Kiselkarbid FGD -munstycke för avsvavling i kraftverk

Lökgasavsvavling (FGD) Absorbermunstycken
Avlägsnande av svaveloxider, ofta kallade Sox, från en avgaser med användning av ett alkali -reagens, såsom en våt kalkstenuppslamning.

När fossila bränslen används i förbränningsprocesser för att köra pannor, ugnar eller annan utrustning har de potentialen att frigöra SO2 eller SO3 som en del av avgaserna. Dessa svaveloxider reagerar lätt med andra element för att bilda skadlig förening såsom svavelsyra och har potential att påverka människors hälsa och miljön negativt. På grund av dessa potentiella effekter är kontrollen av denna förening i rökgaser en väsentlig del av kolfirade kraftverk och andra industriella tillämpningar.

På grund av erosion, plugging och uppbyggnadsproblem är ett av de mest pålitliga systemen för att kontrollera dessa utsläpp en öppen torn våtggasavvakningsprocess (FGD) med hjälp av en kalksten, hydratiserad kalk, havsvatten eller annan alkalisk lösning. Spray Munstycken kan effektivt och pålitligt fördela dessa uppslamningar till absorptionstorn. Genom att skapa enhetliga mönster med korrekt droppar droppar kan dessa munstycken effektivt skapa den ytarea som behövs för korrekt absorbering samtidigt som man minimerar inneslutningen av skrubblösningen i rökgasen.

Välja ett FGD -absorbermunstycke:
Viktiga faktorer att tänka på:

Skrubbande medietäthet och viskositet
Obligatorisk droppstorlek
Rätt droppstorlek är avgörande för att säkerställa lämpliga absorptionshastigheter
Munstycksmaterial
Eftersom rökgasen ofta är frätande och skrubbvätskan ofta är en uppslamning med högt fasta ämnen och slipande egenskaper, är det viktigt att välja lämplig korrosion och slitbeständig material
Munstycksmotstånd
Eftersom skrubbvätskan ofta är en uppslamning med högt fasta ämnen, är valet av munstycket med avseende på tilltäppningsmotstånd viktigt
Munstycke spraymönster och placering
För att säkerställa korrekt absorption är fullständig täckning av gasströmmen utan förbikoppling och tillräcklig uppehållstid viktigt
Munstycksanslutningsstorlek och typ
Obligatoriska skrubbningsvätskeflödeshastigheter
Tillgängligt tryckfall (∆P) över munstycket
∆P = Tillförseltrycket vid munstycksinloppet - Processtryck utanför munstycket
Våra erfarna ingenjörer kan hjälpa till att avgöra vilket munstycke som kommer att fungera efter behov med dina designinformation
Vanliga FGD -absorbernunstycken och industrier:
Kol och andra fossila bränslekraftverk
Petroleums raffinaderier
Förbränningsanläggningar
Cementugnar
Metallsmältverk

SIC -materialdatablad

Nackdelar med kalk/kalksten

Såsom visas i figur 1 inkluderar FGD-system som använder kalk/kalksten tvingad oxidation (LSFO) tre huvudsakliga undersystem:

• Reagensberedning, hantering och lagring
• Absorberkärl
• Avfall och biprodukthantering

Reagensberedning består av att transportera krossad kalksten (Caco3) från en lagringssilo till en upprörd matningstank. Den resulterande kalkstenuppslamningen pumpas sedan till absorberkärlet tillsammans med pannens rökgas och oxiderande luft. Spraya munstycken levererar fina droppar av reagens som sedan flyter motström till den inkommande rökgas. SO2 i rökgasen reagerar med det kalciumrika reagenset för att bilda kalciumsulfit (CASO3) och CO2. Luften som introduceras i absorberaren främjar oxidation av CASO3 till CASO4 (dihydratform).

De grundläggande LSFO -reaktionerna är:

Caco3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

Den oxiderade uppslamningen samlas i botten av absorbenten och återvinns därefter tillsammans med färskt reagens tillbaka till spray -munstycksrubrikerna. En del av återvinningsströmmen dras tillbaka till avfalls-/biprodukthanteringssystemet, som vanligtvis består av hydrocykloner, trumma eller bältesfilter och en upprörd avloppsvatten/sprithållningstank. Avloppsvatten från hålltanken återvinns tillbaka till kalkstenreagensmatningstanken eller till en hydrocyklon där överflödet avlägsnas som avloppsvatten.

