ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 579

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Мазмұны

Күкірт тотықтарының пайда болуы және олардың көздері

Жылу электр станцияларының түтін газдарындағы күкірт оксидтерінің қасиеттері

Күкірт оксидінің пайда болу шарты

2 Күкірт қосылыстарыңың қоршаған ортаға әсері

Атмосфераны қорғау

ЖЭС-ның технологиялық құрылымы

Түтін газдарын күкірт оксидтерінен тазарту әдістері

Жылу электр станцияларының қоршаған ортаға әсерін төмендететін шаралар.

Күкірт оксиді шығарындыларының төмендеуін жалпы бағалау

Газсыздандыру әдістерінің жіктелуі

Натрий және аммоний тұздарының ерітінділерін қолдануға негізделген әдістер

Күкірт оксидтерінен түтін газдардың тазарту әдістері

Электр станциясында күкірт оксидтерін жинау әдістері

Ылғал әдісі

Аммиак-сульфат технологиясы келесімен қызықты:

Озон әдісі

Батарея циклондары

Мата сүзгілері

Батарея эмульгаторы

Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту

Түтін газдарын қатты және улы элементтерден дымқылды тазарту әдісі Бұл әдіс түтін газдарын қатты, сұйық және улы газ тәрізді элементтерден дымқыл тазарту технологиясына қатысты және оны жылу энергиясында, металлургияда, өндірістік қазандықтарда қолдануға болады.Қазіргі уақытта түтін газдарын дымқыл тазартудың екі бағыты белгілі: вентури түтіктерін скрубберлермен және эмульгаторлар көмегімен. Белгілі техникалық шешімдердің жалпы жетіспеушілігі - түтін газдарын көп компонентті тазарту үшін технологиялық процестің негізгі параметрлерін біріктіретін сызба жоқтығы, атап айтқанда механикалық қоспалар, күкірт оксиді, азот, көміртегі оксиді.Осы өнертабыстың техникалық сипатына жақын бұл газ тәріздес шығарындылардан улы заттарды жинау әдісі болып табылады (РФ патенті № 200875, 02.28.1994 ж.). Күлмен өңдеудің жоғары деңгейінде прототиптің бірнеше кемшіліктері бар: газды күкірт, азот, көміртек оксидтерінен тазарту мүмкіндігі жоқ; арнайы шайырлармен сіңдірілген базальт жіптерінен эмульгативті түтіктер-саптамаларды шығару қиындығы; тұрақты жууды қажет ететін саптамалық құбырлардың тұнбасы.Жұмыстың мақсаты - қауіпсіздікті және пайдалану сенімділігін сақтай отырып, түтін газдарын күлден, күкірт оксидтерінен, азоттан, көміртектен дымқыл тазарту.Бұл мақсатқа түтін газдарын қатты және уытты элементтерден дымқыл тазарту әдісі арқылы қол жеткізіледі, онда шығарылған түтін газдарының шығыны әр түтікте орналасқан түтін бұрылыстары бар құбырлардың кассета жиынтығы түрінде шығарылатын эмульгатор арқылы және құбырдың қабырғасына су беру жүйесімен, Өнертабысқа сәйкес, эмульгаторлар тазартқыш қатарда, біреуі күлді тазарту үшін, біреуі күкірт оксидін, азотты және көміртегі диоксидін сіңіруге арналған, онда эмульгаторлар жиынтық түрінде жасалады. судың нақты шығыны 0,25-0,50 л/м3 болғанда 8-10 м/с диапазонында газдың шығыс жылдамдығы бойынша ұзындығы мен диаметрі 10-15 қатынасы бар тозуға төзімді титан қорытпаларының ашық құбырлары.29-суретте әмбебап эмульгаторды (ЕМУ) қолдана отырып, түтін газдарын тазартудың ұсынылған әдісін іске асырудың сызбасы көрсетілген, оның принципі айналмалы және суармалы газ ағынында масса алмасу технологиясына негізделген. 