Silisiumkarbid FGD -dyse for avsvovling i kraftverk

Røykgass Desulfurization (FGD) Absorberdyser
Fjerning av svoveloksider, ofte referert til som SOX, fra en avgasser ved bruk av et alkalisk reagens, for eksempel en våt kalksteinsoppslemming.

Når fossilt brensel brukes i forbrenningsprosesser for å kjøre kjeler, ovner eller annet utstyr, har de potensial til å frigjøre SO2 eller SO3 som en del av avgassen. Disse svoveloksydene reagerer lett med andre elementer for å danne skadelig forbindelse som svovelsyre og har potensial til å påvirke menneskers helse og miljø negativt. På grunn av disse potensielle effektene er kontroll av denne forbindelsen i røykgasser en viktig del av kullfyrte kraftverk og andre industrielle anvendelser.

På grunn av erosjon, plugging og oppbyggingsproblemer, er et av de mest pålitelige systemene for å kontrollere disse utslippene en åpen tårn våt røykgassdesulfurisering (FGD) prosess ved bruk av en kalkstein, hydrert kalk, sjøvann eller annen alkalisk løsning. Spray dyser er i stand til å effektivt og pålitelig dele ut disse slammene til absorpsjonstårn. Ved å lage ensartede mønstre av dråper i riktig størrelse, er disse dysene i stand til effektivt å skape overflatearealet som er nødvendig for riktig absorbsjon, mens de minimerer entrainering av skrubbeoppløsningen i røykgassen.

Velge en FGD -absorberdyse:
Viktige faktorer å vurdere:

Skrubbe medietetthet og viskositet
Nødvendig dråpestørrelse
Riktig dråpestørrelse er avgjørende for å sikre riktig absorpsjonshastighet
Dysemateriale
Ettersom røykgassen ofte er etsende og skrubbefluid
Dyse tilstoppede motstand
Ettersom skrubbevæsken ofte er en oppslemming med høyt faststoffinnhold, er valg av dysen med hensyn til tette motstand viktig
Dysespraymønster og plassering
For å sikre riktig absorpsjon er full dekning av gasstrømmen uten bypass og tilstrekkelig oppholdstid er viktig
Dyse tilkoblingsstørrelse og type
Nødvendig skrubbende væskestrømningshastigheter
Tilgjengelig trykkfall (∆P) over dysen
∆P = Forsyningstrykk ved dysens innløp - Prosesstrykk utenfor dysen
Våre erfarne ingeniører kan bidra til å avgjøre hvilken dyse som vil utføre etter behov med designdetaljene dine
Vanlig FGD -absorberdyse Bruk og bransjer:
Kull og andre fossile drivstoffkraftverk
Petroleums raffinerier
Kommunale avfallsforbrenningsovner
Sementovner
Metall smelteverk

SIC Material datablad

Ulemper med kalk/kalkstein

Som vist i figur 1, inkluderer FGD-systemer som bruker kalk/kalkstein tvangsoksidasjon (LSFO) tre hovedundersystemer:

• Reagenspreparat, håndtering og lagring
• Absorberfartøy
• Avfall og biprodukthåndtering

Reagenspreparat består av formidling knust kalkstein (CACO3) fra en lagringssilo til en agitert fôrtank. Den resulterende kalksteinsoppslemmingen pumpes deretter til absorberkaret sammen med kjelens røykgass og oksiderende luft. Spray dyser leverer fine dråper reagens som deretter strømmer motstrøm til den innkommende røykgassen. SO2 i røykgassen reagerer med det kalsiumrike reagenset for å danne kalsiumsulfitt (CASO3) og CO2. Luften som ble introdusert i absorberen fremmer oksidasjon av CASO3 til CASO4 (dihydratform).

De grunnleggende LSFO -reaksjonene er:

Caco3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

Den oksiderte oppslemmingen samles i bunnen av absorberen og blir deretter resirkulert sammen med friskt reagens tilbake til spray -dyseoverskriftene. En del av resirkuleringsstrømmen blir trukket tilbake til avfalls-/biprodukthåndteringssystemet, som vanligvis består av hydrocykloner, trommel- eller beltefiltre, og en omrørt avløpsvann/brennevinholdstank. Avløpsvann fra holdetanken blir resirkulert tilbake til kalksteinreagensmatetanken eller til en hydrocyklon der overløpet fjernes som avløp.

