ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 550

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

3/сағ үшін ЖЭО қазандығының түтініне бір эмульгатордың патронын салу керек.

Донецк облысындағы Мироновская ЖЭО-дағы бұл кассеталардың жұмысы бір жылдан астам уақыт бұрын пайда болған келесі артықшылықтарды көрсетті:

  • эмульгатордың жоғары сенімділігі мен қауіпсіздігі;

  • эмульгатордың өнеркәсіптік суларда, соның ішінде тазартылған күл үйінділерінде жұмыс істеу мүмкіндігі бар;

  • судың немесе реагент ерітіндісінің эмульсия қабатына түсуі тоқтатылған жағдайда, эмульгатор бұрылыс толығымен жойылғанша тиімді жұмысын жалғастырады;

  • кіріс түтін газының мөлшері есептелген мәннен асып кеткен жағдайда титанның жіксіз құбырларының бұзылуы және эмульгатордың конструкциясы тұтастай болмайды.

Мысалы, керамикалық құбырлармен салыстырғанда титансыз титан құбырларының айтарлықтай жоғары құнын ескере отырып, ЖЭО түтін газының өткізу қабілеті бар титан эмульгаторларының ақталуы кемінде 150 мың м3/сағ құрайды, бұл 2 жылдан аспайды.


32 Сурет. ЕМУГ-ІІІ негізінде көмірқышқыл газын сіңіру қондырғысының функционалды диаграммасы


33 Сурет. Титан құбырларынан эмульгатор 108x1.5x1100 мм.

Өлшемдері 2200х2200х1500 мм

      1. 1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

ЖЭО-дағы қоқыс суының таралуы арқылы күкірт қышқылының эмиссиясын азайту



Қазіргі заманғы жылу электр станцияларында өндірістік ағынды суларға: ластанған су мұнай өнімдері; регенеративті ауа жылытқыштарынан және қазандықтардың конвективті қыздыру бетінен су; химиялық тазарту және жылу энергетикалық қондырғылардың сақталуы; тұщыландыру қондырғыларының (ТҚ) су тазарту қондырғыларының (СТҚ) сарқынды суы; гидравликалық күлді тазарту қондырғыларының (ГКҚ) сарқынды суы жатады. Ағынды сулардың мөлшері және олардың ластану дәрежесі жылу электр станциясының (ЖЭС) қуаттылығына, судың сапасына, қондырғылардың түріне, жанған отын түріне, суды тазарту технологиясы мен схемасына, жабдықтың күйіне және оны пайдаланудың техникалық деңгейіне байланысты. Ағынды сулардың бір бөлігін ЖЭС циклінде қайта пайдалануға болады. Суды тазарту сызбасын ысырапқа мүмкіндігінше жақындатуға мүмкіндік беретін химиялық тазарту ағынды суларын пайдалану ерекше қызығушылық тудырады[7].

Құрамында күкірт бар органикалық отын жағатын жылу электр станцияларының пайдаланылған газдарында SO2, SO3 түрінде газ болады. Газды өнеркәсіптік сумен суландыру кезінде дымқыл күлді қолданумен схема бойынша газды шаңнан тазарту, суда еріген кезде күкірттің кейбір компоненттерін алуға мүмкіндік береді. Күкірттің негізгі бөлігін түсіру үшін көптеген технологиялар қосымша реагенттерді қолдану ұсынылады және, әдетте, бұл жабдық шағын зауыттар болып табылады. Соңғы өнім ретінде өнеркәсіпке қажет тыңайтқыштар немесе қатты күкірт алынады. Газды күкіртпен тазарту және

осы өнімді өндіру құны негізгі жабдық құнынан 30-

50% құрайды. Бұл мұндай жабдықты орнатуға арналған әзірлемелер мен ұсыныстарды жүзеге асыруға кедергі келтіреді. Бұл жағдайда ТЭУ-дің шығатын газдары іс жүзінде күкірт оксидтерінен тазартылмаған. Қышқыл жаңбырлар пайда болады. Түтін газдары бар күкірт құрамдас бөліктері көзден желмен көрші аумақтарға, ал Еуропада басқа мемлекеттерге өтеді. Күкірт компоненттерінің атмосфералық шығарындыларын азайту үшін арзан технологияларды іздеу жұмыстары жүргізілуде. Опциялардың бірі күкірттің алыну дәрежесін жоғарылату үшін тұздылығы жоғары және сілтілі рН әртүрлі ағынды суларды пайдалану технологиясын қарастырған жөн.

Екі кезеңді натрий катионизациясының екі сатылы схемасы бойынша тазартқышсыз жұмыс істейтін Екібастұз ЖЭС-де химиялық су тазарту қондырғыларының технологиялық режимін зерттеу жұмыстары жүргізілді. Катион алмастырғышты регенерациялау үшін 1-ші кезеңнің қабылданған есептік нақты шығыны - 1 г-эквивалентіне 100 г тұз үшін -118 г 100% тұз, 2- кезең үшін - 350 г/г-эквивалент, бұл стандарттарға сәйкес келеді. Зерттеубарысында катион алмастырғышты қопсыту, регенерация және жуу кезеңінде сүзгіден өткенде ағызу кезіндегі судағы қаттылық пен хлоридтің мәндерін және осы жұмыстарға суды уақытты тұтыну туралы қисықтар алынды (34, 35-сурет).



