Duza FGD din carbură de siliciu pentru desulfurizare în centrala electrică

Duze de absorbție a gazelor de ardere (FGD)
Îndepărtarea oxizilor de sulf, denumită în mod obișnuit SOX, dintr -un gaze de evacuare folosind un reactiv alcalin, cum ar fi o suspensie de calcar umedă.

Atunci când combustibilii fosili sunt folosiți în procesele de ardere pentru a rula cazane, cuptoare sau alte echipamente, au potențialul de a elibera SO2 sau SO3 ca parte a gazelor de evacuare. Acești oxizi de sulf reacționează ușor cu alte elemente pentru a forma un compus nociv, cum ar fi acidul sulfuric și au potențialul de a afecta negativ sănătatea umană și mediul înconjurător. Datorită acestor efecte potențiale, controlul acestui compus în gazele de ardere este o parte esențială a centralelor electrice cu cărbune și a altor aplicații industriale.

Datorită eroziunii, conectării și preocupărilor de acumulare, unul dintre cele mai fiabile sisteme pentru controlul acestor emisii este un proces de desulfurizare a gazelor umede (FGD) cu turnuri deschise, folosind un calcar, var, apă de mare sau o altă soluție alcalină. Duzele de pulverizare sunt capabile să distribuie în mod eficient și în mod fiabil aceste suspensie în turnuri de absorbție. Prin crearea de modele uniforme de picături de dimensiuni corespunzătoare, aceste duze sunt capabile să creeze în mod eficient suprafața necesară pentru absorbția corectă, minimizând antrenarea soluției de spălare în gazul de ardere.

Selectarea unei duze de absorbție FGD:
Factori importanți de luat în considerare:

Dezvoltarea densității media și vâscozitatea
Dimensiunea picăturii necesare
Mărimea corectă a picăturilor este esențială pentru asigurarea unor rate de absorbție adecvate
Material la duză
Întrucât gazul de ardere este adesea coroziv, iar lichidul de spălare este frecvent o suspensie cu conținut ridicat de solide și proprietăți abrazive, selectarea materialului corespunzător de coroziune și uzură este importantă
Rezistență la înfundare a duzei
Deoarece lichidul de spălare este frecvent o suspensie cu un conținut ridicat de solide, selecția duzei în ceea ce privește rezistența înfundată este importantă
Model de pulverizare a duzei și plasare
Pentru a asigura o absorbție adecvată, o acoperire completă a fluxului de gaz fără timp și timp de ședere suficient este importantă
Dimensiunea și tipul conexiunii duzei
Obligații de fluid de spălare necesare
Cădere de presiune disponibilă (∆P) pe duză
∆p = presiunea de alimentare la intrarea duzei - presiunea procesului în afara duzei
Inginerii noștri experimentați vă pot ajuta să determinați ce duză va performa după cum este necesar cu detaliile dvs. de proiectare
Utilizări și industrii comune de absorbție FGD:
Cărbune și alte centrale electrice cu combustibil fosil
Rafinării petroliere
Incineratoare de deșeuri municipale
Cuptoare de ciment
Topite metalice

Fisa de tehnică a materialelor sic

Dezavantaje cu var/calcar

Așa cum se arată în figura 1, sistemele FGD care utilizează oxidarea forțată de var/calcar (LSFO) includ trei sub-sisteme majore:

• Pregătirea, manipularea și depozitarea reactivului
• Vas de absorbție
• Deșeuri și produse secundare

Pregătirea reactivului constă în transmiterea calcarului zdrobit (CaCO3) de la un siloz de depozitare la un rezervor de alimentare agitat. Suspensia de calcar rezultată este apoi pompată pe vasul de absorbție împreună cu gazul de ardere a cazanului și aerul oxidant. Duzele de pulverizare furnizează picături fine de reactiv care apoi curg contracurent către gazul de ardere primită. SO2 din gazul de ardere reacționează cu reactivul bogat în calciu pentru a forma sulfit de calciu (Caso3) și CO2. Aerul introdus în absorbant promovează oxidarea CASO3 la CASO4 (formă dihidrat).

Reacțiile de bază ale LSFO sunt:

CaCO3 + SO2 → Caso3 + CO2 · 2H2O

Suspensia oxidată se colectează în partea de jos a absorbantului și este ulterior reciclată împreună cu reactiv proaspăt înapoi la anteturile duzei de pulverizare. O porțiune din fluxul de reciclare este retrasă la sistemul de manipulare a deșeurilor/subproduselor, care este de obicei format din hidrociclone, filtre de tambur sau curea și un rezervor agitat de apă uzată/lichior. Apele uzate din rezervorul de deținere sunt reciclate înapoi la rezervorul de alimentare cu reactiv de calcar sau la un hidrociclon unde revărsarea este îndepărtată ca efluent.

