कैटलिटिक फ्रैक्शन प्रक्रिया में धुएँ से सल्फर हटाने हेतु SCR प्रणाली के डिज़ाइन एवं संचालन संबंधी मुद्दे
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कुछ स्थानों पर कैटलिटिक फ्रैक्शन प्रक्रिया में धुएँ से नाइट्रोजन ऑक्साइड हटाने हेतु SCR तकनीक का उपयोग किया जाता है। इस तकनीक के डिज़ाइन एवं संचालन के दौरान किन बातों का ध्यान रखना आवश्यक है? क्या इस संबंध में कोई अनुभव है? कृपया अपना अनुभव साझा करें, धन्यवाद~~~
इस पोस्ट को अंतिम बार hean*n2007 द्वारा 2016-3-31 12:36 पर संपादित किया गया। हमारे संयंत्र में अभी तक SCR सुविधा लागू नहीं की गई है। डिज़ाइन संबंधी कुछ महत्वपूर्ण बातें निम्नलिखित हैं:
1. तरल अमोनिया के भंडारण संबंधी समस्याएँ: हमारे संयंत्र में तरल अमोनिया के भंडारण हेतु कोई टैंक ही नहीं है; इसके बजाय, तरल अमोनिया के भंडारण एवं परिवहन का कार्य विशेषज्ञ कर्मचारियों द्वारा किया जाता है। इस प्रक्रिया में, विशेषज्ञ कर्मचारी ही तरल अमोनिया को हमारे संयंत्र तक पहुँचाते हैं। 2. विद्युत हीटर: पतली हवा को निर्धारित तापमान तक गर्म करने हेतु विद्युत हीटर का उपयोग किया जाता है; इसके बाद ही वह हवा वाष्पीकृत अमोनिया गैस के साथ मिलकर स्प्रे ग्रिड में जाती है। यदि आपकी कंपनी में संभावना हो, तो दो विद्युत हीटर लगाए जा सकते हैं – एक कार्यरत एवं दूसरा आपातकालीन उपयोग हेतु। यदि ऐसी संभावना न हो, तो टेंडर प्रक्रिया के दौरान ही इसकी व्यवस्था की जानी चाहिए। विद्युत हीटरों में थर्मोकपल लगाकर विभिन्न क्षेत्रों को अलग-अलग रखना आवश्यक है, ताकि स्थानीय स्तर पर शॉर्ट-सर्किट न हो एवं SCR बंद न हो जाए। इसके अलावा, विद्युत हीटरों में “बीओ” स्तर की सुरक्षा सुविधाओं के लिए उच्च मानकों का पालन आवश्यक है। 3. अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण: SCR प्रक्रिया में अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इसमें भाप-जल स्नान द्वारा अप्रत्यक्ष रूप से ऊष्मा प्रदान करने, गर्म पानी द्वारा प्रत्यक्ष रूप से ऊष्मा प्रदान करने जैसी विधियाँ शामिल हैं। आपको डिज़ाइन करते समय इस बात पर अवश्य ध्यान देना चाहिए कि अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण का भार स्थिर रहे, इसका संचालन आसान हो, एवं ऊष्मा स्रोत पर्याप्त मात्रा में उपलब्ध रहे। ； 4. अमोनिया-आधारित माध्यमों हेतु पाइपों की सामग्री के रूप में 316L का उपयोग करना सबसे उत्तम है ； 5. अमोनिया-वायु मिश्रक: अमोनिया-वायु मिश्रकों के प्रकारों में स्थिर मिश्रक एवं वेंचुरी प्रकार के मिश्रक शामिल हैं। इन दोनों प्रकार के मिश्रकों के मिश्रण प्रभावों के बारे में अलग-अलग राय हैं; इसका निर्णय आपको ही लेना होगा। हमने वेंचुरी प्रकार के मिश्रक को ही चुना है। 6. अमोनिया स्प्रे ग्रिड: अमोनिया स्प्रे ग्रिड के डिज़ाइन में, फ्लो मीटर का चयन एवं नियंत्रण वाल्व का चयन ऐसा होना चाहिए कि फ्लो मीटर का डेटा DCS तक पहुँच सके; नियंत्रण वाल्व में स्व-लॉकिंग सुविधा होना आवश्यक है। 7. संचालन के दौरान ध्यान रखने योग्य बातें – मेरी राय में, SCR संचालन के दौरान निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है:
7.1 स्थलीय सुरक्षा – अमोनिया के खतरनाक स्तर तक पहुँचने से बचने हेतु आवश्यक सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए।
7.2 उत्प्रेरक – उत्प्रेरकों का एक निश्चित तापमान होता है; इसलिए उत्पादन के दौरान उस तापमान तक पहुँचने से बचना आवश्यक है।
