Kok Fırını Baca Gazı Bileşimi: Emisyon Kontrolü için Veriye Dayalı Kılavuz

Kok fırını bataryası için yapılan yığın testi kuru bazda %11,4 CO2 ve %2,8 O2 verir, ancak baca gazı arıtma sistemi %9,0 CO2 ve %4,5 O2 civarında tasarlanmıştır. Reaktif beslemesinin artık yeniden boyutlandırılması gerekiyor ve SCR katalizör hacmi artırılarak haftalarca sürecek bir kesintiye neden oluyor. Bu tedavi maliyeti kok fırını baca gazı bileşimi Ölçülen bir tasarım girdisi yerine bir varsayım olarak.

Bu kılavuz, ham gaz referans hattını, yanma sonrası baca gazı numaralarını ve ölçülen her bileşen ile kok tesisi için seçilen arıtma ekipmanı arasındaki doğrudan bağlantıyı ortaya koymaktadır. Emisyon kontrolü çalışmaları için savunulabilir bir temele ihtiyaç duyan tesis mühendisleri, EHS yöneticileri ve EPC tasarımcıları için yazılmıştır.

Ham Kok Fırını Gazı ve Yanma Baca Gazı Aynı Akış Değildir

Ham kok fırını gazı, kok odasından çekilen yakıt gazıdır; kok fırını baca gazı ise yakıtın batarya ısıtma duvarlarında yanması sırasında üretilen egzozdur ve iki akış tamamen farklı analitik çerçevelere ihtiyaç duyar.

Ham COG, fırınlardan yaklaşık 700-800 derece C sıcaklıkta çıkar ve hidrojen, metan, karbon monoksit, C2 hidrokarbonlar, katran buharı, BTX aromatikleri, naftalin, hidrojen sülfür ve amonyak taşır. Isıl değeri 17-19 MJ/Nm3 olup, zehirlidir, havada hacimce kabaca %4 ile %30 arasında patlayıcıdır ve pişirilmeden önce katran ayırma, amonyak yıkama ve kükürt giderme işlemlerinden geçmesi gerekir. Yan ürün tesisinden sonra temiz yakıt, yanma davranışını tanımlayan hidrojen açısından zengin karakterini korur.

Yakıt ısıtma bacalarına girdiğinde yanma, enerji taşıyıcılarını kararlı ürünlere dönüştürür: kükürt türleri SO2'ye oksitlenir, yanma havasındaki nitrojen büyük oranda değişmeden geçer ve hidrojen kısmı su buharına dönüşür. Ortaya çıkan akışta inert gaz hakimdir ve bu, çevresel uyumluluğun ölçüldüğü akıştır.

Yanma Öncesi Temel Kok Fırını Gaz Bileşimi

Temizlenmiş kok fırını gazı hacimce kabaca %50-60 hidrojen, %25-30 metan, %5-10 karbon monoksit, %2-3 karbondioksit, %2-5 nitrojen ve %1-3 daha yüksek hidrokarbonlar ve eser gazlardan oluşur.

Aşağıdaki tablo temsili bir temizlenmiş COG karışımını göstermektedir. Yaklaşık 2:1 olan H2/CH4 oranı en önemli yakıt değeridir çünkü ısıtma bacalarında alev sıcaklığını, su buharı üretimini ve NOx oluşumunu kontrol eder.

İz bileşenleri hacimlerinin önerdiğinden daha önemlidir:

Temizlenmiş COG'deki 100-500 mg/Nm3'teki H₂S, baca gazında neredeyse tamamen SO₂'ye dönüşür.

50 mg/Nm3'ün üzerindeki artık NH3, yakıta bağlı nitrojen haline gelir ve NOx taban çizgisini yükseltir.

Katran sisi ve naftalin, karbon parçacıklarını alevin içine taşır ve ısı transfer yüzeylerinde tortu riski oluşturur.

Yanma Sonrası Kok Fırını Baca Gazı Bileşimi: Önemli Sayılar

Kok fırını gazı %5-15 fazla hava ile ateşlendiğinde, baca gazı ıslak bazda yaklaşık %66-72 nitrojen, %15-20 su buharı, %6-9 karbondioksit ve %1,5-4 oksijen, NOx 100-350 mg/Nm3 ve partiküller 10-80 mg/Nm3 içerir.

NOx, COG alevinde üç yoldan oluşur. Termal (Zeldovich) NOx hakimdir çünkü hidrojen açısından zengin alev yüksek adyabatik sıcaklıklara ulaşır. Hidrokarbon radikallerinin nitrojenle reaksiyona girdiği alev sonrası ince bölgede hızlı NOx oluşur ve tesisin yan ürünü amonyak veya HCN'de hayatta kaldığında yakıt NOx'i ortaya çıkar. İyi çalışan bir aküde termal NOx, toplamın %80'inden fazlasını oluşturur.

Kok Fırını Baca Gazı Bileşimi Arıtma Ekipmanı Seçimini Nasıl Etkiler?

