Vòi phun fgd silicon cacbua để khử lưu huỳnh trong nhà máy điện

Khử khí thải khí thải (FGD)
Loại bỏ các oxit lưu huỳnh, thường được gọi là Sox, từ một khí thải sử dụng thuốc thử kiềm, chẳng hạn như bùn đá vôi ướt.

Khi nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong các quy trình đốt để chạy nồi hơi, lò nung hoặc thiết bị khác, chúng có khả năng giải phóng SO2 hoặc SO3 như một phần của khí thải. Các oxit lưu huỳnh này phản ứng dễ dàng với các yếu tố khác để tạo thành các hợp chất có hại như axit sunfuric và có khả năng ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Do những tác động tiềm năng này, việc kiểm soát hợp chất này trong khí thải là một phần thiết yếu của các nhà máy điện bị bắn than và các ứng dụng công nghiệp khác.

Do các mối quan tâm xói mòn, cắm và xây dựng, một trong những hệ thống đáng tin cậy nhất để kiểm soát các khí thải này là quá trình khử lưu huỳnh khí thải (FGD) của tháp mở bằng đá vôi, nước biển ngậm nước, nước biển hoặc dung dịch kiềm khác. Vòi phun phun có thể phân phối hiệu quả và đáng tin cậy các bùn này vào các tháp hấp thụ. Bằng cách tạo ra các mẫu đồng đều của các giọt có kích thước phù hợp, các vòi phun này có thể tạo ra diện tích bề mặt cần thiết cho sự hấp thụ thích hợp trong khi giảm thiểu sự xâm nhập của dung dịch chà vào khí thải.

Chọn vòi hấp thụ FGD:
Các yếu tố quan trọng cần xem xét:

Cây mật độ truyền thông và độ nhớt
Kích thước giọt yêu cầu
Kích thước giọt chính xác là rất cần thiết để đảm bảo tốc độ hấp thụ thích hợp
Vật liệu vòi phun
Vì khí thải thường bị ăn mòn và chất lỏng chà thường là một bùn có hàm lượng chất rắn cao và tính chất mài mòn, việc chọn vật liệu chống ăn mòn và hao mòn thích hợp là rất quan trọng
Nốt guốc chống lại
Vì chất lỏng chà thường là một bùn có hàm lượng chất rắn cao, nên việc lựa chọn vòi phun liên quan đến khả năng chống guốc là rất quan trọng
Mẫu phun và vị trí
Để đảm bảo sự hấp thụ đúng mức độ bao phủ của luồng khí không có đường tránh và đủ thời gian cư trú là rất quan trọng
Kích thước và loại kết nối vòi phun
Tốc độ dòng chảy chất lỏng bắt buộc
Áp lực có sẵn (∆P) trên vòi phun
∆P = áp suất cung cấp tại vòi phun - áp suất xử lý bên ngoài vòi phun
Các kỹ sư có kinh nghiệm của chúng tôi có thể giúp xác định vòi phun nào sẽ thực hiện theo yêu cầu với chi tiết thiết kế của bạn
Sử dụng vòi hấp thụ FGD thông thường và các ngành công nghiệp:
Than và các nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch khác
Nhà máy lọc dầu
Thuốc đốt chất thải thành phố
Lò nung xi măng
Máy luyện kim loại

SIC Vật liệu dữ liệu

Hạn chế với vôi/đá vôi

Như được hiển thị trong Hình 1, các hệ thống FGD sử dụng quá trình oxy hóa cưỡng bức vôi/đá vôi (LSFO) bao gồm ba hệ thống phụ chính:

• Chuẩn bị, xử lý và lưu trữ thuốc thử
• Tàu hấp thụ
• Xử lý chất thải và sản phẩm phụ

Chuẩn bị thuốc thử bao gồm việc truyền tải đá vôi nghiền nát (CACO3) từ một silo lưu trữ đến một bể chứa thức ăn kích động. Phần mềm đá vôi thu được sau đó được bơm vào bình hấp thụ cùng với khí đốt lò hơi và không khí oxy hóa. Vòi phun phun cung cấp các giọt thuốc thử tốt mà sau đó chảy ngược dòng đến khí thải đến. SO2 trong khí thải phản ứng với thuốc thử giàu canxi để tạo thành canxi sulfite (CASO3) và CO2. Không khí được đưa vào chất hấp thụ thúc đẩy quá trình oxy hóa CASO3 đến CASO4 (dạng dihydrate).

Các phản ứng LSFO cơ bản là:

Caco3 + SO2 → CASO3 + CO2 · 2H2O

Bùn oxy hóa thu thập ở đáy của chất hấp thụ và sau đó được tái chế cùng với thuốc thử mới trở lại các tiêu đề phun phun. Một phần của luồng tái chế được rút vào hệ thống xử lý chất thải/sản phẩm phụ, thường bao gồm hydrocyclone, trống hoặc bộ lọc đai và bể chứa nước thải/rượu bị kích động. Nước thải từ bể chứa được tái chế trở lại bể chứa thuốc thử đá vôi hoặc đến hydrocyclone nơi tràn ra được loại bỏ dưới dạng nước thải.

