فرن تحويل البودرة الجافة الجديد “يعمل في الأعلى والأسفل””

Thread Content

فرن تحويل الغبار الجاف الجديد “يعمل بكفاءة في كلا الاتجاهين”
المؤلف/المصدر: صحيفة الصناعة الكيميائية الصينية، تاريخ النشر: 23 يونيو 2016، عدد المشاهدات: 176
تقليل الرماد الناتج، وتقليل مياه الصرف الصحي.
في 19 يونيو، علم الصحفيون من شركة بكين شينغرونغتاي للتكنولوجيا الكيميائية المحدودة أن التقنية الجديدة لتحويل الفحم ذو الجودة المنخفضة إلى غاز قد تم استخدامها بنجاح في مشروع تحديث فرن التحويل الخاص بشركة تونغلياو جينمي للصناعات الكيميائية، حيث يتم استخدام هذه التقنية في محطة إنتاج الإيثيلين جلايكول بطاقة 150 ألف طن سنويًا، بالإضافة إلى إنتاج حمض الأوكساليك بطاقة 100 ألف طن سنويًا. تم تشغيل فرن التحويل الذي يستخدم فحم الليغنيت كمادة خام لمدة 219 ساعة، وقد نجح في تحمل ظروف التشغيل المختلفة، وأصبحت التقنيات المستخدمة ناضجة تقريبًا، كما أن أداء النظام مستقر ومستمر، وهو ما يعكس نجاح تطوير فرن التحويل الجديد للغبار الجاف الذي تم تطويره في الصين. 　　　ووفقًا لتاي شويه لين، المدير العام لشركة بكين شينغرونغتاي للكيماويات، فإن هذه التقنية تستخدم فرن التغويز ذو السرير المتدفق الدوراني كبديل لأجهزة التجفيف وطحن البودرة المستخدمة في تقنية التغويز التقليدية. كما أن هذا الفرن يمتلك وظيفة التغويز الأولية، حيث يتم تغويز الغاز والبودرة الناتجة عن فرن التغويز ذو السرير المتدفق الدوراني مرة أخرى عند درجة حرارة تصل إلى 2000 درجة مئوية، وبذلك لا حاجة إلى التجفيف أو الطحن، كما لا حاجة إلى إضافة مواد مساعدة في عملية التغويز، ويتم إتمام عملية تحويل الفحم إلى غاز في درجات حرارة أعلى. 　　　 قال تاي شويه لين إن شركة تونغلياو جينمي للكيماويات تستخدم الفحم البني كمادة خام، وتمتلك 3 أجهزة لتحويل الفحم إلى غاز باستخدام تقنية السرير المتدفق الدوراني. قبل التحسين، كانت الوحدات الثلاث تستهلك حوالي 100 طن من الفحم البني في الساعة، وتنتج حوالي 100,000 متر مكعب من الغاز، بالإضافة إلى حوالي 30 طنًا من الرماد. يذهب معظم الرماد الناتج مع نظام إزالة الرماد بالطريقة الهيدروليكية ومياه الغسيل إلى حوض الترسيب، حيث يتحول إلى رماد رطب. تزيد قيمة الطاقة الحرارية لهذه الرمادات عن 2000 سعرة حرارية، وتتراوح نسبة الكربون المتبقي بين 20% و30%. كما أن التعامل مع الرماد الرطب وماء الرماد يشكل تحديًا كبيرًا أمام الشركة. “يعتبر عملية التغويز بالأسرّة الهوائية الدورانية التقليدية عملية تتم في درجات حرارة منخفضة وضغط طبيعي، ولا يمكنها تحليل المواد العضوية الموجودة في الفحم بشكل كامل، مما يشكل خطرًا كبيرًا على البيئة. ”قال تاي شويه لين. 　 قال تاي شويه لين للصحفيين إن هذا المشروع لا يقلل فقط من كمية الكربون المتبقي في الرماد الناتج عن حرق الفحم، وكمية الرماد نفسه، بالإضافة إلى مستوى النيتروجين الأموني في المياه الملوثة، مما يقلل بشكل كبير من التلوث البيئي، بل يزيد أيضًا من كفاءة تحويل الكربون في الفحم، ومن نسبة الغازات الفعالة في الغاز الخام، كما يقلل من استهلاك الأكسجين والفحم، وبالتالي يساعد الشركات على تقليل التكاليف وتوفير الطاقة. قدمت شركة بكين شينغرونغتاي ترخيصًا لبراءة الاختراع، بالإضافة إلى خطة لتحسين أداء فرن التغويز الأولي، كما قدمت تصميمًا تقنيًا لفرن التغويز ذو التيار الهوائي العكسي والذي يعمل بالحرارة الذاتية. أما شركة تشاينا تيانتشن للهندسة المحدودة، فقد قامت بتصميم المكونات اللازمة لهذا الجهاز. وقد خضع الجهاز لاختبارات تشغيل مستمرة لمدة 219 ساعة، في الفترة من 24 مايو إلى 2 يونيو 2016، ونجح في اجتياز هذه الاختبارات. أظهرت التجارب الإنتاجية الأولية أن تقنية تحويل الفحم المركب إلى غاز تتطلب استخدام حوالي 570 كجم من الفحم البني كمادة خام لكل