Проблема удаления пыли при газификации

Циклонный сепаратор............................

Для флуидизированного слоя можно использовать циклон. Обычно используется промывка водой, но бывает и фильтрация с помощью керамики

Можете поделиться своими плюсами и минусами?

Для процесса с охлаждением: циклонный сепаратор, Вентури-устройство; затем используется очистительная башня. Для процесса без охлаждения: керамический фильтр. BGL: Используется электрический фильтр для разделения тара.

Последнее изменение в этом посте было сделано luoli519 25.02.2016 в 11:28. Это действительно важная тема. Я видел, что для таких проектов владельцев поставщики технологических решений для блоков газификации, преобразования, очистки, синтеза и других компонентов, а также их проектировщики могут быть разными, поэтому очень важно правильно выбрать проектную организацию. У меня такое впечатление, что некоторые главные проектные институты (а иногда и сами заказчики) не обладают достаточной способностью к комплексному управлению всем проектом и координации деятельности отдельных технических подразделений. Например, общий уровень компетентности и возможности главных проектных институтов, а также их опыт в проектировании и эксплуатации проектов уступают таковым у отдельных технических проектных институтов. Институт технического проектирования блоков, учитывая свою ответственность за риски, связанные с эксплуатацией конкретного блока, часто предъявляет довольно строгие требования к условиям, вводимым в данный блок (то есть к результатам работы предыдущего блока). Я также просматривал технические описания некоторых устройств для газификации и преобразования газа. В этих описаниях указано, что к качеству входящего газа в устройство преобразования (то есть к газу, выходящему из устройства газификации после очистки) предъявляются следующие требования: содержание пыли в сухом состоянии должно быть менее 3 мг/Нм³, а количество капель воды — не более 1 мг/Нм³. Причина заключается в том, чтобы предотвратить накопление пыли в очищенном газе, образуемом в блоке газификации, у входа в реактор предварительной трансформации, что могло бы помешать нормальной работе этого блока. Вспоминая прошлые годы и проекты по производству синтетического аммиака и метанола из угля (300 тыс. тонн в год, 500 тыс. тонн в год, 800 тыс. тонн в год, 1,2 млн тонн в год), мне кажется, что таких строгих требований не выдвигалось. При этом с точки зрения стоимости строительства и эксплуатационных расходов, блок преобразования не может сравниваться с блоком газификации. Зачем же настаивать на использовании блока газификации, если это в конечном итоге приводит к увеличению общих затрат на эксплуатацию проекта? К тому же, в входном сегменте газовой части реактора предварительной трансформации разве не имеются инертные керамические шары разного размера и высоты? В сегменте каталитической реакции также используются различные комбинации активных элементов. Разве нельзя применить схему совместной работы реактора предварительной трансформации и основного реактора? С точки зрения экономической эффективности будущей эксплуатации проекта в целом, я считаю, что путем конкурентной оптимизации и инноваций в дизайне комбинаций технологических процессов можно снизить строгие требования к поставкам газа от соответствующих установок для газификации. Даже если идти на крайний случай, я не владелец — я просто поставщик технологических пакетов для модулей и проектный институт. Следовательно, поставщики технологического оборудования для блока газификации и проектные институты должны добросовестно соблюдать строгие требования к поставке газа. Таким образом, независимо от того, используется процесс резкого охлаждения, процесс без резкого охлаждения или процесс выведения твердых отходов в жидком состоянии, необходимо соблюсти требование к чрезвычайно низкому содержанию газообразной пыли и капель на сухой основе. Сточная башня, фильтр с высокотемпературными элементами фильтрации и электростатический фильтр (для удаления пыли и нафталена) представляют собой последние этапы обработки газов, образующихся в процессе газификации. Однако очевидно, что одних лишь последних этапов обработки недостаточно для достижения эффекта «один человек может контролировать процесс, а тысячи людей не смогут его нарушить». Ведь башни для промывки, керамические фильтры и электростатические устройства предназначены для выполнения более тонких задач – для точной очистки воздуха, содержащего незначительное количество пыли. Если использовать их для решения всех задач, связанных с очисткой воздуха, это будет слишком дорого. Как же выполнять эту «тяжелую работу»? Принцип заключается в том, что если можно решить проблему с помощью двух факторов, то ни в коем случае не следует использовать третий фактор. Потому что для удаления пыли при высоких