7.3 अमोनिया का निकलना – अमोनिया का निकलना तो हमेशा ही होता रहता है; इसे कम करने हेतु उत्पादन के दौरान विशेष ध्यान देना आवश्यक है। क्योंकि अमोनिया के अत्यधिक निकलने से फर्नेस ट्यूबों की बाहरी सतह पर ABS सल्फ्यूरिक एसिड बन जाता है, जिससे ट्यूबों की ऊष्मा संचरण क्षमता प्रभावित होती है, एवं लंबे समय तक ऐसी स्थिति में ट्यूबों में गंभीर क्षरण हो जाता है। 7.4 कैटालिस्ट बेड में होने वाला दबाव-अंतर (कैटालिस्ट बेड में होने वाला दबाव-अंतर, SCR जैसी नाइट्रोजन-निष्कासन प्रक्रियाओं में एक बड़ी समस्या है। अत्यधिक दबाव के कारण बॉयलर के सामने एवं धुएँ में दबाव बढ़ जाता है; इससे ऊर्जा-बचत पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। गंभीर स्थितियों में तो उपकरण ही बंद हो जाता है। इसलिए, ब्लोअर चुनते समय बहुत ही सावधानी बरतनी आवश्यक है… महत्वपूर्ण बातों को तो तीन बार कहना ही आवश्यक है! :लोल:लोल यह मेरी व्यक्तिगत राय है; यदि कोई त्रुटि हो तो कृपया सुधार करें।
1. तरल अमोनिया के भंडारण संबंधी समस्याएँ: हमारे संयंत्र में तरल अमोनिया के भंडारण हेतु कोई टैंक ही नहीं है; इसके बजाय, तरल अमोनिया के भंडारण एवं परिवहन का कार्य विशेषज्ञ कर्मचारियों द्वारा किया जाता है। इस प्रक्रिया में, विशेषज्ञ कर्मचारी ही तरल अमोनिया को हमारे संयंत्र तक पहुँचाते हैं। 2. विद्युत हीटर: पतली हवा को निर्धारित तापमान तक गर्म करने हेतु विद्युत हीटर का उपयोग किया जाता है; इसके बाद ही वह हवा वाष्पीकृत अमोनिया गैस के साथ मिलकर स्प्रे ग्रिड में जाती है। यदि आपकी कंपनी में संभावना हो, तो दो विद्युत हीटर लगाए जा सकते हैं – एक कार्यरत एवं दूसरा आपातकालीन उपयोग हेतु। यदि ऐसी संभावना न हो, तो टेंडर प्रक्रिया के दौरान ही इसकी व्यवस्था की जानी चाहिए। विद्युत हीटरों में थर्मोकपल लगाकर विभिन्न क्षेत्रों को अलग-अलग रखना आवश्यक है, ताकि स्थानीय स्तर पर शॉर्ट-सर्किट न हो एवं SCR बंद न हो जाए। इसके अलावा, विद्युत हीटरों में “बीओ” स्तर की सुरक्षा सुविधाओं के लिए उच्च मानकों का पालन आवश्यक है। 3. अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण: SCR प्रक्रिया में अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इसमें भाप-जल स्नान द्वारा अप्रत्यक्ष रूप से ऊष्मा प्रदान करने, गर्म पानी द्वारा प्रत्यक्ष रूप से ऊष्मा प्रदान करने जैसी विधियाँ शामिल हैं। आपको डिज़ाइन करते समय इस बात पर अवश्य ध्यान देना चाहिए कि अमोनिया वाष्पीकरण उपकरण का भार स्थिर रहे, इसका संचालन आसान हो, एवं ऊष्मा स्रोत पर्याप्त मात्रा में उपलब्ध रहे। ； 4. अमोनिया-आधारित माध्यमों हेतु पाइपों की सामग्री के रूप में 316L का उपयोग करना सबसे उत्तम है ； 5. अमोनिया-वायु मिश्रक: अमोनिया-वायु मिश्रकों के प्रकारों में स्थिर मिश्रक एवं वेंचुरी प्रकार के मिश्रक शामिल हैं। इन दोनों प्रकार के मिश्रकों के मिश्रण प्रभावों के बारे में अलग-अलग राय हैं; इसका निर्णय आपको ही लेना होगा। हमने वेंचुरी प्रकार के मिश्रक को ही चुना है। 6. अमोनिया स्प्रे ग्रिड: अमोनिया स्प्रे ग्रिड के डिज़ाइन में, फ्लो मीटर का चयन एवं नियंत्रण वाल्व का चयन ऐसा होना चाहिए कि फ्लो मीटर का डेटा DCS तक पहुँच सके; नियंत्रण वाल्व में स्व-लॉकिंग सुविधा होना आवश्यक है। 7. संचालन के दौरान ध्यान रखने योग्य बातें – मेरी राय में, SCR संचालन के दौरान निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना आवश्यक है:
7.1 स्थलीय सुरक्षा – अमोनिया के खतरनाक स्तर तक पहुँचने से बचने हेतु आवश्यक सुरक्षा उपाय किए जाने चाहिए।
7.2 उत्प्रेरक – उत्प्रेरकों का एक निश्चित तापमान होता है; इसलिए उत्पादन के दौरान उस तापमान तक पहुँचने से बचना आवश्यक है।
7.3 अमोनिया का निकलना – अमोनिया का निकलना तो हमेशा ही होता रहता है; इसे कम करने हेतु उत्पादन के दौरान विशेष ध्यान देना आवश्यक है। क्योंकि अमोनिया के अत्यधिक निकलने से फर्नेस ट्यूबों की बाहरी सतह पर ABS सल्फ्यूरिक एसिड बन जाता है, जिससे ट्यूबों की ऊष्मा संचरण क्षमता प्रभावित होती है, एवं लंबे समय तक ऐसी स्थिति में ट्यूबों में गंभीर क्षरण हो जाता है। 7.4 कैटालिस्ट बेड में होने वाला दबाव-अंतर (कैटालिस्ट बेड में होने वाला दबाव-अंतर, SCR जैसी नाइट्रोजन-निष्कासन प्रक्रियाओं में एक बड़ी समस्या है। अत्यधिक दबाव के कारण बॉयलर के सामने एवं धुएँ में दबाव बढ़ जाता है; इससे ऊर्जा-बचत पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। गंभीर स्थितियों में तो उपकरण ही बंद हो जाता है। इसलिए, ब्लोअर चुनते समय बहुत ही सावधानी बरतनी आवश्यक है… महत्वपूर्ण बातों को तो तीन बार कहना ही आवश्यक है! :लोल:लोल यह मेरी व्यक्तिगत राय है; यदि कोई त्रुटि हो तो कृपया सुधार करें।
बहुत-बहुत धन्यवाद, बहुत कुछ सीखने को मिला~~~
2. विद्युत हीटर: पतली हवा को निर्धारित तापमान तक गर्म करने हेतु विद्युत हीटर का उपयोग किया जाता है; इसके बाद ही वह हवा वाष्पीकृत अमोनिया गैस के साथ मिलकर स्प्रे ग्रिड में जाती है। यदि आपकी कंपनी में संभावना हो, तो दो विद्युत हीटर लगाए जा सकते हैं – एक कार्यरत एवं दूसरा आपातकालीन उपयोग हेतु। यदि ऐसी संभावना न हो, तो टेंडर प्रक्रिया के दौरान ही इसकी व्यवस्था की जानी चाहिए। विद्युत हीटरों में थर्मोकपल लगाकर विभिन्न क्षेत्रों को अलग-अलग रखना आवश्यक है, ताकि स्थानीय स्तर पर शॉर्ट-सर्किट न हो एवं SCR बंद न हो जाए। इसके अलावा, विद्युत हीटरों में “बीओ” स्तर की सुरक्षा सुविधाओं के लिए उच्च मानकों का पालन आवश्यक है। गर्म हवा का उपयोग क्यों किया जाता है? हम आमतौर पर डिल्यूशन फैन का उपयोग करके सीधे वायु प्रदान करते हैं; यह वायु एवापोरेटर से निकलने वाली अमोनिया गैस के साथ मिल जाती है, और फिर स्प्रे अमोनिया ग्रिड के माध्यम से धुएँ की नली में भेजी जाती है।
गर्म किए बिना ही पतला किया जाने वाली हवा असंभव तो नहीं है; लेकिन यह आपकी कंपनी के डिज़ाइन पर निर्भर है। मेरा मतलब है, अमोनिया छोड़ने वाले उपकरण एवं SCR उत्प्रेरक के बीच की दूरी… क्या यह दूरी, अमोनिया युक्त हवा एवं उच्च तापमान वाली धुएँ के मिश्रण के तापमान को समान रखने हेतु पर्याप्त है? विद्युत हीटर सेट करने का मुख्य उद्देश्य, डिल्यूटेड एयर के तापमान को लगभग 300°C तक बढ़ाना है। ऐसा इसलिए किया जाता है, ताकि अमोनिया स्प्रे होने पर उत्पन्न होने वाले अमोनिया-हवा मिश्रण का तापमान बहुत कम न रहे; क्योंकि ऐसी स्थिति में SCR कैटालिस्ट की सतह पर ओवरकोल्ड पॉइंट बन सकते हैं, और ओवरकोल्ड पॉइंटों के कारण ABS का उत्पादन प्रभावित हो सकता है।
ABS क्या है? फिलहाल हमने कोई हीटर लगाया ही नहीं है, और स्थान की कमी के कारण मिश्रण हेतु आवश्यक दूरी भी बहुत कम है।
ABS का अर्थ है सल्फ्यूरिक एन एवं हाइड्रोजन सल्फेट ऑफ अमोनिया। हीटर का उपयोग करने से लंबी अवधि तक संचालन करना आसान हो जाता है।