پاور پلانٹ میں ڈی سلفرائزیشن کے لیے سلیکن کاربائیڈ FGD نوزل

فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) جذب کرنے والی نوزلز
گندھک کے آکسائڈز کو ہٹانا، جسے عام طور پر SOx کہا جاتا ہے، الکلی ری ایجنٹ، جیسے گیلے چونے کے پتھر کی سلوری کا استعمال کرتے ہوئے خارج ہونے والی گیسوں سے۔

جب فوسل ایندھن کو دہن کے عمل میں بوائلر، بھٹی یا دیگر سامان چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تو ان میں ایگزاسٹ گیس کے حصے کے طور پر SO2 یا SO3 کو چھوڑنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ یہ سلفر آکسائیڈ دیگر عناصر کے ساتھ آسانی سے رد عمل ظاہر کرتے ہوئے نقصان دہ مرکبات جیسے سلفیورک ایسڈ بناتے ہیں اور انسانی صحت اور ماحول کو منفی طور پر متاثر کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ ان ممکنہ اثرات کی وجہ سے، فلو گیسوں میں اس کمپاؤنڈ کا کنٹرول کوئلے سے چلنے والے پاور پلانٹس اور دیگر صنعتی ایپلی کیشنز کا ایک لازمی حصہ ہے۔

کٹاؤ، پلگنگ اور تعمیراتی خدشات کی وجہ سے، ان اخراج کو کنٹرول کرنے کے لیے سب سے زیادہ قابل اعتماد نظاموں میں سے ایک چونا پتھر، ہائیڈریٹڈ چونا، سمندری پانی، یا دیگر الکلائن محلول کا استعمال کرتے ہوئے اوپن ٹاور گیلے فلو گیس ڈیسلفرائزیشن (FGD) کا عمل ہے۔ سپرے نوزلز مؤثر طریقے سے اور قابل اعتماد طریقے سے ان سلریز کو جذب ٹاورز میں تقسیم کرنے کے قابل ہیں۔ مناسب سائز کی بوندوں کے یکساں پیٹرن بنا کر، یہ نوزلز فلو گیس میں اسکربنگ محلول کے داخلے کو کم سے کم کرتے ہوئے مناسب جذب کے لیے درکار سطحی رقبہ کو مؤثر طریقے سے بنانے کے قابل ہیں۔

FGD جاذب نوزل ​​کا انتخاب:
غور کرنے کے لئے اہم عوامل:

میڈیا کثافت اور viscosity scrubbing
مطلوبہ قطرہ سائز
مناسب جذب کی شرح کو یقینی بنانے کے لیے قطرہ کا صحیح سائز ضروری ہے۔
نوزل مواد
چونکہ فلو گیس اکثر سنکنار ہوتی ہے اور اسکربنگ فلوئڈ اکثر زیادہ ٹھوس مواد اور کھرچنے والی خصوصیات کے ساتھ ایک گارا ہوتا ہے، اس لیے مناسب سنکنرن اور لباس مزاحم مواد کا انتخاب ضروری ہے۔
نوزل روکنا مزاحمت
چونکہ اسکربنگ سیال اکثر زیادہ ٹھوس مواد کے ساتھ ایک گارا ہوتا ہے، اس لیے بندش کی مزاحمت کے حوالے سے نوزل ​​کا انتخاب ضروری ہے۔
نوزل سپرے پیٹرن اور جگہ کا تعین
مناسب جذب کو یقینی بنانے کے لیے بغیر بائی پاس کے گیس کی ندی کی مکمل کوریج اور رہائش کا کافی وقت ضروری ہے۔
نوزل کنکشن کا سائز اور قسم
اسکربنگ سیال بہاؤ کی شرح کی ضرورت ہے۔
نوزل کے پار دستیاب پریشر ڈراپ (∆P)
∆P = نوزل ​​انلیٹ پر سپلائی پریشر - نوزل ​​کے باہر پراسیس پریشر
ہمارے تجربہ کار انجینئر اس بات کا تعین کرنے میں مدد کر سکتے ہیں کہ آپ کے ڈیزائن کی تفصیلات کے ساتھ ضرورت کے مطابق کون سا نوزل ​​انجام دے گا۔
عام FGD Absorber Nozzle کے استعمال اور صنعتیں:
کوئلہ اور دیگر فوسل فیول پاور پلانٹس
پٹرولیم ریفائنریز
میونسپل فضلہ جلانے والے
سیمنٹ کے بھٹے
دھاتی smelters

