- Afvalgasbehandeling
- Slibbehandeling
- Waterbehandeling
- Draagbare waterzuiveringsbox type - RO-systeem
- Omgekeerd osmosesysteem van roestvrij staal
- Gecontaineriseerde waterbehandelingssystemen
- Ontziltingssysteem voor zeewater
- UF Waterbehandelingssystemen
- NF Waterbehandelingssystemen
- EDI Waterbehandelingssystemen etc.
- Vullijn voor flessen/emmers/zakken
- MBR Rioolwaterzuiveringssysteem
- Uitgebreide waterbehandeling
010203
Rookgasontzwaveling
Projectintroductie
Technische voordelen van ontzwavelingssproeitorens:
1. Het technische ontwerp voor de integratie van rookverwijdering, ontzwaveling, stikstofverwijdering, stofverwijdering en ontwatering wordt gelijktijdig voltooid. De constructie is eenvoudig en compact, het proces is redelijk, de interne constructie is niet gemakkelijk te schalen en te vullen, en het rookgas draagt geen water.
2. De effectieve oppervlaktebenuttingsgraad binnen de apparatuur is 100% ontworpen en het roet wordt volledig opgelost in een alkalische wateroplossing tijdens het gehele zuiveringsproces om een efficiënt massaoverdrachtseffect te bereiken;
3. Toepassing van een ontwerp met een hoge efficiëntie voor externe spatnevelverstuiving, intern ontwerp van de apparatuur zonder slijtende onderdelen, om de meest efficiënte ontzwaveling en stofverwijdering te garanderen; Vorm het meest voldoende massaoverdrachtsproces van rookgas en alkalische oplossing om de meest efficiënte ontzwaveling en stofverwijdering te garanderen;
5. Glad rookgaskanaalontwerp in de apparatuur, rookgasrichting zonder dode hoek, vermindert de thermische weerstand van rookgas, zorgt voor het effect onder de ontwerpomstandigheden, heeft geen invloed op de werking van ketels en andere verbrandingsapparatuur;
Typisch type ontzwavelingsabsorptietoren
Absorptietorens vormen de kern van natte rookgasontzwavelingssystemen. Afhankelijk van de verschillende functies is de absorptietoren van boven naar beneden verdeeld in een ontwasemingszone (gaszone), een absorptiezone voor verneveling (gas-vloeistofmenging) en een oxidatiezone (vloeistofzone). De belangrijkste chemische reacties, zoals de verwijdering van S0z uit rookgas en de oxidatie van calciumsulfiet, het ontzwavelingsproduct, vinden plaats in de absorptietoren.
De belangrijkste apparatuur die van onder naar boven in de absorptietoren is opgesteld, bestaat doorgaans uit: slibmengapparatuur, een netwerk van geoxideerde luchtdistributieleidingen, een rookgasdistributie-inrichting bij de ingang van de absorptietoren, een slibsproei-inrichting, een nevelverwijderingsinrichting en een spoelwatersysteem, etc.
De natte ontzwavelingsabsorptietoren kent vele soorten structuren, afhankelijk van het gas-vloeistofcontact. De ontzwavelingstoren kan worden onderverdeeld in een sproeitoren, een bubbeltoren, een vloeistofkolomtoren en een pakkingstoren, enz. De sproeitoren heeft de voordelen van een hoge efficiëntie, lage weerstand, hoge beschikbaarheid en is het toonaangevende torentype in het natte ontzwavelingsproces van kalksteen naar gips.
1. Spuittoren
De sproeitoren, ook wel sproeiwasser genoemd, is het meest voorkomende type natte rookgasreinigingsinstallatie. Deze toren is meestal opgebouwd uit tegenstroomcontact tussen rookgas en slib. Bovenin de absorptietoren bevinden zich meerdere lagen sproeiers, waarbij de ontzwavelingsslib een vloeibare nevel vormt via de vernevelingssproeier. Wanneer het rookgas en de slibnevel volledig in tegenstroom met elkaar in contact komen, wordt SO2 geabsorbeerd. De meeste onzuiverheden, zoals CI, F- en stofdeeltjes in het rookgas, worden ook in de absorptietoren verwijderd. De absorberslib, die gips, stof en onzuiverheden bevat, wordt gedeeltelijk afgevoerd naar het gipsontwateringssysteem. De kalkslib wordt via circulatie naar sproeierlagen gepompt die op verschillende hoogtes in de toren zijn geplaatst. De sproeiers zijn gemaakt van slijtvaste materialen. De slib wordt vanuit de sproeier naar beneden gespoten en vormt verspreide kleine druppeltjes die neervallen. Tegelijkertijd stroomt het rookgas tegen de stroom in, waarbij het gas en de vloeistof volledig met elkaar in contact komen en het kooldioxide wegspoelen.
