Система за десулфуризация с варовик-гипс: доказано решение за контрол на емисиите на SO₂ в големи мащаби

Ключови думи за фокус: limestone gypsum FGD, limestone FGD system, wet limestone desulfurization, flue gas desulfurization system, limestone gypsum process

Мета Описание: Научете как системите за десулфуризация с варовик и гипс премахват SO₂ от промишлените димни газове и защо тази технология продължава да се използва широко в електроцентрали, стоманолеярни заводи, циментови заводи и други големи промишлени обекти.

Защо системата за десулфуризация с варовик и гипс продължава да се използва широко

Когато промишлените компании оценяват технологии за десулфуризация на димните газове, системата за десулфуризация с варовик и гипс обикновено е една от първите процеси, които се вземат под внимание.

Причината не е трудна за разбиране.

Тази технология се използва широко в големи промишлени обекти от десетилетия. Варовикът е леснодостъпен в много региони, процесът е добре установен, а получената гипсова смес може да се използва в подходящи приложения.

Мократа варовиково-гипсова система за десулфуризация (FGD) е особено разпространена в големи електроцентрали, но приложението ѝ не се ограничава само до енергийния сектор.

Стоманолеярната, металургичната, химическата и други индустрии също могат да изискват мащабно отстраняване на SO₂.

За тези проекти целта не е просто да се инсталира абсорбер. Целият процес трябва да функционира непрекъснато при променящ се газов поток, серен товар и работни условия.

MirShine Environmental Group предоставя персонализирани варовиково-гипсови системи за десулфуризация, базирани на реалните условия във всеки промишлен обект.

Как функционира варовиково-гипсовата система за десулфуризация (FGD)?

Процесът използва варовик, предимно калциев карбонат (CaCO₃), като реагент за десулфуризация.

Варовикът се подготвя като суспензия и се циркулира през абсорбера.

Горещият димен газ влиза в абсорбера и встъпва в контакт с варовиковата суспензия.

SO₂ се абсорбира в течната фаза и реагира със съединения, съдържащи калций.

Опростената обща реакция най-накрая може да се представи като:

SO₂ + CaCO₃ + O₂ → CaSO₄ + CO₂

Калциевият сулфат може да образува гипс при контролирани технологични условия.

Получената гипсова суспензия се отделя от течността и може да бъде допълнително дехидратирана.

Точният химичен път включва промежуточни сулфитни и бисулфитни видове, но практическата цел е да се преобразува газообразният SO₂ в стабилен твърд продукт.

Основно оборудване в система за пречистване на димни газове с варовик

Пълната система за пречистване на димни газове с варовик и гипс съдържа няколко основни подсистеми.

Подготовка на варовика

Варовикът трябва да бъде смлян и подготвен до необходимия размер на частиците.

В зависимост от проекта варовикът може да се закупува в подходяща прахообразна форма или да се обработва на място.

Качеството и финотата на варовика влияят върху скоростта на неговата реакция и използването му.

Абсорбер

Абсорберът е основният компонент на мократа система за дезоксидация на флуидни газове (FGD).

Флуидните газове постъпват в абсорбера и влизат в контакт с циркулиращата суспензия от варовик.

Нивата на разпръскване, разпределението на капките, циркулацията на течността, скоростта на газа и времето на престой всички влияят върху отстраняването на SO₂.

Система за циркулация на сламката

Циркулационните помпи преместват абсорбиращата суспензия през системата за разпръскване.

Надеждната работа на помпите е от съществено значение, тъй като абсорберът обикновено работи непрекъснато.

Система за окисление

Абсорбираните сярни съединения трябва да бъдат окислени, за да се образува калциев сулфат.

В суспензията се вкарва въздух, за да се подпомогне окислението.

Стабилното окисление е важно за производството на гипс с подходящи характеристики.

Дехидратация на гипс

След окислението гипсовата суспензия се отделя от течността.

Оборудването за дехидратация намалява съдържанието на вода и подготвя гипса за съхранение или по-нататъшна употреба.

Защо варовикът е подходящ за FGD?

Един от най-големите предимства на варовика е наличността му.

Залежите от варовик съществуват в много части на света, а материала обикновено е по-евтин от някои алтернативни реагенти.

Зрялата верига за доставки прави FGD с варовик привлекателна за големи индустриални проекти, при които консумацията на реагент може да бъде значителна.

Друго предимство е възможността за използване на гипс.

В зависимост от чистотата и качеството си десулфуризационният гипс може да се използва в приложения като строителни материали или производство на цимент.

Известнякови десулфуризационни системи в електроцентрали

Големите въглищни електроцентрали традиционно са били едно от най-важните приложения за мокри известнякови десулфуризационни системи.

Големите котли произвеждат значителни обеми димни газове, а концентрацията на серен диоксид може да варира в зависимост от характеристиките на горивото.

Правилно проектирана десулфуризационна система трябва да може да поема промени в:

• Натоварването на котела

• Съдържанието на сера в горивото

• Разход на димни газове

• Температура на газа

Затова абсорберът и циркулационната система трябва да имат достатъчна оперативна гъвкавост.

Известнякови десулфуризационни системи в стоманолеярни заводи

Стоманолеярните заводи могат да имат няколко източника на емисии, съдържащи сяра.

В зависимост от производствения процес, базираната на варовик FGD може да се използва там, където мократа газова обработка е технически подходяща.

Проектирането на системата трябва да взема предвид концентрацията на прах и други компоненти на газа, които могат да повлияят на работата на суспензията и износването на оборудването.

