ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 583
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
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
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
Аммиак-сульфат технологиясы келесімен қызықты:
Көмір электрстанцияларындағы күкірт диоксидының шығындыларын азайту
ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту
тікелей жеткізіледі.
№ 1-6 - БКЗ-420-140 станциясының қазандарынан түтін газдарын тазарту схемасының жұмыс режимдерін зерттеу жүргізілді [10].
7 кесте. ЖЭО-2 БКЗ-420-140 № 1-6 станциясында қазандықтардағы түтін газдарындағы күкірт оксидінің концентрациясы аккумулятор эмульгаторына дейін және одан кейін орта есеппен, мг/нм3.
8 кесте. Орта есеппен әр қазандық үшін тазартылған судың көлемі, құрамы, қаттылығы, рН және сілтілігі.
Үздіксіз тазарту қазандықтың шығуының 0,5 - 1% құрайды.
Батарея эмульгаторларына берілген күл үйіндісінен тазартылған судың сапасы: сілтілігіСо = 0,7 мг-экв/дм3; қаттылығы Қo = 32,0 мг-экв/дм3;
хлоридтер Cl = 980,0 мг/дм3; сульфаттар SO 2-= 683,0 мг/дм3; құрғақ қалдық =
4
4600,0 мг/дм3.
Бейтараптандыру цистерналарының орташа тәуліктік балансы 3 кестеде келтірілген:
9 кесте. Батарея эмульгаторларының бүріккіш резервуарларының қалдықтарын талдау
Бейтараптандыратын резервуарлардан шыққан ағынды сулардың жалпы көлемі: тәулігіне 574,46 тонна немесе сағатына
23,94 тонна.
Сақтау цистернасының орташа жүктемесі: 23.94 + 18.19 = 42.13
тонна/сағ, сақтау ыдысының максималды жүктемесі: 23.94 + 6 * 4.5 = 50.94 тонна/сағ.
Атмосфераға шығарылатын SO2 (M SO2) бойынша SO2 және SO3 күкірт оксидтерінің есептік мөлшері келесідей анықталады:
MSO2
0,02 B SP 1 /
1 //
, г/ с
SO2
SO2
мұндағы SP- жұмыс массасына жанармай құрамындағы күкірт
SO2
мөлшері,%; /
-қазандықта ұшқын күлімен байланған күкірт оксидтерінің
SO2
үлесі; //
-күлді коллекторға түсетін күкірт оксидтерінің үлес салмағы және
қатты бөлшектердің түсуі;B-қаттыотыншығыныг/с.
Қазандықтағы ұшқын күлімен байланысқан күкірт оксидінің үлесі отынның күл құрамына және ұшқын күліндегі бос сілтілік құрамына
байланысты. Жанармайдың әр түрлі түрлерін жағудың кестеде келтірілген. [8]
/
SO2
шамасы 10-
10 кесте. Қазандыққа түсетін күкірт оксидтерінің үлес салмағы
SO2
Құрғақ күлді коллекторға түсетін күкірт оксидінің //
үлесі суланған
судың сілтілігіне байланысты нөлге тең болады: қалпына келтіруге дейін, орташа - 0,12, қайта құрудан кейін - орташа - 0,48.
2
MSO
Қайта құру алдында
0,02 20026 0,54 1 0,02 1 0,12 18,52г/ с
2
MSO
Қайта құрудан кейін
0,02 20026 0,54 1 0,02 1 0,48 110,22г/ с
Қайта құрудан кейін күкірт оксиді концентрациясының 76,3 г/с немесе 1,7 есе төмендеуі күтілуде. Қазіргі уақытта «Астана-Энергия» АҚ 2-ЖЭО-да газды тазарту сызбасын қайта құру үшін жобалық-сметалық құжаттама жасалды.
50 мың м
№ 1-6 - БКЗ-420-140 станциясының қазандарынан түтін газдарын тазарту схемасының жұмыс режимдерін зерттеу жүргізілді [10].
7 кесте. ЖЭО-2 БКЗ-420-140 № 1-6 станциясында қазандықтардағы түтін газдарындағы күкірт оксидінің концентрациясы аккумулятор эмульгаторына дейін және одан кейін орта есеппен, мг/нм3.
| Қазандық агрегаттар № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Эмульгаторға дейінгі концентрация | 1419,0 | 1450,0 | 1287,0 | 1835,0 | 1652,0 | 1496,0 |
| Эмульгатордан кейінгі концентрация | 1260,0 | 1152,0 | 1120,0 | 1504,0 | 1303,0 | 1357,0 |
8 кесте. Орта есеппен әр қазандық үшін тазартылған судың көлемі, құрамы, қаттылығы, рН және сілтілігі.
| Ст.№ к/а | Жүктеме, | % н/п | | | Қ, мкг- | Тазарту, | Орташа рН |
| т/ч | С, мг-экв/дм | 3 | экв/дм3 | т/сут | |||
| №1 | 350 | 0,9 | 141,1/131,7 | 0,5 | 75,6 | 9,81 | |
| №2 | 340 | 0,6 | 167,5/141,7 | 0,5 | 48,96 | 9,86 | |
| №3 | 330 | 1,0 | 202,6/135 | 0,5 | 79,2 | 9,86 | |
| №5 | 340 | 1,0 | 226,2/198,3 | 0,5 | 81,6 | 10,0 | |
Үздіксіз тазарту қазандықтың шығуының 0,5 - 1% құрайды.
