1. الخلفية
مع تزايد اهتمام الدولة بأعمال حماية البيئة، بالنسبة للملوثات الجوية الرئيسية S02والصناعة الرئيسية للانبعاثات - محطات الطاقة الحرارية، وفقا للوائح البيئية، من الضروري تركيب أجهزة إزالة الكبريت من غاز المداخن. في السنوات الأخيرة، تم تشغيل عدد كبير من أجهزة إزالة الكبريت، والغالبية العظمى من عمليات إزالة الكبريت تستخدم تكنولوجيا إزالة الكبريت الرطب من الحجر الجيري والجبس. بالنسبة للعديد من محطات الطاقة الساحلية، مقارنة بتكنولوجيا إزالة الكبريت الرطب من الحجر الجيري، فإن عملية إزالة الكبريت من مياه البحر لها مزايا واضحة مثل كفاءة إزالة الكبريت العالية، وانخفاض تكاليف التشغيل، وانخفاض الاستثمار، ونظام بسيط وموثوق، وعدم وجود إضافات، ولا منتجات ثانوية. سيكون اعتماد إزالة الكبريت من مياه البحر خيارًا جيدًا لمحطات الطاقة الساحلية. ولذلك، هناك طلب واسع النطاق على تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر في محطات الطاقة الساحلية في الصين. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، تحتكر الشركات الأجنبية تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر بالكامل، وقد شكلت التكلفة العالية لإدخال التكنولوجيا ورسوم ما بعد الخدمة عائقًا كبيرًا أمام شركات إزالة الكبريت المحلية لتبني تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر، مما يجعل عملية إزالة الكبريت هذه ذات مزايا التكلفة الواضحة غير قادرة ليتم تطبيقها على نطاق واسع في محطات الطاقة الساحلية، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة إزالة الكبريت وخفض الانبعاثات في محطات الطاقة الحرارية. وفي الوقت نفسه، فإن مشاريع إزالة الكبريت من مياه البحر التي تم تشغيلها عمومًا لها مؤشرات فنية منخفضة، حيث تبلغ معدلات إزالة الكبريت حوالي 90٪ وقيم الرقم الهيدروجيني للصرف بشكل عام أقل من 6.5، وهو ما لا يمكنه تلبية متطلبات اللوائح الصينية الخاصة بانبعاثات إزالة الكبريت. ولذلك، لا بد من تطوير عمليات مستقلة لإزالة الكبريت من مياه البحر.ألواح مغطاة بالتيتانيوم للطاقة الحراريةتستخدم على نطاق واسع في تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن بمياه البحر.
2. ضرورة إزالة الكبريت من غاز المداخن في محطات توليد الكهرباء
وفقًا لـ "معايير الانبعاثات لملوثات الهواء من محطات الطاقة الحرارية" (GB13223-1996)، تم اقتراح متطلبات تحكم مختلفة لثاني أكسيد الكبريت في محطات الطاقة الحرارية في فترات زمنية مختلفة. بالنسبة لمحطات الطاقة الحرارية الجديدة والموسعة والمجددة (الفترة الثالثة) والتي لا تزال تقارير الأثر البيئي في انتظار المراجعة والموافقة منذ 1 يناير 1997، على أساس تنفيذ التحكم الإجمالي في الانبعاثات للمحطة بأكملها، تم فرض قيود على تركيز انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت في المدخنة. تمت إضافتها وربطها بـ "منطقتي التحكم" ومحتوى الكبريت في الفحم. بالنسبة للفحم الذي يحتوي على محتوى كبريت أكبر من 10%، فإن الحد الأقصى المسموح به لتركيز الانبعاثات هو 1200 ملجم/نيوتن متر، وبالنسبة للفحم الذي يحتوي على محتوى كبريت أقل من أو يساوي 1%، فهو 2100 ملجم/نيوتن متر. يُطلب من محطات الطاقة الموجودة في "منطقتي التحكم" إزالة الكبريت من الفحم الذي يحتوي على نسبة كبريت أكبر من 1%، وإلا فلن تتمكن من تلبية معايير الانبعاثات. بالنسبة لمحطات الطاقة التي يقل فيها محتوى كبريت الفحم عن 1%، يجب تحديد عملية إزالة الكبريت من خلال تقييم الأثر البيئي استنادًا إلى إجمالي الانبعاثات المسموح بها وحدود التحكم الإقليمية لمحطة الطاقة، بالإضافة إلى متطلبات الجودة البيئية المحلية.