De theorie van zwaveldioxide-absorptie in een absorptietoren bestudeert het massaoverdrachtsproces en het chemische absorptieproces van de gas-vloeistoffase in een klein gebied, afhankelijk van de verschillende gas-vloeistofcontactmodi. Het omvat voornamelijk filmtheorie, osmosetheorie en oppervlaktevernieuwingstheorie.
De in de afbeelding getoonde sproeitoren is uitgerust met een laag legeringsplaat. Deze technologie, ontworpen door B&W, kan de massaoverdrachtsefficiëntie van twee gas-vloeistoffasen verbeteren en de vloeistof-gasverhouding effectief verlagen. De weerstand van de rookgassen van de plaat is echter groot (de weerstand van een laag plaat is ongeveer 500 Pa) en het concurrentievoordeel is beperkt vóór de invoering van nationale ultra-lage emissie. De technologie wordt alleen gebruikt voor projecten met een hoge SOz-concentratie en een hoge ontzwavelingsefficiëntie bij de ingang van de ontzwavelingstoren. In de afgelopen jaren, met de voortdurende promotie van ultra-lage emissietransformatie, hebben sommige projecten de dubbele pallettechnologie toegepast om de aanpassingen aan de bestaande absorptietoren te beperken en te voldoen aan de relatief hoge ontzwavelingsefficiëntie zonder de vloeistof-gasverhouding te verhogen.
Het principe van het gebruik van een schotel om de ontzwavelingsefficiëntie te verbeteren, is dat een laag slurry op de stroomversterkingsplaat kan worden gehandhaafd, die gelijkmatig langs de gaten kan stromen om een bepaalde hoeveelheid vloeistoffilm te vormen, zodat de slurry gelijkmatig wordt verdeeld. De vloeistoffilm verlengt de contacttijd tussen rookgas en slurry in de absorptietoren. Wanneer rookgas door de schotel stroomt, is het gas-vloeistofcontact optimaal en is de turbulente stroming boven de schotel intens, wat de massaoverdracht van SO naar slurry versterkt. De gevormde slurryschuimlaag vergroot het gas-vloeistofcontactoppervlak, verbetert de benuttingsgraad van de absorber en kan de vloeistof-gasverhouding en de hoeveelheid circulerende slurryspray effectief verminderen. Vergeleken met de lege toren is het nadeel van de absorptietoren met schotelinstallatie echter dat de weerstand van de absorptietoren relatief hoog is en het stroomverbruik van de boosterventilator hoog.
Het homogeniserende effect van de dubbele schotel op de luchtstroom is dat het rookgas, nadat het de absorptietoren is binnengekomen, eerst door de schotel in de toren stroomt en de homogenisatie van de gas-vloeistoffase aanpast aan de vloeistoffilm op de schotel. Het optimale contact tussen het gas en de slurry kan worden bereikt over de gehele hoogte van het absorptieoppervlak. Vergeleken met de enkele schotel heeft de dubbele schotel een extra laag vloeistoffilm, is de gas-vloeistofuitwisseling beter, is de gasfaseverdeling beter en is het desynergie-effect duidelijker.
Absorptietoren van legering heeft de volgende functies:
(1) Uniforme verdeling van de luchtstroom. Het rookgas komt binnen via de inlaat van de absorptietoren en vormt een wervelzone. De stroomsnelheid van het rookgas neemt af na het passeren van de legeringsbak van onder naar boven en stroomt gelijkmatig door het sproeigebied van de absorptietoren. Hoe groter de diameter van de sproeitoren, hoe belangrijker het is om de uniforme verdeling met mechanische middelen te handhaven. Als dit type bak niet wordt gebruikt, zal dit ertoe leiden dat het rookgas in elk gebied van de absorptietoren ongelijkmatig is, dat wil zeggen dat sommige gebieden onvoldoende absorptiemiddel bevatten en sommige gebieden te veel, wat vooral belangrijk is voor de ontzwaveling van grote eenheden. De vergelijking van de stroomsnelheidsverdeling van het rookgas in het absorptietorengedeelte vóór en na het toevoegen van de legeringsbak wordt weergegeven in de afbeelding. Afbeelding (a) toont de stromingsveldverdeling van het rookgas in de lege toren wanneer het de absorptietoren binnenkomt en de sproeilaag bereikt, wat aantoont dat de bias-stroom zeer ernstig is. Figuur (b) toont de stromingsveldverdeling van het rookgas in de schoteltoren wanneer het de absorptietoren binnenkomt en de sproeilaag bereikt. Het rookgas passeert de schotel en wordt gedwongen gelijkmatig verdeeld te worden, wat beter aansluit bij de slurryverdeling van de sproeilaag.
