓубривото од амониум сулфат може да ги компензира трошоците за десулфуризација на димни гасови на база на амонијак и потенцијално да обезбеди значителен профит.

Шема на ефикасен процес на десулфуризација на амонијак

„Шандонг Зонгпенг Специјал Керамикс Ко., ДОО“ е едно од најголемите решенија за нови материјали од силициум карбидна керамика во Кина. SiC техничка керамика: тврдоста на Мох е 9 (тврдоста на Њу Мох е 13), со одлична отпорност на ерозија и корозија, одлична отпорност на абење и антиоксидација. Работниот век на производот од SiC е 4 до 5 пати подолг од материјалот од 92% алумина. MOR на RBSiC е 5 до 7 пати поголем од оној на SNBSC, може да се користи за посложени форми. Процесот на понуда е брз, испораката е како што е ветено, а квалитетот е ненадминлив. Ние секогаш истрајуваме во остварувањето на нашите цели и ги враќаме нашите срца на општеството.