Млазница од силицијум-карбида за десулфуризацију у електрани

Млазнице апсорбера за десулфуризацију димних гасова (FGD)
Уклањање сумпорних оксида, обично названих SOx, из издувних гасова коришћењем алкалног реагенса, као што је влажна кречњачка каша.

Када се фосилна горива користе у процесима сагоревања за покретање котлова, пећи или друге опреме, она могу да ослободе SO2 или SO3 као део издувних гасова. Ови сумпорни оксиди лако реагују са другим елементима и формирају штетна једињења попут сумпорне киселине и имају потенцијал да негативно утичу на људско здравље и животну средину. Због ових потенцијалних ефеката, контрола овог једињења у димним гасовима је суштински део термоелектрана на угаљ и других индустријских примена.

Због проблема са ерозијом, зачепљењем и накупљањем наслага, један од најпоузданијих система за контролу ових емисија је процес десумпоровања димних гасова (FGD) у отвореној кули користећи кречњак, хидратисани креч, морску воду или други алкални раствор. Млазнице за прскање су у стању да ефикасно и поуздано дистрибуирају ове суспензије у апсорпционе куле. Стварањем уједначених образаца капљица одговарајуће величине, ове млазнице су у стању да ефикасно створе површину потребну за правилну апсорпцију, уз минимизирање уношења раствора за пречишћавање у димни гас.

Избор FGD апсорберске млазнице:
Важни фактори које треба узети у обзир:

Густина и вискозност средстава за прање
Потребна величина капљице
Исправна величина капљица је неопходна за обезбеђивање одговарајуће стопе апсорпције
Материјал млазнице
Пошто је димни гас често корозиван, а течност за чишћење је често каша са високим садржајем чврстих материја и абразивним својствима, важан је избор одговарајућег материјала отпорног на корозију и хабање.
Отпорност на зачепљење млазнице
Пошто је течност за рибање често каша са високим садржајем чврстих материја, избор млазнице с обзиром на отпорност на зачепљење је важан.
Распон и положај млазница
Да би се осигурала правилна апсорпција, важно је потпуно покривање гасног тока без бајпаса и довољно времена задржавања.
Величина и тип прикључка млазнице
Потребне брзине протока течности за прање
Доступни пад притиска (∆P) преко млазнице
∆P = притисак напајања на улазу млазнице – процесни притисак изван млазнице
Наши искусни инжењери могу вам помоћи да одредите која ће млазница функционисати како је потребно, уз у обзир ваше детаље дизајна.
Уобичајена употреба и индустрије млазница за апсорбовање дифракције гаса:
Термоелектране на угаљ и друга фосилна горива
Рафинерије нафте
Спалионице комуналног отпада
Цементне пећи
Топионице метала

Технички лист SiC материјала

Недостаци креча/кречњака

Као што је приказано на слици 1, FGD системи који користе присилну оксидацију кречњаком/кречњаком (LSFO) укључују три главна подсистема:

• Припрема, руковање и складиштење реагенса
• Апсорпциона посуда
• Руковање отпадом и нуспроизводима

Припрема реагенса састоји се од преноса уситњеног кречњака (CaCO3) из силоса за складиштење у резервоар са мешаним напајањем. Добијена кречњачка суспензија се затим пумпа у апсорберску посуду заједно са димним гасом котла и оксидационим ваздухом. Млазнице за прскање испоручују фине капљице реагенса које затим теку у супротном смеру од долазећег димног гаса. SO2 у димном гасу реагује са реагенсом богатим калцијумом и формира калцијум сулфит (CaSO3) и CO2. Ваздух уведен у апсорбер подстиче оксидацију CaSO3 у CaSO4 (дихидратни облик).

Основне ЛСФО реакције су:

ЦаЦО3 + СО2 → ЦаСО3 + ЦО2 · 2Х2О

Оксидована суспензија се сакупља на дну апсорбера и потом се рециклира заједно са свежим реагенсом назад у колекторе млазница за распршивање. Део рециклираног тока се повлачи у систем за руковање отпадом/нуспроизводима, који се обично састоји од хидроциклона, бубњастих или тракастих филтера и резервоара за отпадне воде/течност са мешањем. Отпадна вода из резервоара се рециклира назад у резервоар за довод кречњачког реагенса или у хидроциклон где се вишак уклања као ефлуент.

