Sistemul de desulfurizare cu calcar-gips: o soluție dovedită pentru controlul emisiilor de SO₂ la scară largă

Cuvinte-cheie prioritare: limestone gypsum FGD, sistem FGD cu calcar, desulfurizare umedă cu calcar, sistem de desulfurizare a gazelor de ardere, procesul cu calcar și gips

Meta Descriere: Aflați cum sistemele FGD cu calcar și gips elimină SO₂ din gazele de ardere industriale și de ce această tehnologie rămâne încă larg utilizată în centralele electrice, uzinele siderurgice, uzinele de ciment și alte instalații industriale mari.

De ce sistemul FGD cu calcar și gips rămâne încă larg utilizat

Când companiile industriale evaluează tehnologiile de desulfurizare a gazelor de ardere, sistemul FGD cu calcar și gips este de obicei unul dintre primele procese luate în considerare.

Motivul nu este greu de înțeles.

Tehnologia a fost utilizată pe scară largă în instalații industriale mari timp de decenii. Calcarul este disponibil în cantități mari în multe regiuni, procesul este bine stabilit, iar gipsul rezultat poate fi utilizat în aplicații potrivite.

Depurarea umedă a gazelor de ardere cu calcar-gips este deosebit de frecventă în instalații mari de generare a energiei electrice, dar aplicarea sa nu se limitează la sectorul energetic.

Industria siderurgică, metalurgică, de prelucrare chimică și alte industrii pot necesita, de asemenea, eliminarea dioxidului de sulf (SO₂) la scară mare.

Pentru aceste proiecte, obiectivul nu constă pur și simplu în instalarea unui absorbant. Întregul proces trebuie să funcționeze continuu în condiții variabile de debit de gaze, încărcare cu sulf și condiții de funcționare.

MirShine Environmental Group oferă sisteme personalizate de desulfurizare cu calcar-gips, concepute în funcție de condițiile reale ale fiecărei instalații industriale.

Cum funcționează depurarea umedă a gazelor de ardere cu calcar-gips?

Procesul utilizează calcarul, în principal carbonat de calciu (CaCO₃), ca reagent pentru desulfurizare.

Calcarul este pregătit sub formă de suspensie și este circulat printr-un absorbant.

Gazele calde de evacuare pătrund în absorbant și intră în contact cu suspensia de calcar.

SO₂ este absorbit în faza lichidă și reacționează cu compușii care conțin calciu.

Reacția generală simplificată poate fi, în final, reprezentată astfel:

SO₂ + CaCO₃ + O₂ → CaSO₄ + CO₂

Sulfatul de calciu poate forma gips în condiții controlate de proces.

Suspensia rezultată de gips este separată de lichid și poate fi supusă ulterior unui proces suplimentar de deshidratare.

Calea chimică exactă implică specii intermediare de sulfit și bisulfit, dar obiectivul practic este transformarea SO₂ gazos într-un produs solid stabil.

Echipamente principale într-un sistem FGD cu calcar

Un sistem complet FGD cu calcar și gips conține mai multe subsisteme majore.

Pregătirea calcarului

Calcarul trebuie zdrobit și pregătit la dimensiunea particulelor necesară.

În funcție de proiect, calcarul poate fi achiziționat sub formă de pulbere adecvată sau poate fi procesat pe loc.

Calitatea și finețea calcarului influențează viteza de reacție și gradul de utilizare.

Absorator

Absorbitorul este componenta principală a sistemului umed FGD.

Gazele de eșapament pătrund în absorbitor și intră în contact cu suspensia circulantă de calcar.

Nivelurile de pulverizare, distribuția picăturilor, circulația lichidului, viteza gazelor și timpul de ședere influențează eliminarea SO₂.

Sistem de circulație a nămolului

Pompele de circulație transportă suspensia de absorbție prin sistemul de pulverizare.

Funcționarea fiabilă a pompelor este esențială, deoarece absorbitorul funcționează, în mod normal, în mod continuu.

Sistemul de oxidare

Compușii de sulf absorbiți trebuie oxidați pentru a forma sulfat de calciu.

Aerul este introdus în suspensie pentru a susține oxidarea.

