Elektrik santralinde kükürt giderme için Silisyum Karbür FGD Nozulu

Baca Gazı Kükürt Giderme (FGD) Absorber Nozulları
Egzoz gazlarından, yaygın olarak SOx olarak adlandırılan kükürt oksitlerin, ıslak kireç taşı bulamacı gibi alkali bir reaktif kullanılarak uzaklaştırılması.

Fosil yakıtlar, kazanları, fırınları veya diğer ekipmanları çalıştırmak için yanma süreçlerinde kullanıldığında egzoz gazının bir parçası olarak SO2 veya SO3 salma potansiyeline sahiptir. Bu kükürt oksitler, sülfürik asit gibi zararlı bileşikler oluşturmak için diğer elementlerle kolayca reaksiyona girer ve insan sağlığını ve çevreyi olumsuz etkileme potansiyeline sahiptir. Bu potansiyel etkiler nedeniyle, baca gazlarındaki bu bileşiğin kontrolü, kömürle çalışan elektrik santrallerinin ve diğer endüstriyel uygulamaların önemli bir parçasıdır.

Erozyon, tıkanma ve birikme endişeleri nedeniyle, bu emisyonları kontrol etmek için en güvenilir sistemlerden biri, kireç taşı, hidratlı kireç, deniz suyu veya diğer alkali çözeltiler kullanan açık kule ıslak baca gazı kükürt giderme (FGD) işlemidir. Sprey nozulları, bu bulamaçları etkili ve güvenilir bir şekilde emilim kulelerine dağıtabilir. Bu nozullar, uygun boyutta damlacıkların tekdüze desenlerini oluşturarak, uygun emilim için gereken yüzey alanını etkili bir şekilde oluşturabilirken, yıkama çözeltisinin baca gazına karışmasını en aza indirebilir.

FGD Absorber Nozulunun Seçimi:
Dikkat edilmesi gereken önemli faktörler:

Fırçalama ortamının yoğunluğu ve viskozitesi
Gerekli damlacık boyutu
Uygun emilim oranlarının sağlanması için doğru damlacık boyutu önemlidir
Nozul malzemesi
Baca gazı genellikle aşındırıcı olduğundan ve yıkama sıvısı sıklıkla yüksek katı madde içeriğine ve aşındırıcı özelliklere sahip bir bulamaç olduğundan, uygun korozyon ve aşınmaya dayanıklı malzemeyi seçmek önemlidir
Nozul tıkanma direnci
Fırçalama sıvısı sıklıkla yüksek katı madde içeriğine sahip bir bulamaç olduğundan, tıkanma direnci açısından nozul seçimi önemlidir
Nozul püskürtme deseni ve yerleşimi
Uygun emilimin sağlanması için gaz akımının bypass olmaksızın tamamen kaplanması ve yeterli kalma süresi önemlidir
Nozul bağlantı boyutu ve tipi
Gerekli yıkama sıvısı akış hızları
Nozul boyunca mevcut basınç düşüşü (∆P)
∆P = nozul girişindeki besleme basıncı – nozul dışındaki işlem basıncı
Deneyimli mühendislerimiz, tasarım detaylarınıza göre hangi nozulun gerektiği gibi performans göstereceğini belirlemenize yardımcı olabilir.
Yaygın FGD Absorber Nozul Kullanımları ve Endüstrileri:
Kömür ve diğer fosil yakıtlı elektrik santralleri
Petrol rafinerileri
Belediye atık yakma tesisleri
Çimento fırınları
Metal eritme tesisleri

SiC Malzeme Veri Sayfası

Kireç/Kireçtaşının Dezavantajları

Şekil 1'de görüldüğü gibi, kireç/kireçtaşı zorlamalı oksidasyon (LSFO) kullanan FGD sistemleri üç ana alt sistemi içerir:

• Reaktif hazırlama, elleçleme ve depolama
• Emici kap
• Atık ve yan ürün işleme

Reaktif hazırlama, kırılmış kireç taşının (CaCO3) bir depolama silosundan çalkalanmış bir besleme tankına taşınmasından oluşur. Elde edilen kireç taşı bulamacı daha sonra kazan baca gazı ve oksitleyici hava ile birlikte emici kabına pompalanır. Sprey nozulları, gelen baca gazına ters yönde akan ince reaktif damlacıkları iletir. Baca gazındaki SO2, kalsiyum açısından zengin reaktifle reaksiyona girerek kalsiyum sülfit (CaSO3) ve CO2 oluşturur. Absorbe ediciye verilen hava, CaSO3'ün CaSO4'e (dihidrat formu) oksidasyonunu destekler.

Temel LSFO reaksiyonları şunlardır:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Oksitlenmiş bulamaç, emicinin dibinde toplanır ve daha sonra taze reaktifle birlikte püskürtme memesi başlıklarına geri dönüştürülür. Geri dönüşüm akışının bir kısmı, genellikle hidrosiklonlar, tambur veya bant filtreleri ve çalkalanmış bir atık su/sıvı tutma tankından oluşan atık/yan ürün işleme sistemine çekilir. Tutma tankından gelen atık su, kireç taşı reaktif besleme tankına veya taşmanın efluant olarak uzaklaştırıldığı bir hidrosiklona geri dönüştürülür.