Шема типичног процеса мокрог пречишћавања кречњаком/кречњаком са присилном оксидацијом

Системи за влажно уклањање SO2 обично могу постићи ефикасност уклањања SO2 од 95-97 процената. Међутим, достизање нивоа изнад 97,5 процената ради испуњавања захтева за контролу емисија је тешко, посебно за постројења која користе угаљ са високим садржајем сумпора. Могу се додати магнезијумски катализатори или се кречњак може калцинисати до креча веће реактивности (CaO), али такве модификације укључују додатну опрему постројења и повезане трошкове рада и енергије. На пример, калцинација до креча захтева инсталацију посебне пећи за креч. Такође, креч се лако таложи, што повећава могућност стварања наслага каменца у скруберу.

Трошкови калцинације у кречној пећи могу се смањити директним убризгавањем кречњака у ложиште котла. Код овог приступа, креч који се ствара у котлу се преноси са димним гасом у скрубер. Могући проблеми укључују загађење котла, ометање преноса топлоте и инактивацију креча услед прекомерног сагоревања у котлу. Штавише, креч смањује температуру протока растопљеног пепела у котловима на угаљ, што резултира чврстим наслагама које се иначе не би појавиле.

Течни отпад из процеса LSFO се обично усмерава у стабилизационе базене заједно са течним отпадом из других делова електране. Влажни течни отпад из FGD процеса може бити засићен сулфитним и сулфатним једињењима, а еколошка разматрања обично ограничавају његово испуштање у реке, потоке или друге водотокове. Такође, рециклажа отпадних вода/течности назад у скрубер може довести до накупљања растворених соли натријума, калијума, калцијума, магнезијума или хлорида. Ове врсте могу на крају кристализовати, осим ако се не обезбеди довољно испуштања да би се концентрације растворених соли одржале испод засићења. Додатни проблем је спора брзина таложења чврстих материја отпада, што резултира потребом за великим стабилизационим базенима велике запремине. У типичним условима, таложени слој у стабилизационом базену може садржати 50 процената или више течне фазе чак и након неколико месеци складиштења.

Калцијум сулфат који се добија из рециклиране суспензије апсорбера може садржати висок садржај нереагованог кречњака и пепела калцијум сулфита. Ови загађивачи могу спречити продају калцијум сулфата као синтетичког гипса за употребу у производњи зидних плоча, малтера и цемента. Нереаговани кречњак је доминантна нечистоћа која се налази у синтетичком гипсу, а такође је и уобичајена нечистоћа у природном (копаном) гипсу. Иако сам кречњак не омета својства готових производа од зидних плоча, његова абразивна својства представљају проблеме са хабањем опреме за прераду. Калцијум сулфит је нежељена нечистоћа у сваком гипсу, јер његова фина величина честица ствара проблеме са каменарењем и друге проблеме у преради, као што су прање колача и одводњавање.

Ако чврсте материје генерисане у LSFO процесу нису комерцијално продајне као синтетички гипс, то представља значајан проблем одлагања отпада. За котао од 1000 MW који сагорева 1% сумпорног угља, количина гипса је приближно 550 тона (кратко)/дан. За исту електрану која сагорева 2% сумпорног угља, производња гипса се повећава на приближно 1100 тона/дан. Додавањем око 1000 тона/дан за производњу летећег пепела, ово доводи укупну тонажу чврстог отпада на око 1550 тона/дан за случај 1% сумпорног угља и 2100 тона/дан за случај 2% сумпора.

Предности EADS-а

Доказана технолошка алтернатива пречишћавању LSFO система замењује кречњак амонијаком као реагенсом за уклањање SO2. Компоненте за млевење, складиштење, руковање и транспорт чврстог реагенса у LSFO систему замењују се једноставним резервоарима за складиштење воденог или безводног амонијака. Слика 2 приказује шему тока за EADS систем који је обезбедила компанија JET Inc.

