Grykë FGD prej karabit silikoni për desulfurizim në termocentral

Gryka Absorbuese për Desulfurizimin e Gazrave të Oxhakut (FGD)
Largimi i oksideve të squfurit, që zakonisht quhen SOx, nga gazrat e shkarkimit duke përdorur një reagent alkalin, siç është një slurri i lagësht gëlqeror.

Kur lëndët djegëse fosile përdoren në proceset e djegies për të vënë në punë kaldaja, furra ose pajisje të tjera, ato kanë potencialin të lëshojnë SO2 ose SO3 si pjesë të gazit të shkarkimit. Këto okside squfuri reagojnë lehtësisht me elementë të tjerë për të formuar përbërës të dëmshëm siç është acidi sulfurik dhe kanë potencialin të ndikojnë negativisht në shëndetin e njeriut dhe në mjedis. Për shkak të këtyre efekteve të mundshme, kontrolli i këtij përbërësi në gazrat e oxhakut është një pjesë thelbësore e termocentraleve me qymyr dhe aplikimeve të tjera industriale.

Për shkak të shqetësimeve për erozionin, bllokimin dhe grumbullimin, një nga sistemet më të besueshme për të kontrolluar këto emetime është një proces i desulfurizimit të lagësht të gazit të oxhakut (FGD) me kullë të hapur duke përdorur gur gëlqeror, gëlqere të hidratuar, ujë deti ose tretësirë ​​tjetër alkaline. Grykat e spërkatjes janë në gjendje të shpërndajnë në mënyrë efektive dhe të besueshme këto slurri në kullat e thithjes. Duke krijuar modele uniforme të pikave me madhësi të duhur, këto gryka janë në gjendje të krijojnë në mënyrë efektive sipërfaqen e nevojshme për thithjen e duhur, duke minimizuar përfshirjen e tretësirës fërkuese në gazin e oxhakut.

Zgjedhja e një gryke thithëse FGD:
Faktorë të rëndësishëm për t'u marrë në konsideratë:

Dendësia dhe viskoziteti i medias së fërkimit
Madhësia e kërkuar e pikave
Madhësia e saktë e pikave është thelbësore për të siguruar shkallën e duhur të përthithjes
Materiali i grykës
Meqenëse gazi i oxhakut është shpesh gërryes dhe lëngu fërkues është shpesh një lëng me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta dhe veti gërryese, është e rëndësishme të zgjidhni materialin e duhur rezistent ndaj korrozionit dhe konsumimit.
Rezistenca ndaj bllokimit të grykës
Meqenëse lëngu fërkues është shpesh një lëng i lëngshëm me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta, përzgjedhja e grykës në lidhje me rezistencën ndaj bllokimit është e rëndësishme.
Modeli dhe vendosja e spërkatjes së hundës
Për të siguruar thithjen e duhur, është e rëndësishme mbulimi i plotë i rrjedhës së gazit pa anashkalim dhe kohë e mjaftueshme qëndrimi.
Madhësia dhe lloji i lidhjes së hundës
Shkalla e kërkuar e rrjedhjes së lëngut të pastrimit
Rënia e presionit të disponueshëm (ΔP) në të gjithë grykën
∆P = presioni i furnizimit në hyrjen e grykës – presioni i procesit jashtë grykës
Inxhinierët tanë me përvojë mund t'ju ndihmojnë të përcaktoni se cila grykë do të funksionojë sipas kërkesave me detajet e dizajnit tuaj.
Përdorimet dhe industritë e zakonshme të grykës së thithjes së FGD-së:
Termocentralet me qymyr dhe lëndë djegëse të tjera fosile
Rafineritë e naftës
Inceneratorët e mbeturinave komunale
Furrat e çimentos
Shkrirëset e metaleve

Fleta e të Dhënave të Materialit SiC

Disavantazhet e Gëlqeres/Gurit Gëlqeror

Siç tregohet në Figurën 1, sistemet FGD që përdorin oksidim të detyruar të gëlqeres/gurit gëlqeror (LSFO) përfshijnë tre nënsisteme kryesore:

• Përgatitja, trajtimi dhe ruajtja e reagentit
• Enë thithëse
• Trajtimi i mbeturinave dhe nënprodukteve

Përgatitja e reagentit konsiston në transportimin e gurit gëlqeror të grimcuar (CaCO3) nga një silo depozitimi në një rezervuar furnizimi të trazuar. Lëngu gëlqeror që rezulton pompohet më pas në enën thithëse së bashku me gazin e oxhakut të bojlerit dhe ajrin oksidues. Grykat e spërkatjes lëshojnë pika të imëta të reagentit që më pas rrjedhin në drejtim të kundërt me gazin e oxhakut që hyn. SO2 në gazin e oxhakut reagon me reagentin e pasur me kalcium për të formuar sulfit kalciumi (CaSO3) dhe CO2. Ajri i futur në thithëse nxit oksidimin e CaSO3 në CaSO4 (formë dihidrati).

Reaksionet themelore të LSFO janë:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Lëngu i oksiduar mblidhet në fund të thithësit dhe më pas riciklohet së bashku me reagentin e freskët përsëri në kokat e grykës së spërkatjes. Një pjesë e rrjedhës së riciklimit tërhiqet në sistemin e trajtimit të mbetjeve/nënprodukteve, i cili zakonisht përbëhet nga hidrociklonet, filtrat me tambure ose me rrip dhe një rezervuar mbajtës i ujërave të ndotura/lëngjeve të trazuara. Ujërat e ndotura nga rezervuari mbajtës riciklohen përsëri në rezervuarin e furnizimit me reagentë prej guri gëlqeror ose në një hidrociklon ku mbingarkesa hiqet si rrjedhje.

Skema tipike e procesit të pastrimit të lagësht të oksidimit të detyruar të gëlqeres/gurit gëlqeror

Sistemet LSFO të lagështa zakonisht mund të arrijnë efikasitete të heqjes së SO2 prej 95-97 përqind. Megjithatë, arritja e niveleve mbi 97.5 përqind për të përmbushur kërkesat e kontrollit të emetimeve është e vështirë, veçanërisht për impiantet që përdorin qymyr me përmbajtje të lartë squfuri. Mund të shtohen katalizatorë magnezi ose guri gëlqeror mund të kalcinohet në gëlqere me reaktivitet më të lartë (CaO), por modifikime të tilla përfshijnë pajisje shtesë të impiantit dhe kostot e punës dhe energjisë që lidhen me të. Për shembull, kalcinimi në gëlqere kërkon instalimin e një furre të veçantë gëlqereje. Gjithashtu, gëlqerja precipitohet lehtësisht dhe kjo rrit potencialin për formimin e depozitave të shkallës në pastrues.

Kostoja e kalcinimit me një furrë gëlqereje mund të reduktohet duke injektuar drejtpërdrejt gur gëlqeror në furrën e bojlerit. Në këtë qasje, gëlqerja e gjeneruar në bojler mbartet me gazin e oxhakut në pastrues. Problemet e mundshme përfshijnë ndotjen e bojlerit, ndërhyrjen në transferimin e nxehtësisë dhe inaktivizimin e gëlqeres për shkak të djegies së tepërt në bojler. Për më tepër, gëlqerja zvogëlon temperaturën e rrjedhjes së hirit të shkrirë në bojlerët me qymyr, duke rezultuar në depozita të ngurta që përndryshe nuk do të ndodhnin.

Mbetjet e lëngshme nga procesi LSFO zakonisht drejtohen në pellgje stabilizimi së bashku me mbeturinat e lëngshme nga vende të tjera në termocentral. Lëngu i derdhur i FGD-së së lagësht mund të ngopet me komponime sulfiti dhe sulfati dhe konsideratat mjedisore zakonisht kufizojnë çlirimin e tij në lumenj, përrenj ose rrjedha të tjera ujore. Gjithashtu, riciklimi i ujërave të ndotura/lëngjeve përsëri në pastrues mund të çojë në grumbullimin e kripërave të tretura të natriumit, kaliumit, kalciumit, magnezit ose klorurit. Këto specie mund të kristalizohen përfundimisht nëse nuk sigurohet rrjedhje e mjaftueshme për të mbajtur përqendrimet e kripërave të tretura nën ngopje. Një problem shtesë është shkalla e ngadaltë e sedimentimit të mbetjeve të ngurta, e cila rezulton në nevojën për pellgje stabilizimi të mëdha dhe me vëllim të lartë. Në kushte tipike, shtresa e sedimentuar në një pellg stabilizimi mund të përmbajë 50 përqind ose më shumë fazë të lëngshme edhe pas disa muajsh ruajtjeje.