Oxidarea stabilă este esențială pentru obținerea gipsului cu caracteristici adecvate.

Dezidratarea gipsului

După oxidare, suspensia de gips este separată de lichid.

Echipamentele de dezidratare reduc conținutul de apă și pregătesc gipsul pentru stocare sau utilizare ulterioară.

De ce este potrivit calcarul pentru desulfurizarea gazelor de eșapament (FGD)?

Unul dintre cele mai mari avantaje ale calcarului este disponibilitatea sa.

Depozitele de calcar există în multe regiuni ale lumii, iar materialul este, în general, mai puțin costisitor decât unele reagenți alternativi.

Lanțul de aprovizionare matur face ca tehnologia FGD cu calcar să fie atrăgătoare pentru proiectele industriale mari, unde consumul de reagent poate fi semnificativ.

Un alt avantaj este posibilitatea de utilizare a gipsului.

În funcție de puritate și calitate, gipsul obținut prin procesul FGD poate fi folosit în aplicații precum materialele de construcții sau producția de ciment.

FGD cu var stins în centrale electrice

Centralele electrice mari care funcționează pe cărbune au reprezentat istoric una dintre cele mai importante aplicații ale FGD-ului umed cu var stins.

Caldări mari produc volume semnificative de gaze de evacuare, iar concentrația de dioxid de sulf poate varia în funcție de caracteristicile combustibilului.

Un sistem FGD proiectat corespunzător trebuie să poată face față următoarelor modificări:

• Sarcina caldării

• Conținutul de sulf din combustibil

• Debitul gazelor de coș

• Temperatura gazelor

Absorbitorul și sistemul de circulație necesită, prin urmare, o flexibilitate suficientă în funcționare.

FGD cu var stins în uzine metalurgice

Uzinele de oțel pot avea mai multe surse de emisii care conțin sulf.

În funcție de procesul de producție, desulfurizarea cu var stins (FGD) bazată pe calcar poate fi utilizată acolo unde tratarea umedă a gazelor este tehnic adecvată.

Proiectarea sistemului trebuie să țină cont de concentrația de praf și de alte componente ale gazelor, care pot afecta funcționarea suspensiei și uzura echipamentelor.

Desulfurizarea cu var stins (FGD) în uzinele de ciment

Uzinele de ciment generează cantități mari de gaze de evacuare din cuptoarele rotative și din procesele conexe.

Compoziția și temperatura gazelor pot diferi semnificativ față de cele ale cazanelor convenționale de energie.

Ca urmare, sistemul FGD trebuie proiectat în funcție de condițiile reale ale cuptoarelor rotative.

Factori care influențează performanța desulfurizării cu var stins (FGD) bazate pe calcar

Mai mulți factori influențează eficiența finală de eliminare a SO₂.

Reactivitatea calcarului

Calitatea calcarului influențează viteza de dizolvare și de reacție.

Raportul lichid–gaz

Cantitatea de suspensie circulată prin absorber trebuie să fie suficientă pentru a asigura un contact eficient gaz-lichid.

Viteză gaz

Viteza gazului influențează timpul de ședere, căderea de presiune și performanța absorberului.

pH

Suspensia din absorber trebuie menținută într-un domeniu de funcționare adecvat.

Oxidare

Oxidarea stabilă este necesară pentru transformarea compușilor de sulf în gips.

Proiecte de modernizare FGD cu calcar

Multe instalații industriale existente dispun deja de o formă oarecare de echipament de desulfurizare, dar trebuie să îndeplinească cerințele mai recente privind emisiile.

O modernizare poate implica:

• Modificarea absorberului

• Actualizarea sistemului de pulverizare

• Înlocuirea pompei de circulație

• Îmbunătățiri ale pregătirii calcarului

• Modificarea sistemului de oxidare

• Modernizarea sistemului de deshidratare a gipsului

• Modernizarea sistemului de control

Domeniul exact depinde de sistemul existent.

Ingineria de modernizare este adesea mai complicată decât o instalație nouă, deoarece echipamentele noi trebuie integrate cu structurile și conductele existente.

Cum abordează MirShine proiectele de desulfurizare cu calcar

MirShine Environmental Group oferă soluții personalizate de desulfurizare a gazelor de ardere pentru clienții industriali.