سی سی میٹریل ڈیٹا شیٹ

چونا/چونا پتھر کے ساتھ خرابیاں

جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، چونا/چونا پتھر جبری آکسیڈیشن (LSFO) استعمال کرنے والے FGD سسٹم میں تین بڑے ذیلی نظام شامل ہیں:

• ریجنٹ کی تیاری، ہینڈلنگ اور اسٹوریج
• جذب کرنے والا برتن
• فضلہ اور ضمنی مصنوعات کو سنبھالنا

ریجنٹ کی تیاری میں پسے ہوئے چونے کے پتھر (CaCO3) کو اسٹوریج سائلو سے مشتعل فیڈ ٹینک تک پہنچانا ہوتا ہے۔ اس کے بعد چونا پتھر کی گندگی کو بوائلر فلو گیس اور آکسیڈائزنگ ہوا کے ساتھ جذب کرنے والے برتن میں پمپ کیا جاتا ہے۔ سپرے نوزلز ری ایجنٹ کی باریک بوندوں کو پہنچاتے ہیں جو کہ آنے والی فلو گیس کی طرف متوجہ ہوتے ہیں۔ فلو گیس میں موجود SO2 کیلشیم سے بھرپور ری ایجنٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے کیلشیم سلفائٹ (CaSO3) اور CO2 بناتا ہے۔ جاذب میں داخل ہونے والی ہوا CaSO3 سے CaSO4 (ڈائی ہائیڈریٹ فارم) کے آکسیکرن کو فروغ دیتی ہے۔

بنیادی LSFO رد عمل ہیں:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

آکسائڈائزڈ گارا جاذب کے نچلے حصے میں جمع ہوتا ہے اور بعد ازاں اسپرے نوزل ​​ہیڈرز پر تازہ ریجنٹ کے ساتھ ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ ری سائیکل اسٹریم کا ایک حصہ فضلہ/بائی پروڈکٹ ہینڈلنگ سسٹم میں واپس لے لیا جاتا ہے، جس میں عام طور پر ہائیڈرو سائکلون، ڈرم یا بیلٹ فلٹرز اور مشتعل گندے پانی/شراب رکھنے والے ٹینک پر مشتمل ہوتا ہے۔ ہولڈنگ ٹینک سے گندے پانی کو دوبارہ لائم اسٹون ری ایجنٹ فیڈ ٹینک یا ہائیڈرو سائکلون میں ری سائیکل کیا جاتا ہے جہاں اوور فلو کو فضلہ کے طور پر ہٹا دیا جاتا ہے۔

عام چونا/چونا پتھر جبری آکسیڈیٹن گیلے اسکربنگ عمل کی منصوبہ بندی

گیلے LSFO نظام عام طور پر 95-97 فیصد کی SO2 کو ہٹانے کی صلاحیت حاصل کر سکتے ہیں۔ تاہم، اخراج پر قابو پانے کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے 97.5 فیصد سے اوپر کی سطح تک پہنچنا مشکل ہے، خاص طور پر ان پودوں کے لیے جو زیادہ سلفر والے کوئلے استعمال کرتے ہیں۔ میگنیشیم کیٹالسٹس کو شامل کیا جا سکتا ہے یا چونے کے پتھر کو ہائی ری ایکٹیویٹی لائم (CaO) میں کیلکائن کیا جا سکتا ہے، لیکن اس طرح کی تبدیلیوں میں اضافی پلانٹ کا سامان اور متعلقہ لیبر اور بجلی کے اخراجات شامل ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، چونے کو کیلسن کرنے کے لیے ایک علیحدہ چونے کے بھٹے کی تنصیب کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، چونا آسانی سے گر جاتا ہے اور اس سے اسکربر میں پیمانے پر جمع ہونے کی صلاحیت بڑھ جاتی ہے۔