(2) Gelijkmatig verspreide slurry. Er wordt een laag slurry op de bak aangebracht die gelijkmatig langs de gaten naar beneden loopt, zodat de slurry gelijkmatig verdeeld wordt.
(3) Versterk de ontzwaveling en verbeter de benuttingsgraad van het absorptiemiddel. Het smorende en sproeiende effect van de opening in de bak verhoogt de massaoverdrachtssnelheid van SOz naar slurrydruppels in rookgas. De schuimlaag van een bepaalde hoogte die op de bak wordt gevormd, verlengt ook de verblijftijd van de slurry en vergroot het contactoppervlak tussen gas en vloeistof.
Tijdens de gasdoorstroming kan het gas-vloeistofcontact een rol spelen bij de absorptie van een deel van de verontreinigende componenten, waardoor de vloeistof-gasverhouding effectief wordt verlaagd, de benuttingsgraad van absorptiemiddelen wordt verbeterd en de doorstroming en het energieverbruik van de circulerende slibpomp worden verminderd. Uit onderzoek blijkt dat de enkellaagse bak het massaoverdrachtseffect met ongeveer 50% kan verbeteren en de vloeistof-gasverhouding met 15% tot 30% kan verlagen.
(4) Lage absorptietoren. Een goed absorptie-effect kan de vloeistof-gasverhouding en de sproeilaag verminderen, waardoor de hoogte van de absorptietoren wordt verminderd. Een lage absorptietoren maakt het corrosiewerende oppervlak klein en licht, waardoor de investering in het hele absorptiesysteem wordt verlaagd en de operationele en onderhoudskosten laag zijn.
(5) Geen kalkaanslag. De bak is gemaakt van gelegeerd staal, sterk en heeft zelfreinigende eigenschappen en een sterk schuimeffect. Het kan vaste deeltjes verder verwijderen en de bak wordt intensief gewassen met slurry, zodat er geen kalkaanslag in de bak ontstaat.
(6) Gemakkelijk onderhoud. De bak kan worden gebruikt als tijdelijk installatieplatform tijdens de installatiefase van de absorptietoren en als onderhoudsplatform voor de sproeilaag en wolkenverwijderaar nadat deze in gebruik is genomen. Reparaties kunnen direct worden uitgevoerd zonder de slurry in de toren te legen en zonder steigers, wat tijd en moeite bespaart.
(7) Energiebesparing. Naast de bovengenoemde kenmerken is het grootste voordeel van een poreuze bak de aanzienlijke energiebesparing. De lagere vloeistof-gasverhouding en de lagere absorberhoogte verminderen het vermogen van de circulatiepomp aanzienlijk, en het energiebesparende effect kan de toename van het ventilatorvermogen als gevolg van de weerstand van de bak compenseren.
(1) Gelijkmatige verdeling van de luchtstroom. Na het plaatsen van de tray is de gasstroom in de absorptietoren goed verdeeld en bevindt het grootste deel van de gasstroom zich binnen het gemiddelde stroombereik.
(2) De oplossnelheid van kalksteen nam aanzienlijk toe. De pH-waarde van de slurry op de schaal is meer dan 20% lager dan de pH-waarde in de reactietank, en de oplossnelheid van kalksteen is recht evenredig met de concentratie gehydrateerde waterstofionen in de slurry [H"]. De [H+] bij pH 4,0 is 31 keer zo hoog als die van [H"] bij pH 5,5, waardoor de kalksteen op de schaal gemakkelijker oplost.
