Технология за влажно известняково газово почистване (FGD): Практично контролиране на SO₂ за електроцентрали, стоманолеярни и тежки промишлени предприятия

Ключови думи за фокус: wet limestone FGD, limestone FGD technology, industrial desulfurization system, SO₂ removal system, wet flue gas desulfurization

Мета Описание: Разберете как влажната варовикова технология за десулфуризация на отпадъчни газове контролира емисиите на SO₂ в електроцентрали, стоманолеярни заводи, циментови заводи и други сектори от тежката промишленост, включително проектиране на системи, експлоатация, аспекти при модернизация и възстановяване на гипс.

По-подробен поглед върху влажната варовикова десулфуризация

Десулфуризацията на отпадъчни газове е задължителна част от екологичния контрол в промишленостите, които изгарят горива, съдържащи сера, или преработват суровини, съдържащи сера.

Сред различните технологии за десулфуризация на отпадъчни газове (FGD), налични днес, мократа десулфуризация с варовик остава едно от най-установените решения за промишлени приложения с висока мощност.

Технологията е особено актуална там, където трябва непрекъснато да се обработват големи количества отпадъчни газове.

Мокра FGD система с варовик използва суспензия от варовик за абсорбиране на серен диоксид от отпадъчните газове. Чрез абсорбция, химична реакция, окисление и твърдо-теченото разделяне серата се възстановява предимно под формата на гипс.

Процесът е относително зрел, но това не означава, че всяко проектиране може да използва еднакъв дизайн.

Електроцентрала, стоманолеярна фабрика, циментова фабрика и химически завод могат да имат много различни температури на газовете, концентрации на прах, товари от сера, режими на работа и налично пространство.

Добро инженерно проектиране на FGD започва именно от тези различия.

Основният процес

Първата стъпка е подготовката на варовика.

Варовикът се смачква и мели или се доставя в подходящ прахообразен вид, преди да се смеси с вода за получаване на суспензия.

Суспензията се подава под налягане към абсорбера.

Вътре в абсорбера отработените газове преминават през зона за разпрашаване, където суспензията от варовик се разпределя чрез множество нива за разпрашаване.

SO₂ от отработените газове се разтваря в течните капки.

След това реагира със съединения, съдържащи калций.

Сярните съединения по-нататък се окисляват, образувайки калциев сулфат.

При подходящи условия в суспензията се образуват кристали на гипс.

Гипсът след това се отделя и дехидратира.

Този процес позволява газовият замърсител да бъде преобразуван в стабилен твърд продукт.

Защо е важен газово-течен контакт

Абсорберът е в центъра на ефективността на мократа варовикова FGD система.

Системата трябва да приведе голям обем газ в плътен контакт с циркулиращата суспензия.

Разположението на разпръскващите сопла, размерът на капките, скоростта на газа, разпределението на течността и размерите на абсорбера всички влияят върху този контакт.

Ако разпределението на суспензията е неравномерно, някои части от газа може да не получат достатъчен контакт с абсорбиращото вещество.

Ако скоростта на газа е твърде висока, загубата на налягане и увлечението могат да се увеличат.

Следователно проектирането на абсорбера е инженерен проблем, включващ няколко взаимно противоречащи фактора.

Качеството и смилането на варовика

Не всички варовици се държат по един и същ начин.

Различните източници на варовик имат различен химичен състав, твърдост, чистота и реактивност.

Затова проектът на FGD системата трябва да взема предвид конкретния варовик, който ще се използва.

Ако варовикът се подготвя на място, оборудването за смилане също става част от цялостната система.

Изискваната финота влияе върху реакционната ефективност, докато мощността за смилане допринася за експлоатационните разходи.

Поради тази причина изборът и подготовката на варовика трябва да се оценяват още в ранните етапи на проектното проектиране.

Управление на химичния състав на суспензията

Абсорбционната суспензия не е просто вода, смесена с варовик.

Химичният ѝ състав се променя непрекъснато по време на абсорбция на SO₂ и реакция на калциевите съединения.

Работното pH трябва да се контролира в подходящия диапазон.

Ако pH стане твърде ниско, абсорбционната ефективност за SO₂ може да бъде засегната.

Ако се добави прекомерно количество варовик без надлежащ контрол, използването на реагента може да стане неефективно.

Следователно системата изисква измервателни уреди и автоматично управление, за да се осигури стабилно работно състояние.