ألف متر مكعب من الغاز الناتج، بالإضافة إلى استهلاك حوالي 340 نيوتن·متر مكعب من الأكسجين، وحوالي 30 كيلوواط·ساعة من الطاقة الكهربائية. كما يتم استهلاك حوالي 15 طنًا من الماء لتبريد دورة التحويل ； الاستهلاك المائي في كل مرة يبلغ حوالي 0.75 طن ； يتم إنتاج بخار ذو ضغط عالٍ جزئيًا بقوة 5.4 ميجا باسكال ودرجة حرارة 540 درجة مئوية، بكمية تقارب 1000 كجم. تقل نسبة الرماد والكربون المتبقي في الغاز عن 1%، كما أن نسبة النيتروجين في ماء التبريد المستخدم في عملية التحويل الكيميائي تبلغ حوالي 10% فقط من نسبته في أفران التحويل الكيميائي ذات السرير المتدفق. أما الجسيمات المعلقة في ماء التبريد، فهي تبلغ حوالي 0.3% من نسبتها في أفران التحويل الكيميائي ذات السرير المتدفق. ولا يوجد تصريف لمياه الصرف الناتجة عن المواد الفينولية أو النفطية. “من واقع النتائج التقنية والتجريبية، إذا تم بدء استخدام الفحم الخام بعد عمليات التكسير والغربلة، وإذا كان حجم حبيبات الفحم المستخدم في المفاعل يتوافق مع المتطلبات المحددة، فإن استهلاك الفحم والأكسجين لكل ألف متر مكعب من الغاز النشط يمكن أن ينخفض بنسبة 10% تقريبًا، كما يمكن زيادة نسبة الغاز النشط بحوالي 10 نقاط مئوية، بالإضافة إلى إمكانية خفض باقي أنواع الاستهلاك أيضًا. ”قال تاي شويه لين. 　 　　　 الرابط: الخصائص التقنية لغلاية تحويل البودرة إلى غاز المركبة. تتكون غلاية تحويل البودرة إلى غاز المركبة من غلاية تحويل البودرة إلى غاز ذات سرير تدفق داخلي، بالإضافة إلى غلاية تحويل الفحم إلى غاز ذات سرير تدفق عكسي مع تسخين ذاتي، بالإضافة إلى المعدات المساعدة الخاصة بها، وهي في النهاية جهاز لتحويل البودرة الجافة إلى غاز. يستخدم جهاز التغويز هذا تقنية التغويز بواسطة سرير متدفق من الفحم المسحوق، حيث يتم تغويز الفحم المسحوق جزئيًا لإنتاج غاز ساخن وفحم مسحوق. بعد ذلك، يدخل الغاز الساخن والفحم المسحوق إلى فرن التغويز ذو التدفق العكسي. في هذا الفرن، يحدث تفاعل احتراق بين الغاز الساخن والأكسجين، مما ينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، كما يتشكل منطقة ذات درجة حرارة تزيد عن 2000 درجة مئوية. في هذه الدرجة الحرارة العالية، يحدث تفاعل كيميائي بين الفحم المسحوق وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، مما ينتج أول أكسيد الكربون والهيدروجين. وبذلك، يتم إتمام عملية تغويز الفحم في درجات حرارة أعلى. نظرًا لأن تفاعل مسحوق الفحم مع ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء هو تفاعل يستهلك الطاقة، فإن درجة حرارة الغاز الناتج عنه تنخفض تدريجيًا أثناء خروجه من منطقة التفاعل عالية الحرارة، وتصبح درجة حرارة الغاز عند الخروج من فرن التحويل **أقل من نقطة انصهار الرماد. وبذلك، يتم تحويل الطاقة الكيميائية الثمينة الموجودة في الفحم إلى طاقة كيميائية في الغاز قدر الإمكان، مما يؤدي إلى تحقيق كفاءة أعلى في استخدام الغاز البارد. نظرًا لأن درجة التبخير تبلغ حوالي 2000 درجة مئوية، فلا حاجة إلى إضافة مواد مساعدة على الذوبان لإتمام عملية تبخير الراكد بنجاح، كما يؤدي ذلك إلى معدل تحويل أعلى للكربون وكمية أقل من الرماد الطائر، بالإضافة إلى انخفاض في نسبة الكربون المتبقي في الرماد الطائر وفي الراكد. نظرًا لعدم تعرض الطوب الحراري داخل فرن التغويز بسرير تيار الصهارة لتأثيرات الصهارة، فإن عمر هذا الطوب الحراري **يزداد**. نظرًا لأن فرن التغويز الأولي هو فرن تغويز الفحم المسحوق بسرير تدفق، ويستخدم جهاز تغذية حلزوني لإدخال المواد، فإنه باستثناء الفحم البني الذي تزيد نسبة الماء فيه عن 25%، يكفي تكسير الفحم الخام فقط، مما يتجنب خطر الانفجار الناتج عن تجفيف الفحم المسحوق وطحنه، كما يتجنب مشكلة التلوث البيئي الناتجة عن غازات العادم والغبار من أنظمة التجفيف والطحن.