يعد التحكم في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم حاليًا المهمة الأكثر إلحاحًا في مجال التحكم في تلوث الهواء في الصين. وسيكون بناء مرافق إزالة الكبريت من غاز المداخن في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم محورا رئيسيا لمنع تلوث الهواء والسيطرة عليه، وإجراء هام لبناء مجتمع موفر للموارد وصديق للبيئة. سيكون التطوير النشط وتطبيق التكنولوجيا المتقدمة لإزالة الكبريت من غاز المداخن بمثابة ضمانة مهمة لضمان خفض ثاني أكسيد الكبريت والانبعاثات. الموضوع المقترح في رسالة الماجستير هذه - تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر النقية هي تقنية جديدة وممارسة هندسية لإزالة الكبريت من غاز المداخن في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم.
3. حالة البحث والتطبيق لتكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم
أول تقنية لإزالة الكبريت من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، وهي تقنية FLUE GASDESULPHRIZATION (FGD)، نشأت في المملكة المتحدة. في عام 1927، اعتمدت البلاد لأول مرة تقنية إزالة الكبريت من الحجر الجيري في محطتي توليد الطاقة بتروورث وبانزيسيد (بإجمالي 120 ميجاوات) على ضفاف نهر التايمز.
4. حالة البحث في تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر
تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن بمياه البحر هي نوع من تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن الرطب، وهي مناسبة لمحطات الطاقة المبنية على الساحل والمبردة بمياه البحر. نتيجة لاستخدام مياه التبريد في محطة الطاقة كمزيل للكبريت في عملية إزالة الكبريت من مياه البحر، لا يتم توليد أي نفايات، وتشغيل النظام موثوق به. بالمقارنة مع عمليات إزالة الكبريت من غاز المداخن الرطبة الأخرى، فإن تكاليف تشغيلها منخفضة جدًا، بسبب استخدامهاألواح مغطاة بالتيتانيوم للطاقة الحرارية. حاليًا، يتم بناء حوالي 30% من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم في العالم على الساحل، مما يعزز بشكل كبير تطوير تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر.
واليوم، يعود تاريخ إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر إلى أكثر من 40 عامًا. في وقت مبكر من الستينيات، أجرت جامعة كاليفورنيا، بيركلي في الولايات المتحدة بحثًا حول آلية عملية إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر. تم استخدام أجهزة إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر لأول مرة على نطاق واسع كمرافق داعمة للصناعات غير العاملة بالفحم مثل مصافي الألومنيوم ومصافي النفط. تم تشغيل العشرات من أجهزة إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر في النرويج والمملكة المتحدة وهولندا وإسبانيا وقبرص ودول أخرى في أوروبا. ومع ذلك، فإن تطبيق تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر في محطات الطاقة الساحلية لا يزال محدودًا نسبيًا، ولا يزال في بداياته في الصين. تم تشغيل وحدات إزالة الكبريت من غاز المداخن من مياه البحر في الصين.
5. التحليل النظري لعملية تنقية الامتصاص S02
نظرية الغشاء المزدوج
إن عملية إزالة الكبريت من مياه البحر هي عملية فيزيائية وكيميائية، ويعتمد نقل كتلتها على نظرية تنقية الامتصاص - "نظرية الغشاء المزدوج". حجتها الأساسية هي أن امتصاص الغاز هو عملية امتصاص المواد في الطور الغازي التي يتم نقلها بين المراحل إلى الطور السائل. عندما يتلامس الغاز والسائل مع بعضهما البعض، حتى لو كان هناك اضطراب في جسم السائل، لا تزال هناك طبقات ركود غازية مستقرة (فيلم غاز) وطبقات ركود سائلة (فيلم سائل) على جانبي الغاز السائل مرحلة. عملية الامتصاص هي أن جزيئات الامتصاص تنتقل من جسم الطور الغازي إلى سطح فيلم الغاز، ثم تنتشر عبر فيلم الغاز للوصول إلى واجهة الطور الغازي السائل. عند السطح البيني، تذوب جزيئات الامتصاص في الطور السائل، ثم تنتشر في جسم الطور السائل من خلال الفيلم السائل بطريقة الانتشار الجزيئي من واجهة الطور السائل.
