Zastosowanie aktywowanych elektromagnetycznie sorbentów w
Transkrypt
Zastosowanie aktywowanych elektromagnetycznie sorbentów w
„Zastosowanie aktywowanych elektromagnetycznie sorbentów w mokrej metodzie odsiarczania spalin” Opracował: mgr inż. Krzysztof Knaś Częstochowa 2010 Instalacja odsiarczania spalin Schemat instalacji odsiarczania spalin 1- skruber, 2- zbiornik pośredni, 3- odstojnik, 4- zbiornik cieczy klarownej, 5- podgrzewacz spalin, 6- komin Instalacja odsiarczania spalin PCC Rokita Sorbenty stosowane w mokrym odsiarczaniu spalin 2- CaCO3 → Ca2+ + CO3 SO2 + H2O → H+ + HSO3 + HSO3 →H + SO3 2Ca2+ + SO3 → CaSO3 CaSO3 + ½O2 → CaSO4 CaSO4 + 2H2O → CaSO4 · 2H2O - Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH 2+ 2Ca + SO3 → CaSO3 CaSO3 + ½O2 → CaSO4 + 2H + 2OH → 2H2O CaSO4 + 2H2O → CaSO4 · 2H2O Schemat ideowy instalacji aktywatora odpadu wraz z podłączeniem do istniejącej IOS Skład chemiczny sorbentu aktywowanego Spektrum C O Mg Al. Si Cl Ca Fe Średnia dobowa Ri sorbent aktywowany 653 12,64 47,98 1,76 0,91 1,19 5,22 28,75 1,54 Nr 1 2,87 654 13,46 44,43 0,65 0,59 0,79 4,8 33,79 1,49 Nr 2 2,23 655 12,42 47,38 1,28 0,76 0,84 5,78 30,58 0,94 Nr 3 2,92 656 18,93 43,28 0,12 0,34 0,31 2,81 32,77 1,43 Analiza zawiesiny gipsowej Średnie dobowe Ca2+ / CaO [%] CaOwolne [%] ZG 1 23,44 / 32,79 0,1 ZG 2 23,55 / 32,95 0,1 ZG 3 23,14 / 32,37 0,1 ZG 4 23,54 / 32,93 0,1 ZG 5 23,42 / 32,77 0,1 ZG 6 24,04 / 33,63 0,1 Niskie zawartości wolnego CaO w zawiesinie gipsowej świadczą o wysokiej skuteczności wykorzystania tlenku wapnia w procesie odsiarczania Sprawność odsiarczania spalin Wyłączona instalacji odsiarczania (tło) Cśr=1567 [mg/Nm3] Sorbent: Ca(OH)2 Cśr=454,82[mg/Nm3] η śr = 70,72[%] Sorbent aktywowany Cśr=347,72 [mg/Nm3] η śr = 77,81[%] Stężenie NOx Stężenie NOx: sorbent Ca(OH)2 Stężenie NOx: aktywowany sorbent Analiza zużycia sorbentu [m3/h] Zśr= 1,52 [m3/h] [tp/h] Zużycie sorbentu Ca(OH)2 [m3/h] Zśr= 1,15 [m3/h] Zużycie aktywowanego sorbentu ΣDśr= 42,44 [tp/h] Obciążenie kotłów [tp/h] ΣDśr= 44,41 [tp/h] Obciążenie kotłów zawiesina gipsowa 100 CaSO3x2H2O 90 80 CaSO4x2H2O 70 CaSO4III Procentowy ubytek masowy [%] Procentowy ubytek masowy [%] Analiza produkt odsiarczania zawiesina gipsowa 100 CaSO3x2H2O 90 80 CaSO4x2H2O 70 CaSO4III 60 60 0 0 200 o Temperatura procesu [ C] 400 600 800 1000 Zawiesina gipsowa sorbent: Ca(OH)2 200 400 600 800 1000 Temperatura procesu [oC] Zawiesina gipsowa sorbent aktywowany Teoretyczny przebieg procesu absorpcji SO2 na aktywowanym sorbencie Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH 2– CaCO3 → Ca2+ + CO3 – - SO2 + H2O → H+ + HSO3 + HSO3 →H + SO3 SO2 + H2O2 → SO32 + H2O 2SO2 + ½O2 → SO3 + - 2H + 2OH → 2H2O 2+ 2Ca + SO3 → CaSO3 CaSO3 + H2O2 → CaSO4 CaSO3 + ½O2 → CaSO4 CaSO4 + 2H2O → CaSO4 · 2H2O Wnioski ¾ Zastosowanie sorbentu aktywowanego spowodowało ograniczenie strumienia sorbentu o 33% przy o 5% wyższym obciążeniu kotłów ¾Zastosowanie aktywowanych sorbentów nie wpłynęło na zmiany stężeń NOx ¾Podczas badań stwierdzono minimalny wpływ sorbentu aktywowanego na produkt odsiarczania spalin (przyśpieszenie rozkładu anhydrytu III) ¾Zastosowanie aktywacji spowodowało przyśpieszenie rozpuszczalności faz wapniowych: Ca(OH)2, CaCO3 oraz tlenków siarki co spowodowało przyśpieszenie procesu odsiarczania spalin oraz lepsze wykorzystanie addytywu