Sulfati i kalciumit i nxjerrë nga lëngu i ricikluar i thithësit mund të ketë përmbajtje të lartë guri gëlqeror të pareaguar dhe hirit të sulfitit të kalciumit. Këta ndotës mund të pengojnë shitjen e sulfatit të kalciumit si gips sintetik për përdorim në prodhimin e pllakave të murit, llaçit dhe çimentos. Gur gëlqeror i pareaguar është papastërtia mbizotëruese që gjendet në gipsin sintetik dhe është gjithashtu një papastërti e zakonshme në gipsin natyral (të nxjerrë nga minierat). Ndërsa vetë guri gëlqeror nuk ndërhyn në vetitë e produkteve përfundimtare të pllakave të murit, vetitë e tij gërryese paraqesin probleme me konsumimin për pajisjet e përpunimit. Sulfiti i kalciumit është një papastërti e padëshiruar në çdo gips pasi madhësia e grimcave të imëta të tij paraqet probleme me shkallëzimin dhe probleme të tjera të përpunimit, të tilla si larja e tortës dhe tharja e ujit.

Nëse lëndët e ngurta të gjeneruara në procesin LSFO nuk janë të tregtueshme komercialisht si gips sintetik, kjo përbën një problem të konsiderueshëm me asgjësimin e mbeturinave. Për një kazan 1000 MW që përdor 1 përqind qymyr squfuri, sasia e gipsit është afërsisht 550 ton (të pakta)/ditë. Për të njëjtin impiant që përdor 2 përqind qymyr squfuri, prodhimi i gipsit rritet në afërsisht 1100 ton/ditë. Duke shtuar rreth 1000 ton/ditë për prodhimin e hirit fluturues, kjo e çon tonazhin total të mbeturinave të ngurta në rreth 1550 ton/ditë për rastin e qymyrit 1 përqind squfur dhe 2100 ton/ditë për rastin e qymyrit 2 përqind squfur.

Avantazhet e EADS

Një alternativë e provuar teknologjike ndaj pastrimit me LSFO zëvendëson gurin gëlqeror me amoniak si reagent për heqjen e SO2. Komponentët e bluarjes, ruajtjes, trajtimit dhe transportit të reagentit të ngurtë në një sistem LSFO zëvendësohen nga rezervuarë të thjeshtë ruajtjeje për amoniak ujor ose anhidër. Figura 2 tregon një skemë rrjedhjeje për sistemin EADS të ofruar nga JET Inc.

Amoniaku, gazi i oxhakut, ajri oksidues dhe uji i procesit hyjnë në një thithës që përmban nivele të shumëfishta grykash spërkatëse. Grykat gjenerojnë pikëza të imëta të reagentit që përmban amoniak për të siguruar kontakt të ngushtë të reagentit me gazin hyrës të oxhakut sipas reaksioneve të mëposhtme:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 në rrjedhën e gazit të oxhakut reagon me amoniakun në gjysmën e sipërme të enës për të prodhuar sulfit amoniumi. Fundi i enës thithëse shërben si një rezervuar oksidimi ku ajri oksidon sulfitin e amonit në sulfat amoniumi. Tretësira që rezulton nga sulfati i amonit pompohet përsëri në kokat e grykës së spërkatjes në nivele të shumëfishta në thithëse. Përpara se gazi i oxhakut i pastruar të dalë nga maja e thithëses, ai kalon nëpër një çmontues që bashkon çdo pikëz të lëngshme të ngulitur dhe kap grimcat e imëta.

