Grykë karabit silikoni FGD për desulfurizimin në termocentral

Grykë thithëse për desulfurizimin e gazit të gripit (FGD).
Heqja e oksideve të squfurit, zakonisht të referuara si SOx, nga gazrat e shkarkimit duke përdorur një reagent alkali, si p.sh. një llum gëlqeror i lagësht.

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

Për shkak të shqetësimeve të erozionit, mbylljes dhe akumulimit, një nga sistemet më të besueshme për të kontrolluar këto emetime është procesi i desulfurizimit të gazrave të gripit të lagësht me kullë të hapur (FGD) duke përdorur një gur gëlqeror, gëlqere të hidratuar, ujë deti ose një zgjidhje tjetër alkaline. Grykat e spërkatjes janë në gjendje t'i shpërndajnë në mënyrë efektive dhe të besueshme këto lëngje në kullat thithëse. Duke krijuar modele uniforme pikash me madhësi të duhur, këto grykë janë në gjendje të krijojnë në mënyrë efektive sipërfaqen e nevojshme për thithjen e duhur duke minimizuar futjen e tretësirës pastruese në gazin e tymit.

Zgjedhja e një grykë thithëse FGD:
Faktorë të rëndësishëm për t'u marrë parasysh:

Dendësia dhe viskoziteti i medias së pastrimit
Madhësia e kërkuar e pikës
Madhësia e saktë e pikave është thelbësore për të siguruar shkallën e duhur të përthithjes
Materiali i hundës
Meqenëse gazi i gripit shpesh është gërryes dhe lëngu pastrues është shpesh një llucë me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta dhe veti gërryese, është e rëndësishme të zgjidhni materialin e duhur rezistent ndaj korrozionit dhe konsumit.
Rezistenca e bllokimit të hundës
Meqenëse lëngu për pastrim është shpesh një llucë me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta, zgjedhja e hundës në lidhje me rezistencën e 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 të mjaftueshme qëndrimi.
Madhësia dhe lloji i lidhjes së hundës
Normat e kërkuara të rrjedhjes së lëngut fshirës
Rënia e disponueshme e presionit (∆P) nëpër grykë
∆P = presioni i furnizimit në hyrjen e grykës – presioni i procesit jashtë grykës
Inxhinierët tanë me përvojë mund të ndihmojnë në përcaktimin se cila hundë do të funksionojë siç kërkohet me detajet e projektimit tuaj
Përdorimet dhe industritë e zakonshme të hundës thithëse FGD:
Termocentrale me qymyr dhe lëndë djegëse të tjera fosile
Rafineritë e naftës
Inceneratorët e mbetjeve bashkiake
Furrat e çimentos
Shritoret e metaleve

Fleta e të dhënave të materialit SiC

Të metat me Gëlqere/Gëlqeror

Siç tregohet në Figurën 1, sistemet FGD që përdorin oksidimin e detyruar me gëlqere/gëlqerore (LSFO) përfshijnë tre nën-sisteme kryesore:

• Përgatitja, trajtimi dhe ruajtja e reagentëve
• Enë thithëse
• Trajtimi i mbetjeve dhe nënprodukteve

Përgatitja e reagentit konsiston në përcjelljen e gurit gëlqeror të grimcuar (CaCO3) nga një silo magazinimi në një rezervuar ushqimi të trazuar. Lluri gëlqeror që rezulton më pas derdhet në enë thithëse së bashku me gazin e shkarkimit të bojlerit dhe ajrin oksidues. Grykat e spërkatjes japin pika të imta të reagentit që më pas rrjedhin në mënyrë të kundërt me gazin e gripit që hyn. SO2 në gazrat e gripit reagon me reagentin e pasur me kalcium për të formuar sulfit kalciumi (CaSO3) dhe CO2. Ajri i futur në absorbues nxit oksidimin e CaSO3 në CaSO4 (formë dihidrate).

Reagimet themelore të LSFO janë:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Lluri i oksiduar mblidhet në pjesën e poshtme të absorbuesit dhe më pas riciklohet së bashku me reagentin e freskët përsëri në kokat e grykës së spërkatjes. Një pjesë e rrymës së riciklimit tërhiqet në sistemin e trajtimit të mbetjeve/nënprodukteve, i cili zakonisht përbëhet nga hidrociklone, filtra të kazanit ose brezit dhe një rezervuar për mbajtjen e ujërave të zeza/likueve të trazuara. Ujërat e zeza nga rezervuari i mbajtjes riciklohen përsëri në rezervuarin e ushqimit të reagentit gëlqeror ose në një hidrociklon ku tejmbushja hiqet si rrjedhje.