چونے کے بھٹے کے ساتھ کیلسنیشن کی لاگت کو براہ راست بوائلر فرنس میں چونا پتھر ڈال کر کم کیا جا سکتا ہے۔ اس نقطہ نظر میں، بوائلر میں پیدا ہونے والے چونے کو فلو گیس کے ساتھ اسکربر میں لے جایا جاتا ہے۔ ممکنہ مسائل میں بوائلر کی خرابی، حرارت کی منتقلی میں مداخلت، اور بوائلر میں زیادہ جلنے کی وجہ سے چونے کا غیر فعال ہونا شامل ہیں۔ مزید برآں، چونا کوئلے سے چلنے والے بوائلرز میں پگھلی ہوئی راکھ کے بہاؤ کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے، جس کے نتیجے میں ٹھوس ذخائر پیدا ہوتے ہیں جو دوسری صورت میں نہیں ہوتے۔

LSFO عمل سے مائع فضلہ کو عام طور پر پاور پلانٹ میں کسی اور جگہ سے مائع فضلہ کے ساتھ استحکام کے تالابوں کی طرف بھیجا جاتا ہے۔ گیلے FGD مائع کو سلفائٹ اور سلفیٹ مرکبات سے سیر کیا جا سکتا ہے اور ماحولیاتی تحفظات عام طور پر اس کے اخراج کو دریاؤں، ندیوں یا دیگر آبی گزرگاہوں تک محدود کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، گندے پانی/شراب کو دوبارہ اسکربر میں ری سائیکل کرنے سے تحلیل شدہ سوڈیم، پوٹاشیم، کیلشیم، میگنیشیم یا کلورائیڈ نمکیات جمع ہو سکتے ہیں۔ یہ انواع بالآخر کرسٹلائز ہو سکتی ہیں جب تک کہ تحلیل شدہ نمک کی مقدار کو سنترپتی سے نیچے رکھنے کے لیے کافی خون فراہم نہ کیا جائے۔ ایک اضافی مسئلہ کچرے کے ٹھوس کی سست رفتاری ہے، جس کے نتیجے میں بڑے، اعلی حجم کے استحکام کے تالابوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام حالات میں، استحکام کے تالاب میں آباد تہہ کئی مہینوں کے ذخیرہ کرنے کے بعد بھی 50 فیصد یا اس سے زیادہ مائع مرحلے پر مشتمل ہو سکتی ہے۔

جذب کرنے والے ریسائیکل سلوری سے برآمد ہونے والا کیلشیم سلفیٹ غیر رد عمل والے چونے کے پتھر اور کیلشیم سلفیٹ راکھ میں زیادہ ہو سکتا ہے۔ یہ آلودگی والے کیلشیم سلفیٹ کو مصنوعی جپسم کے طور پر وال بورڈ، پلاسٹر اور سیمنٹ کی پیداوار میں استعمال کرنے سے روک سکتے ہیں۔ غیر رد عمل شدہ چونا پتھر مصنوعی جپسم میں پائی جانے والی بنیادی نجاست ہے اور یہ قدرتی (کان کنی) جپسم میں بھی ایک عام نجاست ہے۔ اگرچہ چونا پتھر خود وال بورڈ اینڈ پروڈکٹس کی خصوصیات میں مداخلت نہیں کرتا ہے، لیکن اس کی کھرچنے والی خصوصیات پروسیسنگ کے سامان کے پہننے کے مسائل پیش کرتی ہیں۔ کیلشیم سلفائٹ کسی بھی جپسم میں ایک ناپسندیدہ نجاست ہے کیونکہ اس کے باریک ذرات کا سائز اسکیلنگ کے مسائل اور پروسیسنگ کے دیگر مسائل جیسے کیک کو دھونے اور پانی نکالنے کا باعث بنتا ہے۔

