۶۱- جداکننده گاز-جامد مولد و سیرکولاتور چندعاملی برای طراحی خنثی‌سازی گوگرد و نیتروژن در دوده‌های بویلرهای تخت پراکنده به روش خشک

برای ورودی راکتورهای کاتالیزی شده برای حذف نیتروژن و گوگرد به روش خشک، لازم است مقدار گرد و غبار موجود در گازهای خروجی تا حد امکان کم باشد؛ تا گرد و غبار همراه با جریان گاز وارد راکتور نشود و به تدریج در قسمت بالای راکتور تجمع نیابد. این امر مانع از کارایی فرآیند کاتالیزی حذف نیتروژن و گوگرد می‌شود و در عین حال فشار کاری را نیز افزایش می‌دهد.

برای تصفیه هوای ورودی به راکتورهای کاتالیزی برای گرفتن گوگرد و نیتروژن از دودهای با دمای بالا، ساختار معمول تجهیزات جداسازی، استفاده از دستگاه‌های جمع‌کننده گرد و غبار نوع کیسه‌ای به همراه دستگاه‌های جمع‌کننده گرد و غبار الکترواستاتیک با فشار بالا است. اما تعداد کمتری از شرکت‌ها جرأت استفاده از سانتریفیوژهای استاندارد را دارند؛ ظاهراً دلیل آن این است که سانتریفیوژهای استانداردی که توسط بسیاری از واحدهای داخلی طراحی شده‌اند، در واقع بازدهی جداسازی آن‌ها حتی به ۷۰ درصد از مقدار طراحی‌شده نمی‌رسد و تفاوت زیادی بین بازدهی طراحی‌شده و عملیاتی وجود دارد. اما همان‌طور که همگی می‌دانند، دستگاه‌های تصفیه الکتروستاتیک با فشار بالا نمی‌توانند با جریان بالای گازهای دودی و میزان زیاد گرد و غبار کنار بیایند؛ علاوه بر این، کارایی تصفیه الکتروستاتیک در شرایط دمای بالا به سرعت کاهش می‌یابد ； بنابراین، پیش از دستگاه جداساز الکترواستاتیک با فشار بالا، باید ابتدا یک دستگاه جداساز کیسه‌ای نیز تعبیه شود تا بخش عمده‌ای از ذرات گرد و غبار را حذف کند.

اما، دستگاه‌های تصفیه گرد و غبار نوع کیسه‌ای نیاز به پاشش جریان هوای فشرده به صورت پالسی دارند و برخی از گوشه‌ها نیز به پاشش متناوب هوای فشرده نیازمندند. دستگاه‌های تصفیه گرد و غبار نوع کیسه‌ای در دماهای بالا، حجم زیادی دارند و فضای زیادی را اشغال می‌کنند؛ همچنین دارای تعداد زیادی از اجزای کنترلی هستند و هزینه ساخت آن‌ها بالاست. علاوه بر این، در دماهای بالا نیز به راحتی دچار خرابی می‌شوند. شرکت‌ها معمولاً یک وسیله نقلیه اصلی و یک وسیله نقلیه ذخیره طراحی می‌کنند؛ برخی از شرکت‌ها حتی هیچ وسیله نقلیه ذخیره‌ای در نظر نمی‌گیرند. صاحب پروژه گزارش داد که در طول چند دقیقه یا حتی چند ده دقیقه‌ای که فیلترهای جعبه‌ای در حال تمیزسازی هستند، میزان گرد و غبار موجود در گاز تولید شده به شدت افزایش می‌یابد؛ این امر باعث می‌شود میزان گرد و غبار ورودی به فیلترهای الکترواستاتیکی با فشار بالا بسیار بالا باشد. فیلترهای الکترواستاتیکی نیز نمی‌توانند با این شرایط کار کنند و در نتیجه میزان گرد و غبار تولید شده توسط این فیلترها نیز به شدت بالا می‌رود.