Tipik Kireç/Kireçtaşı Zorlamalı Oksitleme Islak Fırçalama İşlemi Şeması

Islak LSFO sistemleri tipik olarak %95-97 oranında SO2 giderme verimliliği elde edebilir. Ancak emisyon kontrol gerekliliklerini karşılamak için %97,5'in üzerindeki seviyelere ulaşmak, özellikle yüksek kükürtlü kömür kullanan tesisler için zordur. Magnezyum katalizörleri eklenebilir veya kireç taşı daha yüksek reaktiviteli kirecin (CaO) kalsine edilmesiyle elde edilebilir, ancak bu tür değişiklikler ek tesis ekipmanı ve ilişkili işçilik ve güç maliyetlerini içerir. Örneğin, kirece kalsine etme, ayrı bir kireç fırınının kurulumunu gerektirir. Ayrıca, kireç kolayca çökelir ve bu, yıkayıcıda kireç tortusu oluşma potansiyelini artırır.

Kireç fırınıyla kalsinasyonun maliyeti, doğrudan kazan fırınına kireç taşı enjekte edilerek azaltılabilir. Bu yaklaşımda, kazanda oluşan kireç baca gazıyla birlikte yıkayıcıya taşınır. Olası sorunlar arasında kazan kirlenmesi, ısı transferinin engellenmesi ve kazanda aşırı yanma nedeniyle kirecin etkisizleşmesi yer alır. Dahası, kireç kömürle çalışan kazanlarda erimiş külün akış sıcaklığını düşürerek aksi takdirde oluşmayacak katı tortulara neden olur.

LSFO işleminden gelen sıvı atıklar genellikle santralin başka yerlerinden gelen sıvı atıklarla birlikte stabilizasyon havuzlarına yönlendirilir. Islak FGD sıvı atığı sülfit ve sülfat bileşikleri ile doyurulabilir ve çevresel hususlar genellikle nehirlere, akarsulara veya diğer su yollarına salınmasını sınırlar. Ayrıca, atık su/sıvının yıkayıcıya geri dönüştürülmesi çözünmüş sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum veya klorür tuzlarının birikmesine yol açabilir. Bu türler, çözünmüş tuz konsantrasyonlarını doygunluğun altında tutmak için yeterli kanama sağlanmadığı takdirde sonunda kristalleşebilir. Ek bir sorun, büyük, yüksek hacimli stabilizasyon havuzlarına ihtiyaç duyulmasıyla sonuçlanan atık katıların yavaş çökelme oranıdır. Tipik koşullarda, bir stabilizasyon havuzundaki çöken tabaka, birkaç aylık depolamadan sonra bile yüzde 50 veya daha fazla sıvı faz içerebilir.

Absorber geri dönüşüm bulamacından geri kazanılan kalsiyum sülfat, tepkimeye girmemiş kireç taşı ve kalsiyum sülfit külü açısından zengin olabilir. Bu kirleticiler, kalsiyum sülfatın duvar panosu, sıva ve çimento üretiminde kullanılmak üzere sentetik alçı olarak satılmasını önleyebilir. Tepkimeye girmemiş kireç taşı, sentetik alçıda bulunan baskın kirliliktir ve aynı zamanda doğal (madencilikle çıkarılmış) alçıda da yaygın bir kirliliktir. Kireç taşının kendisi duvar panosu son ürünlerinin özelliklerine müdahale etmese de, aşındırıcı özellikleri işleme ekipmanları için aşınma sorunları yaratır. Kalsiyum sülfit, ince parçacık boyutu ölçeklenme sorunları ve kek yıkama ve susuzlaştırma gibi diğer işleme sorunları yarattığı için herhangi bir alçıda istenmeyen bir kirliliktir.

LSFO sürecinde üretilen katılar sentetik alçı olarak ticari olarak pazarlanamıyorsa, bu önemli bir atık bertaraf sorununa yol açar. %1 kükürtlü kömür yakan 1000 MW'lık bir kazan için alçı miktarı yaklaşık 550 ton (kısa)/gündür. %2 kükürtlü kömür yakan aynı tesis için alçı üretimi yaklaşık 1100 ton/güne çıkar. Uçucu kül üretimi için günde yaklaşık 1000 ton eklendiğinde, bu toplam katı atık tonajını %1 kükürtlü kömür durumu için yaklaşık 1550 ton/güne ve %2 kükürtlü durum için 2100 ton/güne çıkarır.

EADS Avantajları

LSFO yıkamaya alternatif kanıtlanmış bir teknoloji, SO2 giderimi için reaktif olarak kireç taşını amonyak ile değiştirir. LSFO sistemindeki katı reaktif öğütme, depolama, elleçleme ve taşıma bileşenleri, sulu veya susuz amonyak için basit depolama tanklarıyla değiştirilir. Şekil 2, JET Inc. tarafından sağlanan EADS sistemi için bir akış şemasını göstermektedir.

