- Очистка отходящих газов
- Обработка шлама
- Очистка воды
- Портативная система очистки воды обратного осмоса
- Система обратного осмоса из нержавеющей стали
- Контейнерные системы очистки воды
- Система опреснения морской воды
- Системы ультрафильтрационной очистки воды
- Системы очистки воды NF
- Системы очистки воды EDI и т.д.
- Линия розлива воды в бутылки/ведра/пакеты
- Система очистки сточных вод MBR
- Комплексная очистка воды
010203
Десульфуризация дымовых газов
Введение в проект
Технические преимущества распылительных башен десульфурации:
1. Техническое проектирование, включающее в себя интеграцию процессов дымоудаления, десульфурации, азотоудаления, пылеудаления и дегидратации, завершено одновременно. Конструкция проста и компактна, технологический процесс рационален, внутреннее оборудование не подвержено масштабированию и закупориванию, а дымовые газы не содержат воды.
2. Эффективная эффективность использования площади внутри оборудования составляет 100%, а сажа полностью растворяется в щелочном водном растворе в течение всего процесса очистки, что позволяет достичь эффективного эффекта массообмена;
3. Применение высокоэффективной конструкции внешнего распыления брызг, внутренняя конструкция оборудования без изнашиваемых деталей, для обеспечения наиболее эффективной десульфурации и удаления пыли; Формирование наиболее подходящего процесса массообмена дымового газа и щелочного раствора для обеспечения наиболее эффективной десульфурации и удаления пыли;
5. Гладкая конструкция дымохода внутри оборудования, направление дымовых газов без мертвых углов, снижение термического сопротивления дымовых газов, обеспечение эффекта в проектных условиях, не влияет на работу котлов и другого топочного оборудования;
Типичный тип абсорбционной башни десульфурации
Система абсорбционной башни является основным компонентом системы мокрой десульфуризации дымовых газов. В зависимости от выполняемых функций, абсорбционная башня делится сверху вниз на зону дефлегмации (газовую зону), зону распылительной абсорбции (зону смешивания газа и жидкости) и зону окисления (зону жидкости). Основные химические реакции, такие как удаление SO2 из дымовых газов и окисление сульфита кальция, продукта десульфуризации, завершаются в абсорбционной башне.
Основное оборудование, устанавливаемое внутри абсорбционной башни снизу вверх, обычно включает в себя оборудование для смешивания шлама, сеть трубопроводов распределения окисленного воздуха, устройство распределения дымовых газов на входе в абсорбционную башню, устройство распыления шлама, устройство удаления тумана и систему промывочной воды и т. д.
Абсорбционная башня мокрой десульфурации имеет много типов конструкций. В зависимости от режима контакта газ-жидкость десульфурационные башни можно разделить на распылительную башню, барботажную башню, жидкостную колонную башню и насадочную башню и т. д. Среди которых распылительная башня обладает преимуществами высокой эффективности, низкого сопротивления, высокой готовности и является ведущим типом башни в процессе мокрой десульфурации известняка-гипса.
1. Распылительная башня
Распылительная башня, также известная как распылительный скруббер, является доминирующим типом башни устройства мокрой десульфуризации дымовых газов, обычно устроенным путем противоточного контакта между дымовым газом и пульпой. Несколько слоев форсунок расположены в верхней части абсорбционной башни, и пульпа десульфуризатора образует жидкий туман через распылительную форсунку. Когда дымовой газ и туман пульпы полностью контактируют в обратном направлении, происходит абсорбция SO2. Большинство примесей, таких как CI, F- и пыль из дымового газа, также удаляются в абсорбционной башне. Абсорбционная пульпа, содержащая гипс, пыль и примеси, частично сбрасывается в систему обезвоживания гипса. Известняковый шлам перекачивается насосом через циркуляцию в форсунки распылительного слоя, расположенные на разной высоте в башне. Форсунки изготовлены из износостойких материалов. Пульпа распыляется из форсунки, образуя диспергированные мелкие капли и падая вниз. При этом дымовой газ движется против течения, в ходе чего газ и жидкость полностью контактируют и вымывают диоксид.