بنابراین، اکنون روش‌های بهبودیافته‌ای برای فرآیند حذف گرد و غبار سنتی در دودکش‌های کوره‌های زغال‌سوز با بستر جریان‌یافته وجود دارد؛ یعنی: دستگاه حذف گرد و غبار نوع کیسه‌ای + دستگاه جداساز گاز و جامد با استفاده از سیستم چرخشی چندعاملی + دستگاه حذف گرد و غبار الکترواستاتیک با فشار بالا. جداکننده فرز چندعاملی، که جزو جداکننده‌های دینامیکی نیز محسوب می‌شود، به دلیل توزیع یکنواخت‌تر سرعت جریان مایع در داخل پوسته، کارایی بسیار بهتری نسبت به جداکننده‌های گردبادی استاندارد با قطر بزرگ دارد؛ همچنین شعاع چرخش و سرعت زاویه‌ای مایع در این جداکننده بسیار بیشتر از جداکننده‌های استاندارد سنتی است. بنابراین، کارایی جداسازی، پایداری عملکردی و انعطاف‌پذیری عملیاتی جداکننده فرز چندعاملی، نسبت به جداکننده‌های گردبادی استاندارد، به طور اساسی بهبود یافته است.

دلایل اصلی قرارگیری جداکننده چرخشی چندعاملی در بین جداکننده کیسه‌ای و دستگاه جداسازی الکترواستاتیکی، عبارتند از: ۱. هنگامی که دستگاه جداسازی کیسه‌ای در حال تمیزسازی معکوس است، مقدار زیادی گرد و غبار که از پایین دستگاه خارج می‌شود، می‌تواند از طریق جداکننده چرخشی چندعاملی به طور کارآمد از گازهای خروجی جدا شود و از ورود مقدار زیادی گرد و غبار به دستگاه جداسازی الکترواستاتیکی جلوگیری شود. ۲. پس از تنظیم جداکننده‌های چرخشی چندعاملی، دستگاه‌های جمع‌آوری گرد و غبار نوع کیسه‌ای که در طرح اصلی یکی فعال و دیگری رزرو بود، نیازی به دستگاه رزرو نخواهند داشت. ۳. پس از حذف بخش عمده‌ای از ذرات گرد و غبار با استفاده از جداکننده‌های چرخشی چندعاملی، مقدار بسیار کمی از ذرات ریزتر باقی‌مانده وارد دستگاه جداساز الکترواستاتیکی می‌شوند؛ این ذرات ریز، دقیقاً با ویژگی‌های دستگاه جداساز الکترواستاتیکی که در جذب مؤثر ذرات ریز عمل می‌کند، سازگار هستند. به این ترتیب، می‌توان ذرات گرد و غبار موجود در گازهای خروجی را با دقت بالایی حذف کرد. ۴. اگرچه در سطح بین‌المللی، جداکننده‌های چرخشی چندعاملی برای جداسازی کارآمد گاز و جامد به طور مکرر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما با توجه به اینکه بسیاری از شرکت‌های داخلی اطلاع چندانی از این جداکننده‌ها ندارند، استفاده از آن‌ها بین روش‌های تصفیه هوا با کیسه‌ها و روش تصفیه الکتروستاتیکی، می‌تواند کارایی واقعی آن‌ها را به شرکت‌های داخلی نشان دهد. فرض بر این است که جداکننده‌های چندعاملی سرعت‌زا، باید از طریق طراحی پلتفرم سیستمی با محاسبات دینامیکی دقیق، طراحی شوند.