Skema tipike e procesit të pastrimit të lagësht me oksidatinë të detyruar me gëlqere/gëlqerore

Sistemet e lagështa LSFO zakonisht mund të arrijnë efikasitet të heqjes së SO2 prej 95-97 përqind. Arritja e niveleve mbi 97.5 përqind për të përmbushur kërkesat e kontrollit të emetimeve, megjithatë, është e vështirë, veçanërisht për impiantet që përdorin qymyr me squfur të lartë. Mund të shtohen katalizatorët e magnezit 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 elektrike. Për shembull, kalcinimi në gëlqere kërkon instalimin e një furre të veçantë gëlqereje. Gjithashtu, gëlqere precipitohet lehtësisht dhe kjo rrit potencialin për formimin e depozitave të shkallës në pastrim.

Kostoja e kalcinimit me një furrë gëlqereje mund të reduktohet duke injektuar drejtpërdrejt gur gëlqeror në furrën e bojlerit. Në këtë qasje, gëlqereja e krijuar në bojler bartet me gazin e gripit në pastrim. Problemet e mundshme përfshijnë ndotjen e bojlerit, ndërhyrjen në transferimin e nxehtësisë dhe çaktivizimin e gëlqeres për shkak të djegies së tepërt në kazan. Për më tepër, gëlqerja redukton temperaturën e rrjedhjes së hirit të shkrirë në kaldaja me qymyr, duke rezultuar në depozita të ngurta që përndryshe nuk do të ndodheshin.

Mbetjet e lëngshme nga procesi LSFO zakonisht drejtohen në pellgje stabilizimi së bashku me mbetjet e lëngshme nga diku tjetër në termocentral. Fluenti i lagësht i lëngshëm FGD mund të jetë i ngopur me komponime sulfite dhe sulfate dhe konsideratat mjedisore zakonisht kufizojnë lëshimin e tij në lumenj, përrenj ose rrjedha të tjera ujore. Gjithashtu, riciklimi i ujërave të zeza/likurit përsëri në pastrim mund të çojë në grumbullimin e kripërave të tretur të natriumit, kaliumit, kalciumit, magnezit ose klorurit. Këto specie mund të kristalizohen përfundimisht nëse nuk sigurohet gjakderdhje e mjaftueshme për të mbajtur përqendrimet e kripës së tretur nën ngopje. Një problem shtesë është shkalla e ngadaltë e vendosjes së mbetjeve të ngurta, e cila rezulton në nevojën për pellgje të mëdha stabilizimi me volum të lartë. Në kushte tipike, shtresa e vendosur në një pellg stabilizimi mund të përmbajë 50 përqind ose më shumë fazë të lëngshme edhe pas disa muajsh ruajtje.

Sulfati i kalciumit i marrë nga llumi i riciklimit të absorbuesit mund të jetë i lartë në gëlqerorë të pareaguar dhe hirit të sulfitit të kalciumit. Këta ndotës mund të parandalojnë që sulfati i kalciumit të shitet si gips sintetik për përdorim në prodhimin e mureve, suvasë dhe çimentos. Gëlqerori i pareaguar është papastërtia mbizotëruese që gjendet në gipsin sintetik dhe është gjithashtu një papastërti e zakonshme në gipsin natyral (të minuar). Ndërsa vetë guri gëlqeror nuk ndërhyn në vetitë e produkteve përfundimtare të pllakave të murit, vetitë e tij gërryese paraqesin probleme konsumimi për pajisjet e përpunimit. Sulfiti i kalciumit është një papastërti e padëshiruar në çdo gips pasi madhësia e grimcave të tij të imta paraqet probleme të shkallëzimit dhe probleme të tjera të përpunimit, si larja e ëmbëlsirave dhe heqja e ujit.

Nëse lëndët e ngurta të krijuara në procesin LSFO nuk tregtohen komercialisht si gips sintetik, kjo paraqet një problem të konsiderueshëm të depozitimit të mbetjeve. Për një kazan 1000 MW që djeg qymyr squfuri 1 për qind, sasia e gipsit është afërsisht 550 tonë (i shkurtër)/ditë. Për të njëjtën fabrikë që djeg qymyr squfuri 2 për qind, prodhimi i gipsit rritet në afërsisht 1100 tonë/ditë. Duke shtuar rreth 1000 tonë/ditë për prodhimin e hirit fluturues, kjo e sjell tonazhin total të mbetjeve të ngurta në rreth 1550 tonë/ditë për rastin e qymyrit me 1 për qind squfuri dhe 2100 tonë/ditë për rastin e squfurit 2 për qind.