34 Сурет. Натрий-катион алмасу фильтрінің регенерациясы кезінде жуылатын судағы қаттылық тұздарының құрамы.

35 Сурет. Жуудағы судағы хлорид мөлшері
35-суреттің графигі 1 сатылы катион
алмасу сүзгісіндегі натрий катионының алмасу шайырының регенерациясының әртүрлі сатыларынан өткен судың мөлшеріне фильтрдің артындағы ағызу кезіндегі судың қаттылығының тәуелділігі көрсетілген.

СТҚ-ны құрғатылмайтын режимге қою үшін, ЖЭО-ның жеке қажеттіліктері үшін тұз бен суды үнемдей отырып, зерттеулер жүргізу керек, соның негізінде жобалық сызбаны ішінара қайта құру бойынша жұмыстардың тізімін жасау керек, бұл шығатын кез-келген резервтік сүзгіні босату үшін жуу суының бір бөлігін қайта пайдалануға мүмкіндік береді. регенерация үшін, қопсытылған суды жинайтын резервуарларға қопсытқыш суды жеткізу және жуу суының бір бөлігін бастапқы су ыдыстарына жеткізу.

Сонымен, Екібастұз ЖЭО-ның жұмыс жағдайында тұзды үнемдеу шамамен 20% құрайды. Өз қажеттіліктеріңіз үшін суды үнемдеу келесідей болады: босатылатын судың 90%, қалпына келтіру ерітіндісінің және жуылатын судың шамамен 50%.

Судың жалпы үнемделуі тұтынылған судың 68,7% құрайды.

Қазіргі уақытта СТҚ-да өз қажеттіліктері үшін. Қалған ағынды суларды (31,3%) түтін газдарын зиянды қоспалардан тазарту үшін қолдануға болады. Бұл СТҚ схемасының жұмысын сарқылмайтынға жақындатады.

Жоғары тұздылығы бар дымқыл скруббердегі бензин газын суару нұсқалары сыналды.

Бастапқы су өнеркәсіптік суды, күл үйіндісіндегі суды және «ТҰЗ» көлінен алынған тұзды суды пайдаланды. Өнеркәсіптік суды пайдалану

кезінде, байланыстысуармалы судың химиялық құрамы мен мөлшері, күкірт оксидтерінің түсу деңгейі әр түрлі болды: қыста және жазда 8-ден 13% -ға дейін, көктемде 34% -ке дейін және күзде 49% -ке дейін. Газ скрубберде 140-

160 г/м3 деңгейінде суарылған
кезде, «ТҰЗ» көлінің суын пайдаланып күкірттің алыну деңгейі 25-30%-ға жетті. ТҰЗ көлінің суында қаттылық катиондарының жиынтығы 1500 мг/кг дейін болды, рН мәні 7,3-7,4, хлоридтер - 19000 мг/кг дейін, сульфаттар - 2100 мг кг дейін. «ТҰЗ» көлінен тек суды, тіпті «Тұз» көлінен судың қоспасын және күл үйіндісінен суды пайдалану кезінде сулы скруббердің төменгі бөлігінде және Вентури құбырының жоғарғы бөлігінде суару суларында кальций иондары мен сульфат аниондарының жоғары концентрациясына байланысты гипс шөгінділері пайда болады.

Жұмсарту технологиясымен жұмыс істейтін жабық электр жабдығын құру бойынша жұмыс кезінде көптеген қаттылық тұздары (орташа есеппен 170 мкк/кг-ға дейін), хлоридтер (14000 мг/кг-ға дейін), натрий катиондары және аз мөлшерде ағып кететін регенерация суының мәселесі туындайды, сульфат аниондары SO4 (24 м дейін).

СТҚ ағынды суларын әдеттегі ылғалды скруберлерде суару ретінде, сондай-ақ көбік қабаты режимінде жұмыс істеуге қалпына келтірілген скрубберлерде пайдалану нұсқаларын тексеру үшін зерттеулер жүргізілді. Зертханалық жағдайда газдар өндірістік су арқылы өтті. Сонымен қатар, күкірт компоненттерінің түсу деңгейі 4-6% -дан аспады.

Пешке жанар-жағар май жағылып, салқындатылған түтін газдары жеткізіліп ағынды суы бар резервуар арқылы резервуарға салынып немесе минутына 800 литр шығыс жылдамдығымен MSI Elektronik GmbH типті құрылғымен сорып, газды жіберді. Тәжірибелер басында газдағы күкірт мөлшері анықталды. Ерітінді арқылы газ ағыны ағып жатыр, резервуардан кейінгі газдар құрылғыға