29 Сурет. ЭМУ негізінде өнеркәсіптік пайдаланылған газдарды көп компонентті тазарту схемасыСоңғы он жыл ішінде жылу электр станцияларында және мемлекеттік орталық электр станцияларында түтік эмульгаторларын пайдалану тәжірибесі күлді тазартуда өз уәделерін көрсетті (99,6% дейін), онда композитті шыны талшықтар мен керамикалық материалдардан жасалған құбырлар, сондай-ақ ВТ1-0 титан қорытпасы қолданылған дәнекерленген құбырлар пайдаланылды. Мысалы, Донецк облысындағы Мироновская ЖЭС, Серовская ЖЭС, Нижне-Туринская ЖЭС, Екатеринбург облысындағы Верхнетагиль ЖЭС, Қарағанды ЖЭО-3, Алматы ЖЭО-1.Қазандықтар үшін отын - Донецк, Челябинск, Қарағанды, Кузнецк көмірлері, күкірт мөлшері 3,5% дейін.Эмульгаторлардың коммерциялық жұмысы бірқатар кемшіліктерді анықтады: құбырлы элементтердің үлкен тозуы, дәнекерленген титан құбырлары жағдайында олардың температура мен дірілге байланысты бұзылуы; композиттік және керамикалық материалдардан жасалған құбырлар үшін - күл тұнбасы. Осы техникалық кемшіліктерді шешу үшін эмульгаторларда титанның тозуға төзімді маркаларынан жасалған жіксізқұбырларды пайдалану ұсынылады. Титанның белгілі бір маркасын таңдау оның беріктігімен, тозуға төзімділігімен және сонымен бірге жоғары пластикалық қасиеттерімен анықталады. Эмульгаторда түтін ағымы мен температура өрісінің жылдамдық режимінің біркелкі болмауынан құбырлар циклдік жүктемелерге ұшырайды. Титан қорытпаларының кең спектрі отандық өнеркәсіпте дамыған. Мысалы, титан қорытпалары - ВТ1-00, ВТ1-0, ПТ1M химиялық және медициналық салалардың қажеттіліктері үшін қолданылады, авиацияда - OT4, ВТ5, ВТ6, ВT8, кеме жасау саласында - ПT1M, ПT7M, ПT3В, ВT3-1, ВT14, аэроғарышта - ВT9, ВT20, ВT22. Барлықосы қорытпалар беріктікте де, пайдалану сенімділігінде де өзіндік сипаттамаларға ие. Қорытпалардың бірінші тобының созылу күші 5520 МПа- дан аз, бірақ жоғары икемділік - салыстырмалы созылу кемінде 25% тең. Қорытпалардың соңғы тобының беріктігі 1100 МПа-дан асады, бірақ төмен икемділік 10% -дан аспайды. Сонымен бірге, ол балқыту кезінде едәуір қымбат болып кедеді.Құбырларды келесі қорытпалы эмульгаторларда қолдану өте орынды (ПT7M, ВT6, ПT3В), мұнда олардың беріктігі 730 МПа-дан, икемділігі 15% - дан төмен емес. Бұл қорытпалардың барлық түрлері 2,5-6,5% алюминиймен қорытылған, бұл қорытпалардың беріктігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар бетінің қаттылығын да береді.Эмульгаторларда дәл титан құбырларын қолдану қажеттілігі материалдың қасиеттеріне негізделген көптеген себептермен түсіндіріледі: агрессивті ортаға коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік, төмен ауырлық күші. Бұл біздің процессіміз үшін өте маңызды - титан құбырларының бетінде күл қалмайды, сәйкесінше құбырлардың бітеліп қалуы мүмкін.Эмульгаторларда дәл титан құбырларын қолдану қажеттілігі материалдың қасиеттеріне негізделген көптеген себептермен түсіндіріледі: агрессивті ортаға коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік, төмен ауырлық күші. Бұл біздің процессіміз үшін өте маңызды - титан құбырларының бетінде күл қалмайды, сәйкесінше құбырлардың бітеліп қалуы мүмкін.