Теория абсорбции диоксида серы в абсорбционной колонне направлена на изучение процесса массопереноса и химической абсорбции газожидкостной фазы в малой области в зависимости от различных режимов контакта газ-жидкость. Она включает в себя, главным образом, теорию плёнки, теорию осмоса и теорию обновления поверхности.
Распылительная башня, показанная на рисунке, оснащена слоем легированной тарелки. Эта технология, разработанная компанией B&W, может повысить эффективность массообмена двухфазной системы газ-жидкость и эффективно снизить соотношение жидкость-газ. Однако сопротивление дымового газа тарелки велико (сопротивление слоя тарелки составляет около 500 Па), и конкурентное преимущество ограничено до внедрения национального сверхнизкого уровня выбросов. Она используется только для проектов с высокой концентрацией SO2 и высокой эффективностью десульфурации на входе в десульфурирующую башню. В последние годы, с постоянным продвижением преобразования со сверхнизким уровнем выбросов, в некоторых проектах была внедрена технология двухподдонов, чтобы уменьшить изменения в существующей абсорбционной башне и обеспечить относительно высокую эффективность десульфурации без увеличения соотношения жидкость-газ.
Принцип тарелки для повышения эффективности десульфурации заключается в том, что слой пульпы может поддерживаться на разделяющей пластине улучшения потока, которая может равномерно течь вдоль отверстий, образуя определенную степень жидкой пленки, так что пульпа равномерно распределяется. Жидкая пленка увеличивает время контакта между дымовым газом и пульпой в абсорбционной башне. Когда дымовой газ проходит через тарелку, контакт газа и жидкости полный, и турбулентный поток над тарелкой интенсивный, что усиливает массоперенос от SO к пульпе. Образованный слой пены пульпы расширяет поверхность контакта газа и жидкости, улучшает коэффициент использования абсорбера и может эффективно снижать соотношение жидкость-газ и количество циркулирующей распыляемой пульпы. Однако, по сравнению с пустой башней, недостаток абсорбционной башни с установкой тарелки заключается в том, что сопротивление абсорбционной башни относительно высокое, а энергопотребление нагнетательного вентилятора высокое.
Эффект гомогенизации воздушного потока в двойной тарелке заключается в том, что после попадания дымового газа в абсорбционную башню он сначала проходит через тарелку в башне и гомогенизирует газожидкостную фазу с помощью жидкой пленки на тарелке. Оптимальный контакт газа со шламом достигается по всей высоте абсорбционной зоны. По сравнению с одинарной тарелкой, двойная тарелка имеет на один слой больше жидкой пленки, что обеспечивает более интенсивный газообмен, лучшее распределение газовой фазы и более выраженный эффект десинергии.
Сплавная тарелка абсорбционной башни имеет следующие функции:
(1) Равномерное распределение воздушного потока. Дымовой газ поступает через входное отверстие абсорбционной башни и образует вихревую зону. Расход дымового газа уменьшается после прохождения через тарелку из сплава снизу вверх и равномерно проходит через распылительную зону абсорбционной башни. Чем больше диаметр распылительной башни, тем важнее поддерживать равномерное распределение механическим способом. Отсутствие такой тарелки приведет к неравномерному распределению дымового газа в каждой зоне абсорбционной башни, то есть в некоторых зонах абсорбента будет недостаточно, а в некоторых – слишком много, что особенно важно для десульфурации крупных установок. Сравнение распределения скорости потока дымового газа в секции абсорбционной башни до и после установки тарелки из сплава показано на рисунке. На рисунке (a) показано распределение поля течения дымового газа в пустой башне при входе в абсорбционную башню и достижении распылительного слоя, что свидетельствует о значительном смещении потока. На рисунке (b) показано распределение потока дымового газа в тарельчатой башне при входе в абсорбционную башню и достижении распылительного слоя. Дымовой газ проходит через тарелку и равномерно распределяется, что позволяет лучше соответствовать распределению пульпы в распылительном слое.
(2) Равномерное распределение шлама. Слой шлама поддерживается на поддоне и равномерно стекает по отверстиям, обеспечивая равномерное распределение шлама.
(3) Усиление десульфурации и повышение эффективности использования абсорбента. Дросселирующий и распыляющий эффект отверстия тарелки увеличивает скорость массопереноса SO2 к каплям шлама в дымовых газах. Образующийся на тарелке слой пены определенной высоты также продлевает время пребывания шлама и увеличивает площадь контакта газа и жидкости.