Варовикова FGD в циментови заводи

Циментовите заводи генерират големи количества изпускателни газове от пещите и свързаните процеси.

Съставът и температурата на газа могат значително да се различават от тези при конвенционалните енергийни котли.

В резултат на това системата FGD трябва да бъде проектирана според действителните условия в пещта.

Фактори, влияещи върху ефективността на варовиковата FGD

Няколко фактора влияят върху крайната ефективност на отстраняването на SO₂.

Реактивност на варовика

Качеството на варовика влияе върху разтварянето и скоростта на реакцията.

Съотношение течност-газ

Количеството циркулираща суспензия през абсорбера трябва да е достатъчно, за да осигури ефективен газ-течен контакт.

Скорост на газа

Скоростта на газа влияе върху времето на престой, пада на налягането и ефективността на абсорбера.

pH

Суспензията в абсорбера трябва да се поддържа в подходящ диапазон на работа.

Оксидация

Стабилното окисление е необходимо за преобразуване на сярните съединения в гипс.

Ретрофит проекти за варовикови FGD системи

Много съществуващи индустриални обекти вече разполагат с някаква форма на десулфуризиращо оборудване, но трябва да отговарят на новите изисквания за емисии.

Ретрофитът може да включва:

• Модификация на абсорбера

• Подобряване на системата за пръскане

• Замяна на циркулационна помпа

• Подобрения в подготовката на варовик

• Модификация на системата за окисляване

• Модернизиране на системата за дехидратация на гипс

• Модернизиране на системата за управление

Точният обхват зависи от съществуващата система.

Инжинерните работи по модернизиране често са по-сложни от инсталацията на нова система, тъй като новото оборудване трябва да бъде интегрирано със съществуващите конструкции и канали.

Как MirShine подхожда към проекти за варовикова FGD

MirShine Environmental Group предоставя персонализирани решения за десулфуризация на димни газове за промишлени клиенти.

Процесът на проектиране започва с основните експлоатационни данни.

Това включва:

• Разход на димни газове

• Концентрация на SO₂

• Температура

• Концентрация на прах

• Изисквана концентрация на изходящия поток

• Работни часове

• Свойства на варовика

Също се вземат предвид наличното пространство на обекта и съществуващото оборудване.

За проекти по модернизация особено важни са планировката на обекта и чертежите на съществуващата система.

Варовикова FGD срещу други технологии за десулфуризация

Варовиково-гипсовата FGD е само един от вариантите, налични за промишлени клиенти.

В зависимост от проекта, други технологии могат да включват:

• Амонячна FGD

• Полусуха десулфуризация

• Суха десулфуризация

Изборът трябва да се основава както на технически, така и на икономически фактори.

За голям обект с достъп до евтин варовик и потенциален пазар за гипс, FGD с варовик и гипс може да бъде привлекателно решение.

За завод с надеждно доставяне на амоняк и интерес към възстановяване на амониев сулфат, FGD с амоняк може да заслужава разглеждане.

Правилният избор зависи от конкретния проект.

Заключение

FGD с варовик и гипс остава важна технология за контрол на SO₂ в големи индустриални мащаби поради зрелия си процес, широката наличност на реагенти и потенциалното използване на гипс.

Обаче надеждната работа зависи от правилно проектиране.

Проектирането на абсорбера, качеството на варовика, циркулацията на суспензията, окислението, обработката на гипса и системите за управление всички допринасят за крайния резултат.

MirShine предоставя персонализирани FGD решения с варовик и гипс за индустриални клиенти, включително нови инсталации и модернизационни проекти.

Чрез оценка на целия процес, а не само на абсорбера, MirShine се стреми да осигури практически системи, които могат да работят надеждно на дълга срока.

Често задавани въпроси

Какво е влажната десулфуризация с варовик и гипс?

Това е влажен процес за десулфуризация на отработените газове, при който се използва суспензия от варовик за абсорбиране на SO₂ и превръщане на сярата в калциев сулфат, който обикновено се възстановява като гипс.

Защо се използва варовик за десулфуризация на отработените газове?

Варовикът е широко разпространен и обикновено икономичен. Зрялата му верига за доставки го прави подходящ за големи индустриални десулфуризационни системи.

Какво е гипсът от десулфуризация на отработените газове?

Гипсът от десулфуризация на отработените газове е калциев сулфат, произведен по време на влажния процес за десулфуризация с варовик. В зависимост от качеството си той може да е подходящ за приложения в строителството.

Какво е основното оборудване в системата за десулфуризация с варовик?

Основното оборудване включва подготовката на варовика, абсорбера, циркулационните помпи за суспензия, системата за окисляне, оборудването за дехидратация на гипса, тръбопроводите и системите за управление.

Може ли системата за десулфуризация с варовик да се използва в съществуващи електроцентрали?

Да. Съществуващите системи за десулфуризация могат да бъдат модернизирани или разширени, за да се подобри ефективността на отстраняването на SO₂ и да се изпълнят по-строгите изисквания за емисии.

Какво влияе върху ефективността на FGD с варовик?

Важни фактори включват реактивността на варовика, циркулацията на суспензията, скоростта на газа, pH, температура, окисление и конструкцията на абсорбера.

Подходяща ли е FGD с варовик за стоманолеярни заводи?

Може да е подходяща за определени процеси по производство на стомана и свързани процеси, в зависимост от състава на газа и изискваната ефективност при премахване на SO₂.

Може ли MirShine да предостави пълна FGD система с варовик?

MirShine може да предостави персонализирани инженерни решения и оборудване за FGD според условията на димните газове, изискванията за емисии и местните условия на клиента.