Avantazhet e EADS

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

Amoniaku, gazrat e gripit, ajri oksidues dhe uji i procesit hyjnë në një absorbues që përmban nivele të shumta të grykave të spërkatjes. Grykat gjenerojnë pika të imëta të reagentit që përmban amoniak për të siguruar kontakt intim të reagentit me gazin e gripit në hyrje sipas reaksioneve të mëposhtme:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 në rrjedhën e gazit të gripit reagon me amoniak në gjysmën e sipërme të enës për të prodhuar sulfit amonium. Fundi i enës absorbuese shërben si një rezervuar oksidimi ku ajri oksidon sulfitin e amonit në sulfat amonit. Zgjidhja e rezultuar e sulfatit të amonit pompohet përsëri në kokat e grykës së spërkatjes në nivele të shumta në absorbues. Përpara se gazi i grirë i pastruar të dalë nga pjesa e sipërme e absorbuesit, ai kalon përmes një demisteri që bashkon çdo pikë lëngu të futur dhe kap grimcat e imëta.

Reaksioni i amoniakut me SO2 dhe oksidimi i sulfitit në sulfat arrin një shkallë të lartë të përdorimit të reagentëve. Katër kilogramë sulfat amoniumi prodhohen për çdo kile amoniak të konsumuar.

Ashtu si me procesin LSFO, një pjesë e rrymës së riciklimit të reagentit/produktit mund të tërhiqet për të prodhuar një nënprodukt komercial. Në sistemin EADS, tretësira e produktit të ngritjes pompohet në një sistem rikuperimi të lëndëve të ngurta që përbëhet nga një hidrociklon dhe centrifugë për të përqendruar produktin e sulfatit të amonit përpara tharjes dhe paketimit. Të gjithë lëngjet (mbushja e hidrociklonit dhe centrati i centrifugës) drejtohen përsëri në rezervuarin e llumit dhe më pas rifuten në rrymën e riciklimit të sulfatit të amonit absorbues.

• Sistemet EADS ofrojnë efikasitet më të lartë të heqjes së SO2 (>99%), gjë që u jep termocentraleve me qymyr më shumë fleksibilitet për të përzier qymyr më të lirë dhe me squfur më të lartë.
• Ndërsa sistemet LSFO krijojnë 0,7 ton CO2 për çdo ton SO2 të hequr, procesi EADS nuk prodhon CO2.
• Për shkak se gëlqereja dhe guri gëlqeror janë më pak reaktivë në krahasim me amoniakun për heqjen e SO2, kërkohet konsum më i lartë i ujit në proces dhe energji pompimi për të arritur norma 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 lart, ndërsa sistemi EADS kërkon pajisje për përpunimin dhe paketimin e nënprodukteve të sulfatit të amonit, pajisjet e përgatitjes së reagentëve të lidhur me LSFO nuk kërkohen për bluarje, trajtim dhe transport.

Avantazhi më i dallueshëm i EADS është eliminimi i mbetjeve të lëngshme dhe të ngurta. Teknologjia EADS është një proces me shkarkim zero të lëngjeve, që do të thotë se nuk kërkohet trajtim i ujërave të zeza. Nënprodukti i ngurtë i sulfatit të amonit është lehtësisht i tregtueshëm; Sulfati i amoniakut është plehrat dhe përbërësit më të përdorur në botë, me rritje të tregut mbarëbotëror 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 të pronarit dhe tregtar në dispozicion. Në varësi të kushteve ekonomike dhe të tregut, plehrat e sulfatit të amonit mund të kompensojnë kostot për desulfurimin e gazit të gripit me bazë amoniaku dhe potencialisht të ofrojnë një fitim të konsiderueshëm.

Skema e procesit të desulfurizimit efikas të amoniakut

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd, është një nga zgjidhjet më të mëdha të materialeve të reja qeramike të karbitit 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, gërryerje të shkëlqyer – rezistencë dhe antioksidim. Jeta e shërbimit të produktit SiC është 4 deri në 5 herë më e gjatë se 92% materiale alumini. MOR i RBSiC është 5 deri në 7 herë më i madh se ai i SNBSC, ai 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 kthejmë zemrën shoqërisë.