температурах и во влажных условиях требуется большое количество деионизированной воды; кроме того, для восстановления тепла также нужна деионизированная вода, а последующая обработка представляет собой сложную процедуру. Для сухой обработки, при которой удаляется подавляющее большинство пыли и капель, нельзя использовать устройства для фильтрации (их поверхности легко забиваются). Вместо этого необходимо применять динамические циклонные методы для отделения большого количества пыли и капель из газового потока высокой температуры. Среди устройств для газо-твердотельной (газо-жидкостной) сепарации с использованием принципа циклона, многокомпонентные сепараторы типа «мать-дитя» обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционными циклонными сепараторами в таких аспектах, как точность сепарации, степень ее эффективности, гибкость в эксплуатации и размеры устройства. Исходя из многолетнего опыта работы над проектами систем центробежной сепарации газа и твердых/жидких частиц как внутри страны, так и за рубежом, можно сказать, что достижение уровня сепарации частиц размером 5 микрометров на уровне 4N (то есть удаление 99,99% частиц размером 5 микрометров и более) является возможным. Однако частицы размером 3 микрометра и меньше обладают выраженными броуновскими свойствами; чем меньше диаметр частиц, тем более выражены эти свойства, что затрудняет их сепарацию с помощью динамических методов. Частицы размером 3 микрометра и менее, особенно крошечная пыль с очень низкой удельной плотностью, которая не может сливаться друг с другом под действием поверхностного натяжения. Каковы эффективные способы его разделения из газофазы? Первый способ — прямое использование оборудования с фильтрами высокой температуры, а именно: первичный предфильтр с резервным устройством + вторичный фильтр высокой точности с резервным устройством. Газ, прошедший через вторичный фильтр высокой точности, должен соответствовать следующим требованиям: содержание твердых частиц не должно превышать 3 мг/Нм³, а количество капельных частиц — 1 мг/Нм³ (согласно технологическим требованиям). Поскольку фильтрующие элементы легко забиваются пылью, необходимо регулярно заменять их. Это требует дополнительных инвестиций в оборудование, а также постоянных расходов на запасные части для технического обслуживания. Особенно высокой стоимостью обладают фильтрующие элементы типа когерентного фильтрации – их цена значительно превышает цену обычных фильтрующих элементов. В результате суммарные расходы на эксплуатацию такого оборудования оказываются очень высокими. Второй способ — прямое использование устройств для электростатического осаждения: это первичное устройство такого типа с резервным узлом и вторичное устройство такого же типа с резервным узлом. Газ, прошедший через вторичное устройство, должен соответствовать следующим требованиям: содержание твердых частиц не должно превышать 3 мг/Нм³, а содержание капель жидкости — 1 мг/Нм³ (согласно технологическим требованиям). Поскольку при использовании устройств для электростатического осаждения необходимо учитывать проблемы, связанные с изоляцией при высоких температурах, герметизацией, коронным разрядом при высоких температурах, а также с тем, что электроды легко покрываются частицами, к тому же такие устройства могут эффективно функционировать только в условиях типичных аэрозолей, их применение ограничено. Необходимо регулярно заменять внутренние компоненты устройства, что требует дополнительных инвестиций. Кроме того, расходы на эксплуатацию и обслуживание таких устройств также велики. Третий способ — удаление пыли с помощью влажного метода с использованием деионизированной воды. В некоторых технологических установках с момента выхода газового потока из котла газификации используется устройство для охлаждения газов, в котором для удаления крупных частиц пыли применяется деионизированная вода. Я не согласен. Для удаления пыли при высоких температурах с использованием влажных методов требуется большое количество деионизированной воды. Однако там, где можно было бы обойтись без нее (например, с использованием сухих циклонных фильтров для удаления пыли), используется дорогостоящая деионизированная вода, что с экономической точки зрения является нерациональным. После первичной очистки от пыли с помощью оборудования для удаления загрязнений на начальном этапе используется ещё один устройство для очистки — фиксированный вентури-мойщик первого уровня в сочетании с сепаратором с вращающимися элементами первого уровня. В вентури-мойщике первого уровня большое количество быстро движущейся деионизированной воды разрушает мелкие частицы пыли, что способствует их увлажнению, слиянию и увеличению размеров. Затем с помощью сепаратора с вращающимися элементами из газовой фазы удаляются вода, капли жидкости, а также частицы