Typisk kalk/kalksten tvingad oxidatin Våt skrubbprocess Schematik

Våta LSFO-system kan vanligtvis uppnå SO2-borttagningseffektivitet på 95-97 procent. Att nå nivåer över 97,5 procent för att uppfylla kraven på utsläppskontroll är emellertid svårt, särskilt för växter som använder kolhaltiga kol. Magnesiumkatalysatorer kan tillsättas eller kalkstenen kan kalcineras till högre reaktivitetskalk (CAO), men sådana modifieringar involverar ytterligare växtutrustning och tillhörande arbetskrafts- och kraftkostnader. Till exempel kräver kalkning till kalk installation av en separat kalkugn. Lime fälls också lätt ut och detta ökar potentialen för skalningsbildning i skalan i skrubbern.

Kostnaden för kalcinering med en kalkugn kan minskas genom att direkt injicera kalksten i pannugnen. I detta tillvägagångssätt transporteras kalk som genereras i pannan med rökgas i skrubbern. Möjliga problem inkluderar pannabesvär, störningar i värmeöverföring och limeinaktivering på grund av överbränning i pannan. Dessutom minskar kalk flödetemperaturen på smält aska i koleldade pannor, vilket resulterar i fasta avlagringar som annars inte skulle inträffa.

Flytande avfall från LSFO -processen riktas vanligtvis till stabiliseringsdammar tillsammans med flytande avfall från någon annanstans i kraftverket. Det våta FGD -flytande avloppet kan vara mättat med sulfit- och sulfatföreningar och miljööverväganden begränsar vanligtvis dess frisättning till floder, bäckar eller andra vattendrag. Återvinning av avloppsvatten/sprit tillbaka till skrubbern kan också leda till uppbyggnad av upplöst natrium, kalium, kalcium, magnesium eller kloridsalter. Dessa arter kan så småningom kristallisera om de inte är tillräckliga blödningar för att hålla de upplösta saltkoncentrationerna under mättnad. Ett ytterligare problem är den långsamma sedieringshastigheten för avfallsfast, vilket resulterar i behovet av stora stabiliseringsdammar med hög volym. Under typiska förhållanden kan det sedimenterade skiktet i ett stabiliseringsdamm innehålla 50 procent eller mer flytande fas även efter flera månaders lagring.

Kalciumsulfatet som återvinns från absorbentåtervinningsuppslamningen kan vara hög i oreagerad kalksten och kalciumsulfit. Dessa föroreningar kan förhindra att kalciumsulfatet säljs som syntetisk gips för användning i väggbräda, gips och cementproduktion. Oreagerad kalksten är den dominerande föroreningen som finns i syntetisk gips och det är också en vanlig förorening i naturlig (brytad) gips. Medan kalkstenen i sig inte stör egenskaperna hos Wallboard End -produkter, presenterar dess slipfastigheter slitproblem för bearbetningsutrustning. Kalciumsulfit är en oönskad förorening i alla gips eftersom dess fina partikelstorlek utgör skalningsproblem och andra bearbetningsproblem såsom tårtvätt och avvattning.

Om de fasta ämnena som genereras i LSFO -processen inte är kommersiellt marknadsförbara som syntetisk gips, utgör detta ett betydande avfallsproblem. För en 1000 MW -panna som skjuter 1 procent svavelkol är mängden gips cirka 550 ton (kort)/dag. För samma växt som skjuter 2 procent svavelkol ökar gipsproduktionen till cirka 1100 ton/dag. Genom att lägga till cirka 1000 ton/dag för produktion av flygaska ger detta det totala tonnaget för fast avfall till cirka 1550 ton/dag för 1 procent svavelkolfodral och 2100 ton/dag för 2 procent svavelfodral.

Eads fördelar

Ett beprövat teknikalternativ till LSFO -skrubber ersätter kalksten med ammoniak som reagenset för SO2 -borttagning. Det fasta reagensfräsning, lagring, hantering och transportkomponenter i ett LSFO -system ersätts av enkla lagringstankar för vattenhaltiga eller vattenfri ammoniak. Figur 2 visar ett flödesschema för EADS -systemet som tillhandahålls av Jet Inc.