(3) De contacttijd tussen rookgas en slurry neemt aanzienlijk toe. De contacttijd tussen rookgas en slurry in de traditionele lege toren bedraagt ongeveer 3,5 seconden. Omdat de schotel de vloeistoffilm op een constante hoogte kan houden, neemt de verblijftijd van rookgas in de absorptietoren toe en bedraagt de retentietijd van slurry op een enkele schotel 1,8 seconden. Bij de absorptietoren met dubbele schotel bedraagt de retentietijd van slurry op de schotel ongeveer 3,5 seconden en is de contacttijd van rookgas 1 keer langer dan die van de lege toren.
(4) Gemakkelijk onderhoud. De plaatsing van de tray maakt de bediening en het onderhoud van de absorptietoren gemakkelijk. Tijdens het onderhoud van de interne onderdelen van de toren is het niet nodig om alle slurry uit de toren te laten lopen, maar hoeft er slechts een tijdelijk onderhoudsplatform in de toren te worden geplaatst. Het bedienings- en onderhoudspersoneel kan de interne onderdelen van de toren die op de legeringsbak staan, onderhouden en vervangen, waardoor de onderhoudstijd tijdens bedrijf wordt verkort.
In de sproeitoren moet de sproeikop het drukverlies zoveel mogelijk beperken, mits de vernevelingsfijnheid wordt bereikt. De vloeistofnevel kan de gehele sectie van de absorptietoren bedekken om stabiliteit en uniformiteit van de absorptie te bereiken. In de oxidatietank onderin de toren wordt de lucht gepompt door een speciale oxidatieventilator. Tegelijkertijd voorkomt de symmetrisch op de torenwand geplaatste roerder enerzijds neerslag van slib en bevordert anderzijds het gelijkmatige verdelingseffect van geoxideerde lucht. De nevelverwijderaar is boven op de absorptietoren geplaatst om de kleine druppeltjes die in het rookgas worden meegevoerd te verwijderen.
In de ontwikkeling van rookgasontzwavelingstechnologie is de sproeitoren het eerste apparaat voor ontzwavelingsreacties. Het voordeel hiervan is dat het een groot gas-vloeistofcontactoppervlak kan vormen en de vloeistof-gasverhouding van het systeem klein is. Om echter een goed effect te garanderen, vormt de slurrysproeier uniforme, kleine druppeltjes. De circulatiepomp moet voldoende druk leveren en de deeltjesgrootte van de ontzwavelingsvloeistof in de slurry mag niet te groot zijn, anders raakt de nozzle gemakkelijk verstopt. Dit vereist dat de ontzwavelingsvloeistof een bepaalde korrelgrootte (ongeveer 250 mesh) bereikt tijdens het maalproces. Daarom stelt het apparaat hoge eisen aan het maalproces van de ontzwavelingsvloeistof en de prestaties van de circulatiepomp.
Momenteel is dit type sproeitoren een belangrijk onderdeel van de ontzwavelingsinstallaties wereldwijd. Deze procestechnologie is de afgelopen 10 jaar in bedrijf geweest en is daarmee de meest geavanceerde technologie. Regelmatig onderhoud garandeert een stabiele werking. Dit type reactortoren wordt ook gebruikt in veel ontzwavelingsinstallaties van grote energiecentrales die in China zijn geïntroduceerd. Een sproeiabsorptietoren is een toren die SO2-wassing, absorptie, oxidatiemiddel en gipskristallisatie in rookgas integreert. Dit type toren wordt veel gebruikt in rookgasontzwavelingsinstallaties.
De inlaat van de tegenstroomsproeitoren bevindt zich meestal tussen het vloeistofniveau van de reactietank en het onderste deel van de absorptiezone van de toren, die zich voor het eerst op het grensvlak bevindt tussen het rookgas met hoge temperatuur en de vallende slurry, algemeen bekend als de "droog-nat-grensvlak". Wanneer het rookgas de absorptietoren binnenkomt, is het adiabatisch verzadigd en ontstaat er een grote temperatuurgradiënt langs het inlaatrookgas en het grensvlak tussen droog en nat. In dit gebied daalt de rookgastemperatuur meestal snel van 120 tot 150 °C tot ongeveer 50 °C. Door de wervelwerking of de ongelijkmatige verdeling van het inlaatrookgas wordt de vallende slurry in de inlaat van de rookgasafvoer gebracht en verdampt het water nadat de slurry in contact is gekomen met de hete wandplaat van de rookgasafvoer, waardoor vaste afzettingen ontstaan. De voortdurende ophoping van vaste stoffen verkleint het inlaatrookgasstroomgebied, verhoogt de weerstand van het rooksysteem, wat resulteert in een piek in de zuigkracht van de ventilator. In ernstige gevallen zal de unit op een lagere belasting draaien of gedwongen worden te stoppen. De omgeving van het inlaatrookgas bepaalt dat dit een van de meest gecorrodeerde gebieden in het natte rookgasontzwavelingssysteem is.