При прохождении газа контакт газа с жидкостью может способствовать абсорбции части загрязняющих веществ, что позволяет эффективно снизить соотношение жидкость/газ, повысить эффективность использования абсорбента, снизить расход и энергопотребление циркуляционного шламового насоса. Исследование показало, что однослойная тарелка может улучшить массообмен примерно на 50% и снизить соотношение жидкость/газ на 15–30%.
(4) Низкотемпературная абсорбционная башня. Высокий эффект абсорбции позволяет снизить соотношение жидкости и газа и слой распыления, что позволяет уменьшить высоту абсорбционной башни. Низкотемпературная абсорбционная башня обеспечивает небольшую площадь защиты от коррозии, малый вес, что снижает инвестиции в общую абсорбционную систему, а также снижает расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание.
(5) Отсутствие накипи. Поддон изготовлен из прочной легированной стали, обладает способностью к самоочищению и сильным пенообразованием, обеспечивает эффективное удаление твердых частиц и интенсивную промывку шлама, предотвращая образование накипи.
(6) Удобство обслуживания. Поддон можно использовать в качестве временной монтажной площадки на этапе монтажа абсорбционной башни, а также в качестве площадки для обслуживания распылительного слоя и системы удаления облаков после ввода в эксплуатацию. Ремонт можно проводить напрямую, без опорожнения башни и возведения лесов, что экономит время и силы.
(7) Энергосбережение. Помимо вышеперечисленных характеристик, самым большим преимуществом пористых тарелок является существенная экономия электроэнергии. Более низкое соотношение жидкости и газа и меньшая высота абсорбера значительно снижают мощность циркуляционного насоса, а эффект энергосбережения может компенсировать увеличение мощности вентилятора, вызванное сопротивлением тарелки.
(1) Равномерное распределение потока воздуха. После установки тарелки расход газа в абсорбционную башню равномерно распределяется, и большая часть расхода газа находится в пределах среднего значения.
(2) Скорость растворения известняка значительно увеличилась. Значение pH пульпы на поддоне более чем на 20% ниже значения pH в реакционной емкости, а скорость растворения известняка прямо пропорциональна концентрации гидратированных ионов водорода в пульпе [H"]. Значение [H+] при pH 4,0 в 31 раз превышает значение [H"] при pH 5,5, поэтому известняк на поддоне растворяется легче.
(3) Время контакта дымового газа со шламом значительно увеличивается. Время контакта дымового газа со шламом в традиционной пустой башне составляет около 3,5 с. Поскольку тарелка может поддерживать постоянную высоту жидкой пленки, время пребывания дымового газа в абсорбционной башне увеличивается, а время удержания шлама на одной тарелке составляет 1,8 с. В абсорбционной башне с двумя тарелками время удержания шлама на тарелке составляет около 3,5 с, а время контакта дымового газа в 1 раз больше, чем в пустой башне.
(4) Удобное обслуживание. Установка лотка обеспечивает удобство эксплуатации и обслуживания абсорбционной башни. При обслуживании внутренних частей башни нет необходимости сливать весь шлам, достаточно лишь установить временную платформу для обслуживания. Персонал по обслуживанию и ремонту может обслуживать и заменять внутренние части башни, стоя на поддоне из сплава, что сокращает время обслуживания во время эксплуатации.
В распылительной башне форсунка необходима для максимального снижения потери давления при условии обеспечения необходимой тонкости распыления, а жидкий туман должен покрывать всю секцию абсорбционной башни, обеспечивая стабильность и равномерность абсорбции. В окислительном резервуаре, расположенном в нижней части башни, воздух нагнетается специальным вентилятором. Одновременно с этим, симметрично расположенная на стенке башни мешалка предотвращает осаждение шлама, а с другой стороны, способствует равномерному распределению окисленного воздуха. Туманоуловитель, расположенный в верхней части абсорбционной башни, удаляет мелкие капли, переносимые дымовыми газами.