Ammoniak, rökgas, oxiderande luft och processvatten kommer in i en absorberare som innehåller flera nivåer av spraymunstycken. Munstyckena genererar fina droppar av ammoniakinnehållande reagens för att säkerställa intim reagens kontakt med inkommande rökgas enligt följande reaktioner:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½o2 → (NH4) 2SO4

SO2 i rökgasströmmen reagerar med ammoniak i den övre halvan av kärlet för att producera ammoniumsulfit. Botten på absorberkärlet fungerar som en oxidationstank där luft oxiderar ammoniumsulfiten till ammoniumsulfat. Den resulterande ammoniumsulfatlösningen pumpas tillbaka till sprutmunstycksrubrikerna på flera nivåer i absorbenten. Innan den skrubbade rökgasen lämnar toppen av absorbenten, passerar den genom en demister som sammanfaller eventuella medtränade vätskedroppar och fångar fina partiklar.

Ammoniakreaktionen med SO2 och sulfitoxidationen till sulfat uppnår en hög reagensutnyttjandehastighet. Fyra kilo ammoniumsulfat produceras för varje kilo ammoniak som konsumeras.

Liksom med LSFO -processen kan en del av reagens/produktåtervinningsströmmen dras tillbaka för att producera en kommersiell biprodukt. I EADS -systemet pumpas startproduktlösningen till ett återhämtningssystem för fasta ämnen som består av en hydrocyklon och centrifug för att koncentrera ammoniumsulfatprodukten före torkning och förpackning. Alla vätskor (hydrocyklonöverflöde och centrifugcentrat) riktas tillbaka till en uppslamningstank och återinföras sedan i absorberande ammoniumsulfatåtervinningsströmmen.

• EADS-system ger högre SO2-borttagningseffektivitet (> 99%), vilket ger koleldade kraftverk mer flexibilitet för att blanda billigare, högre svavelkol.
• Medan LSFO -system skapar 0,7 ton CO2 för varje ton SO2 som tas bort, producerar EADS -processen ingen CO2.
• Eftersom kalk och kalksten är mindre reaktiva jämfört med ammoniak för SO2 -borttagning krävs högre processvattenförbrukning och pumpningsenergi för att uppnå höga cirkulationshastigheter. Detta resulterar i högre driftskostnader för LSFO -system.
• Kapitalkostnader för EADS -system liknar dem för att konstruera ett LSFO -system. Som nämnts ovan, medan EADS -systemet kräver ammoniumsulfat biproduktbehandling och förpackningsutrustning, krävs inte reagensberedningsanläggningarna som är förknippade med LSFO för malning, hantering och transport.

Den mest utmärkande fördelen med EAD: er är eliminering av både flytande och fast avfall. EADS-tekniken är en noll-liquid-urladdningsprocess, vilket innebär att ingen avloppsbehandling krävs. Den fasta ammoniumsulfatbiprodukten är lätt marknadsförbar; Ammoniaksulfat är den mest utnyttjade gödsel- och gödselkomponenten i världen, med världsomspännande marknadstillväxt som förväntas till 2030. Dessutom är dessa föremål, medan tillverkningen av ammoniumsulfat kräver en centrifug, torktumlare, transportör och förpackningsutrustning, är dessa artiklar icke-förskrivande och kommersiellt tillgängliga. Beroende på ekonomiska och marknadsförhållanden kan ammoniumsulfatgödseln kompensera kostnaderna för ammoniakbaserad rökgasavvakning och potentiellt ge en betydande vinst.

Effektiv ammoniakavvakningsprocess Schematik

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd är en av de största keramiska nya materiallösningarna i kisel i Kina. Sic Technical Ceramic: Moh's hårdhet är 9 (ny MOH: s hårdhet är 13), med utmärkt motstånd mot erosion och korrosion, utmärkt nötning-motstånd och antioxidation. SIC -produktens livslängd är 4 till 5 gånger längre än 92% aluminiumoxidmaterial. RBSIC: s mor är 5 till 7 gånger den för SNBSC, den kan användas för mer komplexa former. Citatprocessen är snabb, leveransen är lika utlovad och kvaliteten är oöverträffad. Vi fortsätter alltid att utmana våra mål och ge våra hjärtan tillbaka till samhället.