Procesul de proiectare începe cu datele de funcționare de bază.

Aceasta include:

• Debitul gazelor de coș

• Concentrația de SO₂

• Temperatură

• Concentrație de praf

• Concentrația necesară la ieșire

• Ore de funcionare

• Proprietățile calcarului

Se iau, de asemenea, în considerare spațiul disponibil pe amplasamentul instalației și echipamentele existente.

Pentru proiectele de modernizare, planul amplasamentului și desenele sistemului existent sunt deosebit de importante.

FGD cu calcar versus alte tehnologii de desulfurizare

FGD cu calcar-gips este doar o opțiune disponibilă pentru clienții industriali.

În funcție de proiect, alte tehnologii pot include:

• FGD cu amoniac

• Desulfurizare semiuscată

• Desulfurare uscată

Selectarea trebuie să țină cont atât de factorii tehnici, cât și de cei economici.

Pentru o instalație mare cu acces la calcar ieftin și un potențial mercat pentru gips, desulfurizarea gazelor de ardere (FGD) cu calcar-gips poate reprezenta o soluție atractivă.

Pentru o instalație cu aprovizionare sigură cu amoniac și interes pentru recuperarea sulfatului de amoniu, FGD-ul cu amoniac poate fi luat în considerare.

Alegerea corectă depinde de proiectul specific.

Concluzie

FGD-ul cu calcar-gips rămâne o tehnologie importantă pentru controlul industrial pe scară largă al SO₂ datorită maturității procesului, disponibilității largi a reagenților și potențialelor aplicații ale gipsului.

Totuși, performanța sigură depinde de ingineria corespunzătoare.

Proiectarea absorberului, calitatea calcarului, circulația suspensiei, oxidarea, manipularea gipsului și sistemele de control contribuie toate la rezultatul final.

MirShine oferă soluții personalizate de FGD cu calcar-gips pentru clienții industriali, inclusiv instalații noi și proiecte de modernizare.

Evaluând întregul proces, nu doar absorberul, MirShine își propune să ofere sisteme practice capabile să funcționeze în mod fiabil pe termen lung.

Întrebări frecvente

Ce este desulfurizarea gazelor de ardere cu calcar și gips?

Este un proces umed de desulfurizare a gazelor de ardere care folosește o suspensie de calcar pentru a absorbi SO₂ și transformă sulful în sulfat de calciu, recuperat în mod obișnuit sub formă de gips.

De ce se folosește calcarul în desulfurizarea gazelor de ardere?

Calcarul este larg disponibil și, în general, economic. Lanțul său de aprovizionare bine consolidat îl face potrivit pentru desulfurizarea industrială la scară mare.

Ce este gipsul FGD?

Gipsul FGD este sulfatul de calciu produs în timpul procesului umed de desulfurizare cu calcar. În funcție de calitatea sa, poate fi potrivit pentru aplicații legate de construcții.

Care sunt principalele echipamente dintr-un sistem FGD cu calcar?

Echipamentele principale includ pregătirea calcarului, absorberul, pompele de recirculare a suspensiei, sistemul de oxidare, echipamentele de drenare a gipsului, conductele și sistemele de comandă.

Poate fi utilizat un sistem FGD cu calcar în instalații existente?

Da. Sistemele FGD existente pot fi modernizate sau extinse pentru a îmbunătăți eficiența eliminării SO₂ și pentru a respecta cerințele mai stricte privind emisii.

Ce influențează eficiența desulfurizării cu calcar (FGD)?

Factorii importanți includ reactivitatea calcarului, circulația suspensiei, viteza gazelor, pH-ul, temperatura, oxidarea și concepția absorberului.

Este desulfurizarea cu calcar (FGD) potrivită pentru uzinele siderurgice?

Poate fi potrivită pentru anumite procese de producere a oțelului și procese conexe, în funcție de compoziția gazelor și de performanța necesară de eliminare a SO₂.

Poate MirShine furniza un sistem complet de desulfurizare cu calcar (FGD)?

MirShine poate oferi soluții personalizate de inginerie și echipamente FGD, adaptate la condițiile gazelor de evacuare, cerințele de emisii și condițiile de amplasament ale clientului.