Амонијак, димни гас, оксидујући ваздух и процесна вода улазе у апсорбер који садржи више нивоа млазница за прскање. Млазнице генеришу фине капљице реагенса који садржи амонијак како би се обезбедио блиски контакт реагенса са улазним димним гасом према следећим реакцијама:

(1) СО2 + 2НХ3 + Х2О → (НХ4)2СО3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 у току димних гасова реагује са амонијаком у горњој половини посуде и производи амонијум сулфит. Дно посуде апсорбера служи као резервоар за оксидацију где ваздух оксидује амонијум сулфит у амонијум сулфат. Добијени раствор амонијум сулфата се пумпа назад у колекторе млазница за распршивање на више нивоа у апсорберу. Пре него што пречишћени димни гас изађе из врха апсорбера, он пролази кроз демистер који спаја све заробљене капљице течности и хвата фине честице.

Реакција амонијака са SO2 и оксидација сулфита до сулфата постиже високу стопу искоришћења реагенса. За сваку фунту потрошеног амонијака произведе се четири фунте амонијум сулфата.

Као и код LSFO процеса, део рециклираног тока реагенса/производа може се повући да би се добио комерцијални нуспроизвод. У EADS систему, раствор одвојеног производа се пумпа у систем за опоравак чврстих материја који се састоји од хидроциклона и центрифуге да би се концентрисао производ амонијум сулфата пре сушења и паковања. Све течности (прелив хидроциклона и центрифугални концентрат) се враћају у резервоар за муљ, а затим поново уводе у рециклирани ток амонијум сулфата апсорбера.

• EADS системи пружају већу ефикасност уклањања SO2 (>99%), што термоелектранама на угаљ даје већу флексибилност да мешају јефтиније угљеве са вишим садржајем сумпора.
• Док LSFO системи стварају 0,7 тона CO2 за сваку тону уклоњеног SO2, EADS процес не производи CO2.
• Пошто су креч и кречњак мање реактивни у поређењу са амонијаком за уклањање SO2, потребна је већа потрошња процесне воде и енергије за пумпање да би се постигле високе брзине циркулације. То доводи до виших оперативних трошкова за LSFO системе.
• Капитални трошкови за EADS системе су слични онима за изградњу LSFO система. Као што је горе наведено, док EADS систем захтева опрему за прераду и паковање нуспроизвода амонијум сулфата, постројења за припрему реагенса повезана са LSFO нису потребна за млевење, руковање и транспорт.

Најистакнутија предност EADS-а је елиминација и течног и чврстог отпада. EADS технологија је процес без испуштања течности, што значи да није потребан третман отпадних вода. Чврсти нуспроизвод амонијум сулфата је лако доступан на тржишту; амонијум сулфат је најкоришћеније ђубриво и компонента ђубрива на свету, са очекиваним растом светског тржишта до 2030. године. Поред тога, иако производња амонијум сулфата захтева центрифугу, сушару, транспортер и опрему за паковање, ове ставке нису заштићене и комерцијално су доступне. У зависности од економских и тржишних услова, ђубриво амонијум сулфата може надокнадити трошкове десумпоризације димних гасова на бази амонијака и потенцијално обезбедити значајан профит.

Шема ефикасног процеса десулфуризације амонијака

Шандонг Жонгпенг Специјал Керамикс Ко., Лтд је једно од највећих решења за нове материјале од силицијум-карбидне керамике у Кини. Техничка SiC керамика: Мохова тврдоћа је 9 (нова Мохова тврдоћа је 13), са одличном отпорношћу на ерозију и корозију, одличном отпорношћу на хабање и антиоксидацију. Век трајања SiC производа је 4 до 5 пута дужи од материјала са 92% алуминијумског оксида. MOR RBSiC је 5 до 7 пута већи од SNBSC, може се користити за сложеније облике. Процес израде понуде је брз, испорука је како је обећано, а квалитет је ненадмашан. Увек истрајавамо у оспоравању наших циљева и враћамо своја срца друштву.