61. Многофакторный циклонный сепаратор газа и твердых частиц используется в проектировании систем сухого десульфуризации и денитрификации дымовых газов котлов с плавающим слоем
Thread Content
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 4 января 2020 года в 11:51. За последние два года многие владельцы предприятий и технические компании начали использовать метод сухой каталитической десульфурации и денитрификации для обработки дымовых газов угольных котлов с флюидизированным слоем. Поскольку дымовые газы должны проходить через каталитический реактор для проведения процессов денитрификации и десульфурации, предъявляются высокие требования к разделению газа и твердых частиц как на входе в реактор, так и на выходе из него. Просим всех обсудить ситуацию, связанную с проектированием и эксплуатацией устройств для сухого каталитического денитрификации и десульфуризации дымовых газов в котлах на угле с флюидизированным топливным слоем, исходя из собственного опыта.
Для воздуха, поступающего в реакторы каталитического денитрификации и десульфурации в сухом режиме, требуется, чтобы количество пыли, содержащейся в дымовых газах, было как можно ниже. Это необходимо для того, чтобы пыль не попадала в реактор вместе с потоком воздуха и не начинала накапливаться в его верхней части. Иначе это может снизить эффективность каталитических процессов денитрификации и десульфурации, а также увеличить напор при работе реактора.
Для очистки воздуха, поступающего в реакторы каталитического десульфуризации и денитрификации высокотемпературных дымовых газов, традиционная схема использования устройств для разделения частиц обычно включает мешковые фильтры и электростатические фильтры высокого давления. Меньше компаний решаются использовать стандартные циклонные сепараторы; по-видимому, это связано с тем, что уровень эффективности разделения частиц в стандартных циклонных сепараторах, разработанных отечественными предприятиями, на самом деле составляет менее 70% от заявленного значения. Разница между проектной и фактической эффективностью слишком велика. Однако, как известно, электростатические фильтры высокого давления не способны справляться с большим объемом дымовых газов и высоким содержанием пыли. Кроме того, в условиях высоких температур эффективность электростатической очистки резко снижается ； Поэтому перед высоконапорным электростатическим фильтром необходимо установить мешковой фильтр для предварительной удаления большей части пыли.
Однако для мешковых фильтров требуется импульсное очистка с использованием сжатого воздуха, а в некоторых узлах также необходима периодическая очистка с помощью сжатого воздуха. Пылеулавливатели в мешковом типе для работы при высоких температурах имеют большие размеры и занимают много места. В них много элементов управления, а стоимость таких устройств весьма высока. Кроме того, они склонны к выходу из строя при высоких температурах. Компании обычно проектируют один рабочий и один резервный агрегат, а некоторые даже не предусматривают резервные устройства. Владельцы сообщают, что в течение нескольких минут, а иногда и десятков минут, когда происходит обратный принудительный воздушный поток в мешковых фильтрах, содержание пыли в газе резко возрастает. Это приводит к тому, что концентрация пыли в дымовых газах, поступающих в электростатический фильтр, становится слишком высокой. Электростатический фильтр не может справиться с такими условиями работы, в результате чего концентрация пыли в газе, выходящем из него, также значительно превышает допустимые значения.
Поэтому сейчас появилась усовершенствованная версия традиционной процедуры сухой очистки дымовых газов от угольных котлов с флюидизированным слоем: мешковой фильтр + сепаратор газа и твердых частиц с множественными циклональными элементами + электростатический фильтр высокого давления. Многокоэффициентный циклонный сепаратор типа «мать-дитя» также относится к динамическим сепараторам. Однако благодаря гораздо более равномерному распределению скорости потока внутри корпуса по сравнению с традиционными циклонными сепараторами большого диаметра, а также за счет значительно большего радиуса вращения и угловой скорости потока по сравнению с традиционными сепараторами, эффективность сепарации, стабильность работы и возможности регулировки у многокоэффициентного циклонного сепаратора типа «мать-дитя» значительно выше, чем у традиционных циклонных сепараторов.
