Удаление серы

Новости компании Все новости
25 Марта 2019

8-14 апреля компания TesCar примет участи в выставке BAUMA в г. Мюнхен. Приглашаем Вас посетить наш стенд.

Вы сможете пообщаться с собствеником завода и конструкторами. Языкового барьера не будет.

На выставке будут представлены три обновленный модели: TES 20, CF 4 и CF 8 Plus.

Буровая TES 20 - используется для бурения микросвай.

Буровая CF 4 и CF 8 Plus - бурят с помощью келли-штанги и CFA, обе машины используют базу TesCar с раздвигающимся шасси.

Заказать

Методы удаления серы из продуктов сгорания:

  • Сухой метод
  • Полусухой метод с CFB абсорбером
  • Мокрый известковый метод

У отдельных технологий удаления серы существуют свои особенности, и также свой источник энергии, являющийся предметом удаления серы.

 

На выбор подходящего метода удаления серы влияют прежде всего:

  • Требования заказчика
  • Капитальные и производственные затраты
  • Существующие технологии, гибкость производства, возможность применения регуляции
  • Требуемая эффективность удаления серы
  • Возможность размещения установки
  • ·оборудования для удаления серы
  • Доступность подходящего сорбента
  • Сложность технологии
  • Способ использования продукта удаления серы

Обзор методов удаления серы

Сухой методПолусухой метод с CFB aбсорберомМокрый известковый метод

Принципом данного метода является дозирование сорбента в поток продуктов сгорания. В  качестве сорбента можно использовать гидроксид кальция Ca(OH)2 или гидрокарбонат натрия NaHCO3. Реакции SO2 с сорбентом осуществляются прежде всего в дымоходах, по меньшей мере продолжаются в слое улавливаемых веществ, образованном на фильтрующих рукавах рукавного фильтра. Продукты реакции – это твёрдые вещества и они удаляются вместе с золей-уносом в рукавном фильтре. Эффективность удаления серы зависит от использованного сорбента. Снижение выбросов кислых составных частей регулируется количеством дозированного сорбента.

Химические реакции между  сорбентом и SO2

С использованием Ca(OH)2

 Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 * 0,5H2O + 0,5H2O С использованием NaHCO3

Термическая активация - кальцинация 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

 Реакция нейтрализации

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2

 Оксидация

Na2SO3 + 0,5O2 → Na2SO4

 

 Основные технологические комлекты

  • Складирование (хранение) и дозирование сорбента
  • Рукавный фильтр
  • Транспорт продукта в бункер
  • Дымоходы, дымососы
  • Возможность использования реактора (сорбент Ca(OH)2)

Возможность использования реактора и водного хозяйства (сорбент Ca(OH)2)

Обращение с продуктом и его использование

  • Использование продукта удаления серы по сухому методу является проблемой и в большинстве случаев продукт удаляют на свалки и хранилище.
  • В случае использования сорбента Ca(OH)2 существует возможность образовать из конечного продукта так называемый стабилизат. Главными составными частями продукта удаления серы являются CaO, CaCO3, CaSO3 и CaSO4.
  • В случае использования сорбента NaHCO3 нельзя продукт удаления серы использовать. Главными составными частями продукта удаления серы являются NaCl, NaF, Na2SO3 и Na2SO4.

 

Преимущества метода

  • Простая технология
  • Низкие капитальные затраты
  • Сухой процесс
  • Краткий срок реализации
  • Минимальные требования к пространству
  • Минимальные вмешательства в существующую технологию

 

 