Schema tipică de tei/calcar forțată de oxidatină umedă schematică

Sistemele LSFO umede pot de obicei să obțină eficiențe de îndepărtare SO2 de 95-97 la sută. Atingerea unor niveluri peste 97,5 la sută pentru a satisface cerințele de control al emisiilor este totuși dificilă, în special pentru plantele care utilizează cărbuni cu sulf ridicat. Catalizatorii de magneziu pot fi adăugați sau calcarul poate fi calcinat la var de reactivitate mai mare (CAO), dar astfel de modificări implică echipamente de plante suplimentare și costurile de forță de muncă și puterea asociate. De exemplu, calcificarea la var necesită instalarea unui cuptor de var separat. De asemenea, var este ușor precipitată și acest lucru crește potențialul de formare a depozitelor la scară în scrubber.

Costul de calcinare cu un cuptor de var poate fi redus prin injectarea directă a calcarului în cuptorul cazanului. În această abordare, varul generat în cazan este transportat cu gazul de ardere în scrubber. Problemele posibile includ combaterea cazanului, interferența cu transferul de căldură și inactivarea varului din cauza suprasolicitării în cazan. Mai mult decât atât, varul reduce temperatura de curgere a cenușei topite în cazanele cu cărbune, rezultând depozite solide care altfel nu ar apărea.

Deșeurile lichide din procesul LSFO sunt de obicei direcționate către iazurile de stabilizare, împreună cu deșeurile lichide din alte părți ale centralei. Efluentul lichid FGD umed poate fi saturat cu compuși sulfit și sulfat și considerente de mediu limitează de obicei eliberarea sa la râuri, fluxuri sau alte cursuri de apă. De asemenea, reciclarea apelor uzate/lichiorului înapoi la scrubber poate duce la acumularea de săruri dizolvate de sodiu, potasiu, calciu, magneziu sau clorură. În cele din urmă, aceste specii se pot cristaliza, cu excepția cazului în care este prevăzută suficientă sângerare pentru a menține concentrațiile de sare dizolvate sub saturație. O problemă suplimentară este rata de așezare lentă a solidelor de deșeuri, ceea ce duce la necesitatea unor iazuri mari de stabilizare cu volum mare. În condiții tipice, stratul soluționat într -un iaz de stabilizare poate conține 50 % sau mai multă fază lichidă chiar și după câteva luni de depozitare.

Sulfatul de calciu recuperat din suspensia de reciclare a absorbantului poate fi bogat în calcar nereacționat și cenușă de sulfit de calciu. Acești contaminanți pot preveni vândut sulfatul de calciu ca gips sintetic pentru utilizare în producția de perete, tencuială și ciment. Calcarul nereacționat este impuritatea predominantă găsită în gipsul sintetic și este, de asemenea, o impuritate comună în gipsul natural (minat). În timp ce calcarul în sine nu interferează cu proprietățile produselor de la Wallboard End, proprietățile sale abrazive prezintă probleme de uzură pentru procesarea echipamentelor. Sulfitul de calciu este o impuritate nedorită în orice gips, deoarece dimensiunea sa fină a particulelor prezintă probleme de scalare și alte probleme de procesare, cum ar fi spălarea tortului și deshidratarea.

Dacă solidele generate în procesul LSFO nu sunt comercializate comercial ca gips sintetic, acest lucru reprezintă o problemă importantă de eliminare a deșeurilor. Pentru un cazan de 1000 MW care trage 1 la sută cărbune cu sulf, cantitatea de gips este de aproximativ 550 de tone (scurte)/zi. Pentru aceeași plantă care trage 2 la sută cărbune de sulf, producția de gips crește până la aproximativ 1100 tone/zi. Adăugând aproximativ 1000 de tone/zi pentru producția de cenușă de muscă, aceasta aduce tonajul total de deșeuri solide la aproximativ 1550 tone/zi pentru carcasa de cărbune de 1 % sulf și 2100 tone/zi pentru cazul de 2 la sută de sulf.

Avantaje EADS

O alternativă tehnologică dovedită la spălarea LSFO înlocuiește calcarul cu amoniac ca reactiv pentru îndepărtarea SO2. Componentele solide de frezare, depozitare, manipulare și transport a reactivilor într -un sistem LSFO sunt înlocuite cu rezervoare simple de depozitare pentru amoniac apos sau anhidru. Figura 2 prezintă o schemă de flux pentru sistemul EADS furnizat de Jet Inc.