В развитии технологии десульфурации дымовых газов, распылительная колонна является самым ранним устройством для проведения реакции десульфурации. Её преимущество заключается в том, что она может образовывать большую площадь контакта газа и жидкости, а соотношение жидкости и газа в системе мало. Однако для обеспечения хорошего эффекта распыление пульпы образует равномерные мельчайшие капли, циркуляционный насос должен обеспечивать достаточное давление, а размер частиц десульфуратора в пульпе не должен быть слишком большим, в противном случае сопло может легко засориться. Для этого необходимо, чтобы десульфуратор достигал определённой зернистости (около 250 меш) в процессе измельчения. Поэтому к устройству предъявляются высокие требования к процессу измельчения десульфуратора и производительности циркуляционного насоса.
В настоящее время значительная часть установок десульфурации, эксплуатируемых в мире, представляет собой распылительную колонну. Опыт эксплуатации за последние 10 лет показал, что данная технология является наиболее отработанной, а регулярное техническое обслуживание обеспечивает стабильную работу оборудования. Этот тип реакторной башни также используется во многих установках десульфурации крупных электростанций, введенных в эксплуатацию в Китае. Распылительная абсорбционная башня представляет собой башенное оборудование, объединяющее в себе промывку SO2, абсорбцию, окислительную обработку и кристаллизацию гипса из дымовых газов. Этот тип колонны широко используется на установках десульфурации дымовых газов.
Входной газоход противоточной распылительной башни обычно устанавливается между уровнем жидкости в реакционном резервуаре и нижней частью абсорбционной зоны корпуса башни, которая находится на границе раздела между высокотемпературным дымовым газом и падающей пульпой, обычно известной как «граница раздела сухого и влажного». Когда дымовой газ попадает в абсорбционную башню, он адиабатически насыщается, и вдоль входного дымового газа и границы раздела сухого и влажного слоев образуется большой температурный градиент. В этой области температура дымового газа обычно быстро падает со 120–150 °C до примерно 50 °C. Из-за вихревого движения или неравномерного распределения входящего дымового газа падающая пульпа попадает во входной газоход, а вода испаряется после контакта пульпы с горячей стенкой дымовой трубы, образуя твердые отложения. Постоянное накопление твердых частиц приводит к уменьшению площади сечения потока входящего дымового газа, увеличению сопротивления дымоотводящей системы, что приводит к перегрузке дымососного вентилятора, а в тяжёлых случаях к работе установки с пониженной нагрузкой или её вынужденной остановке. Характеристики среды входящего дымового газа определяют, что это один из наиболее подверженных коррозии участков системы влажной десульфуризации дымовых газов.
Накопление гипса на сухом и влажном участке в течение длительного времени приведет к увеличению сопротивления ветровой и дымовой системы установки. Защитный колпак используется для проталкивания сухого и влажного участка в башню и отвода его от стенки входного дымохода, предотвращая накопление чрезмерного количества твердых частиц в входном дымоходе. Или же можно сделать входной дымоход горизонтальным с уклоном в башню, а конечный участок соединить с башней, образуя квадратную форму.
В качестве конструкционных материалов для переходной секции входного фланца обычно выбираются сплавы с высоким содержанием никеля, обладающие высокой термостойкостью, стойкостью к воздействию хлоридов и газов высокой концентрации, стойкостью к коррозии при низком pH, точечной и щелевой коррозии под отложениями, такие как сплавы C-276 и 59. При снижении температуры на входе в абсорбционную башню до 100 °C для защиты от коррозии можно использовать недорогую термостойкую смолу со стеклянными чешуйками.
Распылительная башня – это направление развития десульфурационных башен в стране и за рубежом, занимающее доминирующее положение в области десульфурации дымовых газов с использованием известняка и гипса. Десульфурационная башня отличается простотой конструкции, высокой адаптируемостью к типу угля и изменению нагрузки котла, эффективной десульфурацией, простотой настройки, удобством обслуживания и устойчивостью к образованию накипи и засорению.
2. Пузырьковая распылительная башня
JBR (реактор струйного кипения) относится к барботажным реакторам. Основную часть реактора составляет реактор струйного кипения. Реактор часто располагается после пылеуловителя котла, а дымовой газ вертикально закачивается в пульпу десульфуратора непосредственно под ним через специальное газораспределительное оборудование. При этом S0z в дымовом газе реагирует с пульпой в полном контакте, образуя сульфит кальция. Окисленный воздух поступает снизу барботажного реактора и равномерно распределяется в пульпе через распределительную трубу, окисляя сульфит кальция до сульфата кальция. Этот процесс предъявляет более низкие требования к содержанию пыли в дымовом газе и может эффективно работать, обеспечивая более высокую эффективность десульфурации в условиях высокой концентрации пыли.