Окисление и образуване на гипс

Сярните съединения, образувани по време на абсорбцията, не се превръщат незабавно в гипс.

Пулпата изисква етап на окисление.

В абсорбера или в специална зона за окисление се подава въздух, за да се преобразуват сулфитните видове в сулфати.

Този процес е важен, тъй като стабилното образуване на гипс зависи от ефективното окисление.

Качеството на получената гипсова продукция може да бъде повлияно от условията на окисление, концентрацията на твърди вещества, кристализацията, примесите и ефективността на дехидратацията.

Дехидратация на гипс

След като гипсът е произведен, той трябва да се отдели от пулпата.

Оборудването за дехидратация може да намали съдържанието на вода и да получи материал, който е по-лесен за съхранение, транспортиране или потенциално повторно използване.

В зависимост от проекта оборудването може да включва хидроциклони, вакуумни лентови филтри или други технологии за разделяне на твърди и течни фази.

Подходящата конфигурация зависи от изискванията към гипса и общия технологичен дизайн.

Влажна варовикова система за дезоксидация на отпадъчни газове за електроцентрали

Електроцентралите обикновено изискват системи за дезоксидация на отпадъчни газове с висока мощност поради големите обеми отпадъчни газове.

Влажната варовикова система може да бъде проектирана така, че да осигурява непрекъснато функциониране и да понася промени в товара на котела.

Проектирането трябва да взема предвид:

• Максимален и минимален разход на газ

• Концентрация на SO₂

• Температура на димните газове

• Натоварване с прах

• Качество на варовика

• Изисквана граница за емисии

Системата също изисква достатъчна резервност за критичното оборудване, когато непрекъснатата работа на централата е от съществено значение.

Влажна варовикова система за дезоксидация на отпадъчни газове за стоманолеярни и металургични приложения

Стоманолеярните и металургичните процеси могат да произвеждат отпадъчни газове, съдържащи SO₂ заедно с високи концентрации на прах и други компоненти.

Тези условия могат да създадат допълнителни предизвикателства за мокрите FGD системи.

Прашните частици, които навлизат в абсорбера, могат да повлияят на свойствата на суспензията и да увеличат износа на оборудването.

Следователно контролът на прашните частици в предходната стъпка и управлението на суспензията трябва да се разглеждат заедно.

Мокри варовикови FGD системи за индустриални котли

Индустриалните котли са друго важно приложение.

В отличие от много големите електроцентрали, обектите с индустриални котли често разполагат с относително ограничено място за инсталиране.

Това прави подреждането на оборудването особено важно.

Трябва да се вземат предвид компактните проекти, подходящото трасиране на въздушните канали, изборът на помпи и достъпът за поддръжка.

Ретрофит на FGD: Какво го прави различен?

Инсталирането на мокра варовикова FGD система в работещ индустриален обект изисква повече от просто избиране на абсорбер.

Инженерите трябва да разбират съществуващата инсталация.

Например:

Къде може да се монтира абсорберът?

Може ли съществуващият вентилатор да поеме допълнителната загуба на налягане?

Има ли достатъчно място за подготовката на варовик?

Как ще се отстранява гипсът?

Може ли инсталацията да осигури достатъчно технологична вода?

Как новата система за управление ще комуникира със съществуващата инсталация?

Тези въпроси могат значително да повлияят върху окончателния проект.

Проектът за модернизация може да включва промени в съществуващите канали, вентилатори, помпи, електрически системи, конструктивни подпори и системи за управление.

Енергийно потребление и загуба на налягане

Системата за десулфуризация на отпадъчните газове (FGD) потребява енергия.

Основните потребители на енергия могат да включват:

• Насоси за циркулация на суспензията

• Оборудване за смилане на варовик

• Вентилатори за подаване на въздух за окисление

• Оборудване за дренаж на гипса

Абсорберът и тръбопроводната система също предизвикват загуба на налягане.

Следователно ефективният проект на FGD не трябва да се фокусира изключително върху ефективността на премахването на SO₂.

Инженерната цел трябва да е постигането на изискваната екологична производителност при контролирано потребление на енергия и експлоатационни разходи.

Инженерен опит на MirShine в областта на FGD

MirShine Environmental Group предоставя индустриални решения за десулфуризация, включващи FGD с варовик-гипс, FGD на базата на амоняк и други технологии за третиране на отпадъчни газове.