اگر LSFO عمل میں پیدا ہونے والی ٹھوس چیزیں مصنوعی جپسم کے طور پر تجارتی طور پر قابل فروخت نہیں ہیں، تو یہ فضلہ کو ٹھکانے لگانے کا ایک بڑا مسئلہ پیدا کرتا ہے۔ 1 فیصد سلفر کوئلے کو چلانے والے 1000 میگاواٹ کے بوائلر کے لیے، جپسم کی مقدار تقریباً 550 ٹن (مختصر) فی دن ہے۔ اسی پلانٹ کے لیے جو 2 فیصد سلفر کوئلہ نکالتا ہے، جپسم کی پیداوار تقریباً 1100 ٹن فی دن تک بڑھ جاتی ہے۔ فلائی ایش کی پیداوار کے لیے تقریباً 1000 ٹن فی دن کا اضافہ کرتے ہوئے، اس سے 1 فیصد سلفر کوئلے کے کیس کے لیے کل ٹھوس فضلہ 1550 ٹن فی دن اور 2 فیصد سلفر کیس کے لیے 2100 ٹن فی دن ہو جاتا ہے۔

EADS کے فوائد

LSFO اسکربنگ کا ایک ثابت شدہ ٹیکنالوجی متبادل SO2 کو ہٹانے کے لیے ری ایجنٹ کے طور پر چونے کے پتھر کو امونیا سے بدل دیتا ہے۔ ایل ایس ایف او سسٹم میں ٹھوس ریجنٹ ملنگ، اسٹوریج، ہینڈلنگ اور ٹرانسپورٹ کے اجزاء کو پانی یا اینہائیڈروس امونیا کے لیے سادہ اسٹوریج ٹینک سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ شکل 2 JET Inc کے ذریعہ فراہم کردہ EADS سسٹم کے لیے ایک فلو اسکیمیٹک دکھاتا ہے۔

امونیا، فلو گیس، آکسیڈائزنگ ہوا اور پراسیس پانی ایک جاذب میں داخل ہوتے ہیں جس میں سپرے نوزلز کی متعدد سطحیں ہوتی ہیں۔ نوزلز امونیا پر مشتمل ریجنٹ کی باریک بوندیں پیدا کرتی ہیں تاکہ آنے والی فلو گیس کے ساتھ ری ایجنٹ کے قریبی رابطے کو درج ذیل رد عمل کے مطابق یقینی بنایا جا سکے۔

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

فلو گیس سٹریم میں SO2 امونیم سلفائٹ پیدا کرنے کے لیے برتن کے اوپری نصف حصے میں امونیا کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جذب کرنے والے برتن کا نچلا حصہ آکسیڈیشن ٹینک کا کام کرتا ہے جہاں ہوا امونیم سلفیٹ کو امونیم سلفیٹ میں آکسائڈائز کرتی ہے۔ نتیجے میں امونیم سلفیٹ کے محلول کو جذب کرنے والے میں متعدد سطحوں پر سپرے نوزل ​​ہیڈرز پر واپس پمپ کیا جاتا ہے۔ اسکرب شدہ فلو گیس جذب کرنے والے کے اوپر سے باہر نکلنے سے پہلے، یہ ایک ڈیمسٹر سے گزرتی ہے جو کسی بھی داخل شدہ مائع کی بوندوں کو اکٹھا کرتی ہے اور باریک ذرات کو پکڑ لیتی ہے۔

SO2 کے ساتھ امونیا کا رد عمل اور سلفیٹ کو سلفیٹ آکسیکرن ایک اعلی ریجنٹ کے استعمال کی شرح حاصل کرتا ہے۔ استعمال ہونے والے ہر پاؤنڈ امونیا کے لیے چار پاؤنڈ امونیم سلفیٹ تیار ہوتے ہیں۔

جیسا کہ LSFO عمل کے ساتھ ہے، تجارتی ضمنی پروڈکٹ تیار کرنے کے لیے ری ایجنٹ/پروڈکٹ ری سائیکل اسٹریم کا ایک حصہ واپس لیا جا سکتا ہے۔ EADS سسٹم میں، ٹیک آف پروڈکٹ سلوشن کو سالڈ ریکوری سسٹم میں پمپ کیا جاتا ہے جس میں ہائیڈرو سائکلون اور سینٹری فیوج ہوتا ہے تاکہ امونیم سلفیٹ پروڈکٹ کو خشک کرنے اور پیک کرنے سے پہلے مرتکز کیا جا سکے۔ تمام مائعات (ہائیڈرو سائکلون اوور فلو اور سینٹری فیوج سینٹریٹ) کو واپس سلری ٹینک کی طرف لے جایا جاتا ہے اور پھر جذب کرنے والے امونیم سلفیٹ ری سائیکل اسٹریم میں دوبارہ متعارف کرایا جاتا ہے۔