Многокомпонентный циклонный сепаратор размещается между мешковым фильтром и электростатическим осадителем по следующим причинам: 1) во время процедуры обратного всасывания в мешковом фильтре большое количество пыли, выходящей из него, может быть эффективно удалено из дымовых газов с помощью многокомпонентного циклонного сепаратора, что предотвращает попадание большого количества пыли в электростатический осадитель. 2. После установки многокомпонентного циклона для разделения частиц можно обойтись без резервного устройства вместо фильтра-мешка, предусмотренного в первоначальном варианте с одним рабочим и одним резервным устройством. 3. После удаления подавляющей части запыления с помощью многофакторного циклонального сепаратора, крайне небольшое количество ещё более мелких частиц попадает в электростатический фильтр. Этот фильтр обладает высокой эффективностью в улавливании небольших частиц, что позволяет достичь высокой точности при удалении запыления из дымовых газов. 4. Несмотря на то, что в мире уже неоднократно применялись многофакторные циклонные сепараторы для эффективного разделения газа и твердых частиц, учитывая, что многие отечественные предприятия плохо знакомы с этими устройствами, их использование между методами фильтрации в мешках и электростатической очистки позволяет на практике доказать их реальную эффективность отечественным предприятиям. При этом для проектирования системы разделяющего устройства с множественными факторами циклона необходимо использовать специализированную платформу для расчетов динамики с целью точного проектирования системы.
Что касается очистки газов, выходящих из реакторов для сухого каталитического десульфуризации и денитрификации в котлах с плавающим слоем, то цель состоит в восстановлении частиц катализатора, улетающих с газами в процессе реакции, для повторного использования в каталитических реакторах. С одной стороны, это способствует снижению операционных затрат, а с другой — не позволяет допустить превышения норм по выбросам пыли и металлических ионов в выхлопных газах. Как и предполагается, для очистки газов, выходящих из реактора для каталитического десульфуризации и денитрификации газов от топок с плавающим слоем, можно использовать тот же принцип, что и при очистке входящих газов в такой реактор. В принципе, это возможно. Однако соотношение цены и качества слишком низкое, а бюджет проектов в области охраны окружающей среды, реализуемых компаниями-заказчиками по модели EPC, ограничен, поэтому невозможно использовать все устройства: мешковые фильтры, разделяющие устройства с множественными центробежными элементами и электростатические фильтры. В схеме, состоящей из мешкового фильтра, разделяющего устройства с множественными циклонами и электростатического фильтра, только разделяющие устройства с множественными циклонами не требуют наличия резервных устройств, а также запасных частей для замены и технического обслуживания; они могут работать круглосуточно с высокой эффективностью и стабильностью. Поэтому многокомпонентный сепаратор типа циклонер стал в последние годы предпочтительным инструментом для захвата и восстановления катализатора в процессах сухого каталитического десульфуризации и денитрификации.
Здесь мы подробно рассмотрим в качестве примера многокомпонентный циклонный сепаратор для восстановления катализатора, используемый в технологическом комплексе для сухого каталитического десульфуризации и денитрификации. Условия эксплуатации: 1. Объем воздуха: 130000 м³/ч; 2. Температура: 170℃ ； 3. Давление: 5 кПаГ ； 4. Плотность дымовых газов: 0,83 кг/м³; 5. Показатель плотности катализатора: ~800 кг/м³; 6. Количество катализатора в дымовых газах: ~500 мг/м³; Требуемая эффективность разделения: не менее 90%.
На рисунке ниже приведен отрывок из технического предложения компании, специализирующейся на технологиях динамического разделения, касающегося использования многофакторного циклонного сепаратора для разделения компонентов в контексте процессов каталитической десульфуризации и денитрификации в сухом режиме
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем luoli519 16.05.2018 в 12:43. Приводится ещё одна таблица с информацией о технологии разделения компонентов с использованием многофакторных циклонных сепараторов, применяемой компаниями, специализирующимися на технологиях динамики процессов, для восстановления катализаторов, используемых в процессах каталитического десульфуризации и денитрификации
Из таблицы данных видно, что основными техническими характеристиками этого многофакторного сепаратора типа циклон являются: 1. Давление на выходе: 0,622 psi； 2. Эффективность разделения: 100%-ное удаление частиц размером 8 микрометров и более; концентрация частиц в выходящем потоке воздуха не превышает 30 мг/м³. 3. Показатель устойчивости к изменениям нагрузки у этого типа сепаратора с использованием циклона составляет: максимальная нагрузка/минимальная нагрузка = 4, что обеспечивает широкий диапазон рабочих условий.