Siliciumcarbide FGD -mondstuk voor ontkleuring in de energiecentrale

Rookgas desulfurisatie (FGD) absorbermondstukken
Verwijdering van zwaveloxiden, meestal SOX genoemd, uit uitlaatgassen met behulp van een alkali -reagens, zoals een natte kalksteenslurry.

Wanneer fossiele brandstoffen worden gebruikt in verbrandingsprocessen om ketels, ovens of andere apparatuur uit te voeren, hebben ze het potentieel om SO2 of SO3 vrij te geven als onderdeel van het uitlaatgas. Deze zwaveloxiden reageren gemakkelijk met andere elementen om schadelijke verbinding te vormen, zoals zwavelzuur en hebben het potentieel om de menselijke gezondheid en het milieu negatief te beïnvloeden. Vanwege deze potentiële effecten is de controle van deze verbinding in rookgassen een essentieel onderdeel van kolengestookte energiecentrales en andere industriële toepassingen.

Vanwege erosie-, sluit- en opbouwproblemen is een van de meest betrouwbare systemen om deze emissies te regelen een open-toren nat rookgas desulfurisatie (FGD) -proces met behulp van een kalksteen, gehydrateerde kalk, zeewater of andere alkalische oplossing. Spuitmondsten kunnen deze slurries effectief en betrouwbaar in absorptietorens distribueren. Door uniforme patronen van druppels op de juiste grootte te creëren, kunnen deze sproeiers effectief het oppervlak creëren dat nodig is voor een goede absorptie, terwijl de meeslepen van de schroboplossing in het rookgas wordt geminimaliseerd.

Een FGD -absorbemondstuk selecteren:
Belangrijke factoren om te overwegen:

Dichtheid en viscositeit van de mediaschrob
Vereiste druppelgrootte
De juiste druppelgrootte is essentieel om de juiste absorptiesnelheden te waarborgen
Spuitmateriaal
Omdat het rookgas vaak corrosief is en de schrobvloeistof vaak een slurry is met een hoge vaste stof en schurende eigenschappen, is het selecteren van de juiste corrosie- en slijtvaste materiaal belangrijk
Nozzle klogweerstand
Aangezien de schrobvloeistof vaak een slurry is met een hoge vaste stof, is de selectie van het mondstuk met betrekking tot klompenweerstand belangrijk
Spuitspuitpatroon en plaatsing
Om een ​​goede absorptie te garanderen volledige dekking van de gasstroom zonder bypass en voldoende verblijftijd is belangrijk
Nozzle -verbindingsgrootte en -type
Vereiste schrobben vloeistofstroomsnelheden
Beschikbare drukval (∆P) over het mondstuk
∆P = leveringsdruk bij mondstukinlaat - Procesdruk buiten het mondstuk
Onze ervaren ingenieurs kunnen helpen bepalen welk mondstuk zal worden uitgevoerd zoals vereist met uw ontwerpdetails
Gemeenschappelijke FGD -absorbermondstuken en industrieën:
Steenkool en andere fossiele brandstofcentrales
Aardolieraffinaderijen
Gemeentelijke afvalverbrerkatoren
Cement ovens
Metalen smelters

SIC MATERIAAL GEBRUIK

Nadelen met limoen/kalksteen

Zoals getoond in figuur 1, omvatten FGD-systemen die kalk/kalksteen gedwongen oxidatie (LSFO) gebruiken, drie belangrijke subsystemen:

• Reagensvoorbereiding, handling en opslag
• Absorberschip
• Afval- en bijproductafhandeling

Reagentbereiding bestaat uit het overbrengen van geplette kalksteen (CACO3) van een opslagsilo naar een geagiteerde voedingstank. De resulterende kalkstenen slurry wordt vervolgens naar het absorbervat gepompt, samen met het ketel rookgas en oxiderende lucht. Spraymonden leveren fijne druppels van reagens die vervolgens tegenstroom naar het inkomende rookgas stromen. De SO2 in het rookgas reageert met het calciumrijke reagens om calciumsulfiet (CASO3) en CO2 te vormen. De in de absorber geïntroduceerde lucht bevordert de oxidatie van CASO3 tot CASO4 (dihydraatvorm).

De basis LSFO -reacties zijn:

CACO3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

De geoxideerde slurry verzamelt zich in de bodem van de absorber en wordt vervolgens samen met vers reagens terug naar de spuitmondzondkoppen gerecycled. Een deel van de recycle -stroom wordt teruggetrokken naar het afval-/bijproductafhandelingssysteem, dat meestal bestaat uit hydrocyclonen, trommel- of riemfilters en een geagiteerde afvalwater/drankhollingtank. Afvalwater van de houdstank wordt teruggebracht naar de kalksteenreagensevoedtank of naar een hydrocyclone waar de overloop als effluent wordt verwijderd.