Его внутреннее пространство разделено на две части в зависимости от функции: зону барботажа (зону струйного пузыря) и зону реакции.
Зона барботирования (зона эжекции) представляет собой непрерывный слой пузырьков, состоящий из большого количества непрерывно образующихся и лопающихся пузырьков. Зона барботирования снабжена газовым соплом, и исходный дымовой газ поступает ниже уровня жидкости пульпы через сопло с определенной скоростью, интенсивно перемешиваясь с пульпой и образуя внутри большое количество пузырьков. Затем, под действием силы плавучести, он зигзагообразным образом поднимается вверх и резко рассеивается, образуя пузырьковый слой. При этом газ и жидкость полностью контактируют, а SO2 в дымовом газе поглощается и реагирует с образованием сульфита кальция. Летучая зола из дымового газа также удаляется после контакта с жидкой пленкой. Пузырьки в зоне барботирования образуются и быстро лопаются в большом количестве, что дополнительно усиливает контактную способность газ-жидкость, тем самым постоянно создавая новую контактную область, одновременно перенося реагенты из зоны барботирования в зону реакции и обеспечивая свежий контакт абсорбента с дымовым газом.
Зона реакции находится ниже зоны барботирования, и известняковый шлам подается непосредственно в зону реакции. Окисленный воздух поступает снизу зоны реакции и равномерно распределяется в шламе через распределительную трубу, окисляя сульфит кальция до сульфата кальция. После обработки чистый дымовой газ барботируется из шлама и выводится в дымовую трубу. В зоне реакции, благодаря барботированию воздуха и механическому перемешиванию (некоторые барботажные башни оснащены вертикальными перемешивающими устройствами), газ и жидкость полностью смешиваются. Циркуляция жидкости, вызванная пузырьками в зоне барботирования в барботажной башне, заменяет роль циркуляционного насоса шлама в традиционном процессе.
3. Колонна с распылением жидкости
Жидкостная колонна представляет собой пустую башню, корпус которой представляет собой квадратную стальную конструкцию. Жидкостная колонна имеет однослойную конфигурацию основного управления, а торкрет-труба расположена в нижней части корпуса башни. Циркуляционный насос подает абсорбирующий шлам в торкрет-трубу, а затем распыляет его по каждому параллельному патрубку вверх, образуя столб жидкости, покрывающий все поперечное сечение десульфурационной башни. Дымовой газ поступает в башню радиально из нижней части десульфурационной башни и проходит через столб жидкости вверх. В процессе подъема дымовой газ сначала контактирует со столбом шлама, подаваемым снизу вверх. После того, как столб шлама достигает наивысшей точки, он диспергируется и образует однородные капли, падающие обратно, и снова контактируют с дымовым газом сверху вниз противотоком. Образуется слой капель высокой плотности, улучшается смешивание дымового газа и абсорбирующей жидкости, обеспечивается эффективный контакт двух фаз газа и жидкости, ускоряется реакция абсорбции SO2.
В зоне абсорбции всей десульфурационной башни столб жидкости распыляется вверх и свободно падает вниз, непрерывно происходит фрагментация и конденсация капель жидкости, а также постоянное образование новых поверхностей. Площадь абсорбции колонны с жидкой колонной больше площади распылительной башни, что компенсирует влияние низкого расхода дымовых газов и увеличивает время пребывания пульпы в зоне абсорбции.
Капли жидкости в столбе жидкости обладают высокой степенью турбулентности, и нет очевидной контактной поверхности между переплетением газа и жидкости. «Контактная поверхность газа и жидкости постоянно обновляется в процессе рассеивания, столкновения и фрагментации абсорбирующих капель, что может значительно способствовать абсорбции SO2».