Vôi điển hình/đá vôi cưỡng bức oxy hóa quá trình chà ướt

Các hệ thống LSFO ướt thường có thể đạt được hiệu quả loại bỏ SO2 là 95-97 %. Tuy nhiên, mức độ trên 97,5 phần trăm để đáp ứng các yêu cầu kiểm soát khí thải là khó khăn, đặc biệt là đối với các nhà máy sử dụng than lưu huỳnh cao. Các chất xúc tác magiê có thể được thêm vào hoặc đá vôi có thể được nung thành vôi phản ứng cao hơn (CAO), nhưng những sửa đổi như vậy liên quan đến thiết bị thực vật bổ sung và chi phí lao động và năng lượng liên quan. Ví dụ, nung thành vôi yêu cầu lắp đặt lò vôi riêng biệt. Ngoài ra, vôi dễ dàng kết tủa và điều này làm tăng khả năng hình thành tiền gửi quy mô trong máy chà.

Chi phí nung với lò vôi có thể được giảm bằng cách tiêm trực tiếp đá vôi vào lò hơi. Theo cách tiếp cận này, vôi được tạo ra trong nồi hơi được mang bằng khí thải vào máy lọc. Các vấn đề có thể có bao gồm nồi hơi tắc nghẽn, can thiệp vào truyền nhiệt và bất hoạt vôi do quá mức trong nồi hơi. Hơn nữa, vôi làm giảm nhiệt độ dòng chảy của tro nóng chảy trong nồi hơi đốt than, dẫn đến các mỏ rắn mà nếu không sẽ không xảy ra.

Chất thải chất lỏng từ quá trình LSFO thường được hướng đến các ao ổn định cùng với chất thải lỏng từ nơi khác trong nhà máy điện. Nước thải chất lỏng FGD ướt có thể được bão hòa với các hợp chất sulfite và sulfate và các cân nhắc về môi trường thường giới hạn sự giải phóng của nó đối với các dòng sông, suối hoặc các dòng nước khác. Ngoài ra, nước thải/rượu tái chế trở lại máy lọc có thể dẫn đến sự tích tụ natri hòa tan, kali, canxi, magiê hoặc muối clorua. Những loài này cuối cùng có thể kết tinh trừ khi chảy máu đủ để giữ cho nồng độ muối hòa tan dưới độ bão hòa. Một vấn đề bổ sung là tốc độ giải quyết chậm của chất rắn chất thải, dẫn đến nhu cầu về các ao ổn định lớn, khối lượng lớn. Trong điều kiện điển hình, lớp giải quyết trong ao ổn định có thể chứa 50 % hoặc nhiều pha lỏng ngay cả sau vài tháng lưu trữ.

Canxi sulfate thu hồi từ bùn tái chế hấp thụ có thể cao trong đá vôi không phản ứng và tro canxi sulfite. Những chất gây ô nhiễm này có thể ngăn canxi sulfate được bán dưới dạng thạch cao tổng hợp để sử dụng trong bảng, thạch cao và sản xuất xi măng. Đá vôi không phản ứng là tạp chất chiếm ưu thế được tìm thấy trong thạch cao tổng hợp và nó cũng là một tạp chất phổ biến trong thạch cao tự nhiên (khai thác). Mặc dù chính đá vôi không can thiệp vào các thuộc tính của các sản phẩm cuối bảng, nhưng tính chất mài mòn của nó đưa ra các vấn đề hao mòn cho thiết bị xử lý. Canxi sulfite là một tạp chất không mong muốn trong bất kỳ thạch cao nào vì kích thước hạt mịn của nó đặt ra các vấn đề mở rộng và các vấn đề xử lý khác như rửa bánh và khử nước.

Nếu các chất rắn được tạo ra trong quy trình LSFO không thể thị trường về mặt thị trường như thạch cao tổng hợp, thì điều này đặt ra một vấn đề xử lý chất thải lớn. Đối với nồi hơi 1000 MW bắn than lưu huỳnh 1 phần trăm, lượng thạch cao là khoảng 550 tấn (ngắn)/ngày. Đối với cùng một nhà máy bắn 2 phần trăm than lưu huỳnh, sản lượng thạch cao tăng lên khoảng 1100 tấn/ngày. Thêm khoảng 1000 tấn/ngày để sản xuất tro bay, điều này đưa tổng trọng tải chất thải rắn lên khoảng 1550 tấn/ngày cho trường hợp than lưu huỳnh 1 % và 2100 tấn/ngày cho trường hợp lưu huỳnh 2 %.

Ưu điểm của EADS

Một sự thay thế công nghệ đã được chứng minh cho việc chà LSFO thay thế đá vôi bằng amoniac làm thuốc thử để loại bỏ SO2. Các thành phần phay, lưu trữ, xử lý và vận chuyển rắn trong hệ thống LSFO được thay thế bằng các bể chứa đơn giản cho amoniac nước hoặc khan. Hình 2 cho thấy một sơ đồ dòng chảy cho hệ thống EADS được cung cấp bởi Jet Inc.