De langdurige ophoping van gips aan de droge en natte grensvlakken leidt tot een toename van de weerstand van het wind- en rookgassysteem van de unit. De afschermkapconstructie wordt gebruikt om het natte en droge grensvlak in de toren te duwen en het uit de inlaatwand te laten komen, om afzetting van overtollige vaste stoffen in het inlaatkanaal te voorkomen. Of maak het inlaatkanaal horizontaal met een helling in de toren en verbind het uiteinde met de toren in een vierkante emmervorm.
De structurele materialen van de inlaatflensovergangssectie worden doorgaans gekozen als materialen met een hoog nikkelgehalte en een hoge temperatuurbestendigheid, hoge chloride- en gasconcentratiebestendigheid, corrosiebestendigheid bij lage pH-waarden, puntcorrosiebestendigheid en spleetcorrosiebestendigheid onder sedimenten, zoals C-276 en 59 legeringen. Wanneer de inlaattemperatuur van de absorptietoren daalt tot ongeveer 100 °C, kan ook de voordelige, hittebestendige glasvezelhars worden gebruikt voor corrosiebescherming.
De sproeitoren is de ontwikkelingsrichting van ontzwavelingstorens in binnen- en buitenland en neemt een dominante positie in bij kalksteen-gips-natte rookgasreiniging. De ontzwavelingstoren heeft een eenvoudige constructie, is gemakkelijk aanpasbaar aan verschillende soorten kolen en ketelbelastingen, is effectief in ontzwaveling en eenvoudig af te stellen, is gemakkelijk te onderhouden en raakt niet snel beschadigd of geblokkeerd.
2. Bubbelsproeitoren
JBR (jetbubbt reactor) behoort tot de bubbling reactor. De kern van de reactor is de jetboilerreactor. De reactor is vaak na de ketelstofafscheider geplaatst en het rookgas wordt verticaal in de ontzwavelingsslurry gepompt, direct daaronder, via speciale gasdistributieapparatuur. Bij dit proces reageert SO2 in het rookgas volledig met de slurry om calciumsulfiet te genereren. De geoxideerde lucht komt via de bodem van de bubbly reactor binnen en wordt gelijkmatig in de slurry verdeeld via de distributiebuis om calciumsulfiet te oxideren tot calciumsulfaat. Dit proces stelt lagere eisen aan het stofgehalte van het rookgas en kan goed functioneren en een hogere ontzwavelingsefficiëntie bereiken, zelfs bij een hoge stofconcentratie.
Het inwendige is, afhankelijk van de functie, in twee delen verdeeld: de bubbelzone (straalbubbelzone) en de reactiezone.
De bubbelzone (de ejectiebubbelzone) is een continue bellenlaag die bestaat uit een groot aantal bellen die continu worden gevormd en gebroken. De bubbelzone is voorzien van een gasstraalbuis. Het oorspronkelijke rookgas stroomt met een bepaalde snelheid onder het vloeistofniveau van de slurry door de straalbuis, mengt zich intens met de slurry en produceert een groot aantal bellen binnenin. Vervolgens beweegt het, door de opwaartse kracht, zigzaggend omhoog en verspreidt zich scherp, waardoor een bellenlaag ontstaat. In dit proces komen het gas en de vloeistof volledig met elkaar in contact, en wordt SOz in het rookgas geabsorbeerd en omgezet in calciumsulfiet. De vliegas in het rookgas wordt ook verwijderd na contact met de vloeistoffilm. Bellen in de bubbelzone worden in grote hoeveelheden en snel gevormd en gebroken, waardoor het contactvermogen tussen gas en vloeistof verder wordt versterkt en er constant een nieuw contactoppervlak ontstaat, terwijl de reactanten van de bubbelzone naar de reactiezone worden overgebracht en de absorber opnieuw contact maakt met het rookgas.