Amoniacul, gazul de ardere, oxidarea aerului și apa de proces intră într -un absorbant care conține mai multe niveluri de duze de pulverizare. Duzele generează picături fine de reactiv care conțin amoniac pentru a asigura un contact intim al reactivului cu gazul de ardere care intră în funcție de următoarele reacții:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 în fluxul de gaze de ardere reacționează cu amoniac în jumătatea superioară a vasului pentru a produce sulfit de amoniu. Partea inferioară a vasului de absorbție servește ca rezervor de oxidare în care aerul oxidează sulfitul de amoniu până la sulfat de amoniu. Soluția de sulfat de amoniu rezultat este pompată înapoi la anteturile duzei de pulverizare la mai multe niveluri în absorbție. Înainte de gazul de ardere spălat care ieșea din vârful absorbantului, acesta trece printr -un demister care coalează orice picături lichide antrenate și surprinde particule fine.

Reacția de amoniac cu SO2 și oxidarea sulfitului la sulfat atinge o rată de utilizare ridicată a reactivului. Patru kilograme de sulfat de amoniu sunt produse pentru fiecare kilogram de amoniac consumat.

Ca și în cazul procesului LSFO, o parte din fluxul de reciclare a reactivului/produsului poate fi retrasă pentru a produce un produs secundar comercial. În sistemul EADS, soluția produsului de decolare este pompată la un sistem de recuperare a solidelor format dintr -un hidrociclon și un centrifugă pentru a concentra produsul de sulfat de amoniu înainte de uscare și ambalare. Toate lichidele (revărsarea hidrociclonei și centratul de centrifugă) sunt direcționate înapoi către un rezervor de nămol și apoi reintroduse în fluxul de reciclare a sulfatului de amoniu absorbant.

• Sistemele EADS asigură eficiență mai mare de îndepărtare a SO2 (> 99%), ceea ce oferă centralelor electrice pe cărbune mai multă flexibilitate pentru a amesteca cărbuni mai ieftini și mai mari de sulf.
• În timp ce sistemele LSFO creează 0,7 tone de CO2 pentru fiecare tonă de SO2 eliminat, procesul EADS nu produce CO2.
• Deoarece var și calcar sunt mai puțin reactive în comparație cu amoniacul pentru îndepărtarea SO2, este necesar un consum de apă mai mare pentru proces și energie de pompare pentru a obține rate mari de circulație. Acest lucru duce la costuri de operare mai mari pentru sistemele LSFO.
• Costurile de capital pentru sistemele EADS sunt similare cu cele pentru construirea unui sistem LSFO. După cum s -a menționat mai sus, în timp ce sistemul EADS necesită echipamente de procesare și ambalare a produsului de amoniu sulfat, instalațiile de pregătire a reactivului asociate cu LSFO nu sunt necesare pentru frezare, manipulare și transport.

Cel mai distinctiv avantaj al EAD -urilor este eliminarea atât a deșeurilor lichide, cât și a deșeurilor solide. Tehnologia EADS este un proces zero-lichid-extensie, ceea ce înseamnă că nu este necesar un tratament cu ape uzate. Produsul secundar solid de sulfat de amoniu este ușor de comercializat; Sulfat de amoniac este cea mai utilizată componentă de îngrășăminte și îngrășăminte din lume, cu creșterea pieței la nivel mondial așteptat până în 2030. În plus, în timp ce fabricarea sulfatului de amoniu necesită un centrifugă, uscător, transportor și echipament de ambalare, aceste articole sunt nepriptive și disponibile în comerț. În funcție de condițiile economice și de piață, îngrășământul cu sulfat de amoniu poate compensa costurile pentru desulfurizarea gazelor de ardere pe bază de amoniac și poate oferi un profit substanțial.

Procesul de desulfurizare a amoniacului eficient schematic

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd este una dintre cele mai mari soluții de materiale ceramice din carbură de siliciu din China. Ceramica tehnică sic: Duritatea MOH este 9 (Duritatea Noului Moh este 13), cu o rezistență excelentă la eroziune și coroziune, abraziune excelentă-rezistență și anti-oxidare. Durata de servicii a produsului SIC este de 4 până la 5 ori mai lungă de 92% material de alumină. Mor -ul RBSic este de 5 până la 7 ori mai mare decât SNBSC, poate fi utilizat pentru forme mai complexe. Procesul de cotație este rapid, livrarea este la fel de promisă, iar calitatea nu este pe locul doi. Întotdeauna persistăm în provocarea obiectivelor noastre și ne dăm inimile înapoi societății.