Baca gazının ölçülen her bileşeni belirli bir arıtma kararını belirler: partikül yükleme toz toplayıcıyı seçer, SO2 kükürt giderme reaktifini ve malzeme derecesini seçer, NOx SCR katalizör hacmini seçer ve su buharı sıcaklık yönetimini belirler.

Parçacıklar: torba haznesinin boyutlandırılması ve filtre ortamı

180-300 derece C'lik baca gazı sıcaklıklarında 10-80 mg/Nm3'lük toz yüklemeleri normal olarak darbeli jet filtreli filtre ile gerçekleştirilir. PPS keçesi varsayılan ortamdır; SO2 yüklemesi asit çiğlenme noktasını çalışma sıcaklığına yakın bir seviyeye yükselttiğinde PTFE membranları eklenir. Mevcut rehberlik endüstriyel baca gazı için torba filtre seçimi ortam seçiminin gaz analizi okumasını nasıl takip ettiğini gösterir.

Yüksek Sıcaklıktaki Baca Gazı için Düşük Basınçlı Darbeli Jet Torbalı Toz Toplayıcı Bu torba filtre, asit çiğlenme noktası koşulları için PPS keçe veya PTFE membranlar kullanarak 180-300°C'de 80 mg/Nm3'e kadar toz yüklerini işleyerek çıkış emisyonlarının 8 mg/Nm3'ün altında olmasını sağlar. Ürünü Görüntüle →

Kükürt giderme sonrasında ince parçacıklar ve asit buharı

Islak bir kükürt giderme kulesi SO2'yi uzaklaştırır ancak akışı nemle doyurur ve mikron altı sülfat buharı üretir. Aşağı yöndeki dikey petek yapılı ıslak elektrostatik çökeltici bu damlacıkları uzaklaştırır; bu olmadan, kütleye dayalı toz okuması sınırın altında olsa bile opaklık sınırları kaçırılır. Endüstriyel bir baca gazı arıtma sistemi tedarikçisi olan Anhui Tiankang Environmental Technology Co., Ltd., tüm baca gazı hattı için düşük riskli bir uyumluluk yoluna ihtiyaç duyan kok tesisleri için bu ıslak ESP konfigürasyonunu sağlar.

Doymuş Gaz için Dikey Petek Islak Elektrostatik Çöktürücü Islak bir kükürt giderme kulesinin arkasına konumlandırılan bu ıslak ESP, mikron altı sülfat buharını ve nemi gidererek, opaklık sınırlarını güvenilir bir şekilde karşılamak için çıkış tozunu 5 mg/Nm3'ün altında tutar. Ürünü Görüntüle →

SO2 ve asit gazları: reaktif ve metalurji seçenekleri

20-120 mg/Nm3'teki SO2 normalde kireçtaşı-alçıtaşı veya amonyak bazlı yıkayıcıyla giderilir. Bileşim verileri, malzeme spesifikasyonunu reaktif kimyasından daha fazla yönlendirir: klorür ve SO3 içeriği, çıkış kanalında ve yığında karbon çeliği, fiber takviyeli plastik veya C276 kaplı iç parçaların gerekli olup olmadığını belirler.

NOx: SCR katalizör hacmi H2O ve O2 için düzeltildi

SCR reaktörünün boyutu girişteki NOx, O2 ve H2O değerlerine göre belirlenir. %15-20'lik su buharı, vanadyum bazlı katalizör üzerindeki aktif alanlar için NOx ile rekabet eder, dolayısıyla hacmin, hava ateşlemeli kazan varsayılanları yerine gerçek baca gazı nemine göre düzeltilmesi gerekir. Yalnızca %1,5-4'lük bir O2 okuması, katalizörü aktif tutar ancak aralığın alt ucunda NO indirgeme oranını yavaşlatır.

Kaçak emisyonlar: kaynağında yakalama

Pil yığını tek emisyon noktası değildir. Kömür alımı, bantlı konveyörler, kok itme ve fırın kapağı sızıntıları aralıklı toz bulutları oluşturur ve bunları yakalamak, sonradan temizlemekten daha ucuzdur. Her transfer noktasında merkezi bir torbaya kanalize edilen kayışla kapatılmış bir başlık, toz halindeki kömür tozunu işyeri atmosferinden ve akü çatısından uzak tutar.

Konveyör Tozunu Yakalamak için Bantla Kapalı Başlık Bant genişliğine ve sarkmaya uyum sağlayan, aktarma noktalarında kömür tozunu yakalayan ve işyerinde oluşan dumanı önleyen, merkezi bir torbaya kanalize edilen, yumuşak yan bağlantılara sahip tam muhafaza. Ürünü Görüntüle →

Kok Fırını Baca Gazı Bileşiminin Ölçülmesine Yönelik Saha Protokolü

Savunulabilir bir tasarım temeli, şarj ve itme tepe noktaları da dahil olmak üzere en az iki tam koklaşma döngüsü boyunca kuru gaz bileşimini, nemi, NOx, SO2, SO3 ve akü yığınındaki partikülleri ölçen bir yığın testiyle başlar.