Typisk kalk/kalkstein tvungen oksidatin våt skrubbe prosess skjematisk

Våtte LSFO-systemer kan vanligvis oppnå So2 fjerningseffektivitet på 95-97 prosent. Å nå nivåer over 97,5 prosent for å oppfylle kravene til utslippskontroll, er imidlertid vanskelig, spesielt for planter som bruker høye svovelkull. Magnesiumkatalysatorer kan tilsettes eller kalksteinen kan kalsineres til høyere reaktivitetskalk (CAO), men slike modifikasjoner involverer ekstra planteutstyr og tilhørende arbeidskraft og kraftkostnader. For eksempel krever kalsinering til kalk installasjon av en egen kalkovn. Dessuten blir kalk lett utfelt, og dette øker potensialet for dannelse av skalaen i skrubberen.

Kostnaden for kalsinering med en kalkovn kan reduseres ved å injisere kalkstein i kjelovnen. I denne tilnærmingen bæres kalk generert i kjelen med røykgassen inn i skrubberen. Mulige problemer inkluderer kjøling av kjel, forstyrrelse av varmeoverføring og kalkinaktivering på grunn av overbrenning i kjelen. Dessuten reduserer kalkstrømningstemperaturen på smeltet aske i kullkjeler, noe som resulterer i faste avsetninger som ellers ikke ville oppstå.

Flytende avfall fra LSFO -prosessen er vanligvis rettet mot stabiliseringsdammer sammen med flytende avfall fra andre steder i kraftverket. Den våte FGD -flytende avløpet kan mettes med sulfitt og sulfatforbindelser og miljømessige hensyn begrenser vanligvis frigjøring til elver, bekker eller andre vassdrag. Også resirkulering av avløpsvann/brennevin tilbake til skrubberen kan føre til opphopning av oppløst natrium, kalium, kalsium, magnesium eller kloridsalter. Disse artene kan til slutt krystallisere med mindre tilstrekkelig blødning er gitt for å holde de oppløst saltkonsentrasjonene under metningen. Et ekstra problem er den langsomme avkastingshastigheten for avfallsstoffer, noe som resulterer i behovet for store stabiliseringsdammer med høyt volum. Under typiske forhold kan det bosatte laget i et stabiliseringsdam inneholde 50 prosent eller mer flytende fase selv etter flere måneders lagring.

Kalsiumsulfat som er utvunnet fra den absorberende resirkuleringsoppslemmingen kan være høyt i ureagert kalkstein og kalsiumsulfitt aske. Disse forurensningene kan forhindre at kalsiumsulfat blir solgt som syntetisk gips for bruk i veggbrett, gips og sementproduksjon. Ureagert kalkstein er den dominerende urenheten som finnes i syntetisk gips, og det er også en vanlig urenhet i naturlig (utvunnet) gips. Mens kalkstein i seg selv ikke forstyrrer egenskapene til Wallboard End -produkter, presenterer de slipende egenskapene slitasjeproblemer for behandlingsutstyr. Kalsiumsulfitt er en uønsket urenhet i en hvilken som helst gips da dens fine partikkelstørrelse utgjør skaleringsproblemer og andre prosesseringsproblemer som kakevask og avvanning.

Hvis faststoffet som genereres i LSFO -prosessen ikke er kommersielt omsettelige som syntetiske gips, utgjør dette et betydelig avfallsproblem. For en 1000 mW kjele som skyter 1 prosent svovelkull, er mengden gips omtrent 550 tonn (kort)/dag. For den samme anlegget som skyter 2 prosent svovelkull, øker gipsproduksjonen til omtrent 1100 tonn/dag. Ved å legge til rundt 1000 tonn/dag for flyveaskeproduksjon, bringer dette den totale fast avfallstonnasje til omtrent 1550 tonn/dag for 1 prosent svovel kullveske og 2100 tonn/dag for 2 prosent svovelskap.

EADS fordeler

Et velprøvd teknologialternativ til LSFO -skrubbing erstatter kalkstein med ammoniakk som reagens for SO2 -fjerning. Det faste reagensmølling, lagring, håndtering og transportkomponenter i et LSFO -system erstattes av enkle lagringstanker for vandig eller vannfri ammoniakk. Figur 2 viser et flytskjema for EADS -systemet levert av Jet Inc.