Amonyak, baca gazı, oksitleyici hava ve proses suyu, birden fazla püskürtme memesi seviyesi içeren bir emiciye girer. Memeler, aşağıdaki reaksiyonlara göre reaktifin gelen baca gazıyla yakın temasını sağlamak için amonyak içeren reaktifin ince damlacıklarını üretir:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

Baca gazı akışındaki SO2, kabın üst yarısındaki amonyakla reaksiyona girerek amonyum sülfit üretir. Absorber kabının tabanı, havanın amonyum sülfiti amonyum sülfata oksitlediği bir oksidasyon tankı görevi görür. Elde edilen amonyum sülfat çözeltisi, absorberdeki birden fazla seviyedeki püskürtme memesi başlıklarına geri pompalanır. Temizlenmiş baca gazı absorberin tepesinden çıkmadan önce, herhangi bir sıvı damlacığını birleştiren ve ince parçacıkları yakalayan bir buğu gidericiden geçer.

Amonyakın SO2 ile reaksiyonu ve sülfitin sülfata oksidasyonu yüksek bir reaktif kullanım oranına ulaşır. Tüketilen her pound amonyak için dört pound amonyum sülfat üretilir.

LSFO işleminde olduğu gibi, reaktif/ürün geri dönüşüm akışının bir kısmı ticari bir yan ürün üretmek için çekilebilir. EADS sisteminde, kalkış ürünü çözeltisi, kurutma ve paketlemeden önce amonyum sülfat ürününü yoğunlaştırmak için bir hidrosiklon ve santrifüjden oluşan bir katı geri kazanım sistemine pompalanır. Tüm sıvılar (hidrosiklon taşma ve santrifüj santraforu) bir bulamaç tankına geri yönlendirilir ve ardından emici amonyum sülfat geri dönüşüm akışına yeniden sokulur.

• EADS sistemleri daha yüksek SO2 giderme verimliliği (> %99) sağlayarak kömürle çalışan elektrik santrallerine daha ucuz, daha yüksek kükürtlü kömürleri harmanlama konusunda daha fazla esneklik sağlıyor.
• LSFO sistemleri her bir ton SO2 uzaklaştırıldığında 0,7 ton CO2 üretirken, EADS işlemi hiç CO2 üretmez.
• Kireç ve kireç taşı, SO2 giderimi için amonyağa kıyasla daha az reaktif olduğundan, yüksek sirkülasyon oranlarına ulaşmak için daha yüksek işlem suyu tüketimi ve pompalama enerjisi gerekir. Bu, LSFO sistemleri için daha yüksek işletme maliyetleriyle sonuçlanır.
• EADS sistemleri için sermaye maliyetleri, bir LSFO sistemi inşa etmek için olanlara benzerdir. Yukarıda belirtildiği gibi, EADS sistemi amonyum sülfat yan ürün işleme ve paketleme ekipmanı gerektirirken, LSFO ile ilişkili reaktif hazırlama tesisleri öğütme, elleçleme ve taşıma için gerekli değildir.

EADS'nin en belirgin avantajı hem sıvı hem de katı atıkların ortadan kaldırılmasıdır. EADS teknolojisi sıfır sıvı deşarj işlemidir, yani atık su arıtımı gerekmez. Katı amonyum sülfat yan ürünü kolayca pazarlanabilir; amonyak sülfat dünyada en çok kullanılan gübre ve gübre bileşenidir ve 2030 yılına kadar dünya çapında pazar büyümesi beklenmektedir. Ayrıca, amonyum sülfat üretimi bir santrifüj, kurutucu, konveyör ve paketleme ekipmanı gerektirse de, bu ürünler tescilli değildir ve ticari olarak mevcuttur. Ekonomik ve piyasa koşullarına bağlı olarak, amonyum sülfat gübresi amonyak bazlı baca gazı kükürt giderme maliyetlerini telafi edebilir ve potansiyel olarak önemli bir kar sağlayabilir.

Verimli Amonyak Kükürt Giderme Prosesi Şeması

Shandong Zhongpeng Özel Seramik Co., Ltd, Çin'deki en büyük silisyum karbür seramik yeni malzeme çözümlerinden biridir. SiC teknik seramik: Moh's sertliği 9'dur (Yeni Moh's sertliği 13'tür), erozyona ve korozyona karşı mükemmel direnç, mükemmel aşınma direnci ve anti-oksidasyon. SiC ürününün hizmet ömrü %92 alümina malzemeden 4 ila 5 kat daha uzundur. RBSiC'nin MOR'u SNBSC'nin 5 ila 7 katıdır, daha karmaşık şekiller için kullanılabilir. Teklif süreci hızlıdır, teslimat söz verildiği gibidir ve kalite rakipsizdir. Hedeflerimize meydan okumakta ve kalbimizi topluma geri vermekte her zaman ısrarcıyız.