Reaksioni i amoniakut me SO2 dhe oksidimi i sulfitit në sulfat arrin një shkallë të lartë të shfrytëzimit të reagentit. Për çdo kilogram amoniaku të konsumuar prodhohen katër paund sulfat amoniaku.

Ashtu si me procesin LSFO, një pjesë e rrjedhës së riciklimit të reagentit/produktit mund të tërhiqet për të prodhuar një nënprodukt komercial. Në sistemin EADS, tretësira e produktit të nxjerrë pompohet në një sistem rikuperimi të lëndëve të ngurta që përbëhet nga një hidrociklon dhe centrifugë për të përqendruar produktin e sulfatit të amonit para tharjes dhe paketimit. Të gjitha lëngjet (mbyllja e hidrociklonit dhe centrifugimi i centrifugës) drejtohen përsëri në një rezervuar slurri dhe më pas rifuten në rrjedhën e riciklimit të sulfatit të amonit thithës.

• Sistemet EADS ofrojnë efikasitet më të lartë të largimit të SO2 (>99%), gjë që u jep termocentraleve me qymyr më shumë fleksibilitet për të përzier qymyr më të lirë dhe me përmbajtje më të lartë squfuri.
• Ndërsa sistemet LSFO krijojnë 0.7 ton CO2 për çdo ton SO2 të hequr, procesi EADS nuk prodhon CO2.
• Meqenëse gëlqerja dhe guri gëlqeror janë më pak reaktivë krahasuar me amoniakun për heqjen e SO2, kërkohet konsum më i lartë i ujit të procesit dhe energji pompimi për të arritur shkallë të larta qarkullimi. Kjo rezulton në kosto më të larta operative për sistemet LSFO.
• Kostot kapitale për sistemet EADS janë të ngjashme me ato për ndërtimin e një sistemi LSFO. Siç u përmend më sipër, ndërsa sistemi EADS kërkon pajisje për përpunimin dhe paketimin e nënprodukteve të sulfatit të amonit, pajisjet e përgatitjes së reagentëve të lidhura me LSFO nuk janë të nevojshme për bluarjen, trajtimin dhe transportin.

Avantazhi më dallues i EADS është eliminimi i mbetjeve si të lëngshme ashtu edhe të ngurta. Teknologjia EADS është një proces me shkarkim zero të lëngshëm, që do të thotë se nuk kërkohet trajtim i ujërave të ndotura. Nënprodukti i ngurtë i sulfatit të amonit është lehtësisht i tregtueshëm; sulfati i amonit është plehu dhe përbërësi më i përdorur i plehut në botë, me rritje të tregut në mbarë botën që pritet deri në vitin 2030. Përveç kësaj, ndërsa prodhimi i sulfatit të amonit kërkon një centrifugë, tharëse, transportues dhe pajisje paketimi, këto artikuj nuk janë pronë e pronarit dhe janë të disponueshëm komercialisht. Në varësi të kushteve ekonomike dhe të tregut, plehu i sulfatit të amonit mund të kompensojë kostot për desulfurizimin e gazrave të oxhakut me bazë amoniaku dhe potencialisht të sigurojë një fitim të konsiderueshëm.

Skema e procesit efikas të desulfurizimit të amoniakut

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd është një nga zgjidhjet më të mëdha për materiale të reja qeramike të karabit të silikonit në Kinë. Qeramika teknike SiC: Fortësia e Moh është 9 (fortësia e New Moh është 13), me rezistencë të shkëlqyer ndaj erozionit dhe korrozionit, rezistencë të shkëlqyer ndaj gërryerjes dhe antioksidimit. Jeta e shërbimit të produktit SiC është 4 deri në 5 herë më e gjatë se materiali 92% aluminë. MOR e RBSiC është 5 deri në 7 herë më e lartë se ajo e SNBSC, mund të përdoret për forma më komplekse. Procesi i kuotimit është i shpejtë, dorëzimi është siç është premtuar dhe cilësia është e pakrahasueshme. Ne gjithmonë këmbëngulim në sfidimin e qëllimeve tona dhe ia japim zemrën shoqërisë.