Ammoniakk, røykgass, oksidasjonsluft og prosessvann kommer inn i en absorber som inneholder flere nivåer av spray -dyser. Dysene genererer fine dråper av ammoniakkholdig reagens for å sikre intim kontakt av reagens med innkommende røykgass i henhold til følgende reaksjoner:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 i røykgassstrømmen reagerer med ammoniakk i den øvre halvdelen av karet for å produsere ammoniumsulfitt. Bunnen av absorberkaret fungerer som en oksidasjonstank der luft oksiderer ammoniumsulfitt til ammoniumsulfat. Den resulterende ammoniumsulfatoppløsningen pumpes tilbake til spray -dyseoverskriftene på flere nivåer i absorberen. Før den skrubbede røykgassen som forlater toppen av absorberen, passerer den gjennom en demister som sammenkobler eventuelle medarbeidede væskedråper og fanger fine partikler.

Ammoniakkreaksjonen med SO2 og sulfittoksidasjonen til sulfat oppnår en høy reagensutnyttelsesgrad. Fire kilo ammoniumsulfat produseres for hvert pund ammoniakk som konsumeres.

Som med LSFO -prosessen, kan en del av reagens/produktgjenvinningsstrømmen trekkes tilbake for å produsere et kommersielt biprodukt. I EADS -systemet pumpes startproduktløsningen til et utvinningssystem for faststoff som består av en hydrocyklon og sentrifuge for å konsentrere ammoniumsulfatproduktet før tørking og emballasje. Alle væsker (hydrocyklonoverløp og sentrifugesentrat) blir rettet tilbake til en slurry-tank og deretter introdusert på nytt i den absorberende ammoniumsulfat resirkuleringsstrømmen.

• EADS-systemer gir høyere SO2-fjerningseffektivitet (> 99%), noe som gir kullkraftverk mer fleksibilitet til å blande billigere, høyere svovelkull.
• Mens LSFO -systemer lager 0,7 tonn CO2 for hvert tonn SO2 fjernet, produserer EADS -prosessen ingen CO2.
• Fordi kalk og kalkstein er mindre reaktive sammenlignet med ammoniakk for SO2 -fjerning, er det nødvendig med høyere prosessvannforbruk og pumpeenergi for å oppnå høye sirkulasjonshastigheter. Dette resulterer i høyere driftskostnader for LSFO -systemer.
• Kapitalkostnader for EADS -systemer ligner de for å konstruere et LSFO -system. Som nevnt ovenfor, mens EADS -systemet krever ammoniumsulfatbiproduktbehandling og emballasjeutstyr, er ikke reagensforberedelsesanleggene tilknyttet LSFO påkrevd for fresing, håndtering og transport.

Den mest særegne fordelen med EADS er eliminering av både væske og fast avfall. EADS-teknologien er en null-væske-utskrivningsprosess, noe som betyr at det ikke er nødvendig med noen avløpsvannbehandling. Det faste ammoniumsulfatbiproduktet er lett omsettelig; Ammoniakksulfat er den mest benyttede gjødsel- og gjødselkomponenten i verden, med verdensomspennende markedsvekst forventet gjennom 2030. I tillegg, mens produksjonen av ammoniumsulfat krever en sentrifuge, tørketrommel, transportør og emballasjeutstyr, er disse varene ikke-proprietary og kommersielt tilgjengelige. Avhengig av økonomiske og markedsforhold, kan ammoniumsulfatgjødsel oppveie kostnadene for ammoniakkbasert røykgass avsvovling og potensielt gi et betydelig overskudd.

Effektiv ammoniakk Desulfuriseringsprosess Skjematisk

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd er en av de største silisiumkarbidkeramiske nye materialløsninger i Kina. SIC teknisk keramikk: MOHs hardhet er 9 (New Mohs hardhet er 13), med utmerket motstand mot erosjon og korrosjon, utmerket slitasje-motstand og anti-oksidasjon. SIC -produktets levetid er 4 til 5 ganger lengre enn 92% aluminiumoksydmateriale. Mor for RBSIC er 5 til 7 ganger SNBSC, den kan brukes til mer komplekse former. Sitatprosessen er rask, leveransen er som lovet og kvaliteten er uten sidestykke. Vi fortsetter alltid med å utfordre våre mål og gi våre hjerter tilbake til samfunnet.