De reactiezone bevindt zich onder de borrelzone en de kalksteenslurry wordt rechtstreeks in de reactiezone gevoerd. Geoxideerde lucht komt via de bodem van de reactiezone binnen en wordt gelijkmatig verdeeld in de slurry via de verdeelbuis om calciumsulfiet te oxideren tot calciumsulfaat. Na de behandeling borrelt het netto rookgas uit de slurry omhoog en wordt het afgevoerd naar de schoorsteen. In de reactiezone worden gas en vloeistof volledig gemengd door luchtbellen en mechanisch roeren (sommige borreltorens zijn uitgerust met verticale roerwerken). De vloeistofcirculatie die wordt veroorzaakt door bellen in de borrelzone in de borreltoren vervangt de rol van de slurrycirculatiepomp in het traditionele proces.
3. Vloeistofsproeikolomtoren
De vloeistofkolomtoren is van het lege type en de torenconstructie is een vierkante stalen constructie. De vloeistofkolomtoren maakt gebruik van een enkellaags moederbesturingsconfiguratie en de spuitbetonleiding is aan de onderkant van de torenconstructie aangebracht. De circulatiepomp stuurt de absorberende slurry naar de spuitbetonmoederleiding en verspreidt deze vervolgens naar elke parallelle aftakking om omhoog te spuiten, waardoor een vloeistofkolom ontstaat die de gehele dwarsdoorsnede van de ontzwavelingstoren bedekt. Het rookgas komt radiaal vanuit het onderste deel van de ontzwavelingstoren de toren binnen en stroomt door de vloeistofkolom naar boven. Tijdens het opstijgen komt het rookgas eerst in contact met de slurrykolom die stroomafwaarts omhoog wordt geïnjecteerd. Nadat de slurrykolom het hoogste punt heeft bereikt, verspreidt het zich en vormt uniforme druppels die terugvallen en weer van boven naar beneden in tegenstroom met het rookgas in contact komen. Dit vormt een druppellaag met hoge dichtheid, verbetert de menging van rookgas en absorptievloeistof, zorgt voor efficiënt contact tussen gas en vloeistof in twee fasen en versnelt de absorptiereactie van SO2.
In het absorptiegebied van de gehele ontzwavelingstoren wordt de vloeistofkolom omhoog gesproeid en valt vrij naar beneden. De vloeistofdruppels fragmenteren en condenseren voortdurend en er ontstaan voortdurend nieuwe oppervlakken. Het absorptiegebied van de vloeistofkolom is groter dan dat van de sproeitoren, waardoor de invloed van een lage rookgasstroom wordt gecompenseerd en de verblijftijd van de slurry in het absorptiegebied wordt verlengd.
De vloeistofdruppels in de vloeistofkolom vertonen een hoge mate van turbulentie en er is geen duidelijk contactoppervlak tussen gas en vloeistof. "Het contactoppervlak tussen gas en vloeistof wordt voortdurend bijgewerkt door verstrooiing, botsing en fragmentatie van absorberende druppels, wat de absorptie van SOz aanzienlijk kan bevorderen.
De kenmerken van de vloeistofkolomtoren zijn: een eenvoudige structuur, minder interne componenten; er zijn geen eisen gesteld aan het stofgehalte van de rookgassen en het proces zelf heeft een relatief hoge stofverwerkingscapaciteit; de sproeier heeft een grote opening die niet snel verstopt raakt, en het absorptieoppervlak is leeg om het risico op kalkaanslag te verminderen. Hierdoor zijn de eisen voor kalksteenverwerkingsinstallaties niet erg hoog. Bovendien kan energiebesparing worden bereikt door de slibcirculatiepomp te gebruiken met een frequentieomvormerpomp, waardoor het systeem een betere belastingsregeling heeft. Wanneer de ketelbelasting verandert, hoeft alleen de injectiehoogte van de vloeistofkolom te worden aangepast, wat de output van het ontzwavelingssysteem dienovereenkomstig kan aanpassen.
(1) Lage hoogte van de absorptietoren. Door het dubbele contact tussen de absorptietoren en het gootgas is de hoogte van de vloeistofkolomtoren veel lager dan die van de conventionele eenrichtingsstroomtoren, met name voor kolen met een gemiddeld en hoog zwavelgehalte. De redelijke en eenvoudige enkellaagse spuitbetonleiding van de vloeistofkolomtoren vermijdt de meerlaagse en complexe sproeilaaglay-out van de sproeitoren en vermindert de totale hoogte van de absorptietoren aanzienlijk.
(2) Klein volume van de oxidatietank. De slurryconcentratie van de vloeistofkolomtoren is doorgaans 30%, wat hoger is dan ongeveer 20% van de sproeitoren, en het volume dat de oxidatietank nodig heeft, is veel kleiner.
