Tehnička specifikacija za-proizvodnju sumporne kiseline srednjeg opsega u kombinaciji s povratom otpadne topline i sustavima za proizvodnju energije parne turbine.
Tvornica sumporne kiseline od 300 TPD je integrirani sustav
Postrojenje za proizvodnju sumporne kiseline od 300 TPD srednje je -postrojenje za industrijsku kemijsku proizvodnju koje zahtijeva koordinirani dizajn reakcije, obrade plina, apsorpcije kiseline, povrata topline i komunalnih sustava. Kada se za proizvodnju električne energije uključi parna turbina, projekt postaje više od konvencionalne linije za proizvodnju sumporne kiseline. Proces mora biti osmišljen tako da povrati upotrebljivu toplinu iz procesnih plinova na visokoj-temperaturi i kemijskih reakcija, pretvori tu toplinu u paru i zatim opskrbi parom turbinski-sustav generatora. Stoga bi se kapacitet postrojenja, toplinska bilanca i proizvodnja električne energije trebali procijeniti zajedno tijekom početne faze projektiranja.
Sirovi materijal određuje konfiguraciju procesa
Prvi tehnički parametar koji treba potvrditi je izvor i sastav sirovine koja-sadrži sumpor. Sumporna kiselina može se proizvesti iz elementarnog sumpora ili iz plinova koji -sadrže sumpor i nastaju metalurškim i drugim industrijskim procesima. Postrojenje za spaljivanje-sumpora ima relativno izravan način pripreme sirovine, dok postrojenja koja koriste pirit ili metalurški otpadni-plin zahtijevaju dodatne sustave za čišćenje i kondicioniranje plina. Sastav sirovine izravno utječe na koncentraciju SO₂, volumen plina, opterećenje nečistoćama, veličinu opreme i ukupnu konfiguraciju procesa. Stoga, sam kapacitet od 300 TPD nije dovoljan za definiranje kompletnog postrojenja.
Raščlamba osnovnih faza proizvodnje
| Faza procesa | Kemijski/fizički princip | Ključna razmatranja o dizajnu i opremi |
|---|---|---|
| 03. SO₂ Generacija | S + O₂ → SO₂ (egzotermno) | Filtracija rastaljenog sumpora, dovod zraka za izgaranje, konfiguracija peći za sumpor i optimizacija sastava plina na temelju sirovine. |
| 04. Katalitička pretvorba | 2SO₂ + O₂ → 2SO₃ (egzotermno) | Više{0}}slojni V₂O₅ konverter s-međuslojnim hlađenjem plina za povećanje učinkovitosti pretvorbe SO₂ i sprječavanje pregrijavanja katalizatora. |
| 05. SO₃ Apsorpcija | SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (putem H₂SO₄ petlje) | Apsorpcijski tornjevi, cirkulacijske pumpe, hladnjaci kiseline i visoko{0}}učinkoviti eliminatori magle za sprječavanje stvaranja kiselih oblaka. |
| 06. Oporaba otpadne topline | Toplinska energija → Visok{0}}tlačna para | Kotlovi za otpadnu toplinu postavljeni nakon stupnjeva peći i pretvarača za hvatanje reakcijske topline za procesnu proizvodnju energije. |
Proizvodnja električne energije parne turbine
Kada je potrebna proizvodnja električne energije, para koju stvara sustav povrata topline dovodi se u parnu turbinu spojenu na električni generator. Turbina širi paru i pretvara dio toplinske i tlačne energije u mehaničku energiju, koju zatim generator pretvara u električnu energiju. Stvarna izlazna snaga ovisi o stopi proizvodnje pare, tlaku i temperaturi pare, učinkovitosti turbine, ispušnom tlaku i radnim uvjetima cijelog postrojenja sumporne kiseline. Stoga se očekivani električni učinak treba izračunati iz potpune bilance topline i pare, a ne procijeniti samo iz kapaciteta sumporne kiseline.
Kombinirana bilanca topline i energije
Integracija procesa sumporne kiseline i parne turbine zahtijeva detaljnu energetsku bilancu. Povećanje povrata topline može povećati proizvodnju pare, ali tlak i temperatura pare moraju ostati kompatibilni s dizajnom turbine. U isto vrijeme, postrojenje može imati unutarnje potrebe za parom za topljenje sumpora, grijanje, procesnu cirkulaciju ili druge usluge. Odgovarajuća konfiguracija trebala bi odrediti koliko je pare dostupno za proizvodnju energije nakon zadovoljenja bitnih zahtjeva procesa. To sprječava projektiranje turbinskog sustava oko nerealnog viška pare.
Čišćenje plina i kontrola kisele magle utječu na performanse
Kvaliteta procesnog plina je važno razmatranje, posebno kada sirovina sadrži nečistoće. Prašina, metali, vlaga i drugi kontaminanti mogu utjecati na performanse katalizatora, stope korozije i prateću opremu. Odjeljak za obradu plina stoga može uključivati filtraciju, pranje, sušenje ili druge stupnjeve pročišćavanja ovisno o sirovini.
Apsorpcijski dio također zahtijeva učinkovito odvajanje kisele magle prije ispuštanja pročišćenog plina. Ovi sustavi trebaju biti projektirani u skladu sa stvarnim sastavom hrane i ekološkim zahtjevima mjesta instalacije.
Matrica specifikacije glavne opreme (300 TPD integrirano postrojenje)
| Otok biljaka | Uključene osnovne stavke opreme |
|---|---|
| Jezgra za proizvodnju kiseline | Primanje/skladištenje sumpora, talionik sumpora i filtri za listove, puhalo zraka za izgaranje, peć za sumpor, katalizator, međuprolazni izmjenjivači topline, apsorpcijski tornjevi, cirkulacijske pumpe za kiselinu, hladnjaci za kiselinu, eliminatori magle, spremnici za skladištenje proizvoda. |
| Snaga i toplinski otok | Kotao za otpadnu toplinu, parni bubanj, pregrijači, visokotlačni cjevovod za paru, parna turbina, 3-fazni električni generator, parni kondenzator/rashladni toranj, pumpe za napojnu vodu. |
| Pomoćni sustavi | Tretman demineralizirane vode, jedinica zraka za instrumente, pročišćivač otpadnih plinova, sustav kontrole postrojenja (DCS), sklopni uređaj za sinkronizaciju snage i distribuciju. |