Typische limoen/kalksteen geforceerd oxidatine nat schietproces schematisch

Natte LSFO-systemen kunnen meestal SO2-verwijderingsefficiëntie van 95-97 procent bereiken. Het bereiken van niveaus boven 97,5 procent om te voldoen aan de eisen van de emissiebeheersing, is echter moeilijk, vooral voor planten met behulp van hoge-zwavelstoten. Magnesiumkatalysatoren kunnen worden toegevoegd of de kalksteen kan worden gecalcineerd tot hogere reactiviteit kalk (CAO), maar dergelijke wijzigingen omvatten extra plantapparatuur en de bijbehorende arbeids- en stroomkosten. Bijvoorbeeld, berekenen op kalk vereist de installatie van een afzonderlijke kalkoven. Ook wordt kalk gemakkelijk neergeslagen en dit verhoogt het potentieel voor de vorming van schaalafzetting in de scrubber.

De kosten van calcinatie met een kalkoven kunnen worden verlaagd door kalksteen direct in de keteloven te injecteren. In deze benadering wordt limoen gegenereerd in de ketel met het rookgas in de scrubber gedragen. Mogelijke problemen zijn onder meer ketelvervuiling, interferentie met warmteoverdracht en limoeninactivering als gevolg van overbranden in de ketel. Bovendien vermindert de kalk de stroomtemperatuur van gesmolten as in kolengestookte ketels, wat resulteert in vaste afzettingen die anders niet zouden optreden.

Vloeistofafval van het LSFO -proces is meestal gericht op stabilisatievijvers, samen met vloeibaar afval van elders in de energiecentrale. Het natte FGD -vloeibare effluent kan worden verzadigd met sulfiet- en sulfaatverbindingen en omwegingen van het milieu, beperkt meestal de afgifte ervan tot rivieren, beken of andere waterlopen. Ook kan het recyclen van afvalwater/vloeistof terug naar de scrubber leiden tot de opbouw van opgelost natrium, kalium, calcium, magnesium of chloridezouten. Deze soorten kunnen uiteindelijk kristalliseren, tenzij er voldoende bloeden worden verstrekt om de opgeloste zoutconcentraties onder verzadiging te houden. Een bijkomend probleem is de langzame bezinksnelheid van afval vaste stoffen, wat resulteert in de behoefte aan grote, hoogvolume stabilisatievijvers. In typische omstandigheden kan de gevestigde laag in een stabilisatievijver 50 procent of meer vloeibare fase bevatten, zelfs na enkele maanden opslag.

Het calciumsulfaat dat wordt teruggewonnen uit de absorberrecycle -slurry kan veel niet -gereageerde kalksteen en calciumsulfietas bevatten. Deze verontreinigingen kunnen voorkomen dat het calciumsulfaat wordt verkocht als synthetische gips voor gebruik in wallboard-, gips- en cementproductie. Niet -gereageerde kalksteen is de overheersende onzuiverheid die wordt gevonden in synthetische gips en het is ook een veel voorkomende onzuiverheid in natuurlijke (gedolven) gips. Hoewel kalksteen zelf de eigenschappen van wallboard eindproducten niet verstoort, vormen de schurende eigenschappen slijtageproblemen voor verwerkingsapparatuur. Calciumsulfiet is een ongewenste onzuiverheid in elk gips, omdat de fijne deeltjesgrootte de schaalproblemen en andere verwerkingsproblemen zoals het wassen van cake en ontwatering oplevert.

Als de vaste stoffen die in het LSFO -proces worden gegenereerd niet commercieel verkoopbaar zijn als synthetische gips, vormt dit een aanzienlijk probleem met afvalverwijdering. Voor een ketel van 1000 MW die 1 procent zwavelkool afvuurt, is de hoeveelheid gips ongeveer 550 ton (kort)/dag. Voor dezelfde plant die 2 procent zwavelkool afvuurt, neemt de productie van gips toe tot ongeveer 1100 ton/dag. Door ongeveer 1000 ton/dag toe te voegen voor de productie van vliegas, brengt dit de totale vast afvaltonnage tot ongeveer 1550 ton/dag voor de 1 procent zwavelkoolkool en 2100 ton/dag voor de 2 procent zwavelzaak.

Eads voordelen

Een bewezen technologie -alternatief voor LSFO -schrobben vervangt kalksteen door ammoniak als reagens voor SO2 -verwijdering. Het solide reagensfrezen-, opslag-, handling- en transportcomponenten in een LSFO -systeem worden vervangen door eenvoudige opslagtanks voor waterige of watervrije ammoniak. Figuur 2 toont een stroomschema voor het EADS -systeem geleverd door Jet Inc.