Принципом данного метода является дозирование сорбента Ca(OH)2 в флюидный абсорбер. Отдельно в абсорбер подведена процессная вода, предназначенная для охлаждения продуктов сгорания. Вся подведённая процессная вода испаряется от температуры продуктов сгорания. Абсорбер состоит из верхней цилиндрической части большого диаметра и из нижней части маленького диаметра, при чём обе части соединены с помощью переходной части в форме трубки Вентури. Флюидный слой образован свежим сорбентом и рециркулируемым продуктом. Благодаря высокой скорости продуктов сгорания на входе в нижнюю часть абсорбера, сыпучие частицы не могут упасть вниз, но их уносит поток продуктов сгорания в направлении вверх. Внутри трубки Вентури сыпучие частицы гомогенно рассеяны в потоке продуктов сгорания и ускоряются в вертикальном направлении. В верхней части большого диаметра скорость потока продуктов сгорания не уж так высокая и силы потока продуктов сгорания уже не могут поддерживать весь сыпучий материал на высоте и в транспорте. Таким образуется непрерывный обратный поток более тяжёлых частиц флюидного материала вблизи внутренней поверхности кожуха абсорбера. Как только опять данная падающая сыпучая масса снова подвинется к нижней трубке Вентури, то с помощью быстрого потока продуктов сгорания в данных местах опять поднимается на высоту и проходит в направлении вверх. Мелкие фракции уходят из абсорбера в его самой верхней части и улавливаются в рукавном фильтре. Таким способом уловленный продукт рециркулуруется из рукавного фильтра в абсорбер, меньшая часть транспортируется в силос продуктов удаления серы. Воду и сорбент в данный процесс подводят отдельно, по этому не встречаются неприятные для производства суспензии. Технология работает с температурой выше точки росы. Из-за этого в отличие от известкового метода не надо пользоваться никакими специальными материалами. У данной технологии не надо решить проблемы, связанные со сточными водами, так как в процессе встречается только твёрдый продукт удаления серы.

 

Химические реакции, осуществляющиеся в абсорбере

Ca(OH)2 + SO2 → Ca SO3 * 0,5H2O + 0,5H2O

Ca(OH)2 + SO3 → Ca SO4 * 0,5H2O + 0,5H2O

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O

Ca(OH)2 + 2HF → CaF2 + 2H2O

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

 

Основные технологические комплекты:

  • Флюидный абсорбер
  • Рукавный фильтр
  • Складирование (хранение) и дозирование сорбента
  • Циркуляция продукта
  • Транспорт продукта в силос
  • Водное хозяйство
  • Дымоходы, дымососы

 

Обращение с продуктом и его использование

  • Продукт удаления серы содержит прежде всего смесь сульфата CaSO4, сульфита CaSO3 и гидроксида Ca(OH)2 кальция. В достаточной мере также содержит карбонат кальция CaCO3. Сам продукт удаления серы нельзя использовать.
  • Продукт удаления серы можно в центре для смешивания смесить с золей-уносом из котлов с водой в так называемый стабилизат, который после этого можно использовать в строительстве для уплотнения основания, для закрытия полигона (свалки) и хранилища, для рекультивации природной среды, и т.п.
  • Стабилизат на выходе из центра для смешивания является влажной смесью, пригодной для немедленной обработки. Стабилизат рекомедуем использовать не позднее 6 часов с момента изготовления.
  • После затвердения стабилизат приобретает полностью другие технические характеристики по сравнению с первоначальным необработанным сырьём, его характеристики приближаются характеристикам бетона.
  • Стабилизат соответствует всем требованиям не только техническим (физическим и химическим) требованиям, но и требованиям к охране жизни населения и окружающей среды согласно действующему законодательству ЕС и ЧР.

 

Преимущества метода

  • Циркуляция частиц в абсорбере → взаимное сглаживание → удаление отреагированного слоя → открытие неотреагированного материала
  • Сорбент транспортируется в реактор в форме сухого порошка → не возникают проблемы с подготовкой, хранением и вбрызгиванием транспортных масс
  • Вода и сорбент транспортируются в процесс отдельно → не возникают проблемы с очисткой трубопроводных трасс → вся вода испаряется от температуры продуктов сгорания
  • Соотношение Ca/S = 1,25 – 1,9 в широком диапазоне входной концентрации SO2
  • Рециркуляция продукта удаления серы → использование остаточного гидрата в продукте
  • Эффективность удаления серы более 90%, подходит для средних и крупных источников
  • Температура продуктов сгорания выше точки росы → не надо устанавливать специальные материалы
  • Твёрдый продукт удаления серы → не возникают проблемы со сточными водами

Принципом данного метода является интенсивная очистка продуктов сгорания с помощью известкового молока. Прибавляя свежий известняк, рециркулируется смесь известняка, побочного продукта и воды из резервуара абсорбера в блоки разбрызгивания. Суспензия разбрызгивается в форсунках в капли определенного диаметра. На протяжении падения назад в бак рециркуляции капли из продуктов сгорания устраняют кислые вещества - SO2 и SO3. Продукты сгорания в резервуар абсорбера входят в нижней части и поднимаются в направлении вверх. Капли падают вниз. Физический принцип процесса очистки таким способом основан на противотечении.