Эмульгаторда қарастырылатын процестің көп факторлы сипатын ескере отырып: түтін газының өткізгіштік қабілеттілігі, газ шығыны, оның температурасы, ішкі диаметрі мен құбырдың биіктігі, гидравликалық кедергі, суару сұйықтығының шығыны, тазарту тиімділігі және т.б., оның ішінде конструкторлық және технологиялық ерекшеліктері, мұнда Технологиялық процестің үш негізгі параметрлері таңдалды: 1,5-2,0 мм бекітілген құбырдың қабырғалары бар 10-15 тігіссіз титан құбырының ұзындығы мен сыртқы диаметрінің қатынасы; газ шығыны 8-10 м/с, судың нақты шығыны 0,25-0,50 л /м3.Эмульгатордағы құбырдың ұзындығы мен диаметрі эмульгатордың өткізгіштік қабілеттілігін есептеу, минималды шашыратумен тұрақты режимнің шекарасын анықтау, сонымен қатар құрылымның металл шығыны мен экономикалық орындылығы негізінде есептелді.Газ ағынының жылдамдығын 8-10 м/с аралығында, судың нақты шығыны 0,25-0,50 л/м3 болатын реттеу, көптеген тәжірибелерден алынған және тәжірибеден расталған. Мысалы, бүріккіш саз 10 м/с жылдамдықпен күрт өседі (кейде). Ағынның төмендеуі жүйеде судың азаюына әкеледі, жылдамдықтың жоғарылауы судың көбеюіне әкеледі. Мұнда таңдалған эмульгатордың жұмыс режимі тиімділік пен гидравликалық қысым тұрғысынан оңтайлы.Эмульгатордың сонымен қатар оларды түтін газын тазарту жүйесіне сериялы түрде енгізе отырып, масса беру қондырғысы ретінде жұмыс істейтінін ескере отырып, біз келесі технологияны аламыз: түтін шығаратын газдар тазарту жүйесінің бірінші тізбегіне - ЕМУ-I кіреді, мұнда күл тазартылады - механикалық қоспалардың газ ағынынан сулы суспензияға өтуінің жаппай ауысу процесі (30-суретті қараңыз); 30 Сурет. Күлді тазарту сызбасы газ ағыны, одан механикалық ерімейтін қоспаларды алып тастағаннан кейін, ағым температурасының орташа 45°C төмендеуімен ЕМУС-II екінші тазарту тізбегіне бағыттаушы түтікті қалдырады; ЕМУС-II екінші тізбегінде газ ағыны күкірт және азот иондарына ыдыраудың жоғары дәрежесі бар реагент ерітіндісімен суарылады. Бұл әдіс тазарту процесінің химиясына және дезульфация мен денитрификацияның химиялық реакцияларының соңғы өнімдеріне негізделген. ЕМУС-II негізінде бірлескен дезульфация мен денитрификацияның функционалдық диаграммасы 31- суретте көрсетілген; ЕМУГ-II үшінші тізбегінде газдың шығуы реактивті аймақта СО2 байланыстыру және көміртегі диоксидін газ тәріздес күйден сұйық фазаға көшіру үшін реагентпен суарылады (32-суретті қараңыз). 31 Сурет. ЭМУ-ІІ негізіндегі күкірттендіру функционалды диаграммасы.Нақты қосымшаның мысалы.Жалпы өлшемдері бойынша эмульгатордың касетасын қарастырамыз: ұзындығы - ені - биіктігі, сәйкесінше 2200×2200×1500 мм берілген (33 суретті қараңыз). Тіксіз құбырлардың мөлшері: сыртқы диаметрі - қалыңдығы - сәйкесінше ұзындығы 108×1,5×1100 мм, материал - ПT7M титан қоспасы. Касетадағы құбырлардың жалпы саны - 144 дана. Ұзындықтың диаметрге қатынасы 10,18 тең. Бір құбырдың салмағы 2,5 кг. Газ шығыны 9 м/с, + 180°C температурада. Суарылатын сұйықтықтың шығыны 0,3 л/м3, гидравликалық кедергісі 55 мм су. Өнер түтін газының өткізу қабілеттілігі

ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту

Қолданылған әдебиеттер тізімі


Жылу электр стансасында жағар алдында отынның күкірт мөлшерін азайтуға газдандыру немесе пиролиз арқылы қол жеткізуге болады.

Сұйық отынды газдандыру процесі 800 ... 1200C температурада және оттегінің шектеулі қол жетімділігімен жүзеге асырылады. Бұл негізгі реакция теңдеумен сипатталған кезде көміртектің толық емес тотығуымен байланысты.




мұндағы m m1 m2 ; n n1 n2

Осы реакция нәтижесінде жанғыш газ пайда болады. Бұл жағдайда күкіртсутегі отынның күкіртінен түзіледі, оны қазандық пешіне кірер алдында жанғыш газдардан шығаруға болады.

Мұнай өнеркәсібінің Бүкілодақтық ғылыми-зерттеу институты (ВНИИНП) жасаған газификатор бу-оттегі жарылысы арқылы отынды газға айналдырады (1кг мазутқа 0,4кг бу және 0,75кг оттегі). 1100...130C температурада 90% сутегі мен көміртегі тотығы бар жоғары калориялы газ түзіледі. Газ генераторынан шыққан жанғыш газ сумен жуылады, содан кейін ол бөлгіште күйдіргіштен тазартылады.

Жанар-жағар майдың жоғары температуралы пиролизі оны t= 700...1000C температураға дейін қыздырғанда пайда болады, нәтижесінде тотықтырғыш зат жетіспейді, нәтижесінде газдануға ұшырайды (қатты фазада) мұнай коксы пайда болады. Алынған жанғыш газ күкірт қосылыстарынан және басқа қоспалардан тазартылады. Мұнай коксы дегеніміз - 33...34 МДж/кг дейін құндылығы бар жасанды қатты отын және 10

... 15% ұшпа шығымдылығы бар, оны қазандық пешіне жағар алдында шаң дайындау жүйесінен өткізу керек.

Құрғақ әктас технологиясы
қазандықтың пеш камерасында 1000- 10000С температурада әктас шығаруға негізделген, ол осы жағдайда белсенді әкке айналады. 500-850° С температура аралығында әкпен күкірт диоксидін алу қарқындылығы реагенттің ұнтақталу дәрежесіне байланысты, өйткені сорбция процесі негізінен реагенттің газбен жанасу бетімен анықталады, бұл өз кезегінде бөлшектердің мөлшеріне байланысты болады. Әрине, әктаспен атқылау қазандықтың тиімділігін төмендететін түтін газының бір бөлігін қолдану арқылы жүреді. Мысалы, қоңыр көмірді Q = 8,5–9,0 МДж/кг, 4 г/м3 SO2 бар жану өнімдерін жағу кезінде, әк газын түтін газдарына аз мөлшерде

енгізу қазандықтың тиімділігін 1,1% төмендетеді. Осы технологияны қолдана отырып, түтін газдарын газсыздандыру дәрежесі (қазандық қондырғысының тиімділігіне айтарлықтай әсер етпестен) 30-35% -ға негізделген. Оны іске асыру үшін күрделі салымдар, атап айтқанда, Харанская ЖЭС-нің 200 МВт қуаттылығы 5 доллар/кВт-тан аспайды, ал тұтынылған электр энергиясының үлесі 0,1-0,2% құрайды. Жабдықты қазандық камерасына орналастыру үшін қосымша орын қажет емес. Қолданыстағы отандық технологиялар пневматикалық реагентті тасымалдау жүйесінен бас тартуға мүмкіндік береді, бұл құбырлардағы тозуды күрт азайтады және тасымалдау үшін энергия шығынын 3-4 есе азайтады.

Қарастырылған әдістің модификацияланған әдісі қазандықтың конвекциялық білігіне ұсақ бөлінген әк (әк технологиясы) немесе түтін газ каналындағы сода беру болып табылады.

Егер қазандық дымқыл күл жинағыштармен жабдықталған болса, суландырғыштың жалпы деңгейі 60–65% дейін көтерілуі мүмкін, себебі ылғал күл коллекторында әк қосындысы SO2 сорбымен суарылады. Нәтижесінде целлюлоза кальцийдің жоғары мөлшерімен сипатталады.

Ылғалды күл коллекторында және ішкі және сыртқы гидравликалық күл шығару жүйесінде (ГКШ) шөгінділердің пайда болуын болдырмау үшін, ВТИ карбонаттар мен сульфаттар шоғырын қоспағанда, күл үйіндісі мен суды тазарту жүйесінің қауіпсіз жұмыс режимін таңдады.

Құрғақ әктас технологиясын қолдану күлдің балқу температурасының өзгеруіне әкелуі мүмкін. Мысалы, күлі 1300° C жұмсартатын нүктесі бар көмірді жағу кезінде осы технологияны қолдануға болады. Бірақ 1100–1175 ° C температурада жұмсартылатын көмірді қолданған кезде оны қолдану қазандықтың қыздыру беттерінің шөгінуіне әкелуі мүмкін.