Ammoniak, rookgas, oxiderende lucht en proceswater komen een absorber binnen die meerdere niveaus van spuitmonden bevat. De sproeiers genereren fijne druppels van ammoniak-bevattend reagens om te zorgen voor intiem contact van reagens met inkomend rookgas volgens de volgende reacties:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½o2 → (NH4) 2SO4

De SO2 in de rookgasstroom reageert met ammoniak in de bovenste helft van het vat om ammoniumsulfiet te produceren. De bodem van het absorbervat dient als een oxidatietank waar lucht het ammoniumsulfiet tot ammoniumsulfaat oxideert. De resulterende ammoniumsulfaatoplossing wordt op meerdere niveaus in de absorber teruggepompt naar de spuitmondstukkoppen. Voorafgaand aan het geschrobde rookgas dat de bovenkant van de absorber verlaat, gaat het door een demister die eventuele meegetekende vloeibare druppeltjes samensmelt en fijne deeltjes vangt.

De ammoniakreactie met SO2 en de sulfietoxidatie tot sulfaat bereikt een hoog reagensgebruiksnelheid. Vier pond ammoniumsulfaat worden geproduceerd voor elk pond ammoniak dat wordt geconsumeerd.

Net als bij het LSFO -proces kan een deel van de reagens/productrecycle -stroom worden ingetrokken om een ​​commercieel bijproduct te produceren. In het EADS -systeem wordt de startoplossing voor het opstijgen naar een herstelsysteem van vaste stoffen gepompt die bestaat uit een hydrocyclone en centrifuge om het ammoniumsulfaatproduct te concentreren voorafgaand aan drogen en verpakkingen. Alle vloeistoffen (hydrocycloonoverloop en centrifuge centraat) worden teruggeleid naar een slurrytank en vervolgens opnieuw geïntroduceerd in de absorber ammoniumsulfaatrecycle-stroom.

• EADS-systemen bieden hogere SO2-verwijderingsefficiënties (> 99%), wat kolengestookte energiecentrales meer flexibiliteit geeft om goedkopere, hogere zwavelkolen te combineren.
• Terwijl LSFO -systemen 0,7 ton CO2 maken voor elke ton SO2 verwijderd, produceert het EADS -proces geen CO2.
• Omdat limoen en kalksteen minder reactief zijn in vergelijking met ammoniak voor SO2 -verwijdering, is een hoger proceswaterverbruik en pompergie vereist om hoge circulatiesnelheden te bereiken. Dit resulteert in hogere bedrijfskosten voor LSFO -systemen.
• Kapitaalkosten voor EADS -systemen zijn vergelijkbaar met die voor het bouwen van een LSFO -systeem. Zoals hierboven opgemerkt, hoewel het EADS -systeem ammoniumsulfaat bijproductverwerking en verpakkingsapparatuur vereist, zijn de reagensvoorbereidingsfaciliteiten die verband houden met LSFO niet vereist voor frezen, afhandelen en transport.

Het meest onderscheidende voordeel van EAD's is de eliminatie van zowel vloeibare als vast afval. De EADS-technologie is een nul-vloeistofontladingsproces, wat betekent dat er geen afvalwaterzuivering vereist is. Het solide ammoniumsulfaatbijproduct is gemakkelijk verhandelbaar; Ammoniaksulfaat is de meest gebruikte component voor meststoffen en meststoffen ter wereld, met wereldwijde marktgroei die tot 2030 wordt verwacht. Bovendien, terwijl de productie van ammoniumsulfaat een centrifuge-, droger-, transport- en verpakkingsapparatuur vereist, zijn deze items niet-eigendom en commercieel beschikbaar. Afhankelijk van de economische en marktomstandigheden, kan de ammoniumsulfaatmeststof de kosten voor ammoniak-gebaseerde rookgasontulfurisatie compenseren en mogelijk een aanzienlijke winst opleveren.

Efficiënt ammoniak desulfurisatieproces schema

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd is een van de grootste siliciumcarbide keramische nieuwe materiaaloplossingen in China. SIC Technical Ceramic: Moh's hardheid is 9 (de hardheid van New Moh is 13), met uitstekende weerstand tegen erosie en corrosie, uitstekende slijtvastheid en anti-oxidatie. De levensduur van SIC Product is 4 tot 5 keer langer dan 92% aluminiumoxide materiaal. Het MOR van RBSIC is 5 tot 7 keer die van SNBSC, het kan worden gebruikt voor complexere vormen. Het offerteproces is snel, de levering is zoals beloofd en de kwaliteit is ongeëvenaard. We blijven altijd aan het uitdagen van onze doelen en geven onze harten terug aan de samenleving.