пыли, которые были увлажнены и слились в более крупные частицы ； В потоке воздуха, уходящем на долю 8–10%, остается небольшое количество частиц. Эти частицы проходят через второй регулируемый Винчурский омыватель и второй сепаратор с использованием множества факторов для разделения частиц. Во втором регулируемом Винчурском омывателе происходит повторное удаление солей с помощью высокоскоростного потока воды; это способствует увлажнению и объединению крошечных частиц пыли, что позволяет им стать больше по размеру. Затем с помощью второго сепаратора из газовой фазы удаляются вода, капли жидкости, а также крупные частицы пыли, образовавшиеся в результате увлажнения и объединения частиц. После обработки с помощью двухступенчатого регулируемого вентури-очистителя и двухступенчатого разделяющего устройства с использованием многократного циклона, в потоке воздуха все еще остается примерно 0,05% еще более мелкой пыли. Для ее удаления необходимо использовать: 1) электростатический фильтр (не требует дополнительного оборудования) ； или 2. Точный фильтр с коагуляцией (не требуется резервный агрегат) ； Или 3: для улавливания крайне малых количеств тонкой пыли используется башня для замачивания; на выходе газа из верхней части башни необходимо установить эффективный деэмульгатор в виде лопастей для удаления капель жидкости, присутствующих в потоке газа. Это необходимо для обеспечения уровня твердых частиц в потоке газа ниже 3 мг/Нм³, а также чтобы количество капель жидкости не превышало 1 мг/Нм³ (согласно технологическим требованиям). Следовательно, согласно вышеизложенной логике, должна существовать следующая последовательность операций: 1. Сухой способ: A1: печь для газификации + сепаратор с вращающимися элементами для разделения компонентов + первичный фильтр (с резервным устройством) + вторичный коагуляционный фильтр (с резервным устройством). Преимущества: 1. Надежное качество продукта ； 2. Требуется мало воды для деионизации. Недостатки: высокие инвестиции, большие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. A2: Печь для газификации + сепаратор с многофакторным циклоном для разделения компонентов + первичный электростатический фильтр (с резервным устройством) + вторичный электростатический фильтр (с резервным устройством). Преимущества: 1. Меньшее потребление деионизированной воды. Недостатки: высокие инвестиции, большие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. II. Влажный метод: B1: печь для газификации + распылительный дегазатор + первичный фиксированный вентурированный омыватель и первичный сепаратор с использованием многокомпонентных циклональных устройств + вторичный регулируемый вентурированный омыватель и вторичный сепаратор с использованием многокомпонентных циклональных устройств + омывательная башня. Преимущества: 1. Надежное качество продукта ； 2. Небольшие инвестиции, отсутствие запасных частей. Недостатки: 1. Требуется большое количество деионизированной воды. III. Метод смешанной сухой и влажной обработки: C1: газификационная печь + первичный разделяющий устройство с множеством факторов в виде циклона + первый фиксированный вентурированный омыватель и ещё один разделяющий устройство с множеством факторов в виде циклона + второй регулируемый вентурированный омыватель и ещё одно разделяющее устройство с множеством факторов в виде циклона + омывательная башня. Преимущества: 1. Надежное качество продукта ； 2. Небольшие инвестиции, отсутствие запасных частей. Недостатки: 1. Потребление деионизированной воды велико. C2: Печь для газификации + первичный сепаратор с множественными циклональными элементами + первый фиксированный вентури-очиститель и ещё один сепаратор с множественными циклональными элементами + второй регулируемый вентури-очиститель и ещё один сепаратор с множественными циклональными элементами + электростатический фильтр (не требуется дополнительное оборудование). Преимущества: 1. Надежное качество продукта ； 2. Расходы на инвестиции и эксплуатацию умеренные. Недостатки: 1. Требуется определенное количество деионизированной воды. C3: печь для газификации + первичный сепаратор с множественными циклонами + первый фиксированный вентури-очиститель и ещё один сепаратор с множественными циклонами + второй регулируемый вентури-очиститель и ещё один сепаратор с множественными циклонами + второй высокоточный фильтр для коагуляции частиц (не требуется дополнительное оборудование). Преимущества: 1. Надежное качество продукта ； 2. Расходы на инвестиции и эксплуатацию умеренные. Недостатки: 1. Требуется определенное количество деионизированной воды. Приглашаем коллег к обсуждению, а также посетить веб-сайт нашей компании, чтобы ознакомиться с подробной информацией о наших профессиональных технологиях и устройствах для разделения.

Структурировано четко, это проливает свет на ситуацию. Спасибо!