Компанията работи с клиенти от различни промишлени сектори и оценява всеки проект според действителните изисквания към процеса.

За проекти за десулфуризация с варовик обхватът на инженерните услуги може да включва:

• Проектиране на процес

• Проектиране на абсорбера

• Циркулация на суспензията

• Подготовка на варовика

• Оксидация

• Обработка на гипса

• Канали за вентилация

• Системи за управление

• Производство на оборудване

• Интеграция на проекта

За съществуващи заводи условията за модернизация се включват в проекта от самото начало.

Избор на подходяща технология за десулфуризация

Влажната десулфуризация с варовик е добре установена, но не е автоматично най-доброто решение за всеки завод.

Правилното сравнение на технологиите трябва да включва:

• Концентрация на SO₂

• Разход на димни газове

• Изисквана ефективност на премахване

• Наличност на реагенти

• Цената на реагента

• Стойност на страничния продукт

• Наличност на вода

• Налично пространство

• Консумация на енергия

• Съществуващи устройства

За някои заводи влажната десулфуризация с варовик може да осигури най-доброто равновесие.

За други заводи десулфуризацията с амоняк или полу-сухите/сухите процеси могат да са по-подходящи.

Най-доброто решение е това, което отговаря на конкретния проект.

Заключение

Влажната десулфуризация с варовик остава важна технология за контрол на емисиите на SO₂ в големи промишлени мащаби.

Дългата ѝ експлоатационна история, установената верига за доставка на оборудване, широко разпространената наличност на варовик и потенциалното използване на гипс я правят практически приложим избор за много случаи.

Едновременно с това успешните проекти за десулфуризация изискват подробно инженерно проектиране.

Трябва да се вземат предвид дизайна на абсорбера, химията на суспензията, качеството на варовика, окислението, обработката на гипса, загубата на налягане, енергийното потребление и условията за модернизация.

MirShine Environmental Group предоставя персонализирани решения за десулфуризация за електроцентрали, стоманолеярни заводи, циментови заводи, химически предприятия и други промишлени клиенти.

Чрез комбиниране на влажната известнякова-гипсова система за пречистване на димни газове (FGD) с други екологични технологии MirShine може да подпомага клиенти, които търсят интегрирани решения за третиране на димни газове, а не отделни устройства.

Често задавани въпроси

Какво представлява влажната известнякова FGD?

Влажната известнякова FGD е технология за десулфуризация на димни газове, при която се използва суспензия от известняк за абсорбиране на SO₂ и неговото преобразуване в калциев сулфат, който обикновено се възстановява като гипс.

Какъв е основният реагент, използван във влажната известнякова FGD?

Основният реагент е известняк, който обикновено се подготвя като водна суспензия преди влизане в абсорбера.

Какъв е страничният продукт от известняковата FGD?

Основният твърд страничен продукт е гипсът, който потенциално може да се използва, в зависимост от неговото качество и местните пазарни изисквания.

Влажната известнякова FGD ли консумира много вода?

Влажните FGD системи изискват технологична вода, а разходът на вода зависи от конфигурацията на системата, условията на димните газове, изпаряването, изискванията за отстраняване на отпадъчни течности и обработката на гипса.

В кои индустрии се използва влажната известнякова FGD?

Често срещани приложения включват производство на електроенергия, стоманопроизводство, металургия, циментова промишленост, химическа обработка и други промишлени процеси, които отделят сяра.

Може ли мократа варовикова FGD система да отстрани високи концентрации на SO₂?

Мократа варовикова FGD система може да бъде проектирана за широк спектър от концентрации на SO₂. Подходящата конфигурация зависи от условията на входящия газ и от изискваната граница за изхвърляне на емисии на изхода.

Може ли съществуваща инсталация да бъде модернизирана с варовикова FGD система?

Да. Проектите за модернизация могат да добавят или подобрят FGD системи към съществуващи промишлени обекти, въпреки че трябва внимателно да се оценят разположението на площадката, загубата на налягане, конструктивното състояние и съществуващото оборудване.

Какво предлага MirShine за проекти с варовикова FGD система?

MirShine предлага персонализирани инженерни решения и оборудване, обхващащи технологично проектиране, абсорберни системи, циркулация на суспензия, подготовката на варовик, окисление, обработка на гипс и интеграция със съществуващи промишлени обекти.