Ылғалдандыру үшін ылғал күл коллекторларын қатты отынды жағу кезінде қолдануға болады, оның күлінде кальций оксидінің жоғары концентрациясы болады. Технология суару суларындағы кальций иондарының құрамына кіретін күлді қосымша сілтілеу арқылы жасанды түрде көбейтілетініне негізделген(11-сурет).

Сонымен қатар, ерітілген әк бөлігі Ca бикарбонатына (HCO3) айналады, оның ерігіштігі әк ерітіндісінен едәуір көп. Суды шайғаннан кейін ағын гидроциклонда конденсацияланған целлюлоза мен тазартылған суға бөлінеді. Соңғысы дымқыл күл коллекторында күкірт диоксидінің көбірек түсуін қамтамасыз ететін скрубберді (Вентури құбырлары мен тамшысын кетіргіш) суаруға жіберіледі. Қоюланған целлюлоза күл үйіндісіне төгіледі. Бұл целлюлоза құрамындағы гипс және басқа кальций қосылыстары күл үйіндісін тығыздап, ластанған судың табиғи су объектілеріне сүзілуін тоқтатады.

Ылғалды күлді жинағыштың бұл режимі 35% күкірт диоксиді мен 98% шірінді күлін шығаруды қамтамасыз етеді.


11Сурет.Вентури скрубері
Өнеркәсіптік сынау ЭГА2-56-12-4-250-44типті электр сүзгісінде өткізілді. Түтін газдарының кіретін жерінде электр сүзгісінің камерасына алаудың ашылу бұрышы 120-130° болатын 24 пневматикалық қондырғы орнатылды. Әк суспензиясының 50%/сағ дейінгі жылдамдығы кезінде орташа диаметрі 40-50 мкм тамшылар пайда болды. Кузнецк типіндегі көмірді жағу кезінде 500,000 м3/сағ беттік газдарды тазартуға арналған сынақтар 50-60% күкірт диоксидінің түсу дәрежесін көрсетті.

      1. 1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   24

Ылғал әдісі



Бұл циклдік емес әдіс Батыс Еуропа мен АҚШ-та кеңінен қолданылады, негізінен көмірді күкіртті 0,5-тен 1,5% -ке дейін жағу кезінде. Бұл әдіс күкірт диоксидін түтін газдарынан әк ерітіндісінің тамшыларын буландыру арқылы сіңіруге негізделген. Күкірт алу тиімділігі 90% -дан асады.

Ылғал әдісінің схемалық диаграммасы 12-суретте көрсетілген. Түтін газдары күлді коллектормен тазартады және бір уақытта реактор ретінде қызмет ететін кептіргішке түседі. Жаңа және өңделген әк ерітінділерінің ұсақ атомдалған қоспасы кептіргішке аралық ыдыстан құйылады.

Құрғақ реакция өнімдері шаң жинағышқа құйылып, күкірт диоксидінен тазартылған газдар мұржаға түседі. 8-түйінде кальций сульфитінің

термиялық тотығу арқылы алынған қоспасы соңғы өнім - құрылыс материалына өңделеді.

Түтін газдарын SO2-ден тазартудың дымқыл-құрғақ әдісінің артықшылықтары: өнімді құрғақ күйде алу, ағынды сулардың болмауы, реактивті қолданудың жоғары деңгейі, жүйенің қалыпты аэродинамикалық сүйреуі. Бұл әдістің кемшілігі арзан әктас қоспағанда, сапалы әкті қолданудан бас тарту болып табылады.



12 Сурет. ЖЭО түтін газдарын күкірт диоксидінен тазартудың сулы-құрғақ әдісінің технологиялық схемасы

1 - қалыпты температурасы 130 - 150° C болатын шығатын түтін газдары; 2 - күл жинағыш; 3 - кептіргіш (реактор); 4 - аралық сыйымдылық; 5

  • пайдалану немесе кәдеге жарату үшін ұшатын күл; 6 - әк ерітіндісі; 7 - шаң жинағыш; 8 - соңғы өнімдегі сульфит пен кальций сульфатының қоспасын өңдейтін түйін; 9 - түпкілікті өнім (гипс); 10 - тазартылған түтін газдары.