Характеристики колонны с жидкостью: простая конструкция, меньше внутренних компонентов; нет требований к содержанию пыли в дымовых газах, а сам процесс имеет относительно высокую производительность по пылеочистке; сопло имеет большое отверстие, которое нелегко засорить, а область абсорбции башни пуста, что снижает риск образования накипи, поэтому требования к оборудованию для подготовки известняка не очень высоки. Кроме того, если в качестве насоса циркуляции шлама используется насос с преобразователем частоты, экономия энергии в то же время может сделать систему более регулируемой по нагрузке; при изменении нагрузки котла, изменяя только высоту впрыска столба жидкости, можно соответствующим образом изменить выход системы десульфурации.
(1) Малая высота абсорбционной башни. Благодаря двойному контакту между абсорбционной башней и газоходом, высота колонны с жидкой фазой значительно меньше, чем у обычной башни с односторонним потоком, особенно для угля со средней и высокой сернистостью. Рациональный и простой однослойный торкрет-бетонный трубопровод колонны с жидкой фазой позволяет избежать многослойной и сложной схемы распыления в распылительной башне и значительно уменьшает общую высоту абсорбционной башни.
(2) Небольшой объём окислительного резервуара. Концентрация пульпы в колонне с жидкой фазой обычно составляет 30%, что примерно на 20% больше, чем в распылительной колонне, а объём, требуемый для окислительного резервуара, значительно меньше.
(3) Низкое энергопотребление. Поскольку распылительная труба расположена в нижней части абсорбционной башни, а сопло и форсунка расположены на низком уровне, полое осевое сопло большого диаметра не требует создания противодавления. В отличие от традиционного распылительного сопла, для полного наполнения пульпы требуется достаточно высокое давление, что значительно снижает напор циркуляционного насоса, поэтому энергопотребление циркуляционного насоса абсорбционной башни относительно низкое.
(4) Низкая стоимость. Распылительная труба имеет внутреннюю резьбу, и в зависимости от потребности можно установить один или несколько циркуляционных насосов. Использование одной и той же модели циркуляционных насосов позволяет значительно снизить расходы на запасные части, эксплуатацию и техническое обслуживание.
(5) Двухступенчатая серия, компактное соединение, высокая эффективность десульфурации.
(6) Абсорбционная башня проста по конструкции и удобна в обслуживании. Сопло абсорбционной башни имеет полую структуру, что препятствует застреванию. Сопла расположены в виде сетки в один слой.
(7) Сопло не имеет противодавления, а напор циркуляционного насоса низкий. Низкое энергопотребление, низкое сопротивление в башне. В башне только один слой столба жидкости и сопло, напор циркуляционного насоса для пульпы низкий, а энергопотребление низкое.
(8) Две фазы газа и жидкости в колонне жидкости контактируют многократно, и массообмен достаточен, что может обеспечить высокую эффективность десульфурации.
(9) Поскольку система циркуляции шлама абсорбционной башни использует охватывающее управление, а скорость потока охватывающей трубы ограничена до определенной степени, соответствующая конструкция количества циркуляционных насосов шлама и скорости потока должна соответствовать диапазону изменения удельной нагрузки и работать в режиме энергосбережения.
(10) Жидкостная колонна имеет прямоугольную форму, а система окисленного воздуха должна быть оптимизирована на основе данных испытаний поля потока в шламовом бассейне абсорбционной башни, чтобы обеспечить равномерное распределение окисленного воздуха.
Концентрация гипсового шлама при использовании технологии жидкостной колонны выше, до 28–32%, что выше, чем при использовании распылительной колонны. Таким образом, гипсовый шлам из колонны может быть напрямую направлен в обезвоживающую установку, минуя циклон, где гипс образуется после обезвоживания. Если циклон не установлен, циклон для сточных вод может быть не установлен, и сточные воды, прошедшие десульфурацию, сбрасываются вместе с фильтратом.
4. Решетчатая башня десульфуризации
Оригинальная насадочная колонна для десульфурации представляет собой контактор турбулентного слоя (TBC), в котором в качестве насадки используются полиэтиленовые или пенопластовые шарики, уложенные в кольцо. Из-за износа, коррозии и термостойкости насадка часто повреждается и блокирует трубопровод для транспортировки пульпы, что приводит к потере стабильности системы в течение длительного времени. В последние годы в насадочной колонне для мокрой десульфурации в качестве наполнителя используется специальная решетка, поэтому такую колонну также называют решетчатой башней, а обычный наполнитель аккуратно выгружается.