در مورد تصفیه گاز خروجی از راکتورهای کاتالیزی برای حذف گوگرد و نیتروژن در بویلرهای باستر جریانی، هدف، بازیابی ذرات کاتالیزوری است که در طول فرآیند واکنش همراه با گاز خارج می‌شوند و دوباره برای استفاده در راکتورهای کاتالیزی به کار گرفته می‌شوند. از یک سو، در کاهش هزینه‌های عملیاتی نقش مهمی دارد؛ از سوی دیگر، باعث افزایش میزان گرد و غبار و یون‌های فلزی در گازهای خروجی نمی‌شود. همان‌طور که همگی تصور می‌کنند، برای تصفیه گاز خروجی از راکتورهای گسیختگی گوگرد و نیتروژن به روش کاتالیتی خشک در بویلرهای باستر جریان‌دار، می‌توان فرآیند تصفیه گاز ورودی این راکتورها را نیز الگوبرداری کرد. از نظر تئوری، امکان‌پذیر است. اما نسبت کیفیت به قیمت بسیار پایین است و مبلغ پروژه‌های EPC شرکت‌های زیست‌محیطی از سوی مالکان محدود است، بنابراین استفاده همزمان از «جداکننده گرد و غبار نوع کیسه‌ای + جداکننده چرخشی چندعاملی + جداکننده الکترواستاتیکی» امکان‌پذیر نیست. در فرآیند ترکیبی «جت‌گیر کیسه‌ای + جداکننده چرخشی چندعاملی + جت‌گیر الکتروستاتیکی»، تنها جداکننده چرخشی چندعاملی نیازی به داشتن خودروی ذخیره یا قطعات یدکی برای تعمیر و نگهداری ندارد و می‌تواند به صورت پیوسته، ۲۴ ساعته و با کارایی بالا و پایدار کار کند. بنابراین، جداکننده‌های چرخشی چندعاملی، در سال‌های اخیر به گزینه‌ای اولیه برای جمع‌آوری و بازیابی کاتالیست در فرآیندهای کاتالیتی خشک برای حذف گوگرد و نیتروژن تبدیل شده‌اند.

در اینجا، با استفاده از جداکننده چرخشی چندعاملی برای بازیابی کاتالیست در یک پکیج فرآیند خشک برای گرفتن گوگرد و نیتروژن، بحثی عمیق انجام می‌شود. شرایط کاری عبارتند از: ۱. میزان جریان هوا: ۱۳۰٬۰۰۰ متر مکعب بر ساعت؛ ۲. دما: ۱۷۰℃ ； ۳. فشار: ۵ کیلوپاسکال جی‌اچ ； ۴. چگالی دود: ۰٫۸۳ کیلوگرم بر متر مکعب؛
۵. چگالی ظاهری کاتالیزور: حدود ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب؛
۶. مقدار کاتالیزور موجود در دود: حدود ۵۰۰ میلی‌گرم بر متر مکعب؛
نرخ تفکیک مورد نیاز: حداقل ۹۰٪.

تصویر زیر، بخشی از پیشنهاد فنی مربوط به جداکننده چرخشی چندعاملی است که توسط یک شرکت تخصصی در زمینه فناوری‌های جداسازی دینامیکی، برای یک پیمانکار فرآیندهای کاتالیزی شیمیایی برای حذف گوگرد و نیتروژن، ارائه شده است:

آخرین بار، این پست توسط luoli519 در تاریخ ۲۰۱۸-۵-۱۶ ساعت ۱۲:۴۳ ویرایش شد. جدول خلاصه‌ای از فناوری جداسازی چندعاملی سیرکولاتورهای مادر و فرز، که برای بازیابی کاتالیست‌ها در فرآیندهای کاتالیزی شده برای حذف گوگرد و نیتروژن توسط یک شرکت تخصصی در زمینه دینامیک، توسط همان شرکت ارائه شده است، در ادامه آمده است:

همان‌طور که از جدول داده‌ها مشخص است، شاخص‌های فنی اصلی این جداکننده چندعاملی سرعت‌زا عبارتند از: ۱. فشار کاهشی در حین کار: ۰.۶۲۲ psi； ۲. بازده جداسازی: حذف ۱۰۰٪ ذرات با اندازه ۸ میکرومتر و بیشتر؛ میزان ذرات موجود در جریان خروجی کمتر از ۳۰ میلی‌گرم بر متر مکعب است.
۳. شاخص انعطاف‌پذیری عملکردی این دستگاه جداساز چندعاملی، به صورت بار حداکثری/بار حداقلی = ۴ است؛ یعنی بازه انعطاف‌پذیری آن گسترده است.