توازن الامتصاص الفيزيائي
عندما يتلامس غاز مختلط مع مادة ماصة، فإن النقل الجماعي للمكونات القابلة للامتصاص في الطور الغازي إلى الطور السائل يسمى عملية الامتصاص. أثناء عملية الامتصاص، هناك أيضًا عملية نقل جماعي حيث تهرب المكونات الممتصة في الطور السائل إلى الطور الغازي، والمعروفة باسم عملية الامتزاز. عند درجة حرارة وضغط معينين، سيكون معدل عملية الامتصاص ومعدل عملية الامتصاص متساويين في النهاية، وسيصل نقل الكتلة بين مرحلتي الغاز والسائل إلى التوازن الديناميكي. عند هذه النقطة، المحتوى المذاب للغاز في الطور السائل هو قابلية ذوبان الغاز. ترتبط ذوبان الغازات بخصائص الغازات والمذيبات. الزيادة في قابلية ذوبان المذيبات أو الضغط أو درجة الحرارة ستؤدي جميعها إلى زيادة قابلية ذوبان المواد المذابة. قابلية ذوبان الغاز هي عدد كيلوجرامات الغاز المذاب في 100 كيلوجرام من الماء. عند استخدام الماء كمادة ماصة، يكون ثاني أكسيد الكبريت غازًا متوسط الذوبان.
اتزان الغاز السائل مع التفاعلات الكيميائية
يتأثر كل من الامتصاص الفيزيائي والامتصاص الكيميائي بسرعة انتشار الطور الغازي (أو مقاومة الغشاء الغازي) وسرعة انتشار الطور السائل أو مقاومة الغشاء السائل. في الهندسة، يتم استخدامه بشكل شائع لتعزيز اضطراب مراحل الغاز والسائل لإزالة المقاومة بين فيلم الغاز والفيلم السائل. في عملية إزالة الكبريت من غاز المداخن، يجب تنقية كمية كبيرة من غاز المداخن الذي يحتوي على تركيز منخفض S0 بشكل مستمر وفي لحظة. إذا تم استخدام الامتصاص المادي وحده، فإن كفاءة التنقية منخفضة للغاية ومن الصعب تلبية معايير انبعاث ثاني أكسيد الكبريت. لذلك، يتم استخدام طريقة الامتصاص الكيميائي على نطاق واسع في تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن. إن استخدام طريقة الامتصاص الكيميائي لإزالة الكبريت من غاز المداخن ناضج تقنيًا، مع خبرة تشغيلية غنية وعملية قوية، وقد أصبح تكنولوجيا إزالة الكبريت من غاز المداخن الأكثر استخدامًا وانتشارًا. تعتمد عملية إزالة الكبريت من مياه البحر أيضًا على الامتصاص الكيميائي.
يتكون الامتصاص الكيميائي من عمليتين: الامتصاص الفيزيائي والتفاعل الكيميائي. وفي عملية الامتصاص الفيزيائي، يذوب الغاز الممتص في الطور السائل. عندما يصل الغاز السائل إلى مرحلة التوازن، فإن تركيز التوازن للغاز الممتص هو الحد الأقصى لعملية الامتصاص الفيزيائي. تخضع المكونات النشطة في الغاز الممتص لتفاعلات كيميائية، وعندما يصل التفاعل الكيميائي إلى حالة التوازن يكون استهلاك الغاز الممتص هو حد عملية الامتصاص الكيميائي. في التطبيقات الهندسية العملية، مثل تكنولوجيا إزالة الكبريت من مياه البحر، عادة ما تعتمد عملية تنقية الملوثات الغازية طريقة الامتصاص الكيميائي. في هذا الوقت، يتكون إجمالي الكمية الذائبة من الملوثات الغازية من الامتصاص الفيزيائي للطور السائل والاستهلاك الكيميائي.
الوسم : ألواح التيتانيوم المغطاة بالطاقة الحرارية، الصين، الشركات المصنعة، الموردين، المصنع، حسب الطلب، بالجملة، شراء، السعر، الجودة، الاقتباس، قائمة الأسعار، في الأوراق المالية، للبيع، صنع في الصين, ورقة أنبوب تراكب السبائك, شريط الصلب النيكل, مصلحة بار المصنعة, المعالجة الميكانيكية ورقة الأنبوب, شريط ميناء للنزاهة الهيكلية, شريط يرتدون تطبيقات عالية الأداء