Химическая реакция, в рамках которой происходит удаление SO2, осуществляется в окислительной среде, где происходит кристаллизация природного гипса. Продукты сгорания на протяжении удаления SO2 охлаждаются в абсорбере и с помощью воды из рециркулирующей суспензии насыщены до адиабатической температуры насыщения. Потеря воды компенсируется подводом процессной воды. Для оптимизации потребления воды в абсорбере служит процессная вода для очистки сепаратора капель в верхней части абсорбера. Уловленный SO2 реагирует с известняком в суспенсии и таким способом возникает сульфит – HSO3, находящийся в рециркуляционном баке (в нижней части абсорбера), с помощью окислительного воздуха потом оксидируется в сульфат. После данного момента происходит кристаллизация природного гипса из перенасыщенного раствора. Время ретенции в абсорбере позволяет образование гипсовых кристаллов (CaSO4 Å~ 2H2O). Отбираемая суспензия из абсорбера перекачивается в гидроциклоны для осушения природного гипса, и таким способом возникает концентрированная гипсовая суспензия. Данная концентрированная суспензия после этого поступает на ленточный фильтр. Здесь происходит сушка суспензии. С помощью состава конвейеров природный гипс транспортируется в предназначенное место для хранения.

Очищенные продукты сгорания, выходящие из работы части абсорбера, поступают через сепаратор капель, в котором происходит улавливание капель. Таким способом полученная жидкость повторно поступает в абсорбер. Чистые продукты сгорания, насыщенные водяным паром, поступают в мокрый дымоход и в атмосферу. Мокрый дымоход может быть составной частью абсорбера или может быть установлен отдельно и самостоятельно. Учитывая то, что данный метод пользуется температурой продуктов сгорания ниже точки росы, необходимо пользоваться во всей технологии пригодными материалами (нержавеющая сталь, пластмасса, ламинат,…), эвентуально выбирать защиту от коррозии (антикоррозийное покрытие, гуммирование).

Результат удаления серы можно описать с помощью химической реакции между двуокисью серы, карбонатом кальция и кислородом в присутствии воды:

CaCO3 + SO2 + 0,5O2 + 2H2O → CaSO4 * 2H2O + CO2.

 

 

Основные технологические комплекты

  • Абсорбер включая циркуляцию суспензии
  • Подготовка известкового молока
  • Вытяжка и сушка суспензии
  • Система окислительного воздуха
  • Аварийная и дренажная система
  • Водное хозяйство
  • Система продуктов сгорания.

 

Продукт удаления серы по этому методу можно использовать в следующих отраслях:

  • Производство гипса, гипсокартонных или гипсоволокнистых плит
  • Производство гипсовых штукатурок и блоков
  • Регулятор процесса твердения при производстве цемента
  • Активатор при производстве ячеистого бетона
  • Рекультивация природы поврежденной влиянием глубинной добычи
  • Удобрение и вспомогательная масса для улучшения земли в сельском и лесном хозяйствах
  • Сырьё для производства для наполнителей клеев, лаков и красок
  • Производство ангидрида и ангидритовых вяжущих веществ (ангидритовое смеси для пола). Однако в настоящее время его использование недостаточное, его большая часть находится на свалках обыкновенно в форме стабилизата с золой.

 

 

 

Преимущества метода

  • Дешёвый и довольно доступный сорбент CaCO3
  • Высокая эффективность удаления серы, выше 95%
  • Более низкие производственные затраты по сравнению с удалением серы с помощью флюидного абсорбера
  • Низкое стехиометрическое соотношение Ca/S
  • Возможность использования продукта удаления серы, так называемого энергонипса
  • Более выгодное использование у крупных котлов