(3) Laag stroomverbruik. Omdat de sproeibuis zich aan de onderkant van de absorptietoren bevindt en de sproeikop en het mondstuk zich op een laag niveau bevinden, heeft de holle axiale sproeikop met grote diameter geen tegendruk nodig. In tegenstelling tot de traditionele sproeikop van de sproeitoren heeft de slurry een voldoende hoge druk nodig. De opvoerhoogte van de circulatiepomp wordt aanzienlijk verminderd, waardoor het stroomverbruik van de circulatiepomp van de absorptietoren relatief laag is.
(4) Lage kosten. De sproeibuis is voorzien van een vrouwelijke besturing en er kunnen één of meer circulatiepompen worden geïnstalleerd, afhankelijk van de behoefte. Hetzelfde model circulatiepompen kan de kosten van reserveonderdelen tot bediening en onderhoud aanzienlijk verlagen.
(5) Twee-traps serie, compacte verbinding, hoge ontzwavelingsefficiëntie.
(6) De absorptietoren is eenvoudig van structuur en gemakkelijk te onderhouden; de sproeier van de absorptietoren heeft een holle structuur, waardoor deze niet snel vastloopt. De sproeiers zijn in een rasterachtige enkele laag gerangschikt.
(7) Het mondstuk heeft geen tegendruk en de opvoerhoogte van de circulatiepomp is laag. Laag energieverbruik, lage weerstand in de toren. Er is slechts één laag vloeistofkolom en mondstuk in de toren, en de opvoerhoogte van de slibcirculatiepomp is laag en het energieverbruik is laag.
(8) De twee gas-vloeistoffasen in de vloeistofkolom komen herhaaldelijk met elkaar in contact en de massatransfer is voldoende, wat een hoge ontzwavelingsefficiëntie kan garanderen.
(9) Omdat het slibcirculatiesysteem van de absorptietoren een vrouwelijke regeling hanteert en het debiet van de vrouwelijke leiding tot op zekere hoogte beperkt is, moet het ontwerp van het aantal circulerende slibpompen en het debiet afgestemd zijn op het variatiebereik van de eenheidsbelasting en energiebesparend werken.
(10) De vloeistofkolomtoren heeft een rechthoekige vorm en het geoxideerde luchtsysteem moet worden geoptimaliseerd aan de hand van de testgegevens van het stromingsveld in de slibpoel van de absorptietoren om een gelijkmatige verdeling van geoxideerde lucht te garanderen.
De gipsslurryconcentratie van vloeistofkolomtechnologie is hoger, tot wel 28% tot 32%, wat hoger is dan die van sproeikolomtechnologie. Daarom kan de gipsslurry in de kolom direct naar de ontwateringsmachine worden gestuurd zonder de gipsslurrycycloon, en wordt het gips geproduceerd na dehydratatiebehandeling. Wanneer de gipsslurrycycloon niet is ingeschakeld, kan de afvalwatercycloon niet worden ingeschakeld en wordt het ontzwavelingsafvalwater uit het filtraat geloosd.
4. Rooster-ontzwavelingstoren
De originele pakkingtoren van de ontzwavelingstoren is een TBC (turbulent bed contactor), die een polyethyleenbal of schuimbal als pakking gebruikt, die in een ring is gestapeld. Door slijtage, corrosie en hittebestendigheid raakt de pakking vaak beschadigd en blokkeert de slurrytransportleiding, waardoor het systeem niet langdurig stabiel kan functioneren. De laatste jaren wordt in de natte ontzwavelingspakkingtoren een speciaal rooster als vulstof gebruikt, waardoor deze toren ook wel roostertoren wordt genoemd. De normale vulstof wordt dan netjes afgevoerd.
In een typische downstream roosterabsorptietoren sproeit de sproeier bovenop de toren de ontzwavelingsslurry gelijkmatig over de bovenkant van het rooster, druppelt vervolgens vanaf de bovenkant over het roosteroppervlak en stroomt geleidelijk naar beneden, waardoor een relatief stabiele vloeistoffilm ontstaat. Het gas valt door de opening tussen de vulstoffen en de vloeistof voor continu contact stroomafwaarts. Zwaveldioxide wordt constant opgelost en geabsorbeerd. Het behandelde rookgas stroomt door de oxidatietank onderin de toren en komt vervolgens in de nevelafscheider terecht.