Amoniac, khí thải, oxy hóa không khí và xử lý nước xâm nhập vào một chất hấp thụ chứa nhiều mức độ phun. Các vòi phun tạo ra các giọt thuốc thử có chứa amoniac để đảm bảo tiếp xúc thân mật của thuốc thử với khí thải đến theo các phản ứng sau:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4) 2SO3

(2) (NH4) 2SO3 + ½O2 → (NH4) 2SO4

SO2 trong dòng khí thải phản ứng với amoniac ở nửa trên của tàu để tạo ra amoni sulfite. Đáy của bình hấp thụ đóng vai trò là bể oxy hóa nơi không khí oxy hóa ammonium sulfite thành ammonium sulfate. Dung dịch ammonium sulfate thu được được bơm trở lại các tiêu đề phun nước ở nhiều cấp độ trong chất hấp thụ. Trước khi khí thải được chà ra khỏi đỉnh của chất hấp thụ, nó đi qua một bộ khử trùng kết hợp bất kỳ giọt chất lỏng bị ràng buộc nào và thu được các hạt mịn.

Phản ứng amoniac với SO2 và quá trình oxy hóa sulfite thành sulfate đạt được tốc độ sử dụng thuốc thử cao. Bốn pound ammonium sulfate được sản xuất cho mỗi pound amoniac tiêu thụ.

Cũng như quy trình LSFO, một phần của dòng tái chế thuốc thử/sản phẩm có thể được rút để sản xuất một sản phẩm phụ thương mại. Trong hệ thống EADS, dung dịch sản phẩm cất cánh được bơm vào hệ thống phục hồi chất rắn bao gồm hydrocyclone và ly tâm để cô đặc sản phẩm amoni sunfat trước khi khô và đóng gói. Tất cả các chất lỏng (tràn hydrocyclone và ly tâm ly tâm) được hướng trở lại bể bùn và sau đó được giới thiệu lại vào dòng tái chế amoni sunfat hấp thụ.

• Các hệ thống EADS cung cấp hiệu quả loại bỏ SO2 cao hơn (> 99%), mang lại cho các nhà máy nhiệt điện than linh hoạt hơn để pha trộn các loại than lưu huỳnh rẻ hơn, cao hơn.
• Trong khi các hệ thống LSFO tạo ra 0,7 tấn CO2 cho mỗi tấn SO2 bị loại bỏ, quá trình EADS không tạo ra CO2.
• Do vôi và đá vôi ít phản ứng hơn so với amoniac để loại bỏ SO2, nên tiêu thụ nước và năng lượng bơm quá trình cao hơn để đạt được tỷ lệ lưu thông cao. Điều này dẫn đến chi phí vận hành cao hơn cho các hệ thống LSFO.
• Chi phí vốn cho các hệ thống EADS tương tự như để xây dựng hệ thống LSFO. Như đã lưu ý ở trên, trong khi hệ thống EADS yêu cầu xử lý phụ và thiết bị đóng gói amoni sunfat, các thiết bị chuẩn bị thuốc thử liên quan đến LSFO là không cần thiết để phay, xử lý và vận chuyển.

Ưu điểm đặc biệt nhất của EAD là loại bỏ cả chất thải chất lỏng và rắn. Công nghệ EADS là một quá trình xả thải không chất lỏng, có nghĩa là không cần xử lý nước thải. Các sản phẩm phụ amoni sunfat rắn có thể tiếp thị dễ dàng; Amoniac sulfate là thành phần phân bón và phân bón được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, với sự tăng trưởng thị trường trên toàn thế giới dự kiến ​​đến năm 2030. Ngoài ra, trong khi việc sản xuất ammonium sulfate đòi hỏi phải có một máy ly tâm, máy sấy, xe tải và thiết bị đóng gói, các mặt hàng này không có sẵn. Tùy thuộc vào điều kiện kinh tế và thị trường, phân bón ammonium sulfate có thể bù đắp chi phí cho quá trình khử lưu huỳnh khí thải dựa trên amoniac và có khả năng mang lại lợi nhuận đáng kể.

Sơ đồ quá trình khử lưu huỳnh hóa amoniac hiệu quả

Shandong Zhongpeng Special Geramics Co., Ltd là một trong những giải pháp vật liệu mới gốm silicon lớn nhất ở Trung Quốc. Gốm kỹ thuật SIC: Độ cứng của MOH là 9 (độ cứng của MOH mới là 13), với khả năng chống xói mòn và ăn mòn tuyệt vời, mài mòn tuyệt vời-kháng và chống oxy hóa. Tuổi thọ dịch vụ của SIC Sản phẩm dài hơn 4 đến 5 lần so với vật liệu alumina 92%. MOR của RBSIC là 5 đến 7 lần so với SNBSC, nó có thể được sử dụng cho các hình dạng phức tạp hơn. Quá trình trích dẫn nhanh chóng, việc giao hàng như đã hứa và chất lượng là không ai sánh kịp. Chúng tôi luôn kiên trì thách thức các mục tiêu của mình và trả lại trái tim cho xã hội.