• EADS سسٹمز SO2 کو ہٹانے کی اعلی کارکردگی (>99%) فراہم کرتے ہیں، جو کوئلے سے چلنے والے پاور پلانٹس کو سستے، زیادہ گندھک والے کوئلوں کو ملانے کے لیے زیادہ لچک فراہم کرتے ہیں۔
• جبکہ LSFO سسٹمز ہر ٹن SO2 ہٹانے کے لیے 0.7 ٹن CO2 بناتے ہیں، EADS عمل کوئی CO2 پیدا نہیں کرتا ہے۔
• چونکہ چونا اور چونا پتھر SO2 کو ہٹانے کے لیے امونیا کے مقابلے میں کم رد عمل کا حامل ہوتا ہے، اس لیے اعلیٰ گردشی شرحوں کو حاصل کرنے کے لیے پانی کے زیادہ استعمال اور پمپنگ توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں LSFO سسٹمز کے آپریٹنگ اخراجات زیادہ ہوتے ہیں۔
• EADS سسٹمز کے لیے سرمائے کی لاگت LSFO سسٹم کی تعمیر کے لیے جیسی ہے۔ جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے، جب کہ EADS سسٹم کو امونیم سلفیٹ بائی پروڈکٹ پروسیسنگ اور پیکجنگ کے آلات کی ضرورت ہوتی ہے، LSFO سے منسلک ریجنٹ کی تیاری کی سہولیات ملنگ، ہینڈلنگ اور ٹرانسپورٹ کے لیے درکار نہیں ہیں۔

EADS کا سب سے مخصوص فائدہ مائع اور ٹھوس فضلہ دونوں کا خاتمہ ہے۔ EADS ٹیکنالوجی ایک صفر مائع خارج ہونے والا عمل ہے، جس کا مطلب ہے کہ گندے پانی کے علاج کی ضرورت نہیں ہے۔ ٹھوس امونیم سلفیٹ بائی پروڈکٹ آسانی سے قابل فروخت ہے۔ امونیا سلفیٹ دنیا میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا کھاد اور کھاد کا جزو ہے، جس کی دنیا بھر میں مارکیٹ میں 2030 تک ترقی متوقع ہے۔ اس کے علاوہ، جبکہ امونیم سلفیٹ کی تیاری کے لیے سینٹری فیوج، ڈرائر، کنویئر اور پیکجنگ کے آلات کی ضرورت ہوتی ہے، یہ اشیاء غیر ملکیتی اور تجارتی طور پر ہیں۔ دستیاب اقتصادی اور مارکیٹ کے حالات پر منحصر ہے، امونیم سلفیٹ کھاد امونیا پر مبنی فلو گیس ڈی سلفرائزیشن کے اخراجات کو پورا کر سکتی ہے اور ممکنہ طور پر کافی منافع فراہم کر سکتی ہے۔

موثر امونیا ڈیسلفرائزیشن عمل منصوبہ بندی

شیڈونگ ژونگ پینگ اسپیشل سیرامکس کمپنی، لمیٹڈ چین میں سب سے بڑے سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​نئے مواد کے حل میں سے ایک ہے۔ SiC تکنیکی سیرامک: موہ کی سختی 9 ہے (نئے موہ کی سختی 13 ہے)، کٹاؤ اور سنکنرن کے خلاف بہترین مزاحمت کے ساتھ، بہترین رگڑ - مزاحمت اور اینٹی آکسیڈیشن۔ SiC پروڈکٹ کی سروس لائف 92% ایلومینا میٹریل سے 4 سے 5 گنا لمبی ہے۔ RBSiC کا MOR SNBSC سے 5 سے 7 گنا ہے، اسے زیادہ پیچیدہ شکلوں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کوٹیشن کا عمل تیز ہے، ترسیل وعدے کے مطابق ہے اور معیار کسی سے پیچھے نہیں ہے۔ ہم ہمیشہ اپنے اہداف کو چیلنج کرنے میں لگے رہتے ہیں اور اپنے دلوں کو معاشرے کو واپس دیتے ہیں۔