В типичной абсорбционной башне с решётчатым охладителем, расположенной ниже по потоку, распылительное устройство, расположенное в верхней части башни, равномерно распыляет десульфурирующий шлам на верхнюю часть решётки, а затем орошает поверхность решётки сверху башни и постепенно стекает вниз, образуя относительно стабильную жидкую плёнку. Газ опускается через зазор между наполнителями и жидкостью, обеспечивая непрерывный контакт с диоксидом серы, который непрерывно растворяется и поглощается, а очищенный дымовой газ проходит через окислительный резервуар в нижней части башни и поступает в туманоуловитель.
Решетчатая башня требует равномерного распределения десульфурирующего шлама по наполнителю, а процесс падающего слоя на поверхности решетки должен быть непрерывным и равномерным. Решетка должна иметь большую удельную площадь поверхности, высокий коэффициент пустотности, высокую коррозионную стойкость, хорошую прочность и хорошую смачиваемость, при этом цена не должна быть слишком высокой. Как и в распылительных башнях, решетчатые башни также требуют десульфуратора определенной зернистости (около 250 меш). В современных условиях проблема образования накипи и засорения наполнителя полностью не решена, и система должна обладать высокой способностью к саморегулированию, чтобы гарантировать правильное протекание всей реакции и минимизировать риск образования накипи.
Принцип выбора абсорбционной башни
(1) С точки зрения пользователей, необходимо достичь максимально возможной эффективности и простоты эксплуатации на основе низких затрат.
(2) Конструкция абсорбционной колонны отвечает требованиям к массообмену в процессе десульфурации, что способствует подавлению побочных реакций (поглощению углекислого газа) и снижению нагрузки на насос. Энергопотребление мешалки и т.д. способствует управлению системой (включая значение pH, соотношение жидкость-газ, регулировку соотношения кальций-сера) для обеспечения проектных показателей (эффективность десульфурации, степень использования кальция, скорость окисления).
(3) Технологии распылительной башни и решетчатой башни относительно зрелые, но предъявляют более высокие требования к соплам и наполнителям, в противном случае система легко масштабируется и засоряется. В свою очередь, новый реактор JBR и колонна с жидкой фазой спроектированы таким образом, чтобы избежать возникновения подобных ситуаций, а уровень контроля системы и требования к частицам десульфуратора относительно снижены. Более того, сама колонна с жидкой фазой также обеспечивает эффект пылеудаления, особенно подходит для десульфурации дымовых газов с высокой концентрацией пыли и продемонстрировала преимущества высокой эффективности, противонакипной защиты и простоты управления в практическом инженерном применении.
(4) Развитие теории газожидкостных реакций и реакторов служит руководством для разработки реакторов десульфурации. Развитие абсорбционных колонн десульфурации, от распылительной башни до решетчатой башни, струйной кипящей башни и колонны с жидкой фазой, полностью отражает теорию газожидкостных массообменных реакций и различные сопутствующие достижения в инженерных технологиях.
Требования к компоновке и технологическому процессу абсорбционной башни
Мокрая десульфурация известняка и гипса подходит для установок мощностью более 200 МВт, поэтому при использовании этого процесса на установках малого и среднего размера можно использовать две борозды и одну башню или три борозды и одну башню, а переключение между установками осуществляется через заслонку дымового газа.
Корпус абсорбционной башни изготовлен из стали и является основным оборудованием установки десульфурации, включая закладные детали, нижнюю опорную балку, нижнюю плиту, стеновую плиту, среднюю опору и верхнюю часть башни. Она выполняет две функции: удаление диоксида серы из дымовых газов и превращение продуктов реакции в качественные гипсовые продукты.
Поскольку корпус башни непосредственно контактирует со слабокислым шламом, необходимо принять меры по защите от коррозии. Для антикоррозионной обработки футеровки обычно используют резину, стеклянную окалину или коррозионно-стойкие стальные обои. При температуре дымовых газов выше 175°C антикоррозионное покрытие и оборудование абсорбционной башни могут быть повреждены. Установка десульфуризации дымовых газов (ДДГ) оснащена системой аварийного распыления для охлаждения дымовых газов, защищая абсорбционную башню и другое оборудование, а также обеспечивая безопасную работу котла.
описание2