De roostertoren vereist dat de ontzwavelingsslurry gelijkmatig over de vulstof wordt verdeeld en dat het vallende filmproces op het roosteroppervlak continu en uniform is. Het rooster moet een groot specifiek oppervlak, een hoge holteverhouding, een hoge corrosiebestendigheid, een goede sterkte en een goede bevochtigbaarheid hebben, en de prijs mag niet te hoog zijn. Net als sproeitorens vereisen roostertorens ook een bepaalde korrelgrootte (ongeveer 250 mesh) voor ontzwavelingsproducten. In de huidige toepassing is het probleem van kalkaanslag en verstopping van de vulstof nog niet volledig opgelost en moet het systeem een hoge zelfregulerende capaciteit hebben om ervoor te zorgen dat de gehele reactie in de juiste toestand verloopt en het risico op kalkaanslag te minimaliseren.
Selectieprincipe van absorptietoren
(1) Vanuit het perspectief van de gebruikers is het noodzakelijk om een zo hoog mogelijke efficiëntie en een eenvoudige bediening te bereiken op basis van lage kosten.
(2) Het ontwerp van de absorptietoren voldoet aan de eisen voor massaoverdracht van de ontzwavelingsreactie, wat bevorderlijk is voor het remmen van nevenreacties (absorptie van koolstofdioxide) en het reduceren van de pompcapaciteit. Het energieverbruik van de roerder, enz., is bevorderlijk voor de regeling van het systeem (inclusief pH-waarde, vloeistof-gasverhouding, aanpassing van de calcium-zwavelverhouding) om de ontwerpwaarde (ontzwavelingsefficiëntie, calciumbenuttingssnelheid, oxidatiesnelheid) te waarborgen.
(3) De technologie van sproeitorens en roostertorens is relatief volwassen, maar stelt hogere eisen aan sproeiers en vulstoffen, waardoor het systeem gemakkelijk kan schalen en verstopt kan raken. Relatief gezien zijn de nieuwe JBR-reactor en vloeistofkolomtoren zo ontworpen dat vergelijkbare situaties worden vermeden, en zijn het regelniveau van het systeem en de eisen aan ontzwavelingsdeeltjes relatief laag. Bovendien heeft de vloeistofkolomtoren zelf ook een stofverwijderend effect, wat hem bijzonder geschikt maakt voor de ontzwaveling van rookgas met een hoge stofconcentratie. In praktische technische toepassingen heeft de toren de voordelen van een hoge efficiëntie, anti-scaling en eenvoudige regeling aangetoond.
(4) De voortgang van de gas-vloeistofreactie en de reactortheorie bieden richting aan de ontwikkeling van ontzwavelingsreactoren. De ontwikkeling van de ontzwavelingsabsorptietoren, van sproeitoren tot roostertoren, straalkooktoren en vloeistofkolomtoren, weerspiegelt volledig de theorie van de gas-vloeistofmassaoverdrachtsreactie en diverse bijbehorende technologische ontwikkelingen.
Indeling en procesvereisten van de absorptietoren
Natte ontzwaveling van kalksteen en gips is geschikt voor units van meer dan 200 MW. Wanneer dit proces wordt toegepast op kleine en middelgrote units, kunnen twee voren en één toren of drie voren en één toren worden toegepast. De omschakeling tussen de units gebeurt via de rookgasafscherming.
De behuizing van de absorptietoren is gemaakt van staal, dat de kern vormt van de ontzwavelingsinstallatie, inclusief de ingebedde onderdelen, de onderste steunbalk, de bodemplaat, de wandplaat, de middelste steun en de torentop. De toren heeft twee functies: ten eerste het verwijderen van zwaveldioxide uit rookgas en ten tweede het omzetten van de afvalproducten in gekwalificeerde gipsproducten.
Omdat de torenconstructie in direct contact staat met de zwakzure slurry, moeten corrosiewerende maatregelen worden genomen. Over het algemeen wordt rubber, glas of corrosiebestendig staalbehang gebruikt voor de corrosiewerende behandeling. Wanneer de rookgastemperatuur hoger is dan 175 °C, kunnen de corrosiewerende laag en de apparatuur van de absorptietoren beschadigd raken. Het rookgasreinigingsapparaat is uitgerust met een sproeier om het rookgas te koelen en zo de absorptietoren en andere apparatuur te beschermen en de veilige werking van de ketel te garanderen.
beschrijving2