Батарея эмульгаторларына берілген күл үйіндісінен тазартылған судың сапасы: сілтілігіСо = 0,7 мг-экв/дм3; қаттылығы Қo = 32,0 мг-экв/дм3;
хлоридтер Cl = 980,0 мг/дм3; сульфаттар SO 2-= 683,0 мг/дм3; құрғақ қалдық =
4
4600,0 мг/дм3.
Бейтараптандыру цистерналарының орташа тәуліктік балансы 3 кестеде келтірілген:
-
регенеративті (сілтілі + қышқыл) су + жуу (тазартылған су) - күніне 301,2 тонна; -
Жуу суы - тәулігіне 202,4 тонна; -
Босанғаннан кейінгі су - тәулігіне 70,86 тонна.
9 кесте. Батарея эмульгаторларының бүріккіш резервуарларының қалдықтарын талдау
| Ст.№ | Тазартылған суды қоспай суаруға арналған тазартылған судың мөлшері, м3 / сағ | рН | Көлем | Тазарту суының рН-ы 2 қадамнан кейін, орташа |
| №1 | 127,1 | 7,1 | 3,15 | 11,5-12 |
| №2 | 116,95 | 7,1 | 2,04 | 11,5-12 |
| №3 | 192,8 | 7,1 | 3,3 | 11,5-12 |
| №4 | 124,23 | 7,1 | 3,1 | 11,5-12 |
| №5 | 139,9 | 7,1 | 3,4 | 11,5-12 |
| №6 | 129,7 | 7,1 | 3,2 | 11,5-12 |
| Барлығы | 830,68 | | 18,19 | |
Бейтараптандыратын резервуарлардан шыққан ағынды сулардың жалпы көлемі: тәулігіне 574,46 тонна немесе сағатына
23,94 тонна.
Сақтау цистернасының орташа жүктемесі: 23.94 + 18.19 = 42.13
тонна/сағ, сақтау ыдысының максималды жүктемесі: 23.94 + 6 * 4.5 = 50.94 тонна/сағ.
Атмосфераға шығарылатын SO2 (M SO2) бойынша SO2 және SO3 күкірт оксидтерінің есептік мөлшері келесідей анықталады:
MSO2
0,02 B SP 1 /
1 //
, г/ с
SO2
SO2
мұндағы SP- жұмыс массасына жанармай құрамындағы күкірт
SO2
мөлшері,%; /
-қазандықта ұшқын күлімен байланған күкірт оксидтерінің
SO2
үлесі; //
-күлді коллекторға түсетін күкірт оксидтерінің үлес салмағы және
қатты бөлшектердің түсуі;B-қаттыотыншығыныг/с.
Қазандықтағы ұшқын күлімен байланысқан күкірт оксидінің үлесі отынның күл құрамына және ұшқын күліндегі бос сілтілік құрамына
байланысты. Жанармайдың әр түрлі түрлерін жағудың кестеде келтірілген. [8]
/
SO2
шамасы 10-
10 кесте. Қазандыққа түсетін күкірт оксидтерінің үлес салмағы
| Жанармай | / SO2 |
| Екібастұз көмірі | 0,02 |
| Канск-Ачинский бассейнінің Березов көмірі, қожды қатты шығаратын пештерге арналған | 0,5 |
| Бвсқа көмірлер | 0,1 |
| Мазут | 0,02 |
| Газ | 0,0 |
SO2
Құрғақ күлді коллекторға түсетін күкірт оксидінің //
үлесі суланған
судың сілтілігіне байланысты нөлге тең болады: қалпына келтіруге дейін, орташа - 0,12, қайта құрудан кейін - орташа - 0,48.
2
MSO
Қайта құру алдында
0,02 20026 0,54 1 0,02 1 0,12 18,52г/ с
2
MSO
Қайта құрудан кейін
0,02 20026 0,54 1 0,02 1 0,48 110,22г/ с
Қайта құрудан кейін күкірт оксиді концентрациясының 76,3 г/с немесе 1,7 есе төмендеуі күтілуде. Қазіргі уақытта «Астана-Энергия» АҚ 2-ЖЭО-да газды тазарту сызбасын қайта құру үшін жобалық-сметалық құжаттама жасалды.
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 схемасы
Соңғы 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 жіксіз
құбырларды 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. Барлық
осы 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
50 мың м
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 схемасы
Соңғы 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 жіксіз
құбырларды 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. Барлық
осы 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